使用全馏分原油原料生产烯烃制造技术

使用全馏分油作为烯烃生产装置的热解炉的原料的方法，其中所述原料经受蒸发条件直到大量蒸发而轻微的裂解最小化，但从所述原料中留下一些剩余的液体，由此生成的蒸气在所述炉的辐射区进行剧烈裂解，和来自所述原料的剩余的液体与至少一种急冷油混合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利技术背景                          专利
本专利技术涉及对全馏分原油进行热裂解而生产烯烃。更具体地，本专利技术涉及使用全馏分原油作为采用烃裂解工艺例如热解炉中的蒸汽裂解来生产烯烃的装置的原料。                        现有技术描述烃的热裂解是广泛用于生产烯烃例如乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯和芳烃例如苯、甲苯和二甲苯的石化工艺。基本上，通过蒸馏或其它方式分馏全馏分原油而产生的烃原料例如石脑油、瓦斯油或全馏分原油的其它馏分与充作稀释剂的蒸汽混合以使烃分子保持分离。所述蒸汽/烃混合物被预热至约900-约1,000华氏度(或F)，然后进入反应区，在那里将它非常迅速地加热到约1,450-约1,550的剧烈烃裂解的温度。本方法在反应区压力为约10-约30psig的热解炉(蒸汽裂解器)中实施。热解炉内部具有对流区和辐射区。预热在对流区完成，而剧烈裂解在辐射区发生。剧烈裂解后，所述热解炉的流出物含有多种气态烃，例如每分子1-35个碳原子。这些气态烃可以是饱和的、单不饱和的和多不饱和的，并可以是脂族的、脂环族的和/或芳族的。裂解的气体也可含有大量的分子氢(氢气)。因此，在工业化烯烃生产装置中实施的常规的蒸汽裂解，采用了全馏分原油的馏分，并对其进行热裂解时全部蒸发该馏分。裂解的产物可含有，例如，约1重量百分比(wt％)的氢气、约10wt％的甲烷、约25wt％的乙烯和约17wt％的丙烯，全部wt％基于所述产物的总重量，其余主要由每分子具有4-35个碳原子的其它烃分子组成。-->然后裂解产物进一步在烯烃生产装置中加工以生产作为该装置产物的各种分开的单独的高纯度料流，例如氢气、乙烯、丙烯、每分子具有4个碳原子的混合烃、燃料油和高温分解汽油。前述每种分开的单独的料流是有价值的工业产品。因此，烯烃生产装置当前采用全馏分原油料流的一部分(馏分)并由其产生多种分开的有价值的产品。如上所述，用作常规烯烃生产装置的原料所来自的起始物质通常在它到达该装置之前已经经过大量的昂贵的处理。通常，全馏分原油被蒸馏或以其它方式分馏成多种馏分例如汽油、煤油、石脑油、瓦斯油(减压或常压)等，包括高沸点渣油。因此，除了渣油外，可将任何这些馏分送到烯烃生产装置作为该装置的原料。希望能够预测精炼蒸馏设备(全馏分原油加工设备)的资金和操作成本，所述设备加工原油以生成充作常规烯烃生产装置原料的原油馏分。然而，直到现在，现有技术教导了要避免使用沸程分布太宽的均匀的烃馏分(馏分)。例如，参见授予Lenglet的美国专利No.5,817,226。最近，美国专利No.6,743,961被授予Donald H.Powers。该专利涉及通过采用含有填料的蒸发/温和裂解区来裂解全馏分原油。该区以这样的方式操作：尚未蒸发的全馏分原油的液相被保持在该区中直到更稳定的烃液体组分的裂解/蒸发得以最大化。这允许最少的固体残渣生成，该残渣作为填料上沉积物而剩下。该残渣理想地在正常的炉除焦循环过程中通过常规的蒸汽空气除焦而发生燃烧离开填料，参见该专利的第7栏第50-58行。因此，该专利的第二区9充作在该工艺所使用的条件下不能裂解或蒸发的原油原料的组分(包括烃质物质)的阱，参见该专利的第8栏第60-64行。2002年9月16日提交的美国专利申请序列号10/244,792(其具有与美国专利No.6,743,961共同的专利技术人和受让人)涉及在该专利中所公开的方法，但它采用温和的酸性裂化催化剂以驱动所述蒸发/温和裂解设备的全部功能更加朝着所述蒸发(没有在先的温和裂解)-温和裂解(随后蒸发)图的温和裂解端进行。2003年7月10日提交的美国专利申请序列号10/616,839(其具有-->与美国专利No.6,743,961共同的专利技术人和受让人)涉及在该专利中所公开的方法，但它除去至少一部分剩留在蒸发/温和裂解设备中的尚未蒸发或温和裂解的所述液体烃。原油原料的这些液体烃组分从该设备的底部附近排出，并送至分开的受控制的抽空设备中以对此前耐受住蒸发和温和裂解的那些稳定的烃组分提供额外的裂解能量。因此，该专利技术也试图驱动在蒸发/温和裂解设备中的整个过程更加朝着前述的蒸发-温和裂解图的温和裂解端进行。                        专利技术概述根据本专利技术，提供了使用全馏分原油作为烯烃生产装置的原料的方法，该方法使蒸发功能最大化并使前述的温和裂解功能最小化(如果没有消除的话)，并由此驱动本专利技术的蒸发设备中的整个过程朝着前述图的蒸发端强烈进行。根据本专利技术，全馏分原油在常规烯烃生产装置(烯烃装置)中被预热以产生来自原油原料的烃蒸气和烃液体的混合物，同时有少量或没有焦炭生成。然后将蒸气烃与剩余的液体分开，并将所述蒸气送去进行剧烈裂解操作。通过向所述设备中引入急冷油，剩下的液体烃经受与温和裂解相比有利于蒸发的条件，并从该设备中排出液体渣油，该渣油由急冷油和来自原油原料的剩余的液体烃组成。                        附图描述图1显示了典型的烃裂解装置的简化的流程图。图2显示了本专利技术范围内的一个实施方案，该实施方案采用单独设立的蒸发设备。                        专利技术详述本专利技术中所使用的术语“全馏分原油”是指从井口流出的原油，但不计使这种原油适于运输到原油炼厂和/或这种炼厂的常规蒸馏而对其进行的任何处理。该处理可包括诸如脱盐之类的步骤。“全馏分原油”是适合于在炼厂中蒸馏或以其它方式分馏的原油，但它没有经过任何这类蒸馏或分馏。“全馏分原油”可包括，但没必要总是包括，非沸腾物质，例如沥青或焦油。因此，如果不是不可能，它难以提供全馏分原-->油的沸程。因此，根据本专利技术，用作烯烃装置的初始原料的所述全馏分原油可以是一种或多种直接来自于油田管道和/或常规原油存储设施的原油，视可得性而定，没有任何在先的分馏。本专利技术中所使用的术语“烃”和“烃类”并不是指严格地或仅含有氢原子和碳原子的物质。这类术语是指在性质上为烃质的物质，它们主要或基本上由氢和碳原子组成，但可以含有其它元素例如氧、硫、氮、金属、无机盐、沥青等，甚至以显著的量含有。本专利技术中所使用的术语“气体”或“多种气体”是指一种或多种基本上处于蒸气状态的气体，例如，单独的蒸汽、蒸汽和烃蒸气的混合物等。本专利技术中所使用的术语“焦炭”是指任何高分子量烃质固体并包括由多核芳烃的缩合而生成的化合物。本专利技术有用的烯烃生产装置将包括用于最初接收和裂解所述全馏分原油原料的热解(裂解)炉。用于烃蒸汽裂解的热解炉通过对流和辐射加热，并包含一系列预热、循环和裂解管，通常是管束，以预热、运输和裂解所述烃原料。通过位于炉的辐射区(有时称作“辐射区”)的燃烧器提供高裂解热。这些燃烧器的废气沿着炉的对流区循环以提供预热进口烃原料所需的热量。所述炉的对流和辐射区连接在“交叉”处，和以上提到的管载着从一个区的内部至下一个区的内部的烃原料。裂解炉被设计用于在辐射区中在辐射管(盘管)入口处开始快速加热，在辐射管入口处由于温度低而反应速率常数低。大多数传入的热量简单地使烃从入口温度升高至反应温度。在盘管的中部，升温速率较低但裂解速率是可观的。在盘管的出口处，升温速率稍微增加但不如在入口处迅速。反应物消本文档来自技高网...

【技术保护点】
包括如下步骤的方法：　　　　（ａ）在提供蒸发功能的设备中将加热的全馏分原油原料分离成蒸气烃和液体烃；　　　　（ｂ）将至少一部分所述蒸气烃转移到炉的辐射加热区以引起剧烈的热裂解；　　　　　（ｃ）在所述设备中保留至少一部分所述液体烃；　　　　（ｄ）使所述保留的液体烃与至少一种加热气体接触以生成额外的用来转移到炉的辐射加热区的蒸气烃；　　　　（ｅ）在所述设备的底部附近导入至少一种急冷油以生成油－液体烃混合物，所述急冷油的温度足以冷却剩余的液体烃以使焦炭生成反应最小化；和　　　　（ｆ）从所述设备中除去至少一部分所述油－液体烃混合物；从而驱动所述设备的操作朝着所述蒸发功能进行。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-9-2 11/219,1661.包括如下步骤的方法：(a)在提供蒸发功能的设备中将加热的全馏分原油原料分离成蒸气烃和液体烃；(b)将至少一部分所述蒸气烃转移到炉的辐射加热区以引起剧烈的热裂解；(c)在所述设备中保留至少一部分所述液体烃；(d)使所述保留的液体烃与至少一种加热气体接触以生成额外的用来转移到炉的辐射加热区的蒸气烃；(e)在所述设备的底部附近导入至少一种急冷油以生成油-液体烃混合物，所述急冷油的温度足以冷却剩余的液体烃以使焦炭生成反应最小化；和(f)从所述设备中除去至少一部分所述油-液体烃混合物；从而驱动所述设备的操作朝着所述蒸发功能进行。2.烯烃生产装置的操作方法，所述烯烃生产装置使用热解炉来剧烈地对烃物质进行热裂解以在所述装置中对所述裂解的物质进行后续加工，所述炉在其内部具有至少一个对流加热区和单独的辐射加热区，所述辐射加热区用来进行所述剧烈裂解，改进包括：向所述炉提供全馏分原油作为初始原料，预热所述原料以生成蒸气烃和液体烃的混合物，在蒸发设备中收集所述混合物，在所述设备中将所述蒸气烃与所述液体烃分开，将所述蒸气烃送至所述辐射加热区，在所述设备中保留所述液体烃，将至少一种加热气体导入所述设备以与所述设备中的所述液体烃混合用以稀释所述液体烃并将其加热以生成额外的蒸气烃并且剩余的液体烃留在所述设备中，将所述额外的蒸气烃转移至所述辐射加热区，向所述设备中导入至少一种急冷油以在所述设备中生成所述急冷油与所述剩余的液体烃的混合物，其中所述急冷油的温度足以冷却所述剩余的液体烃以使存在于所述剩余的液体烃中的任何焦炭生成反应最小化，并从所述设备中除去至少部分所述剩余的液体烃，由此驱动所述设备的操作朝着蒸发方向进行。3.权利要求1的方法，其中将所述原料加热至约...

【专利技术属性】
技术研发人员：DH鲍尔斯，
申请(专利权)人：伊奎斯塔化学有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]