热解原油和含焦油沥青的原油馏分制造技术

一种在烯烃热解炉内将原油进料或含焦油沥青的原油馏分进料热解的方法，是将原油或含焦油沥青的原油馏分进料送入热解炉对流区的第一段预热器，原油或含焦油沥青的原油馏分进料在其中加热到出口温度至少为３７５℃，生成热的气－液混合物，将热的气－液混合物自第一段预热器取出送入汽液分离器，在汽液分离器内将气体与液体分离并移出，将移出的气体送入对流区所提供的第二段预热器，进一步将气体的温度加热到超过气体自汽液分离器流出温度的温度，预热后的气体被引入热解炉的辐射加热区，气体被热解为烯烃和相关副产物。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
热解原油和含焦油沥青的原油馏分本专利技术涉及在烯烃热解炉内将原油和含焦油沥青的原油馏分进料热解的方法。烯烃产品特别是乙烯常规是通过将采用天然气液体(NGS)如乙烷或采用高于常压操作的原油蒸馏塔所生产的石脑油或瓦斯油馏分的石油烃进料进行热裂化来获得。近来，在某些地区有将热解炉设计成适用于更重质进料如真空瓦斯油的趋势。但是这些重质进料会因焦炭沉积而堵塞对流区预热器和下游设备内的管子。一般对流区第一段预热器的操作温度范围从约200-400℃，借此将对流区内的进料完全汽化，或者在重质进料如瓦斯油或真空瓦斯油的情况下，将进料按美国专利4498269所述，最后与过热水蒸气一起另外通过一个混合喷嘴送往第二段预热器进行完全汽化。美国专利5580443公开一种裂化低质进料如重天然气-液体，即一种与来自天然气田的气体产品并存的少量油的方法。该方法描述为将进料在对流区经第一段预热器进行处理，送入对流区外的气-液分离器，之后与过热水蒸气混合，进入对流区内的第二段预热器，最后进入辐射加热区。进料裂化的方法是先通过在汽液分离器内将一部分来自第一段预热器部分的重质馏分分离并移出，随后在对进料热解处理之前将进料的汽化部分返回第二段预热器。第一段预热器管内的温度和压力维持在能使那些有可能会引起管内结焦问题的进料馏分保持液态，同时那些不会引起结焦问题的馏分完全汽化的范围。为避免生焦馏分在管内汽化，一般第一段预热器的出口温度范围从约150-350℃。美国专利5580443述及自第一段预热器出来的气-液混合物的比例在60/40到98/2范围内。该比例可通过在第一段预热器的出口与进入汽液分离器之前的某点处加入过热稀释水蒸气来进行调节，一旦进入汽液分离器，重质的未汽化液体馏分被移出并排放出系统，而气态馏分则通过-->气体输送管线，再与过热稀释水蒸气混合，然后再通过第二预热器。在第二预热器内，气体被加热到刚好在引发裂化反应的温度以下的温度，之后进入辐射加热部分并被裂化。最好生产过程不是将重质天然气-液体作为进料送入热解炉来生产乙烯。理想的进料包括原油或来自原油常压塔塔底的常压渣油。原油进料来源于60％(重)或以上液体形式的采出物是原油的油田。在岩层内重质天然气-液体料流处于气态或超临界态，当其到达地表温度和压力时冷凝成液体。将原油进料或来自原油常压塔塔底的常压渣油在美国专利5580443所述的温度条件，特别是在第一预热器内从150-350℃范围的温度，或任何能使那些有可能会引起管内结焦问题的馏分保持液态，同时那些不会引起结焦问题的馏分完全汽化的温度下经热解炉进行处理的方法有一定的不足之处，因为是在处理重质天然气-液体的较低温度下即150-350℃的温度下处理，不能充分回收汽化原油或常压渣油的馏分，导致由这些进料获得所期望烯烃的产量下降。原油或常压渣油的重尾馏分在典型的烯烃热解炉对流区条件下不能被汽化。原油或常压渣油的重尾馏分常规是通过蒸馏法移出，且将来自蒸馏过程的轻质可汽化馏分，最常见的是石脑油或瓦斯油馏分用作烯烃裂解装置的进料。原油或常压渣油的这个蒸馏准备步骤需要额外的投资及额外的生产操作费用。现提供一种在烯烃热解炉内将原油和/或含焦油沥青的原油馏分进料热解的方法，包括将原油和/或含焦油沥青的原油馏分进料送入炉内对流区所提供的第一段预热器，将第一段预热器内的进料加热到出口温度至少为375℃，生成热的气-液混合物，将热的气-液混合物自第一段预热器取出送入汽液分离器，在汽液分离器内将气体与液体分离并移出，将移出的气体送入对流区所提供的第二段预热器，进一步将气体的温度加热到超过气体自汽液分离器流出温度的温度，预热后的气体被引入热解炉的辐射加热区，气体被热解为烯烃和相关副产物。上述方法可以用来处理常压渣油和任意含焦油沥青的原油馏分。本专利技术方法允许将原油或含焦油沥青的原油馏分进料送入热解炉的-->对流区，而不会有必须将热解炉的对流区管而不是辐射区管进行除焦处理情况，本专利技术方法将烯烃热解炉的能力扩大到能在常规操作条件下真空蒸馏塔塔底一般不能达到的较高温度(如480℃)下将进料(含焦油沥青的原油或原油馏分进料)进行闪蒸，因而能回收到比通过常压或真空蒸馏塔回收的更高沸点的含焦油沥青的原油或原油馏分作为适用于热解炉辐射加热转化区的汽化气。本专利技术方法在处理含焦油沥青的原油或原油馏分进料时还有一个优点就是不必先对含焦油沥青的原油或原油馏分进料进行分馏处理，因而热解炉所要处理的原料成本更低。最后一点，与重天然气液体不同，含焦油沥青的原油或原油馏分中的大量高沸点馏分能在本文所述的操作温度下以适当的线速度润湿对流区管子的内表面，因而使得含焦油沥青的原油或原油馏分成为适合的进料，且在对流区管子内的结焦现象最小化。优选用于本专利技术的进料是一种其中85％(重)或以下的进料将在350℃下汽化，90％(重)或以下的原油进料将在400℃下汽化的进料，所得数据均是按ASTM D-2887方法测定。优选用于本专利技术的原油进料具有如下特性，各个特性均按ASTMD-2887方法测定：85％(重)或以下的进料将在350℃下汽化，且90％(重)或以下的原油进料将在400℃下汽化。在上述特性范围内的进料能在本文所述的操作条件下使热解炉对流区管子内的结焦现象最小化。在300℃、350℃或400℃下汽化的轻质进料如大部分重天然气液体的百分比如此之高以至于在本专利技术所用的温度下结焦馏分的汽化过程将快速在第一段预热器内的管子上结焦。在一个优选的具体实施方案中，指定用作进料的原油具有如下特性：65％(重)或以下的进料将在300℃下汽化，且80％(重)或以下的进料将在350℃下汽化，且88％(重)或以下的进料将在400℃下汽化。在一个更优选的具体实施方案中：60％(重)或以下的原油或常压渣油将在300℃下汽化，且-->70％(重)或以下的原油或常压渣油将在350℃下汽化，且80％(重)或以下的原油或常压渣油将在400℃下汽化。在一个最优选的具体实施方案中，原油进料具有如下特性：55％(重)或以下的原油将在300℃下汽化，且65％(重)或以下的原油将在350℃下汽化，且75％(重)或以下的原油将在400℃下汽化。典型的原油进料的API比重应超过45。常压渣油进料是处理和分馏脱盐原油所用的常压蒸馏塔的塔底油，常称作常压塔底油。此常压蒸馏塔从原油中分馏出柴油、煤油、石脑油、汽油和轻质成分。常压渣油满足上述对适用作本专利技术进料的说明，也满足下列说明：35％(重)或以下，更优选15％(重)或以下，甚至10％(重)或以下在350℃下汽化，且55％(重)或以下，更优选40％(重)或以下，甚至30％(重)或以下在400℃下汽化。对原油和/或常压渣油进入对流区第一段预热器入口的温度和压力不作限定，只要进料为流动状态。压力一般在8-28bar之间的范围内，更优选从11到18bar，原油的温度一般定在从室温到低于对流区内预先被加热的烟道气温度，一般是从140℃-300℃。进料速度不作限定，但最好是以每小时从22000到50000kg原油和/或常压渣油范围的进料速度进行操作。图1是热解炉的工艺流程图。图2是汽液分离器的正视图。图3是图2的俯视图。图4是图2汽液分离器叶片组的透视图。图5是热解炉的工艺流程图。图6是热本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在烯烃热解炉内将原油和／或含焦油沥青的原油馏分进料热解的方法，包括将原油和／或含焦油沥青的原油馏分进料送入炉内对流区所提供的第一段预热器，将第一段预热器内的进料加热到出口温度至少为３７５℃，生成热的气－液混合物，将热的气－液混合物自第一段预热器取出送入汽液分离器，在汽液分离器内将气体与液体分离并移出，将移出的气体送入对流区所提供的第二段预热器，进一步将气体的温度加热到超过气体自汽液分离器流出温度的温度，预热后的气体被引入热解炉的辐射加热区，气体被热解为烯烃和相关副产物。

【技术特征摘要】
US 2000-3-8 09/520,4911.一种在烯烃热解炉内将原油和/或含焦油沥青的原油馏分进料热解的方法，包括将原油和/或含焦油沥青的原油馏分进料送入炉内对流区所提供的第一段预热器，将第一段预热器内的进料加热到出口温度至少为375℃，生成热的气-液混合物，将热的气-液混合物自第一段预热器取出送入汽液分离器，在汽液分离器内将气体与液体分离并移出，将移出的气体送入对流区所提供的第二段预热器，进一步将气体的温度加热到超过气体自汽液分离器流出温度的温度，预热后的气体被引入热解炉的辐射加热区，气体被热解为烯烃和相关副产物。2.一种权利要求1的方法，其中85％(重)或以下的进料将在350℃下汽化，90％(重)或以下的原油进料将在400℃下汽化，所得数据均是按...

【专利技术属性】
技术研发人员：AJ鲍姆加特纳，PYJ钱，DYK尼甘，
申请(专利权)人：国际壳牌研究有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]