连续焦化工艺制造技术

本发明专利技术涉及用于连续生产烃蒸气和连续除去自由流动焦炭的热转化工艺。所述焦炭例如弹丸焦可通过例如分段闭锁料斗系统连续排出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于制备和从焦炭鼓连续除去焦炭的方法。通过制备弹丸焦形态的焦炭，其中至少约90体积百分数的焦炭在重力或静水压力下自由流动，可从焦炭鼓(如延迟焦化鼓)中连续除去焦炭。除去的焦炭可被骤冷，并例如通过分段闭锁料斗系统导出工艺。
技术介绍
延迟焦化包括石油残油(渣油)热分解以制备各种沸程的气体、液体物流和焦炭。通过将部分渣油转化为更有价值的液态和气态产物，并离开固体焦炭产物残渣，主要作为处理这些低价值渣油的手段而进行来自重质和重质含硫(高硫)原油的渣油的延迟焦化。尽管通常认为得到的焦炭产物是低价值的副产物，取决于其等级它可能具有一些价值，作为燃料(燃料级焦炭)，用于铝制备的电极(电极级焦炭)等。在常规(即烃热转化领域那些技术人员已知的)延迟焦化工艺中，在火焰加热器或管式炉中快速加热原料。然后使加热的原料通过通常称为焦化鼓的大型钢罐(vessel)，所述焦化鼓被保持在其中发生焦化的条件下，通常在高于约400℃的温度和高于大气压的压力下。焦化鼓内的原料(例如重质烃如渣油)产生挥发性组分，所述挥发性组分在鼓顶被除去并传送至分馏器，最终留下焦炭。当第一焦化鼓内充满焦炭时，加热的原料被转移至“姊妹”鼓中，并用蒸汽从鼓吹扫烃蒸气。然后由通过鼓的第一流动蒸汽骤冷所述鼓，并随后通过用水填充鼓以降低温度至低于约100℃，之后排出水。通常通过入口管线向后排出。当完成冷却和排出步骤时，打开鼓(即取下鼓的顶盖和底盖)并通过利用例如高速水流钻孔和/或切割而除去所述焦炭。-->在除去焦炭之后，重新将顶盖和底盖附着到第一鼓上，并重复所述工艺。如在第一鼓内一样，在姊妹鼓内周期性进行焦化，但是第二鼓内的焦化通常与第一鼓内的焦化为异相位(out of phase)操作的。换言之，尽管原料被导入第一鼓内，第二鼓经历吹扫、骤冷、取盖、除去焦炭、或再附着盖和原料输入准备。可使用多个鼓，其各自循环通过延迟焦化工艺的步骤。延迟焦化工艺具有特征循环时间，其是在循环中从原料输入至鼓开始到其中原料被输入至紧接着随后循环中的鼓内的点的时间。换言之，所述循环时间包括用于将原料导入鼓内、焦化原料、吹扫鼓、骤冷焦炭、取下顶盖和底盖、取出焦炭、再附着盖、和准备用于输入原料的鼓的时间。为打开鼓用于焦炭钻孔，松开焦化装置鼓的顶盖并从鼓顶取下。类似的，松开罐的底盖并从罐取下，从而使得焦炭可被导出罐并离开工艺。取下和复位罐封盖的可移动顶盖和底盖被称作封盖(heading)和开盖(unheading)(或去盖(deheading))。开盖具有若干相关的危险因素，许多产生自暴露于迅速的鼓降压、蒸汽和热水下的人员和设备危险。骤冷、开盖、焦炭钻孔和焦炭取出增加了相当多的传统工艺的循环时间(和产出)。从而，将希望能够制备在焦化鼓内自由流动的焦炭，这将不再需要与常规焦炭取出相关的费用和时间，特别是需要钻出所述焦炭的时间。同样，将希望能够安全地从鼓内取出这种基本上自由流动的焦炭，优选在连续工艺中。专利技术概述根据本专利技术，提供了一种在焦化罐内的连续焦化工艺，所述工艺包括：a)在焦化条件下，将烃原料导入焦化装置罐内；b)为制备烃蒸气和基本上自由流动的弹丸焦，在连续加入原料一-->段有效量时间的同时保持焦化装置罐的焦化条件；c)将至少一部分的烃蒸气导出所述罐并离开工艺；和d)连续将焦炭导出所述罐并离开工艺。在另一种实施方式中，所述工艺包括：a)在焦化条件下，将加热的渣油原料导入焦化装置罐内，其中所述原料是能够制备自由流动焦炭的原料；b)为制备烃蒸气和基本上自由流动的弹丸焦，在连续加入原料一段有效量时间的同时保持焦化装置罐的焦化条件；c)连续加入原料直至原料和焦炭的混合部分但并非完全填充所述罐；d)将至少一部分的烃蒸气连续导出所述罐并离开工艺；和e)连续将焦炭导出所述罐并离开工艺。在一种实施方式中，调整导入罐内的原料量、导出罐的烃量、和导出所述焦化装置罐的焦炭量，使得在罐内焦炭和原料的量占罐体积的约10％～90％。在另一个实施方式中，在罐内，至少约90体积百分数的焦炭体积为基本上自由流动的焦炭形式。在另一个实施方式中，该方法还包括将焦炭从罐导出至容器内，如闭锁料斗，其中所述焦炭可被汽提、骤冷、并导出工艺。可在连续操作中使用多个容器，包括闭锁料斗系统。在相关的实施方式中，在所述焦炭被导入容器之前，将汽提从罐中取出的焦炭的烃蒸气。可使用传统的汽提技术。汽提的烃可与汽提介质分离，用于以下的一种或多种：(i)与烃蒸气混合，(ii)与原料混合，或(iii)从工艺中导出用于贮存或进一步加工。附图说明-->图1是代表本专利技术焦化装置罐的示意图，表示原料注入系统和用于除去烃蒸气和焦炭的系统的位置。图2是代表所述工艺另一个方面的示意图，表示利用闭锁料斗系统连续除去焦炭。图3是代表用于从蒸气分离焦炭的旋风器的示意图。图4是用于将原料注入所述焦化罐内的选择性方法的示意图。图5是用于将原料注入所述焦化罐内的选择性方法的立面图。图6表示将原料切向引入焦化罐内。具体实施方式在一种实施方式中，本专利技术涉及对延迟焦化工艺的改进。在延迟焦化中，将重质烃原料如渣油加热至焦化温度，然后导入延迟焦化罐内(通常称为“鼓”)，其中保持焦化条件足够的时间以在鼓内形成烃蒸气产物和固体焦炭。从鼓中除去气体并从工艺中导出。随后开盖，将钻通过顶盖插入以使得所述罐内的焦炭松动，以通过底盖取出。一旦所述容器被脱焦，闭合盖并重复所述工艺。为近似半连续地进行分批生产，可与第一罐异相操作一个或多个相邻的罐。换言之，以分批方式操作相邻的焦炭鼓，成对的鼓变换填充和脱焦循环。在本工艺中，一个或多个焦化装置罐(例如鼓)可连续工作。加热原料并保持焦化鼓在焦化条件的温度和压力下，如在传统工艺中一样，但通过调节原料输入速度与焦炭取出速度，保持罐内的原料和焦炭在平衡水平或升高。因而，本工艺的有利之处在于它提供了更稳定的操作、减轻了危险的因素、并提供了更高的焦炭和烃蒸气的产率，所述工艺可以是完全的连续工艺。与标准的延迟焦化装置结构相比，通过基本消除了传统的鼓能力限制而得到了更高的产率。连续取出自由流动的松散焦炭或弹丸焦产物同样消除了使用传统高压切水系统以从传统装置中的鼓除去焦炭床的需要。将消除或大幅减少相关设备如喷射泵、吊杆、升-->降机、旋转接头和截齿的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连续或半连续的焦化工艺，包括：　　　　ａ）在焦化条件下，将烃原料导入焦化装置罐内；　　　　ｂ）为制备烃蒸气和基本上自由流动的焦炭，在连续加入原料一段有效量时间的同时保持所述焦化条件；　　　　ｃ）将至少一部分的烃蒸气导出所述罐并离开工艺；和　　　　ｄ）连续或半连续地将焦炭导出所述罐并离开工艺。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-11-14 11/272,6561.一种连续或半连续的焦化工艺，包括：
a)在焦化条件下，将烃原料导入焦化装置罐内；
b)为制备烃蒸气和基本上自由流动的焦炭，在连续加入原料一段
有效量时间的同时保持所述焦化条件；
c)将至少一部分的烃蒸气导出所述罐并离开工艺；和
d)连续或半连续地将焦炭导出所述罐并离开工艺。
2.一种连续焦化工艺，其中连续地将基本上自由流动的焦炭导出
所述焦化装置罐。
3.一种焦化工艺，包括将重质烃原料导入能够制备非自由流动焦
炭并具有第一循环时间的延迟焦化工艺内，在有效形成基本上自由流
动焦炭的条件下焦化所述原料，并在第二循环时间内将焦炭导出所述
工艺，其中第二循环时间少于第一循环时间。
4.前述任一项权利要求所述的工艺，还包括加入原料直至原料和
焦炭的混合物部分填充所述焦化装置罐。
5.前述任一项权利要求所述的工艺，还包括调节导入罐内的原料
量、从罐导出的烃量和从焦化装置罐导出的焦炭量，使得罐内焦炭和
原料的量构成所述焦化装置罐体积的约10％～约90％。
6.前述任一项权利要求所述的工艺，其中至少约90体积百分数
的焦化装置罐内的焦炭体积是基本上自由流动的焦炭形式。
7.前述任一项权利要求所述的工艺，工艺还包括将焦炭从焦化装
置罐导出至骤冷区，骤冷所述焦炭，并将焦炭导出骤冷区。
8.前述任一项权利要求所述的工艺，还包括汽提所述焦炭。
9.权利要求8所述的工艺，其中汽提介质是以下的至少一种：(i)
部分烃蒸气，(ii)水蒸汽，(iii)水，(iv)第二种烃，和(v)其组合。
75％
10.权利要求9所述的工艺，其中汽提的烃可与汽提介质分离，
用于以下的一种或多种(i)与烃蒸气混合，(ii)与原料混合，或(iii)从工艺
中导出用于贮存或进一步加工。

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔希什金，克里斯托弗P艾匹格，格伦E菲利普斯，陈特航，查尔斯J玛特，
申请(专利权)人：埃克森美孚研究工程公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]