石油烃制备低碳烯烃的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及原油制备低碳烯烃的领域，公开了一种石油烃制备低碳烯烃的方法和装置。其中，石油烃制备低碳烯烃的方法包括：将原油进行加氢处理得到精制原油，精制原油与液态烃混合形成混合物；之后在减压状态下，将所述混合物经过气化得到气化混合物，所述气化混合物进行旋风分离得到蒸汽相，蒸汽相进行裂解得到裂解气，裂解气经分离得到低碳烯烃。采用该方法对原油进行处理，能够有效提高产品中低碳烯烃的收率，提高原油的裂解效率，延长运行周期，减少原油在裂解炉的辐射段发生结焦现象。

The method and device of producing low-carbon olefin from petroleum hydrocarbon

【技术实现步骤摘要】
石油烃制备低碳烯烃的方法及装置
本专利技术涉及石油烃制备低碳烯烃的领域，具体地，涉及一种石油烃减压裂解制备低碳烯烃的方法及装置。
技术介绍
低碳烯烃通常指碳四及碳四以下的不饱和碳氢化合物的总称，主要包括乙烯、丙烯、异丁烯、丁二烯等具有高经济价值的有机化工原料。随着我国经济的发展，这些有机化工原料的需求量逐年增大，尽管低碳烯烃的生产规模也在逐年增长，但还无法满足日益增长的需求量。长期以来，我国一直以石脑油制备低碳烯烃产品。但近年来，随着中东油田伴生气以及美国页岩气的大量开采，这些廉价的油气资源作为乙烯原料大量使用，造成乙烯相关产品价格的急剧下降。为了应对市场竞争的冲击，拓展乙烯裂解装置的原料来源，降低原料成本，成为传统乙烯企业降本增效的有效手段。所以，将特殊的重质烃类，特别是未经加工处理原油，作为裂解炉原料，来生产低碳烯烃，有利于降低烯烃生产装置原料成本和能源消耗，快速适应市场裂解原料的供需变化。为了充分利用原油资源，提高低碳烯烃的收率，通常利用裂解炉采用蒸汽裂化将各种烃类原料裂化成烯烃，常用的裂解炉包括对流段和辐射段。原油一般分为饱和分、芳香分、胶质和沥青质四个组分，其中饱和分和沥青质分别代表原油中最稳定和最不稳定的组分。原油中包含沸点超过590℃的高分子量非挥发性组分，这些非挥发性组分在常规的裂解炉的对流段进行预热时，有小部分未被气化，未被气化的非挥发性组分随着混合气流夹带到辐射段，容易造成辐射段的结焦沉积，甚至堵塞辐射段，影响裂解产品的收率。CN101583697A公开了一种用于裂解包含合成油的原料的方法，该方法包括：1、加氢加工包括如下物质的宽沸程等分部分：a在50℉到800℉范围内沸腾的基本上不含残油的通常液态的烃部分，和b在600℉到1050℉范围内沸腾的热裂解烃液体，以提供在73℉到1070℉范围内沸腾的合成原油，其包含大于25wt％的芳香族化合物，大于25wt％的环烷烃，小于0.3wt％的S，小于0.02wt％沥青质并且基本上不含除沥青质外的残油；2、向合成原油中加入在100℉到1050℉范围内沸腾的通常液态的烃组分；和3、在裂解炉中裂解由2产生的混合物以提供裂解流出物，其中裂解炉包括辐射盘管出口，其中裂解在足以得到大于单独裂解合成原油的最佳辐射盘管出口温度的辐射盘管出口温度的条件下进行。该方法在原油中混入现有的乙烯生产原料中，对原油进行稀释，改善原油的裂解性能，提高烯烃的转化率。但该方法受限于现有的乙烯生产原料来源限制，不能有效利用大量原油进行低碳烯烃的生产。CN1957068A公开了一种含盐和/或微粒物质的烃原料的蒸汽裂化，该方法包括：a将包含盐和任选的微粒物质的未脱盐原料加入到热解炉的对流段；b将所述烃原料加热；c将该烃原料供给位于干点上游的闪蒸/分离容器；d将该烃原料分离成基本上贫含不挥发性组分和盐的蒸气相和富含不挥发性组分和盐的液相，所述液相在该闪蒸/分离容器上游对流段中的所有点处含有5％液相以维持盐和任何微粒物质呈悬浮态；e从该闪蒸/分离容器中以蒸汽相除去步骤a的50-95％烃原料和将该蒸气相裂化而制备包含烯烃的排出物；和f从该闪蒸/分离容器中与悬浮态中的盐和任何微粒物质一起以液相除去至少5％的烃原料。US3617493也公开了一种和上述方法相似的采用蒸汽裂解原油的方法。CN1041967A公开了一种低品位原料的分解处理方法，该方法包括在分解炉中热分解处理含重馏分的低品位原料时，从上述分解炉的预热器中途抽出上述低品位原料，用气液分离方法从上述低品位原料中分离除去重馏分后，再使上述低品位原料返回上述预热器，进行热分解反应。采用以上方法对原油进行裂化处理，其均采用闪蒸罐处理经过裂解炉对流段的原油，实现气液分离，气相进入辐射段进行裂解。但原料经过闪蒸后，仍至少有5％的烃原料留在液体中，影响低碳烯烃的收率。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的存在的原油气化不充分、在裂解过程中容易结焦，低碳烯烃的产率低的问题，提供一种石油烃制备低碳烯烃的方法及装置，该方法能够提高石油烃原料的裂解效率，减少其在裂解时的结焦现象，并同时提高产品中低碳烯烃的收率，延长运行周期。为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种石油烃制备低碳烯烃的方法，该方法包括：将原油进行加氢处理得到精制原油，精制原油与液态烃混合形成混合物；之后在减压状态下，将所述混合物经过气化得到气化混合物，所述气化混合物进行旋风分离得到蒸汽相，蒸汽相进行裂解得到裂解气，裂解气经分离得到低碳烯烃。本专利技术第二方面提供一种石油烃制备低碳烯烃的装置，该装置包括依次相连的加氢反应器、裂解单元和减压分离塔；所述裂解单元包括裂解炉和旋风分离器，所述裂解炉包括沿流体方向依次排布的对流段第一管组、对流段第二管组和辐射段；所述对流段第一管组连接旋风分离器，所述旋风分离器的蒸汽出口连接对流段第二管组；所述减压分离塔包括依次连通的分离塔、回流冷凝器和减压设备，所述分离塔与裂解炉连通。通过上述技术方案，本专利技术中原油预先进行加氢处理，之后在减压状态下，气化混合物采用旋风分离并配合蒸汽裂解，该方法与传统常压裂解工艺相比，能够有效提高原油的裂解效率，提高产物中低碳烯烃的收率，延长运行周期，并且减少气化混合物在裂解过程中发生结焦的现象。附图说明图1是实施例1中石油烃制备低碳烯烃的装置的结构示意图。附图标记说明1、对流段第一管组2、对流段第二管组3、辐射段4、裂解炉5、旋风分离器6、废热锅炉7、分离塔8、回流冷凝器9、减压设备10、加氢反应器具体实施方式在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术第一方面提供一种石油烃制备低碳烯烃的方法，该方法包括：将原油进行加氢处理得到精制原油，精制原油与液态烃混合形成混合物；之后在减压状态下，将所述混合物经过气化得到气化混合物，所述气化混合物进行旋风分离得到蒸汽相，蒸汽相进行裂解得到裂解气，裂解气经分离得到低碳烯烃。本专利技术中，该方法所能处理的原油包括轻石脑油、石脑油、柴油、加氢尾油、轻质原油、终馏点高于600℃且低于700℃的原油和经过脱水脱盐处理的脱后原油；尤其是针对柴油、加氢尾油、轻质原油、经过脱水脱盐处理的脱后原油和终馏点高于600℃且低于700℃的原油。加氢处理可以选择加氢氢化、氢化裂解或者催化氢化，优选地，本专利技术中采用催化加氢处理，所用的催化剂为Co-Ni-Mo/Al2O3，加氢温度为260-280℃，加氢压力为2.4-2.8MPa，氢油比为2.5-3.5，原油的体积空速为1.8-2.5h-1，采用该方法对原油进行加氢处理，能够实现对原油进行充分加氢氢化，使得单烯加氢率高达95％。并且与旋风分离和蒸汽裂解配合，能够有效本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石油烃制备低碳烯烃的方法，该方法包括：/n将原油进行加氢处理得到精制原油，精制原油与液态烃混合形成混合物；之后在减压状态下，将所述混合物经过气化得到气化混合物，所述气化混合物进行旋风分离得到蒸汽相，蒸汽相进行裂解得到裂解气，裂解气经分离得到低碳烯烃。/n

【技术特征摘要】
1.一种石油烃制备低碳烯烃的方法，该方法包括：
将原油进行加氢处理得到精制原油，精制原油与液态烃混合形成混合物；之后在减压状态下，将所述混合物经过气化得到气化混合物，所述气化混合物进行旋风分离得到蒸汽相，蒸汽相进行裂解得到裂解气，裂解气经分离得到低碳烯烃。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述气化混合物通过以下方法得到：将混合物与蒸汽接触并加热；
所述裂解的过程包括：将所述蒸汽相加热至横跨温度后进行裂解，形成含低碳烯烃的裂解气；所述裂解气经过分离获得低碳烯烃。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述气化混合物通过以下方法得到：混合物在减压条件下加热，再与过热蒸汽在裂解炉(4)的对流段第一管组(1)中进行混合气化；
优选地，过热蒸汽与混合物的重量比为(0.1-2):1；
更优选地，过热蒸汽与混合物的重量比为(0.4-1.5):1。


4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述液态烃的沸点为37-565℃；
优选地，所述液态烃选择轻直馏石脑油、煤油、重常压尾油、加氢尾油和加氢裂化产物中的至少一种。


5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述混合物中精制原油的重量百分数为1-99重量％，优选为20-95重量％。


6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述减压状态的压力为绝压0.5-101kPa，优选为1-10kPa。


7.根据权利要求1或2所述的方法，其中，该方法还包括在所述旋风分离之前，将所述气化混合物加热至315-565℃成为预热混合物，然后将预热混合物进行所述旋风分离。


8.根据权利要求7所述的方法，其中，以所述预热混合物的总体积为基准，所述预热混合物中含有的液相的体积含量为0.01-5体积％...

【专利技术属性】
技术研发人员：石莹，李蔚，张兆斌，周丛，张利军，蒋冰，王国清，刘俊杰，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11