含硫进料的烃热解制造技术

本公开内容涉及从重质烃进料中除去硫化合物的方法、装置和系统作为制备轻质烯烃的蒸汽裂化工艺的一部分。在至少一个实施方案中，所述方法包括将具有第一硫含量的烃进料引入蒸汽裂化器中，以产生具有小于所述第一硫含量的第二硫含量的蒸汽裂化器流出物。所述方法包括将所述蒸汽裂化器流出物引入分馏系统以产生具有小于所述第二硫含量的第三硫含量的轻质烃产物料流。质烃产物料流。质烃产物料流。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含硫进料的烃热解
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年3月11日提交的美国临时申请号62/988,278和于2020年7月29日提交的欧洲专利申请号20188287.5的优先权和利益，其公开内容通过引用整体并入本文。


[0003]本专利技术涉及烃热解，例如包含烃和含硫组合物的进料的蒸汽裂化。本专利技术还涉及可用于这种热解的设备、系统和装置，涉及这种热解的产物和副产物，以及涉及这种产物和共产物的进一步加工，例如通过聚合。

技术介绍

[0004]可以通过加工原料如原油来生产各种精炼厂加工料流。这些精炼厂加工料流中的许多用作烃热解工艺如蒸汽裂化的进料(和/或包括在其中)。蒸汽裂化由包含烃("烃进料")和蒸汽的进料("蒸汽裂化器进料")产生有用的产物，例如轻质烯烃。除了分子烃、饱和烃和水之外，蒸汽裂化还产生不饱和产物，例如烯烃，如轻质(C4‑
)烯烃，包括乙烯和丙烯。蒸汽裂化还产生蒸汽裂化器焦油("SCT"，其可以用作燃料油)、裂解汽油(pygas)、蒸汽裂化器瓦斯油等。
[0005]用作蒸汽裂化工艺的烃进料的一些精炼厂料流在25℃的温度和1巴(绝对压力)的压力下主要是气相。其它在这些条件下主要是液相，例如精炼厂物流，如石脑油、瓦斯油、渣油等。除了可从精炼过程获得的那些之外，主要是液相的烃进料可以从其它石油化学设施获得，或者从诸如管道、运输容器、容器设备等的来源获得。从精炼过程获得这样的进料的优点是用于生产烃进料的精炼过程通常除去了通常存在于精炼厂进料中的各种形式的硫(例如硫和其它含硫组合物，如硫化合物)。例如，在许多精炼厂产物料流中，硫主要作为硫化氢(H2S)存在。可以在蒸汽裂化之前从这些精炼厂料流中除去H2S，例如通过常规方法如胺和/或苛性碱(caustic)处理。这些料流中的其它硫类物质通常具有足够小的含量，使得该料流不会明显影响蒸汽裂化设备的产物和共产物回收设施。
[0006]随着时间的推移，对轻质烯烃的需求增长已经超过精炼厂产物(例如燃料和润滑油)的需求增长，并且预期这种趋势将继续。结果，与新的或改造的精炼厂的数量和尺寸相比，新的或改造的蒸汽裂化器设备的数量和尺寸都表现出显著的增加。所致的对主要为液相烃进料的需求增加提高了对利用较重质的液相进料的兴趣，例如API比重小于石脑油的API比重的那些主要为液相烃进料("较重质的主要为液相烃进料"，也称为"有利进料")。虽然有利进料可以包括已经经历先前加工的那些，例如某些瓦斯油，但是有利进料也可以包括原料，例如原油，例如包含中质烃(medium hydrocabon)和/或重质烃的原油。例如，利用包含原始原料(例如各种原油)的有利进料将增加可用液体进料的供应，并且将降低蒸汽裂化器设备对精炼厂加工料流的依赖性以满足蒸汽裂化器进料需求。这又将例如通过降低轻质烯烃生产成本和通过使较高价值的精炼厂料流可用于其它目的来改善设备经济性。
[0007]有利进料中所含的硫的量可能是将它们用于蒸汽裂化的障碍。许多有利的进料，包括世界上大多数原油，是含硫的(sour)。虽然含硫进料通常不太昂贵，但高的硫含量可能导致蒸汽裂化困难。利用含硫烃蒸汽裂化器进料可能导致加工设备中的腐蚀增加，例如来自进料中存在的酸性硫类物质。利用含硫烃进料还可能需要蒸汽裂化设备和相关设施中的专用设备和额外加工，以提供例如燃料油，如低硫燃料油(LSFO)。
[0008]蒸汽裂化含硫烃进料，如衍生自高硫原油的那些，通常产生包含几种硫类物质的蒸汽裂化器产物，例如H2S、乙基硫醇、甲基硫醇、羰基硫化物、其它硫化物、二硫化碳和各种噻吩。特别是当使用包含原油的烃进料时，进料中可能存在中等至高含量的这些含硫杂质，这又可能导致加工困难，例如位于蒸汽裂化器下游的回收设施中的催化剂中毒。因为产物或反应器进料中硫化合物的限制可能很小，例如，大约百万分之几，所以理解各种硫去除方法的分布和去除效率以便适当地管理下游产物中此类硫化合物的量可能是至关重要的。
[0009]已经开发了在进行蒸汽裂化之前从烃进料中除去硫的常规方法。虽然已经提出了进料加氢处理，但这种方法是昂贵的，并且通常导致较低价值的进料烃化合物产物如甲烷的不期望的转化。另一种常规方法利用与蒸汽裂化炉的对流段集成的闪蒸分离容器。在炉的辐射段中进行蒸汽裂化之前，这样做除去并带走至少一些烃进料的硫。然而，需要进一步改进，因为蒸汽裂化器产物硫含量的限制变得越来越严格。
[0010]特别地，需要改进的系统、方法和工艺来管理在有利进料中发现的硫或通过有利进料(例如原料，如原油)的蒸汽裂化产生的硫。期望有效地管理用于蒸汽裂化的烃进料中的含硫组合物，以便：(i)满足越来越严格的产品规格；(ii)降低蒸汽裂解设备的操作成本，例如与设备的回收设施中的催化剂中毒相关的操作成本；和/或(iii)降低与来自含硫化合物(例如H2S)的腐蚀相关的操作成本。

技术实现思路

[0011]我们已经发现，蒸汽裂化包含高浓度硫的烃进料(例如原油)可能导致在蒸汽裂化器流出物中产生较高浓度的许多含硫化合物，例如H2S、甲基硫醇(CH3SH)、乙基硫醇(C2H5SH)、COS、CS2、二甲基硫醚(CH3SCH3)、C5范围的含硫有机化合物和C
6+
范围的含硫有机化合物，它们通常不存在于或仅以非常低的量存在于由蒸汽裂化低硫烃进料如乙烷、丙烷和石脑油产生的对比蒸汽裂化器流出物中。这样的含硫化合物具有跨越宽范围的沸点，导致在骤冷和分离蒸汽裂化器流出物时，它们中的一些分布在工艺气体料流中，一些分布在重质裂解汽油料流中，一些分布在瓦斯油料流中，一些分布在蒸汽裂化器焦油料流中。它们的存在和变化的分布对传统的产物回收和处理段提出了重大挑战。已经发现，例如(i)在从工艺气体料流中回收各种产物(例如C2‑
C4烯烃产物)的方法期间，(a)可以在胺塔(an amine tower)和/或碱塔(a caustic tower)中采取措施以减少除H2S和CO2之外的甲基硫醇、乙基硫醇、CS2和COS的增加的水平，和(b)可以在任何乙炔转化器之前使用吸附剂床从烃料流中减少COS；(ii)在加工来自工艺气体料流和/或重质裂解汽油料流的裂解汽油时，可以通过使用氢化和/或加氢脱硫来解决CS2、二甲基硫醚和噻吩的水平升高，以产生具有可接受水平的此种含硫化合物的各种最终产物。
[0012]在某些方面中，本专利技术涉及蒸汽裂化方法。提供了烃进料，其中(i)包含烃和硫的烃进料，和(ii)所述烃进料具有第一硫含量。提供至少一个蒸汽裂化炉，其中所述蒸汽裂化
炉与闪蒸分离容器集成。将烃进料引入到蒸汽裂化以产生具有小于第一硫含量的第二硫含量的蒸汽裂化器流出物。从所述闪蒸分离容器中除去富硫料流。将蒸汽裂化器流出物引入到至少一个回收设施中以产生具有第三硫含量的工艺气体料流，所述第三硫含量小于第二硫含量。
[0013]在其它方面中，提供烃进料，所述烃进料具有第一硫含量。在非必要的脱盐之后，将烃进料或经脱盐烃进料(视情况而定)预加热以产生经预加热进料。将所述经预加热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.蒸汽裂化方法，包括：提供包含烃和硫的烃进料，所述烃进料具有第一硫含量；将所述烃进料引入与闪蒸分离容器集成的蒸汽裂化器中，以产生具有小于所述第一硫含量的第二硫含量的蒸汽裂化器流出物；从所述闪蒸分离容器中除去富硫料流；和将所述蒸汽裂化器流出物引入回收设施以产生工艺气体料流，其中所述工艺气体料流具有第三硫含量，所述第三硫含量小于所述第二硫含量，其中所述工艺气体料流包含H2S和甲基硫醇。2.权利要求1的方法，其中所述第一硫含量是至少0.07重量％，基于所述烃进料的总重量。3.权利要求2的方法，其中所述第一硫含量是至少1.0重量％，基于所述烃进料的总重量。4.上述权利要求中任一项的方法，还包括：将所述工艺气体料流引入压缩机设备组以产生经压缩工艺气体料流；将所述经压缩工艺气体料流引入胺塔，由此除去所述经压缩工艺气体料流中的H2S的大部分和甲基硫醇的一部分以形成经部分纯化的工艺气体料流；将所述经部分纯化的工艺气体料流引入碱塔，由此除去所述经压缩工艺气体料流中的H2S的一部分和甲基硫醇的一部分，以产生具有小于所述第三硫含量的第四硫含量的经纯化工艺气体料流；和去除所述经纯化工艺气体料流中含有的水的至少一部分，以获得经提质工艺气体料流。5.权利要求4的方法，其中所述胺塔包括具有至少75mm的外堰的塔盘。6.权利要求4或权利要求5的方法，其中所述碱塔包括单程苛性碱循环，其中新鲜的苛性碱料流进入所述碱塔的顶部，并且在所述碱塔的顶段的底部排出到苛性碱处理单元，以通过使用所述胺塔和所述碱塔的组合实现从所述经压缩工艺气体料流中除去甲基硫醇的至少80％。7.权利要求4至6中任一项的方法，其中所述工艺气体料流还包含乙基硫醇，和在所述胺塔中除去所述乙基硫醇的一部分，和在所述碱塔中除去所述乙基硫醇的一部分。8.权利要求4至7中任一项的方法，其中所述工艺气体料流还包含COS，和在所述胺塔中除去所述COS的一部分。9.权利要求8的方法，还包括：由所述工艺气体料流产生包含炔和COS的C3‑
烃料流；从所述C3‑
烃料流中除去所述COS的至少一部分，优选所述COS的基本上全部，以获得经纯化C3‑
烃料流；和使所述C3‑
烃料流流到炔转化器以在炔转化催化剂存在下将炔的至少一部分转化为烯烃。10.权利要求9的方法，其中所述炔转化器是前端转化器。11.权利要求9的方法，其中所述C3‑
烃料流是C3烃料流，和所述炔转化器是MAPD转化器。12.上述权利要求中任一项的方法，还包括：
由所述工艺气体料流产生包含甲基硫醇和1,3
‑
丁二烯的C4烃料流；使所述C4烃料流穿过第二碱塔以除去所述甲基硫醇，从而获得经纯化C4烃料流；和使所述经纯化C4烃料流与分子氢和氢化催化剂接触以产生比所述经纯化C4烃料流包含更少1,3
‑
丁二烯的经提质C4烃料流。13.权利要求4至12中任一项的方法，其中所述工艺气体料流还包含CS2，和在所述胺塔中除去所述CS2的一部分。14.上述权利要求中任一项的方法，还包括：由所述工艺气体料流产生包含乙基硫醇和/或CS2的裂解汽油料流；非必要地由所述蒸汽裂化器流出物生产包含CS2的重质裂解汽油料流；和在加氢精制催化剂存在下，在加氢精制器单元中加氢处理所述裂解汽油料流，其非必要地与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：埃克森美孚化学专利公司，
类型：发明
国别省市：