高TAN原油的蒸汽裂化制造技术

本发明专利技术涉及一种方法，其包括将高ＴＡＮ原料流供给蒸汽裂化器，藉此将该原料流中的环烷酸基本上转变成ＣＯ、ＣＯ↓［２］和少量较小的酸（例如，甲酸、乙酸、丙酸和丁酸）。该原料流优选是包括原油或高ＴＡＮ原料流的高ＴＡＮ原料流，该原油或高ＴＡＮ原料流已预先经受精炼工艺处理而除去残油。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利
[0001]本专利技术涉及包含高总酸值(TAN)的原油原料和原油馏分的处理。专利技术背景[0002]通常，对原油原料进行精炼处理，包括脱盐、常压蒸馏、减压蒸馏和其它步骤以分出各种馏分，然后通常将这些馏分进行进一步处理以产生有用的产物。例如，通常使用馏分如石脑油和瓦斯油作为蒸汽裂化器的原料，在蒸汽裂化器中它们被热解成乙烯、丙烯、丁烯及其它可以低聚(例如，从轻质烯烃到较重质烯烃)、聚合(例如，聚乙烯、聚丙烯)和/或官能化(例如，酸、醇、醛等)的分子。[0003]原油中的某些组分是不许可的，原因在于它们可能不利地影响一个或多个精炼步骤。这些不许可组分的性质和浓度可能影响原油的价值。[0004]存在于原油中的环烷酸(用于有机酸的一般名称)在原油的精炼中是高度不许可的。此类酸的存在可能引起精炼过程中的各种问题，尤其是在设备如塔和换热器的腐蚀方面的问题。有时要求使用抗腐蚀添加剂和/或昂贵的冶金转变的广泛处理。[0005]总酸值或TAN被认为是样品的环烷酸含量的量度。高总酸值(TAN)原油通常比不具有高酸浓度的原油价值低得多。本文所使用的TAN通过ASTM方法D-664测定并采用单位mg KOH/gm油；对于描述的经济性，将不重复测量方法和装置。[0006]原油或原油馏分中的高TAN量对蒸汽裂化的主要影响包括由于原料中的有机酸引起的炉子设备、入口管道、对流段的上半部和初级分馏塔塔底中的增加的腐蚀速率；回收段中的增加的腐蚀速率和废水限制，这归因于酸性副产物(例如CO2、轻质有机酸)和由精炼厂-->添加以抑制TAN腐蚀的特种添加剂(例如磷)。已经从精炼厂蒸馏的蒸汽裂化器原料将此类添加剂关联到蒸汽裂化炉中的增加的焦化速率和辐射管损害。[0007]过去，可以避免高TAN原油，因为其它类型的原油是丰富的。然而，随着原油供应减少，解决上述问题变得成为必要。因此，如果可以设计处理/加工高TAN原油的有效和合算的方法，则将是有利的。[0008]当前的工业方法通常使原油通过精炼厂管式蒸馏装置以将该原油分离成各种馏分，如瓦斯油馏分。管式蒸馏装置步骤(即，蒸馏)不会使显著量的TAN受到破坏。瓦斯油馏分尤其可以随后加以蒸汽裂化以产生轻质烯烃。可以注入碱性材料如胺以中和蒸汽裂化产物中剩余的酸度(通常轻质脂族酸如乙酸和甲酸)。[0009]美国专利号1,953,353揭示了在大气压下将包含有机酸如苯酚和环烷酸、或其蒸馏物的原料处理到600°F(大约315℃)-750°F(大约400℃)的温度处理，优选其中该油是已经首先经受用液体二氧化硫处理过的蒸馏物。这一吸热处理在能量较廉价时可能是令人满意的，但是如有可能的话，应避免独立的温度处理。[0010]美国专利号5,820,750还涉及通过热处理从原油中移除石油酸。该处理包括将原料加热到至少400°F(大约205℃)，优选至少600°F(大约315℃)，优选高达900°F(大约480℃)的温度保持一段足以显著降低该原料的TAN的时间同时不断地吹走固有的或在分解过程中形成的抑制剂，例如水蒸气。根据该专利，这一方法据称可用于TAN大于大约2的原油，以将TAN降低到小于大约1.5的水平。[0011]美国专利号5,891,325涉及用于减少有机酸的方法，包括：在包括多个串联阶段的热反应区中将石油原料热处理以产生包含有机酸的挥发性烃馏分和非挥发性烃馏分，对该挥发性烃馏分进行处理以中和该有机酸，然后将所处理的挥发性烃馏分与该非挥发性烃馏分共混。该热处理在400°F(大约205℃)-800°F(大约425℃)的温度下进行。中和有机酸的处理包括使用适合的盐如CaO、Ca(OH)2、CaCO3和镁类似物。[0012]美国专利号6,086,751揭示了通过包括以下步骤的方法降-->低原油的环烷酸含量：将原油闪蒸以除去其中基本上全部的水，接着在反应器中在650°F(大约340℃)-800°F(大约425℃)下热处理。[0013]美国专利申请号2004/0069682和2004/0069686涉及通常在不使用稀释剂的情况下不适合于管线输送的重质石油的改质。它使用热解反应器，该热解反应器在导致具有焦化形成的快速蒸馏并据称降低TAN的条件下操作。该方法包括：引入颗粒状热载体以与原料相互作用，使产物料流的蒸气与该热载体分离，并使用钙化合物对该热载体进行再生。[0014]本专利技术人已经令人吃惊地发现可以将高TAN原油和高TAN精炼馏分直接地引入蒸汽裂化器热解装置而不必进行吸热处理和/或不必进行化学处理，而从该蒸汽裂化器获得TAN显著降低的产物。专利技术概述[0015]本专利技术涉及一种方法，其包括将高TAN原料流供给蒸汽裂化器，藉此将该原料流中的环烷酸基本上转变成CO、CO2和少量较低分子量酸(例如，甲酸、乙酸、丙酸和丁酸)。该原料流优选是包括原油或高TAN原料流的高TAN原料流，该原油或高TAN原料流已预先经受了精炼工艺(如蒸馏)以除去残油。[0016]本专利技术还涉及一种方法，包括将高TAN原料流供给热解装置的对流段以将该原料流预加热，任选地在闪蒸鼓中将该原料流闪蒸以去掉最重质馏分(例如，沥青质)，和在热解装置的辐射段中进一步对来自闪蒸鼓的塔顶馏出物进行加工。[0017]在一个优选的实施方案中，热解炉的产物包含气相和液相，该气相包括乙烯、丙烯、丁烯，该液相包含C5+物质。热解炉的液体产物优选在初级分馏步骤中进行蒸馏以产生包含蒸汽裂化的石脑油馏分(即，C5-C10物质)和蒸汽裂化的瓦斯油馏分(即，大约400°F-550°F的沸程，例如C10-C15/C17物质)的塔顶馏出物，以及包含焦油(即，大于大约550°F的沸程，例如C15/17+物质)的塔底流出物馏分。[0018]在一个更优选的实施方案中，可以随后通过碱性材料，优选胺，以及更优选通过在接近初级分馏塔淬火区处并在水冷凝之前的-->胺注入对排出物中的任何剩余酸进行中和。[0019]本专利技术的目的是避免精炼工艺和伴随的蒸馏步骤和/或避免独立的加热步骤如从高TAN原油生产有用的产物(尤其是蒸汽裂化产物如烯烃)中的吸热。[0020]本专利技术的还一个目的是提供用于处理高TAN原油和精炼馏分同时避免向要求后续分离步骤的原料中添加材料的步骤的方法。[0021]当参考以下详细描述、优选的实施方案、实施例和所附权利要求书时，这些和其它目的、特征和优点将变得显而易见。详细描述[0022]根据本专利技术，将高TAN原料流提供给蒸汽裂化器(或其它的热解装置)，藉此将该原料流中的环烷酸转变成CO、CO2和少量较小的酸(例如，甲酸、乙酸、丙酸和丁酸)，任选地包括：在蒸汽裂化器的对流段将该原料流预加热之后并且在让所述原料流的至少一部分进入该热解装置的辐射段之前将该原料流闪蒸以除去重质物(如沥青质)的步骤。[0023]本文所使用的术语“蒸汽裂化器”一般也称为热解装置。通常特别地添加蒸汽(虽然是任选的)以降低烃分压，控制停留时间和使焦炭形成最小化。在优选的实施方案中，可以将蒸汽过度加热，如在热解装置的对流段中进行过度加热，和/或该蒸汽可以是酸性或经处理的生产用蒸汽。[0024]优选的烃原料流除了环烷酸之外还包含原油，该原油含残油并具有大于或等于0.5、更优选大约1.0或更高、仍更优选大约1.5本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于包含环烷酸的高ＴＡＮ烃原料的裂化方法，所述高ＴＡＮ烃原料选自（ｉ）进一步包含残油并且ＴＡＮ至少０．５ｍｇ　　ＫＯＨ／ｇ油（ＡＳＴＭ　　Ｄ－６６４）的原料；（ｉｉ）具有至少１．０ｍｇ　　ＫＯＨ／ｇ油（ＡＳＴＭ　　Ｄ－６６４）的ＴＡＮ并从其中基本上除去了沥青质的得自精炼厂管式蒸馏装置的原料；和（ｉｉｉ）它们的混合物，所述方法包括：　　　　ａ．在热解装置的对流段中加热所述高ＴＡＮ烃原料以产生气相；　　　　ｂ．在热解炉的辐射段中将所述气相裂化以产生包含烯烃的排出物，所述热解炉包括对流段和辐射段；　　　　条件是当所述原料包含包括大量沥青质的非挥发物时，所述方法还包括在步骤（ｂ）之前让来自步骤（ａ）的所述高ＴＡＮ烃原料穿过闪蒸鼓。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-9-20 11/231,4901.用于包含环烷酸的高TAN烃原料的裂化方法，所述高TAN烃原料选自(i)进一步包含残油并且TAN至少0.5mg KOH/g油(ASTM D-664)的原料；(ii)具有至少1.0mg KOH/g油(ASTM D-664)的TAN并从其中基本上除去了沥青质的得自精炼厂管式蒸馏装置的原料；和(iii)它们的混合物，所述方法包括：a.在热解装置的对流段中加热所述高TAN烃原料以产生气相；b.在热解炉的辐射段中将所述气相裂化以产生包含烯烃的排出物，所述热解炉包括对流段和辐射段；条件是当所述原料包含包括大量沥青质的非挥发物时，所述方法还包括在步骤(b)之前让来自步骤(a)的所述高TAN烃原料穿过闪蒸鼓。2.根据权利要求1的方法，其中在所述对流段中存在蒸汽。3.根据权利要求2的方法，其中所述蒸汽包含酸性或处理过的生产用蒸汽。4.根据权利要求2的方法，其中所述蒸汽在热解炉的对流段中受到过度加热。5.根据权利要求2的方法，在与所述蒸汽混合之前所述烃料流在大约150-大约340℃(大约300到大约650°F)的第一温度下，并在所述混合之后，然后在步骤(b)之前将所述加热的烃料流进一步加热到高于所述第一温度的第二温度。6.根据权利要求2的方法，其中在步骤(b)之前，所述高TAN烃原料除了蒸汽之外还与流体混合。7.根据上述权利要求中任一项的方法，其中所述高TAN烃原料包含盐和/或颗粒物质。8.根据上述权利要求中任一项的方法，其中该高TAN烃原料包含以下物质中的一种或多种：瓦斯油、取暖用油、柴油、加氢裂化油、蒸馏物、重瓦斯油、原油、常压管式蒸馏装置塔底流出物、包括塔底流出物的减压管式蒸馏装置料流、来自精炼厂的重质非直馏烃料流、减压瓦斯油、低硫含蜡渣油、重质蜡。9.根据上述权利要求中任一项的方法，还包括使所述排出物与胺或苛性碱接触。10.根据上述权利要求中任一项的方法，还包括让所述排出物进入初级分馏塔以获得主要由C2-C4烯烃、CO、CO2构成的塔顶相和包含SCN、SCGO、焦油和C1-C4脂族酸的液相。11.根据权利要求10的方法，其中在处于或接近所述初级分馏塔的淬火区用苛性碱或胺处理所述塔顶相。12.根据权利要求10和11中任一项的方法，其中所述塔顶相包含至少50％原料流TAN，所述塔顶相进一步的特征在于基本上不含C12+环烷酸。13.根据权利要求10、11和12中任一项的方法，还包括蒸馏所述液相并回收包含SCN和SCGO的塔顶馏出物和包含焦油的塔底流出物，所述塔顶馏出物还包含乙酸，该乙酸以比任何其它脂族酸大至少一个数量级的量存在，所述塔顶馏出物进一步的特征在于基本上不含C12+环烷酸。14.根据权利要求12的方法，其中所述塔底流出物包含基本上所有保留在所述排出物中的C12+环烷酸，并且其中所述塔底流出物的特征在于测得的TAN小于所述烃原料流的测得的TAN的20％。15.根据权利要求12的方法，其中所述塔底流出物包含基本上所有保留在所述排出物中的C12+环烷酸，并且其中所述塔底流出物的特征在于测得的TAN小于所述烃原料流的测得的TAN的10％。16.根据上述权利要求中任一项的方法，其中所述高TAN烃原料具有大于或等于...

【专利技术属性】
技术研发人员：JS布坎南，PF科森克西恩，SH布朗，JE格拉哈姆，JN麦科伊，JA沃尔芬巴杰，
申请(专利权)人：埃克森美孚化学专利公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]