热裂解残余烃油的方法技术

热裂解残余烃油的方法，其中达到至少３５％的最终５２０℃＋转化率，该方法包括如下步骤：（ａ）在加热炉内将残余烃油原料加热至４００－５１０℃的温度，并保持足以达到最终５２０℃＋转化率的３０－４５％的时间；（ｂ）将步骤（ａ）中产生的部分转化的热烃油与热的含氢气体供入裂化反应室中，所述含氢气体具有足够高的温度以通过直接热交换将裂化反应室中烃油温度维持在４２０－６５０℃范围内，在该裂化反应室中发生最终５２０℃＋转化率的剩余部分直到１００％；和（ｃ）从裂化反应室中回收含有含氢气体的气相馏分和裂解残油。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
热裂解残余烃油的方法本专利技术涉及一种热裂解残余烃油的方法。更具体地说，本专利技术涉及一种热裂解残余烃油的方法，其中热裂解与从所述热裂解得到的富含沥青质的底部产物的气化处理结合。残余烃油可以原油在常压下蒸馏的底部产物(“常压”或“久沸”渣油)得到或以在减压下蒸馏的底部产物(“减压”或“短程”渣油)得到。用热裂解来转化残余烃油已为人所知很长时间。基本上讲，热裂解是吸热的非催化过程，其中残油馏分的较大烃分子断裂成较小分子。将较大分子断裂成较小分子所需的能量通过将残余烃油原料加热至足够高的温度而提供。然而，热裂解操作中通常公认的问题是焦形成，特别是在更苛刻的裂解条件下。在本
中已知有几种方法来抑制这种焦形成。例如，若重质烃，即沸点为520℃和更高的那些烃(520℃+烃)的转化深度保持足够低，那么可大大地抑制焦形成。取决于原料类型和热裂解的苛刻度，所述转化深度(还称为520℃+转化率，即原料中存在的沸点为520℃和更高的烃转化为较低沸点组分的重量百分数)应保持低于约30wt％。另一显著防止焦形成的方法是使残余烃油在热裂解前脱沥青，此时可达到30wt％或更高的520℃+转化率。然而缺点在于除去的沥青质不能再影响单独从脱沥青油中生产馏出物，没有进一步的质量提高。加热炉-裂化反应室(furnace-soaker)结构在热裂解领域众所周知。在该加热炉内，发生残余烃油原料的加热且大部分烃油原料已裂解成较低沸点组分。加热的油然后供入裂化反应室或“反应室”。在该裂化反应室中继续裂解反应。因在加热炉内的裂解较为便宜和容易，所以通常的目标是在加热炉内转化尽可能多的高沸点物质并使用裂化反应室进一步增加转化深度。然而，在加热炉中可达到的转化深度受焦形成限-->制。在常规的加热炉-裂化反应室结构中，其中可达到约30wt％的最终520℃+转化率，因此约一半的最终转化率(即约15wt％)发生在加热炉中，而另一半发生在裂化反应室中。若加热炉内的转化深度更高，这意味着裂解条件更为苛刻，则将迅速形成焦且沉积到加热炉的内部部件上，从而使加热炉的加热效率迅速降低并因此降低最终转化率。另一方面，焦形成以及随后的焦沉积于裂化反应室的金属部件上也是常规热裂解方法中公认的问题。为此，裂化反应室中的520℃+转化率也必须最大。应理解在裂化反应室中焦形成太快也不利地影响设备的每次清洁操作之后方法的运转时间。此外，因通常不给裂化反应室提供热，所以在通过裂化反应室期间加热的且部分转化的油的温度下降约15-30℃。这一温度降低主要由裂解反应的吸热性质，轻质馏出物的蒸发和经裂化反应室壁向环境的热消耗引起。通过裂化反应室的这一温度下降的结果是裂解反应在油的流动方向上降低。因此，在裂化反应室中的裂解效率不能处在最佳水平。在EP-A-0,328,216中，公开了一种热裂解残余烃油的方法，其中省去了加热炉且残余烃油原料直接与热合成气一起供入裂化反应室。该合成气来自由热裂解的裂解残油得到的富含沥青质的重质烃油的气化。因此通过与热合成气的直接热交换而加热残余烃油原料。尽管该方法进行得很好且提供很高水平的热裂解和气化的结合，但它在具有热裂解和气化能力的现行精炼厂中不易实施，因为这要求在精炼厂布置和特别是热裂解设备上作关键变化。因此这一实施将非常昂贵，使得经济可行性出问题。本专利技术目的在于将在加热炉-裂化反应室结构中进行的热裂解方法的最终520℃+转化率提高到至少35wt％的水平。此外，本专利技术目的在于提供一种能相对容易和以较低费用在至少具有热裂解能力和任意性可有可无的气化能力的现行精炼厂中实施的热裂解方法。更具体地说，本专利技术目的在于在加热炉和裂化反应室中抑制焦形成和沉积，同时改进裂化反应室内的裂解效率，从而同时增加520℃+转化率和运转时间，这从经济观点上看显然有益。所有上述目的已由涉及热裂解残余烃油的方法的本专利技术达到，在该-->方法中达到了至少35wt％的最终520℃+转化率，即其中残余烃油中存在的沸点为520℃和更高的烃至少35wt％转化成较低沸点组分，所述方法包括如下步骤：(a)在加热炉内将残余烃油原料加热至400-510℃的温度，并保持足以达到最终520℃+转化率的30-45％的时间；(b)将在步骤(a)中产生的部分转化的热烃油与热的含氢气体供入裂化反应室，所述含氢气体具有足够高的温度以通过直接热交换将裂化反应室中烃油温度维持在420-650℃范围内，在裂化反应室中发生最终520℃+转化率的剩余部分直到100％；和(c)从裂化反应室回收含有含氢气体的气相馏分和裂解残油。可在步骤(a)中使用的合适残余烃油原料是包含至少25wt％520℃+烃，优选多于37.5wt％520℃+烃和甚至更优选多于75wt％520℃+烃的重质烃类原料。最优选使用包含多于90wt％520℃+烃的原料。因此合适的原料包括常压渣油和减压渣油。若需要，可将残余烃油与重质馏出液馏分如通过催化裂化烃油馏分得到的催化裂化油掺混，或与从残余烃油提取得到的重质烃油掺混。在本专利技术方法的步骤(a)中，残余烃在加热炉中加热至400-510℃的温度，并保持足以达到最终520℃+转化率的30-45％的时间。该加热炉中的温度和停留时间的精密组合必须使得在该加热炉中发生最终520℃+转化率的30-45％。因为在涉及加热炉和随后的裂化反应室的通常热裂解操作中，在加热炉内发生最终转化率的约50％，这意味着在该加热炉中使用较温和的热裂解条件，例如通常在减粘裂化操作中使用的那些条件。在加热炉中使用较温和条件的结果是在该加热炉中产生较少的成焦，因而使运转时间更长。应理解在经济上讲这是高度吸引人的。为了补偿在加热炉中的较低转化深度，在裂化反应室中的转化深度必须比通常的高，即高于最终520℃+转化率的50％。在本专利技术方法中，这可通过将热的含氢气体导入裂化反应室而达到。以此方式可避免早先提到的在油流动方向上经过裂化反应室的温度下降，且因此可以类似速率沿整个裂化反应室长度进行热裂解反应。热的含氢气体可在一个或多个其内部部件和/或在裂化反应室底部导入该室中。当来自加-->热炉的加热的烃油原料导入裂化反应室底部时，热气优选在该裂化反应室的一个或多个内部部件导入，以保证有效加热。另一方面，若所述油原料从顶部进行裂化反应室，则可适当地从裂化反应室底部导入热气，因为以这种操作模式能使热气和油流以逆流方式移动通过裂化反应室，这使得热气和油之间能有效换热。除作为加热介质外，热气还用作从裂解的油中除去较轻馏分的汽提介质，因而增加剩余液体的稳定性，进一步导致直接与热气接触的裂化反应室内部的金属部件上焦形成降低。以此方式可达到更长的运转时间和更深的最终520℃+转化率。在本专利技术热裂解方法中使用含氢气体作汽提介质还形成本专利技术的另一方面。在热裂解过程中存在氢也认为对剩余液体的稳定性有利，因而有利于抑制焦形成。即在氢气存在下进行热裂解已知可降低重质烃油热裂解过程中含碳产物的形成且对所形成油的稳定性有利，如在JP-A-62-96589中所述。在步骤(b)中使用的含氢气体通常可以是任何在高温下稳定且含有氢气的气体。例如它可以是纯氢气或富含氢的气体。特别是在存在加氢处理装置的精炼厂中，使用此类气体可能有益。热合成气也可用作热的含氢气体。若所涉及的精炼厂具有其中热合本文档来自技高网...

【技术保护点】
热裂解残余烃油的方法，其中达到至少３５ｗｔ％的最终５２０℃＋转化率，该方法包括如下步骤：（ａ）在加热炉内将残余烃油原料加热至４００－５１０℃的温度，并保持足以达到最终５２０℃＋转化率的３０－４５％的时间；（ｂ）将在步骤（ａ）中产生的部分转化的热烃油与热的含氢气体供入裂化反应室中，所述含氢气体具有足够高的温度以通过直接热交换将裂化反应室中烃油温度维持在４２０－６５０℃范围内，在裂化反应室中发生最终５２０℃＋转化率的剩余部分直到１００％；和（ｃ）从裂化反应室回收含有含氢气体的气相馏分和裂解残油。

【技术特征摘要】
EP 1994-9-5 94202527.11.热裂解残余烃油的方法，其中达到至少35wt％的最终520℃+转化率，该方法包括如下步骤：(a)在加热炉内将残余烃油原料加热至400-510℃的温度，并保持足以达到最终520℃+转化率的30-45％的时间；(b)将在步骤(a)中产生的部分转化的热烃油与热的含氢气体供入裂化反应室中，所述含氢气体具有足够高的温度以通过直接热交换将裂化反应室中烃油温度维持在420-650℃范围内，在裂化反应室中发生最终520℃+转化率的剩余...

【专利技术属性】
技术研发人员：CAM奥德舒恩，DGR皮菲尔恩，
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]