模块化原油炼制法制造技术

原油蒸馏和炼制方法和装置能够模块化供应原油蒸馏塔。可以加热原油，然后在原油蒸馏塔中分离成仅两种液体产物。可以通过塔顶产物流速控制轻质和重质产物之间的分离。通过与塔顶料流和塔底料流的热交换预热输入的原油料流以从塔顶料流和塔底料流中回收热。在一个实施方案中，可以在第一热交换器中从塔顶料流中冷凝出柴油范围的馏分油馏分并可以在第二热交换器中从通过第一热交换器未冷凝的气体料流中冷凝出石脑油范围的馏分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】模块化原油炼制法在先国家申请的优先权声明本申请要求2016年6月30日提交的美国申请No.62/357,251的优先权，该引用申请的内容全文经此引用并入本文。背景本专利技术的领域是原油料流的炼制。相关现有技术原油蒸馏塔分馏从地下取出的原油料流。原油蒸馏塔通常分离塔顶的气体料流和塔底的常压渣油料流，中间侧取料流是石脑油、煤油、柴油和常压瓦斯油。这些侧取料流通常汽提以除去气体并冷却和泵回塔以除去热。通常将常压渣油塔底料流供入真空蒸馏塔以产生塔顶减压瓦斯油料流和塔底减压渣油料流。吞吐量为每天20,000至50,000桶的模块化小型炼油厂越来越多地成为偏远地区的原油生产商的选择，特别是如果需要快速适应以满足当地需求和利用政府激励。原油蒸馏塔为快速设计、供应和建造带来特别的挑战。例如，每天处理20,000桶原油、具有五种产品石脑油、煤油、柴油、常压瓦斯油和常压渣油的典型原油蒸馏塔通常为大约150英尺高和12英尺直径。由于其尺寸和重量，塔设备对运输到偏远地区带来挑战。典型的原油蒸馏塔还具有热交换器网络，其是分流、循环回流和产品冷却器的复杂网络。通过这种优化的热交换器网络实现的能量效率显著提高所需设计时间和降低运行单元的灵活性。需要在偏远地区分馏原油料流的改进的方法。还需要可以运输到偏远地区的用于分馏原油料流的方法的设备。概述我们已经发现用于在偏远地区分馏原油料流的方法和装置。该原油蒸馏塔可以仅产生馏分油塔顶料流和减压渣油塔底料流。该塔能装在尺寸8.5英尺x8.5英尺x45英尺的联运集装箱(intermodalcontainer)中并且能够加工每天50,000桶原油。附图简述图1是显示本专利技术的方法和装置的流程图。图2是显示本专利技术的另一方法和装置的流程图。定义术语“连通”是指在列举的部件之间在操作上允许材料流。术语“下游连通”是指流向下游连通的主体(subject)的至少一部分材料可在操作上来自与其连通的客体(object)。术语“上游连通”是指从上游连通的主体流出的至少一部分材料可在操作上流向与其连通的客体。术语“直接连通”是指来自上游部件的流在不由于物理分馏或化学转化而发生组成变化的情况下进入下游部件。术语“塔”是指用于分离具有不同挥发性的一种或多种组分的蒸馏塔。除非另行指明，各塔包括在塔顶的冷凝器以使一部分塔顶料流冷凝并回流回塔顶。可以预热塔的进料。塔顶压力是在塔的蒸气出口的塔顶蒸气压力。塔底温度是液体塔底出口温度。除非另行指明，塔顶线路和塔底线路是指在任何回流或再沸回该塔的位置下游来自该塔的净线路。汽提塔省略塔底的再沸器并取而代之由流化惰性气态介质如蒸汽提供加热需求和分离动力。本文所用的术语“真沸点”(TBP)是指一种用于测定材料的沸点的试验方法，其符合ASTMD-2892，用于生成可获得分析数据的标准化质量的液化气、馏分油馏分和渣油，并且通过质量和体积测定上述馏分的收率，由此在塔中使用15个理论塔板以5:1回流比生成温度vs馏出质量％的曲线图。本文所用的术语“初沸点”(IBP)是指使用ASTMD-86样品开始沸腾的温度。本文所用的术语“T5”或“T95”是指使用ASTMD-86视情况分别有5体积％或95体积％的样品沸腾的温度。本文所用的术语“柴油沸程”是指使用TBP蒸馏法在132℃(270°F)至柴油分馏点(在343℃(650°F)至399℃(750°F)之间)的范围内沸腾的烃。本文所用的术语“分离器”是指具有入口和至少塔顶蒸气出口和塔底液体出口并且还可能具有来自boot的水性料流出口的容器。闪蒸罐是一种类型的分离器，其可以与稍后可在更高压力下运行的分离器下游连通。详述原油蒸馏和炼制工艺使得能够模块化供应原油蒸馏塔。可以加热原油，然后在原油蒸馏塔中分离成仅两种液体产物。可以通过塔顶产物流速控制轻质和重质产物之间的分离。轻质和重质产物之间的分离质量取决于输入的原油料流的温度、塔内件效率、塔压力和汽提蒸汽添加(如果有的话)。通过与塔顶料流和塔底料流的热交换预热输入的原油料流以从塔顶料流和塔底料流中回收热。在一个实施方案中，可以在第一热交换器中从塔顶料流中冷凝出柴油范围的馏分油馏分并可以在第二热交换器中从通过第一热交换器未冷凝的气体料流中冷凝出石脑油范围的馏分。用于炼制原油线路12中原油料流的方法和装置10显示在图1中。来自来源的原油可包含从井中采收的所有或一部分原油进料流。该原油料流可以是包含重油或沥青的重质烃料流。全沥青可包含树脂和沥青质，其是复杂的多核烃，增加原油的粘度并提高倾点。原油进料还可包括常规原油、煤馏油、渣油、焦油砂、页岩油、脱沥青油和沥青馏分。该原油料流通常具有20至40API的API比重。蜡质原油料流通常具有超过25的更高API，但20℃至50℃的倾点。原油料流的粘度可以为在40℃下1至20,000cSt。原油可具有其中40至70体积％的料流在343℃(650°F)下沸腾的沸点范围。通常可以对原油线路12中的原油料流施以加热和油相与水相的分离以在分馏前将原油料流脱水。线路12中的原油料流可以通过在塔顶热交换器14中与塔顶线路16中的塔顶馏分油料流热交换而被加热。这种热交换又通过与原油线路12中的原油料流热交换而冷却塔顶线路16中的塔顶馏分油料流。可以将加热原油线路18中的加热原油料流供入原油蒸馏塔30。在一个方面中，该加热原油料流可以通过在塔底热交换器20中与塔底线路22中的拔顶油(reducedcrude)料流热交换而被进一步加热。塔底热交换器20中的原油料流的加热可以在塔顶热交换器中的加热之后。这种热交换又通过与加热原油线路12中的加热原油料流热交换而冷却塔底线路22中的拔顶油料流。可以将在二次加热原油线路24中的二次加热原油料流供入原油蒸馏塔30。在另一方面中，二次加热原油线路中的二次加热原油料流可在火焰加热器26中进一步加热以提供塔进料线路28中的火焰加热原油料流。然后可以将该火焰加热原油料流在塔进料线路28中供入原油蒸馏塔30。代替或补充在火焰加热器26中燃烧该原油料流，可以通过由汽提线路32添加的蒸汽或其它惰性气体向原油蒸馏塔30供热以提供足够的蒸馏热需求。在原油蒸馏塔中，在288℃(550°F)至371℃(700°F)，优选316℃(600°F)至357℃(675°F)的分馏点将加热、二次加热或火焰加热原油料流分馏以提供塔顶线路16中的塔顶馏分油料流和塔底线路22中的拔顶油料流。在该原油蒸馏装置(crudeunit)中不需要塔顶馏分油料流和拔顶油料流之间的清晰分离，因为在后续转化单元下游的分馏提供满足最终产品规范的机会。由于原油蒸馏塔30仅产生两个料流，该原油蒸馏塔只需要3-6个理论阶段，这可以在小于12.2米(40英尺)高度中实现。由于不需要这两个分馏料流之间的清晰分离，原油蒸馏塔30可对每天分馏多达7,949立方米(50,000桶)原油的塔而言被设计成小于2.5米(8.5英尺)的直径。该原油蒸馏塔可装在标准联运集装箱2.5米x2.5米x12.2米(8.5英尺x8.5英尺x45英尺)中。这使得能够运输到非常偏远和内陆地区。但是，这种原油比率(cruderate)大到足以使炼油厂获益于规模经济。原油蒸馏塔压力可以在344kPa(表压)(50psig)至689kPa(表本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种炼制原油料流的方法，其包含：在原油塔中在288℃至371℃(550°F至700°F)的分馏点分馏原油料流以提供塔顶线路中的塔顶馏分油料流和塔底线路中的拔顶油料流；冷却所述塔顶馏分油料流和冷凝所述塔顶馏分油料流以提供净馏分油料流和塔顶气体料流；和使所述拔顶油料流与所述原油料流热交换；其中进入所述塔的所有进料在分馏后经塔顶线路或塔底线路离开。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.30 US 62/357,2511.一种炼制原油料流的方法，其包含：在原油塔中在288℃至371℃(550°F至700°F)的分馏点分馏原油料流以提供塔顶线路中的塔顶馏分油料流和塔底线路中的拔顶油料流；冷却所述塔顶馏分油料流和冷凝所述塔顶馏分油料流以提供净馏分油料流和塔顶气体料流；和使所述拔顶油料流与所述原油料流热交换；其中进入所述塔的所有进料在分馏后经塔顶线路或塔底线路离开。2.根据权利要求1的方法，其中至少40体积％的所述原油料流在343℃下沸腾。3.根据权利要求1的方法，其进一步包含通过与所述原油料流热交换而冷却所述塔顶馏分油料流。4.根据权利要求3的方法，其进一步包含在所述原油料流与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·A·卡特，S·U·阿彻克格兹，N·W·布里奇，C·D·戈斯林，G·P·陶勒尔，
申请(专利权)人：环球油品公司，
类型：发明
国别省市：美国,US