本发明专利技术涉及控制在与烯烃和芳族化合物设备集成的炼油厂的氢系统中氢气的供应和分配以将原油转化为石油化学产品的方法，所述氢系统包括一个或多个以单独的速率、纯度、压力和成本提供氢的供应源，多个以单独的速率、纯度和压力消耗氢的消耗部位，以及相互连接的氢分布网络，所述方法包括将氢消耗工艺单元与氢产生工艺单元集成，其中将从来自所述氢消耗工艺单元的流出物回收的氢和从所述氢产生工艺单元回收的氢二者在所述氢消耗工艺单元中重新使用。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及控制在与烯烃和芳族化合物设备集成的炼油厂的氢系统中氢气的供应和分配以将原油转化为石油化学产品的方法。更详细地，本专利技术涉及用于将烃转化为烯烃和BTXE的方法，所述转化方法包括将氢消耗工艺单元与氢产生工艺单元集成。美国专利申请号2012/024752涉及用于由烃类原料制备高辛烷石脑油的多级综合方法，所述方法包括从加氢裂化反应区流出物中分离加氢裂化的石脑油，将至少一部分加氢裂化的石脑油提供至含有重整催化剂的重整反应区，使至少一部分加氢裂化的石脑油与重整催化剂在重整反应条件下接触并且产生富氢物流和重整的石脑油，和d.将富氢物流传递至加氢裂化反应区。该参考文献没有涉及具体的烯烃生成设备。确立了加氢裂化反应条件以实现大于30％的烃类原料在加氢裂化反应区内的目标转化率，其中30％的数值基于烃类原料向石脑油的转化率。美国专利号3,972,804涉及在用于烃在含氢气氛中的催化转化的工艺(在这些工艺中发生氢的消耗)中用于控制氢/烃摩尔比的方法和控制系统，即即单一氢消耗单元的氢控制系统。在所有这些工艺中，与在大多数产生氢的工艺如催化重整中一样，通常实施的技术涉及被再循环以与新鲜烃装料合并的富氢气相至反应区的应用。根据该参考文献，检测原料组合物或产物组合物特征，并且检测随原料引入至反应区中的气相内的氢浓度。将适合的代表性输出信号传输至比较器/计算机，其进而生成计算机输出信号，根据需要传输所述计算机输出信号以调节反应区苛刻度(severity)(温度和压力)、原料流和再循环气流，从而在实现所需产物质量和/或数量的同时调节氢/烃摩尔比。对于消耗氢的工艺来说，传输比较器输出信号以调节从外部源引入至该工艺的补充氢的量和任何需要的反应区温度急冷物流(quench stream)的流量。在消耗氢的工艺如加氢裂化中，分离的反应区流出物中的含有氢的该部分不足，并且必须通过来自该工艺外部的适合来源的补充氢进行补充-所述来源即产生大量氢的催化重整。文章“针对用于多阶段运行的氢网络的设计的建模和优化(Modelling and optimisation for design of hydrogen networks for multi-period operation)”，Ahmad M.I.等人，Journal of cleaner production，Elsevier，NL，第18卷，第9期，2010年6月1日(2010-06-01)，第889-899页，涉及灵活的氢网络的设计，其可以在运行的多个阶段保持最优可操作，也被确定为灵活性。该参考文献仅涉及炼油厂运行。所提出的用于氢网络的多阶段设计的方法学可以考虑压力差异、现有设备的最大容量、和新设备如压缩机的最佳布局。可以将氢网络描述为通过氢的分布彼此相互作用的炼油工艺的系统。这些炼油工艺，基于它们对氢网络的贡献，可以分为两类，即氢产生器和氢消耗器。氢产生器是将氢供应至氢分配系统的单元，如氢设备和催化重整单元。催化重整工艺产生氢作为烃分子的环化和脱氢反应以增加石脑油产品的芳族化合物含量和辛烷值的副产物。氢消耗器是转化工艺，如用于将重质烃馏分提质的加氢裂化工艺、满足清洁燃料规格的加氢处理工艺、润滑剂设备、异构化工艺和加氢脱烷基化单元。这些工艺采用氢作为反应物以提质炼油厂产品的质量。在所有氢消耗工艺中，加氢裂化和加氢处理工艺是主要的氢消耗器。美国专利申请号2006/287561涉及用于增加C2-C4轻质烯烃的产生的工艺，其借助将用于由烃混合物产生芳族烃混合物和液化石油气(LPG)的工艺与用于产生能够用作前一工艺中的原料的烃原料的工艺集成。美国专利号4,137,147涉及由具有低于约360℃的蒸馏点并且至少含有每个分子具有至少4个碳原子的正链烷烃和异链烷烃的装料制造乙烯和丙烯的方法，其中：在氢解区中，在催化剂的存在下，对装料进行氢解反应，(b)将来自氢解反应的流出物进料至分离区，从所述分离区中排出(i)从顶部，甲烷和可能的氢，(ii)基本上由每个分子具有2和3个碳原子的烃组成的馏分，和(iii)从底部，基本上由每个分子具有至少4个碳原子的烃组成的馏分，(c)仅将基本上由每个分子具有2和3个碳原子的烃组成的馏分在蒸汽的存在下进料至蒸汽裂化区，以将至少一部分每个分子具有2和3个碳原子的烃转化为单烯烃；将从分离区的底部得到的基本上由每个分子具有至少4个碳原子的烃组成的馏分供应至第二氢解区，在此将其在催化剂的存在下进行处理，将来自第二氢解区的流出物供应至分离区，从而一方面排出每个分子具有至少4个碳原子的烃，其至少部分再循环至第二氢解区，并且另一方面排出基本上由氢、甲烷和每个分子具有2和3个碳原子的饱和烃的混合物组成的馏分；从混合物中分离氢物流和甲烷物流，并且将混合物的具有2和3个碳原子的烃连同从第一氢解区域之后的分离区中回收的基本上由每个分子具有2和3个碳原子的烃组成的馏分一起进料至蒸汽裂化区。除了甲烷和氢的物流以及每个分子具有2和3个碳原子的链烷烃的物流之外，在蒸汽裂化区的出口处还因此得到了每个分子具有2和3个碳原子的烯烃和每个分子具有至少4个碳原子的产物。美国专利申请号2005/101814涉及用于提高到达蒸汽裂化单元的原料的链烷烃含量的方法，所述方法包括：将包含C5至C9烃(包括C5至C9正链烷烃)的进料物流传递至开环反应器中，所述开环反应器包含在将芳族烃转化为环烷烃的条件下操作的催化剂和在将环烷烃转化为链烷烃的条件下操作的催化剂，和产生第二进料物流；和将至少一部分第二进料物流传递至蒸汽裂化单元。开环反应器包括用于将芳族化合物转化为环烷烃的氢化。将氢供应至开环反应器用于氢化，其中一个可在开环反应器中使用的氢源来自生成氢作为裂化工艺的副产物的蒸汽裂化单元。可以将开环工艺物流传递至用于将链烷烃转化为乙烯和丙烯的蒸汽裂化单元，并且蒸汽裂化单元除了生成轻质烯烃之外，还生成被称为热解汽油(py-gas)的副产物，其中将离开蒸汽裂化单元的py-gas传递至开环反应器，用于增加从石脑油进料物流开始的轻质烯烃制备。常规地，将原油通过蒸馏处理为许多馏分如石脑油、瓦斯油和残油。这些馏分中的每一种具有许多潜在的用途，如用于产生运输燃料如汽油、柴油和煤油，或者作为一些石油化学产品和其他处理单元的进料。轻质原油馏分如石脑油和一些瓦斯油可以用于通过如蒸汽裂化的工艺产生轻质烯烃和单环芳族化合物，在蒸汽裂化中将烃进料物流蒸发并用蒸汽稀释并且之后在短停留时间(＜1秒)炉(反应器)管中暴露于非常高的温度(750℃至900℃)。在这样的工艺中，将在进料中的烃分子转化为(平均上)当与进料分子相比时较短的分子和具有较低的氢碳比的分子(如烯烃和芳族化合物)。该工艺还生成氢作为有用的副产物和显著量的较低价值的副产物如甲烷和C9+芳族化合物和稠合的芳族物种(含有两个以上共用边的芳环)。典型地，在原油炼油厂中进一步处理较重(或较高沸点)的芳族物种，如残油，以使来自原油的较轻(可蒸馏)的产物的产率最大化。这种处理可以通过如加氢裂化(其中将加氢裂化器进料在引起进料分子的一些馏分在同时加入氢的情况下被断裂为较短烃分子的条件下暴露于适合的催化剂)的工艺来进行。重质炼油厂物流加氢裂化典型地在高压和高温下进行并且因此具有高资本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种控制在与烯烃和芳族化合物设备集成的炼油厂的氢系统中氢气的供应和分配以将原油转化为石油化学产品的方法，所述氢系统包括一个或多个以单独的速率、纯度、压力和成本提供氢的供应源，多个以单独的速率、纯度和压力消耗氢的消耗部位，以及相互连接的氢分布网络，所述方法包括将氢消耗工艺单元与氢产生工艺单元集成，其中将从来自所述氢消耗工艺单元的流出物回收的氢和从所述氢产生工艺单元回收的氢二者在所述氢消耗工艺单元中重新使用，其中使用原油馏分作为用于所述氢消耗工艺单元的进料，其中将至少25重量％的所述进料转化为包含乙烷、丙烷和丁烷的低沸点烃馏分，其中所述氢产生工艺单元包括蒸汽裂化单元和一个或多个选自丙烷脱氢单元(PDH)、丁烷脱氢单元(BDH)和组合的PDH和BDH单元的组的单元。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.25 EP 14156632.31.一种控制在与烯烃和芳族化合物设备集成的炼油厂的氢系统中氢气的供应和分配以将原油转化为石油化学产品的方法，所述氢系统包括一个或多个以单独的速率、纯度、压力和成本提供氢的供应源，多个以单独的速率、纯度和压力消耗氢的消耗部位，以及相互连接的氢分布网络，所述方法包括将氢消耗工艺单元与氢产生工艺单元集成，其中将从来自所述氢消耗工艺单元的流出物回收的氢和从所述氢产生工艺单元回收的氢二者在所述氢消耗工艺单元中重新使用，其中使用原油馏分作为用于所述氢消耗工艺单元的进料，其中将至少25重量％的所述进料转化为包含乙烷、丙烷和丁烷的低沸点烃馏分，其中所述氢产生工艺单元包括蒸汽裂化单元和一个或多个选自丙烷脱氢单元(PDH)、丁烷脱氢单元(BDH)和组合的PDH和BDH单元的组的单元。2.根据权利要求1所述的方法，其中将至少50重量％、优选70重量％的所述进料转化为包含乙烷、丙烷和丁烷的低沸点烃馏分。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述氢消耗工艺单元包括一个或多个选自下列各项的组的单元：进料加氢裂化单元、瓦斯油加氢裂化单元、芳环开环单元、残油加氢裂化单元、汽油加氢裂化器单元、加氢脱硫单元、加氢脱芳构化单元和加氢脱烷基化单元。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述氢产生工艺单元还包括一个或多个选自催化石脑油重整器单元和LPG芳构化单元的组的单元。5.根据前述权利要求中任何一项或多项所述的方法，所述方法还包括在工艺控制系统中，设置一个或多个分离单元如蒸馏单元的切割点，设置氢消耗工艺单元的运行条件并且设置氢产生工艺单元的运行条件，其中所述切割点和运行条件的值使得在炼油厂的氢系统中的...
【专利技术属性】
技术研发人员：阿尔诺·约翰尼斯·马里亚·欧普林斯，安德鲁·马克·瓦尔德，埃伊迪乌斯·雅各芭·马里亚·谢莱肯斯，劳尔·贝拉斯科佩莱斯，拉维钱德尔·纳拉亚拉斯瓦米，维贾亚兰德·拉贾戈帕兰，约里斯·范维利根伯格，
申请(专利权)人：沙特基础工业公司，SABIC环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：沙特阿拉伯;SA
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