在蒸汽裂解器单元中裂解烃原料的方法技术

本发明专利技术涉及在蒸汽裂解器单元中裂解烃原料的方法，其包括下面的步骤：将液体烃原料进料到加氢裂解单元中，将因此在所述的加氢裂解单元中加氢裂解的流分离成高含量芳烃流和包含C2‑C4链烷烃、氢和甲烷的气态流，从所述的气态流中分离C2‑C4链烷烃，将因此分离的所述的C2‑C4链烷烃进料到蒸汽裂解器单元的炉区。

Method of cracking hydrocarbon raw material in steam cracker unit

【技术实现步骤摘要】
在蒸汽裂解器单元中裂解烃原料的方法本申请是申请日为2014年6月30日、申请号为201480032009.9、专利技术名称为“在蒸汽裂解器单元中裂解烃原料的方法”的中国专利申请的分案申请。
本专利技术涉及在蒸汽裂解器单元中裂解烃原料的方法。
技术介绍
通常，将原油经由蒸馏处理成许多馏分例如石脑油，瓦斯油和残留物。每个这些馏分具有许多潜在的用途，例如用于生产运输燃料例如汽油，柴油和煤油或者作为到一些石化和其他处理单元的进料。轻质原油馏分例如石脑油和一些瓦斯油可以用于经由方法例如蒸汽裂解来生产轻质烯烃和单环芳香族化合物，在其中烃进料流蒸发，并且用蒸汽稀释，然后在短的停留时间(<1秒)暴露于非常高的炉(反应器)管的温度(800℃-860℃)。在这样的方法中，当与进料分子相比时，进料中的烃分子被转化成(平均)更短的分子和具有较低的氢:碳比的分子(例如烯烃)。这种方法也产生了氢作为有用的副产物和大量的较低价值辅助产物例如甲烷和C9+芳烃和缩合芳族物质(包含两个或者更多个共享边的芳环)。通常，更重质(或者更高沸点)，更高芳族含量的流例如残留物是在原油精炼厂进一步处理，来使得来自原油的更轻质(可蒸馏)产物的收率最大化。这种处理可以通过方法例如加氢裂解来进行(由此将加氢裂解器进料在这样的条件下暴露于合适的催化剂，所述条件导致进料分子的一些部分破裂成更短的烃分子，同时添加氢)。重质精炼流加氢裂解通常在高压和高温进行的，和因此具有高的资金成本。原油蒸馏和轻质蒸馏馏分的蒸汽裂解的这样的组合的一个方面是资金和与原油分馏相关的其他成本。重质原油馏分(即沸点超过～350℃)是相对富含取代的芳族物质的，特别是取代的缩合的芳族物质(包含两个或更多个共享边的芳环)，并且在蒸汽裂解条件下，这些材料将产生大量的重质副产物例如C9+芳烃和缩合的芳烃。因此，原油蒸馏和蒸汽裂解的常规组合的结果是大部分原油没有经由蒸汽裂解器处理，因为来自于重质馏分的有价值的产物的裂解收率不被认为是足够高的。上述技术的另一方面是甚至当仅仅轻质原油馏分(例如石脑油)经由蒸汽裂解处理时，显著部分的进料流也被转化成低价值重质副产物例如C9+芳烃和缩合的芳烃。使用通常石脑油和瓦斯油，这些重质副产物会占总产物收率的2％-25％(表VI，第295页，Pyrolysis：TheoryandIndustrialPractice，LyleF.Albright等人，AcademicPress，1983)。虽然这表示了在常规蒸汽规模上低价值材料中昂贵的石脑油的明显财政降级，但是这些重质副产物通常不值得这样的资金投入，即，将这些材料提质(例如通过加氢裂解)成能够产生大量更高价值的化学品的流所需的资金投入。这部分是因为加氢裂解设备具有高的资金成本，并且当使用大部分的石化方法时，这些单元的资金成本通常与以0.6或者0.7的次方增加的通过量成比例的。因此，小规模加氢裂解单元的资金成本通常被认为过高，而不值得这样的投资来处理蒸汽裂解器重质副产物。重质精炼流例如残留物的常规加氢裂解的另一方面是这通常在选择来实现期望的整体转化率的折衷条件下进行的。因为进料流包含一定范围内易于裂解的物质的混合物，因此这导致通过相对容易加氢裂解的物质的加氢裂解所形成的可蒸馏产物的一些部分在这样的条件下进一步转化，该条件是加氢裂解更难以加氢裂解的加氢裂解物质所必需的。这增加了与所述方法有关的氢的消耗和热管理难度，以及以更有价值的物质为代价，增加了轻质分子例如甲烷的收率。更轻质蒸馏馏分的原油蒸馏和蒸汽裂解的这样的组合的一个特征是蒸汽裂解炉管通常不适于处理这样的馏分，其包含显著量的沸点大于～350℃的材料，因为它难以确保在混合烃和蒸汽流暴露于促进热裂解所需的高温之前，这些馏分完全蒸发。如果液体烃的小滴存在于裂解管的热区中，则焦炭快速沉积到该管表面，其降低了传热并且增加了压降并且最终减少了裂解管的运行，使得必需使该管停机来进行脱焦。归因于这种难点，显著比例的初始原油不能经由蒸汽裂解器处理成轻质烯烃和芳族物质。US2009173665涉及催化剂和增加烃原料(其包括多核芳烃)的单芳族含量的方法，其中单芳烃的增加可以使用如下方式来实现：增加汽油/柴油收率和同时降低不想要的化合物，由此提供用于提质烃的路线，该烃包括显著量的多核芳烃。FR2364879涉及选择性方法，用于生产每个分子分别具有2和3个碳原子的轻质烯烃，特别是乙烯和丙烯，其是通过氢解或者加氢裂解，随后用蒸汽裂解来获得的。DE2708412涉及用于生产乙烯的整合的方法，其包括在510-815℃的温度，15-70大气压的压力和5-60秒的停留时间条件下，将烃原料引入没有非热加氢裂解催化剂的加氢裂解反应器中的步骤，分离芳香族烃的步骤，通过低温技术分离基本上由C2-C3烃组成的流的步骤；和将所述的流引入裂解区中，其保持在将主要包含乙烯的流中的烃进行转化的条件下。US3944481涉及通过如下来将原油馏分转化成烯烃产物的方法：将该原油馏分加氢裂解成C2-C5链烷烃和将它们热裂解成C2-C3烯烃混合物，其中将氢，甲烷和C6-C9组分与C2-C5馏分分离，并且该C2-C5馏分然后与蒸汽混合和注入到热裂解器中。EP0023802涉及生产轻质链烷烃的方法，其包括在高于2859kPa的压力，300-565℃的温度，氢/烃摩尔比4:1-50:1和在催化剂上的停留时间1-180秒的条件下，加氢裂解沸点为93℃-538℃的原油馏分，并且回收C2-C5烷烃产物，其中将所述的烷烃产物热裂解成乙烯和丙烯。GB1148967涉及制备乙烯的方法，其包括在高温在氢和催化剂存在下，加氢裂解沸点低于250℃的烃油，将烃混合物与加氢裂解的反应产物分离，在高温在蒸汽存在下热裂解这种混合物，和从热裂解的反应产物中分离乙烯。作为加氢裂解的结果，由烃油所形成的烃混合物是作为液体存在于气体/液体分离系统中的，并且送过管线到蒸汽裂解炉。GB1250615涉及芳烃提取方法，由此芳烃可以从含芳烃的加氢裂解物中提取。US3842138涉及氢存在下热裂解石油的烃加料的方法，其中该加氢裂解方法是在5-70巴的压力，在反应器的出口使用0.01-0.5秒的非常短的停留时间和在反应器出口处从625延至1000℃的温度范围进行的。
技术实现思路
本专利技术一个目标是提供将石脑油提质成芳烃和包含C2-C4链烷烃的蒸汽裂解器原料的方法。本专利技术的另一目标是提供这样的方法，其用于将相对重质液体进料例如柴油和常压瓦斯油转化来生产包含单芳烃和C2-C4链烷烃的加氢裂解产物流。本专利技术的另一目标是处理重质液体原料，同时使得重质C9+副产物的产生最小化。本专利技术涉及裂解蒸汽裂解器单元中的烃原料的方法，其包括下面的步骤：将液体烃原料进料到加氢裂解单元中，将因此在所述的加氢裂解单元中加氢裂解的流分离成高含量芳烃流和包含C2-C4链烷烃、氢和甲烷的气态流，从所述的气态流中分离C2-C4链烷烃，将因此分离的所述的C2-C4链烷烃进料到蒸汽裂解器单元的炉区。基于这样的方法，实现了本专利技术的一种或多种目标。根据这样的方法，该加氢裂解的原料可以作为原料用于蒸汽裂解器单元。该芳烃与所述气态流分离，并且将不送到蒸汽裂解器单元，而是将在分别的单元中进一步处理。甲烷和其他轻质组分可以在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.在蒸汽裂解器单元中裂解烃原料的方法，其包括下面的步骤：将液体烃原料进料到加氢裂解单元中，将因此在所述的加氢裂解单元中加氢裂解的流分离成高含量芳烃流和包含C2‑C4链烷烃、氢和甲烷的气态流，从所述的气态流中分离C2‑C4链烷烃，将因此分离的所述的C2‑C4链烷烃进料到蒸汽裂解器单元的炉区，其中所述的加氢裂解单元中的工艺条件是300‑450℃的温度、300‑5000kPa表压的压力和0.1‑10h

【技术特征摘要】
2013.07.02 EP 13174781.81.在蒸汽裂解器单元中裂解烃原料的方法，其包括下面的步骤：将液体烃原料进料到加氢裂解单元中，将因此在所述的加氢裂解单元中加氢裂解的流分离成高含量芳烃流和包含C2-C4链烷烃、氢和甲烷的气态流，从所述的气态流中分离C2-C4链烷烃，将因此分离的所述的C2-C4链烷烃进料到蒸汽裂解器单元的炉区，其中所述的加氢裂解单元中的工艺条件是300-450℃的温度、300-5000kPa表压的压力和0.1-10h-1的重时空速。2.根据权利要求1的方法，其进一步包括将所述的高含量芳烃流分离成重质芳烃的流和高单芳烃的流，特别是使用蒸馏单元分离。3.根据权利要求1-3中任意的一项或多项的方法，其中从所述的气态流中分离所述的C2-C4链烷烃通过低温蒸馏或者溶剂提取进行。4.根据权利要求1-3中任意的一项或多项的方法，其进一步包括将C2-C4链烷烃分离成个体流，每个流分别主要包含C2链烷烃、C3链烷烃和C4链烷烃，并且将每个个体流进料到所述的蒸汽裂解器单元的具体炉区。5.根据权利要求1-4中任意的一项或多项的方法，其进一步包括将C2-C4链烷烃分离成个体流，每个流分别主要包含C2链烷烃、C3链烷烃和C4链烷烃，将主要C2链烷烃流进料到蒸汽裂解器，同时将主要C3链烷烃流进料到丙烷脱氢单元，和将主要C4链烷烃流进料到丁烷脱氢单元。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：A·M·沃德，T·H·M·豪斯曼斯，A·J·M·奥普因斯，
申请(专利权)人：沙特基础工业公司，SABIC环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：沙特阿拉伯,SA