烃热解排出物的加工方法技术

公开了采用小初级分馏器（即精馏器）处理来自烃热解装置排出物的方法和设备。该方法包括：冷却该气态排出物，例如通过直接骤冷和／或至少一个主换热器进行冷却，并且然后例如在副换热器中将该气态排出物冷却到焦油冷凝的温度，所述焦油是由所述排出物成分之间的反应形成的。让所得的混合气态和液态排出物通过精馏器，以清洁地将骤冷油与包含热解汽油馏分的气态排出物分离，所述热解汽油馏分的沸点由于该精馏器处理的结果而可能降低。然后将该排出物冷却以使包含热解汽油和由蒸汽冷凝的水的液态排出物冷凝，在馏出物转鼓中将所述馏分分离。将该冷却的气态排出物送往回收设备组以回收轻质烯烃。可以将该含热解汽油的馏分的至少一部分再循环到该精馏器以提高骤冷油与热解汽油馏分的分离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用[0001]本申请特意地在此作为参考引入以下申请的全部公开内容：引入代理人案卷号2005B060，标题为“烃热解排出物的加工方法”；代理人案卷号2005B061，标题为“烃热解排出物的冷却方法”；代理人案卷号2005B062，标题为“烃热解排出物的加工方法”；代理人案卷号2005B063，标题为“烃热解排出物的加工方法”；和代理人案卷号2005B065，标题为“烃热解排出物的加工方法”；它们都在此引入作为参考并与本申请同时提交。专利
[0002]本专利技术涉及来自烃热解装置、尤其是使用比石脑油更重质的原料的那些装置的气态排出物的加工方法。专利技术背景[0003]由各种烃原料制备轻质烯烃(乙烯、丙烯和丁烯)使用热解或蒸汽裂化技术。热解包括将原料充分地加热到引起较大分子的热分解。然而，热解工艺产生倾向于结合而形成高分子量材料即焦油的分子。焦油是在一定条件下可使设备结垢的高沸点、粘稠、反应性材料。[0004]在热解排出物离开蒸汽裂化炉之后，可以如下使焦油的形成最小化：迅速地将离开该热解装置的排出物的温度降低到焦油形成反应大大减缓的水平。[0005]用来冷却热解装置排出物和除去所得重油的一种技术采用换热器接着采用水骤冷塔，在该水骤冷塔中除去可冷凝物。当裂化轻质气体(主要是乙烷、丙烷和丁烷)时，已经证明这一技术是有效的，因为加工轻质原料的裂化器(统称为气体裂化器)产生较少量的焦油。-->结果，换热器可以有效地回收大多数有价值的热而不会结垢并且较少量的焦油可以由水骤冷分离，即使有一些困难。[0006]然而，这一技术对于与裂化石脑油和更重质原料的蒸汽裂化器(统称为液体裂化器)一起使用是不令人满意的，因为液体裂化器产生比气体裂化器多得多的焦油。换热器可以用来从液体裂化中除去一些热，但是仅降至焦油开始冷凝的温度。在这一温度之下，不能使用常规换热器，因为它们将由换热器表面上的焦油的聚集和热降解而迅速地结垢。此外，当对来自这些原料的热解排出物进行骤冷时，所产生的一些重油和焦油具有与水大致相同的密度并且可以形成稳定的油/水乳液。此外，通过液体裂化产生的较大量的重油和焦油将导致水骤冷操作失效，这使得难以从冷凝水中除热和难以按环境上可接受的方式处理过量的骤冷水以及重油和焦油。[0007]因此，在大多数工业液体裂化器中，来自裂解炉的排出物的冷却通常使用输送管线换热器系统、初级分馏器和水骤冷塔或间接冷凝器来实现。对于典型的比石脑油原料更重质的原料，输送管线换热器将该工艺料流冷却到大约371-大约649℃(700-1200)(其中该温度取决于原料的质量)，从而有效地产生可以用于该工艺其它地方的超高压蒸汽。初级分馏器通常用来将焦油冷凝并将其与较轻质液体馏分(称为热解汽油)分离，并回收热而降至大约93℃(200)，并且可以使用直接骤冷点，在那里，添加骤冷油以将该料流冷却到足以使存在于该料流中的焦油冷凝。水骤冷塔或间接冷凝器进一步将离开该初级分馏器的气体料流冷却到大约40℃(100)以使存在的大部分稀释蒸汽冷凝和使热解汽油与该气态烯属产物分离，然后将它送到压缩机。有时，称为蒸汽裂化瓦斯油(其在比方说大约177-大约287℃(350-550)的范围内沸腾)的中间沸程料流还作为侧料流产生。[0008]然而，初级分馏器是非常复杂的一件设备，它通常包括油骤冷部分、初级分馏器塔和一个或多个外部油泵唧循环回路。在骤冷部分，添加骤冷油以将排出物料流冷却到大约200-大约290℃(400-550)，从而冷凝存在于该料流中的焦油。在初级分馏器塔中，冷凝的-->焦油与该料流的剩余部分分离，在一个或多个泵唧循环区中通过循环油除去热并在一个或多个蒸馏区中将热解汽油馏分与更重质物质分离。在一个或多个外部泵唧循环回路中，使用间接换热器将从初级分馏器排出的油冷却然后返回到该初级分馏器或直接骤冷点。[0009]具有与其相关的泵唧循环的初级分馏器是整个裂化系统中最为昂贵的构件。初级分馏器塔本身是工艺中最大的单件设备，通常对于中型液体裂化器来说，其直径为大约二十五英尺，高度超过一百英尺。该塔是较大的，因为它实际上在大量低压气体存在下分馏两种少量组分，即焦油和热解汽油。泵唧循环回路同样是较大的，在中型裂化器的情况下，每小时处理超过1.3百万千克/小时(3百万磅/小时)的循环油。泵唧循环线路中的换热器必须较大，原因在于高流量、以有用水平回收热所必须的紧温差(temperature approach)，以及结垢的容限。[0010]此外，初级分馏器具有许多其它的限制和问题。具体来说，热传递发生两次，即从气体到塔内部的泵唧循环液体然后从该泵唧循环液体到外部冷却设施。这实际上需要对两个热交换系统的投资，并对除热要求两个温差(或差量)，从而降低热效率。[0011]此外，尽管焦油和汽油料流之间发生分馏，这两种料流通常必须进一步加工。有时，需要对焦油进行汽提以除去轻质组分，而汽油可能需要进行再分馏以达到它的终点规格。[0012]此外，初级分馏器塔和其泵唧循环回路易于结垢。焦炭在该塔的底部部分聚集并且必须在设备检修过程中最终除去。泵唧循环回路也受结垢影响，从而需要从过滤器中除去焦炭并且定期清理结垢的换热器。塔中的塔板和填料有时受结垢影响，这可能限制设备生产。系统还含有显著存量的可燃液体烃，这从固有安全性观点出发是不合乎需要的。[0013]因此需要用于冷却热解装置排出物以及除去所得重油和焦油的简化方法，该方法排除对初级分馏器塔及其辅助设备的需要，即使当产生蒸汽裂化瓦斯油时仍如此。-->[0014]本专利技术设法提供处理热解装置排出物、尤其是来自比石脑油更重质的含烃原料的蒸汽裂化的排出物的简化方法。重质原料裂化通常比石脑油裂化更经济有利，但是过去它具有差的能量效率和较高的投资要求的缺点。本专利技术使由重质原料蒸汽裂化产生的有用热能的回收得到优化而不会使冷却设备结垢。本专利技术用更简单的能够使用低水平热的设备取代初级分馏器塔及其辅助设备(例如泵唧循环回路)，所述热存在于正被加工以蒸馏液体组分的料流中。[0015]美国专利4,279,733和4,279,734提出了使用骤冷器、间接换热器和分馏器冷却排出物的裂化方法，所述排出物由蒸汽裂化产生。[0016]美国专利4,150,716和4,233,137提出了包括预冷区、热回收区和分离区的热回收设备；其中在预冷区中，让由本文档来自技高网...

【技术保护点】
来自烃热解装置的气态排出物的处理方法，该方法包括：　　　　（ａ）将该气态排出物至少冷却到焦油冷凝的温度，所述焦油是由所述排出物成分之间的反应形成的；　　　　（ｂ）让来自步骤（ａ）的混合气态和液态排出物通过至少一个气－液分离器，在那里，冷凝的焦油和气态排出物分离；　　　　（ｃ）将来自步骤（ｂ）的气态排出物冷却以使液态排出物骤冷油冷凝；　　　　（ｄ）让来自步骤（ｃ）的排出物的至少一部分通过至少一个包括回流入口的精馏器以便引入热解汽油馏分；　　　　（ｅ）将来自步骤（ｄ）的气态排出物冷却以使包含热解汽油和由蒸汽冷凝的水的液态排出物冷凝；　　　　（ｆ）处理来自步骤（ｅ）的混合气态和液态排出物以至少部分地由其分离出富含液态热解汽油的料流；和　　　　（ｇ）让该富含液态热解汽油的料流的至少一部分作为回流液流到所述精馏器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-7-8 11/178,0371.来自烃热解装置的气态排出物的处理方法，该方法包括：
(a)将该气态排出物至少冷却到焦油冷凝的温度，所述焦油是由
所述排出物成分之间的反应形成的；
(b)让来自步骤(a)的混合气态和液态排出物通过至少一个气-
液分离器，在那里，冷凝的焦油和气态排出物分离；
(c)将来自步骤(b)的气态排出物冷却以使液态排出物骤冷油
冷凝；
(d)让来自步骤(c)的排出物的至少一部分通过至少一个包括
回流入口的精馏器以便引入热解汽油馏分；
(e)将来自步骤(d)的气态排出物冷却以使包含热解汽油和由
蒸汽冷凝的水的液态排出物冷凝；
(f)处理来自步骤(e)的混合气态和液态排出物以至少部分地
由其分离出富含液态热解汽油的料流；和
(g)让该富含液态热解汽油的料流的至少一部分作为回流液流到
所述精馏器。
2.权利要求1的方法，其中将所述气态排出物在步骤(a)中冷却
到小于大约371℃(700)的温度，在步骤(c)中冷却到小于大约316
℃(600)的温度，和在步骤(e)中冷却到小于大约104℃(220)
的温度。
3.权利要求1的方法，其中将所述气态排出物在步骤(a)中冷却
到大约232-大约316℃(450-600)的温度，在步骤(c)中冷却到大
约93-大约232℃(200-450)的温度，和在步骤(e)中冷却到大约
15-大约93℃(60-200)的温度。
4.权利要求1的方法，其中将所述气态排出物在步骤(a)中冷却
到大约249-大约293℃(480-560)的温度，在步骤(c)中冷却到大
约12-大约176℃(250-350)的温度，和在步骤(e)中冷却到大约
32-大约88℃(90-190)的温度。
5.上述权利要求中任一项的方法，其中所述富含液态热解汽油的
料流具有小于大约66℃(150)的初沸点和超过大约149℃(300)
的终沸点。
6.权利要求5的方法，其中所述富含液态热解汽油的料流具有大约
177-大约454℃(350-850)的终沸点。
7.上述权利要求中任一项的方法，其中步骤(a)包括让所述排出
物通过主输送管线换热器，该换热器提供温度至少大约254℃(489)
和压力大于大约4240kPa(600psig)的蒸汽。
8.上述权利要求中任一项的方法，其中步骤(a)包括让所述排出
物通过主输送管线换热器，该换热器提供温度大约254-大约677℃
(489-1250)和压力大约4240-大约17340kPa(600-2500psig)的
蒸汽。
9.权利要求7或8中任一项的方法，其中步骤(a)包括让所述排出
物从该主输送管线换热器流到其中至少相当大一部分所述焦油冷凝的
副输送管线换热器。
10.权利要求7至9中任一项的方法，其中步骤(a)包括将所述主
输送管线换热器的出口温度维持在其排出物露点之上。
11.上述权利要求中任一项的方法，其中步骤(a)至少部分地通
过用液体骤冷料流将该气态排出物直接骤冷来进行。
12.权利要求11的方法，其中所述液体骤冷料流选自水和油。
13.权利要求12的方法，其中所述液体骤冷料流包括来自步骤(d)
的冷凝骤冷油。
14.权利要求7至10中任一项的方法，其中步骤(a)包括在所述排
出物穿过所述主输送管线换热器之后用骤冷液体直接地接触该气态排
出物。
15.权利要求14的方法，其中所述骤冷液体选自水和油。
16.权利要求15的方法，其中所述骤冷液体包括来自步骤(d)的
冷凝骤冷油。
17.上述权利要求中任一项的方法，其中所述精馏器包括至少一个
塔板。
18.上述权利要求中任一项的方法，其中所述冷却步骤(c)通过
间接接触热交换进行。
19.上述权利要求中任一项的方法，其中将所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：RD斯特莱克，JR梅辛杰，
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]