利用冷凝物原料生产烯烃制造技术

在烯烃生产设备中利用天然气冷凝物作为原料的方法，其中原料经过蒸发和分离从冷凝物中移出除轻质烃，在设备中进行热裂解，并留下液体馏出物进行单独的回收。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利技术背景专利
本专利技术涉及通过热裂解来自天然气的液体冷凝物来形成烯烃.更具体地，本专利技术涉及使用天然气冷凝物作为用于在裂解炉中采用热裂解烃的生产烯烃设备的原料。现有技术的描述烃的热(热解)裂解是一个非催化的石化工艺，其广泛地用于生产例如乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯的烯烃和例如苯、甲苯、和二甲苯的芳烃。基本上，通过蒸馏或者其它方式分馏全馏分原油而生产的例如石脑油、汽油或其它全馏分原油的其它馏分的烃原料与充当稀释剂的蒸汽混合以使烃分子分离。将蒸汽/烃混合物预热到约900-约1000华氏度(℉或F)下，然后进入反应区，在那里其迅速被加热到在约1450-约1550℉的范围内的重度烃热裂解的温度。热裂解在不借助于任何催化剂的情况下完成。本方法在热解炉(蒸汽裂解炉)中进行，反应区的压力在约10-约30psig的范围。热解炉内部具有对流段和辐射段。预热在对流段完成，而重度裂解发生在辐射段。重度热裂解之后，从热解炉的流出物包含多种气态烃，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，并且可以是脂族的，脂环族的和/或芳香族的。裂解气还包含大量的分子氢(氢气)。因此，在商业化的烯烃生产设备中进行的常规蒸汽(热)裂解采用全馏分原油的馏分并在对其进行热裂解的同时完全蒸发该馏分。裂解产物可含有、例如约1重量％(wt％)的氢、约10wt％的甲烷、约-->25wt％的乙烯和约17wt％的丙烯，所有的wt％基于所述产物的总重量，剩余的主要由每分子具有4-35个碳原子的其它烃分子组成。然后在烯烃生产设备中进一步处理裂解产物来生产作为该设备的产物的各种高纯度的单独的分离料流，例如氢、乙烯、丙烯、每分子具有4个碳原子的混合烃、燃料油和热解解汽油。上述每个单独的分离料流凭其自身是有价值的商业产物。因此，目前烯烃生产设备采用全馏分原油料流的一部分(馏分)并从中产生多种分离的、有价值的产物。天然气和全馏分原油在许多孔隙率变化很大的地下地质构造(结构)中天然形成的。这些构造的许多被特大的岩石层盖住。天然气和全馏分原油(原油)也积聚在各种低于地表的地层圈闭中。因此在低于地表的不同深度处收集大量的天然气和/或原油聚集而形成含烃的构造。许多天然气与原油紧密接触，因而从原油中吸收了许多较轻的分子。当井孔钻入地内并穿透一个或多个这样的含烃构造时，天然气和/或原油可通过这些井孔而回收到地表。本文使用的术语“全馏分原油”和“原油”指从井口中流出并与可能存在的任何天然气分离的液体(通常在常规温度条件下和地表压力下)原油，除了该原油接受可使其易于运送到原油精炼厂和/或在该精炼厂中的常规蒸馏的任何处理。该处理包括诸如脱盐的步骤。因此，其是适合于在精炼厂中进行蒸馏或其它的分馏的原油，但是其没有经受任何这样的蒸馏或分馏。其可包括、但非必要地总是包括非沸腾物、例如沥青烯或焦油。同样地，即使可以也难以提供全馏分原油的沸腾范围。因此，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，没有任何其在先的馏分。天然气象原油一样当生产到地表上时其组分可变化很大，但通常含有大量的，最经常为主要量的、即大于约50重量％(wt％)的甲烷。天然气经常还载有少量的(小于约50wt％)、经常少于约20wt％的一种或多种乙烷、丙烷、丁烷、氮气、二氧化碳、硫化氢等。许多但是-->不是全部从地层中产生的天然气料流可含有少量的(小于约50wt％)、经常小于约20wt％的每分子中具有5-12包含的碳原子的烃(C5-C12)，其通常在地表处周围环境大气温度和压力条件下为气态，并且其一旦抽取到地表中即可从天然气中冷凝出来。所有的wt％都是基于所讨论的天然气料流的总重量。当各种天然气料流抽取到地表时，在收集料流的地表处的常规温度和压力条件下，烃组分通常自然地从所得到的天然气料流中冷凝出来。从而在相同的常规条件下产生从通常为气态的天然气中分离出来的液体烃冷凝物。通常的气态天然气可包含甲烷、乙烷、丙烷和丁烷。从所产生的天然气料流中冷凝出来的液体烃馏分通常称为“冷凝物”，并且通常含有比丁烷大的分子(C5-约C20或稍高)。从所生产的天然气中分离后，分别从通常称为天然气的剩余气态馏分中对该液体冷凝物馏分进行处理。因而，从抽取到地表的天然气料流回收的冷凝物与天然气(主要为甲烷)材料与组成不严格地相同。其与原油的材料与组成也不同。冷凝物处于通常为气态天然气和通常为液体全馏分原油之间的一个适当位置。冷凝物含有比通常的气态天然气大的烃以及处于全馏分原油最轻质端的窄范围的部分烃。冷凝物与原油不同，可以通过其沸点范围进行表征。冷凝物通常在约100-约650华氏度(F)沸腾。在这个沸腾范围内，冷凝物含有多种烃材料。这些材料可包括补足馏分的化合物，其通常称为石脑油、煤油、柴油和汽油(燃油、炉油、加热用油等)。石脑油及相关的轻质沸腾材料(石脑油)在包含C5-C10的范围内，并且为冷凝物中最轻质的沸腾范围的馏分，在约100-约400F范围沸腾。石油馏出物(煤油、柴油、汽油)通常为C10-约C20或稍高的范围，并且其大多数在约350-约650F的范围内沸腾。本文中其单独或全部称为“馏出物”或者“馏出物类”。应当注意不同的馏出物组分可具有低于350F和/或高于650F的沸点，且该馏出物归入上述350-650F范围内和在本专利技术中。-->如上所述，常规的烯烃生产设备中的起始原料通常在其到达设备前首先进行实质的、昂贵的加工。通常，冷凝物和全馏分原油被蒸馏或另外分馏成多种馏分，例如汽油、石脑油、煤油、气油(真空或大气)等，在原油而不是天然气的情况下包括高沸点残渣。然后，其中除了残油的任意馏分通常作为设备起始原料而送入到烯烃生产设备。希望能够预测精炼蒸馏装置(全馏分原油加工装置)的资金和操作成本，所述设备加工冷凝物和/或原油以生成充当常规烯烃生产设备的起始原料的烃馏分。然而，现有技术直到现在才教导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Leng let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。这允许只有最少的固体残渣生成，该残渣作为填料上沉积物而剩下。该残渣随后通过常规的蒸汽空气除焦而烧离填料，理想的是在通常的炉除焦循环过程中，参见该专利的第7栏第50-58行。因此，该专利的第二区9充当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。与美国专利6,743,961具有共同专利技术人和受让人的美国专利6,979,757涉及在该专利中所公开的方法，但它本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种操作烯烃生产设备的方法，该方法使用热解炉重度对烃材料进行热裂解，以在所述设备中对所述裂解的材料进行后续加工，所述炉在其内部具有至少一个对流加热段和一个单独的辐射加热段，所述辐射加热段用于所述的裂解，改进之处包括向所述炉提供天然气冷凝物液体作为起始原料，所述原料主要含有烃的材料，该烃的材料包括至少一种馏出物和沸点低于所述至少一种馏出物的烃，至少在蒸发装置（１）中由所述原料形成蒸气烃，其基本上在低于所述至少一种馏出物的沸点温度下沸腾，同时作为液体离开基本上为所述的至少一种馏出物的那些烃，（２）所述蒸气烃与所述液体烃分离，将所述蒸气烃送至所述辐射加热区，且从所述蒸气装置中回收所述液体烃。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2006-3-1 11/365,2121.一种操作烯烃生产设备的方法，该方法使用热解炉重度对烃材料进行热裂解，以在所述设备中对所述裂解的材料进行后续加工，所述炉在其内部具有至少一个对流加热段和一个单独的辐射加热段，所述辐射加热段用于所述的裂解，改进之处包括向所述炉提供天然气冷凝物液体作为起始原料，所述原料主要含有烃的材料，该烃的材料包括至少一种馏出物和沸点低于所述至少一种馏出物的烃，至少在蒸发装置(1)中由所述原料形成蒸气烃，其基本上在低于所述至少一种馏出物的沸点温度下沸腾，同时作为液体离开基本上为所述的至少一种馏出物的那些烃，(2)所述蒸气烃与所述液...

【专利技术属性】
技术研发人员：DH鲍威斯，
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]