使用全馏分原油/冷凝物原料生产烯烃增强了蒸馏物的生产制造技术

加工液体原油和／或天然气冷凝物原料的方法，包括：使所述原料经过蒸发步骤以形成蒸气产物和液体产物，使所述蒸气产物经过剧烈的热裂化，和使所述液体产物经过原油炼油厂加工工艺。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利技术背景专利
本专利技术涉及以与原油炼油厂集成的方式对液体全馏分原油和/或衍生自天然气的冷凝物进行热裂化而生成烯烃。更具体地，本专利技术涉及使用全馏分原油和/或天然气冷凝物作为在热解炉中采用烃热裂化工艺的烯烃生产装置的原料，和以保留蒸馏物范围的组分免受裂化作用的方式进行的原油精炼。现有技术描述烃的热(高温)裂化是广泛用于生产烯烃例如乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯和芳烃例如苯、甲苯和二甲苯的非催化的石化工艺。基本上，通过蒸馏或其它方式分馏全馏分原油而产生的烃原料例如石脑油、瓦斯油或全馏分原油的其它馏分，与充作稀释剂的蒸汽混合以使烃分子保持分开。所述蒸汽/烃混合物被预热至约900-约1,000华氏度(°F或F)，然后进入反应区，在那里将它非常迅速地加热到约1,450-约1,550F的剧烈烃裂化温度。热裂化无需任何催化剂的帮助即可完成。该方法在反应区压力为约10-约30psig的热解炉(蒸汽裂化器)中实施。热解炉内部具有对流段和辐射段。预热在对流段完成，而剧烈裂化在辐射段发生。剧烈热裂化后，所述热解炉的流出物含有多种气态烃，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，并可以是脂族的、脂环族的和/或芳族的。裂化的气体也含有大量的分子氢(氢气)。因此，在工业化烯烃生产装置中实施的常规的蒸汽(热)裂化，采用了全馏分原油的馏分，并在对其进行热裂化时全部蒸发该馏分。裂化-->的产物可含有，例如，约1重量百分比(wt％)的氢气、约10wt％的甲烷、约25wt％的乙烯和约17wt％的丙烯，全部wt％基于所述产物的总重量，其余主要由每分子具有4-35个碳原子的其它烃分子组成。然后裂化产物进一步在烯烃生产装置中加工以生产作为该装置产物的各种分开的单独的高纯度物流，例如氢气、乙烯、丙烯、每分子具有4个碳原子的混合烃、燃料油和高温热解汽油。前述每种分开的单独的物流凭其自身的品质是有价值的工业产品。因此，烯烃生产装置当前采用全馏分原油物流的一部分(馏分)并由其产生多种分开的、有价值的产品。天然气和全馏分原油在许多孔隙度广泛变化的地下地质地层(岩层)中天然形成。许多这些地层被密封的岩石层覆盖。天然气和全馏分原油(原油)也积聚在各种低于地球表面的地层学上的阱中。因此汇集了大量的天然气和/或原油，在地球表面以下不同深度处形成了含烃的地层。大量的这种天然气与原油紧密物理接触，并因此从原油中吸收了许多较轻的分子。当油井钻孔钻到地球中并刺穿这样的含烃底层的一块或多块时，可以将天然气和/或原油从该油井钻孔回收至地球表面。本文所使用的术语“全馏分原油”和“原油”是指从井口流出的与任何可能存在的天然气分开的液体(在地球表面的正常盛行的温度和压力条件下)原油，但不包括为使这种原油适于运输到原油炼厂和/或这种炼厂的常规蒸馏而对其进行的任何处理。该处理可包括诸如脱盐之类的步骤。因此，“全馏分原油”是适合于在炼厂中蒸馏或以其它方式分馏的原油，但它没有经过任何这类蒸馏或分馏。“全馏分原油”可包括，但没必要总是包括，非沸腾物质，例如沥青或焦油。因此，如果不是不可能，难以提供全馏分原油的沸程。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，没有任何在先的分馏。天然气，类似于原油，当产生到地球表面时，其组成可宽泛变化，-->但通常含有大量的，最通常主要量的，即大于约50重量百分比(wt％)的甲烷。天然气通常也携带少量(小于约50wt％)、通常小于约20wt％的以下物质的一种或多种：乙烷、丙烷、丁烷、氮气、二氧化碳、硫化氢等。许多，但不是所有的天然气物流在刚从地下生产出来时可含有少量(小于约50wt％)、通常小于约20wt％的每分子具有5-12个(包括5个和12个)碳原子的烃(C5-C12)，这些烃在地球表面通常盛行的环境大气温度和压力条件下通常不是气态，且一旦天然气被生产到地球表面，它们会从天然气中冷凝出来。所有的wt％基于讨论中的天然气物流的总重量。当将各种天然气物流生产到地球表面时，在收集该物流之处的地球表面盛行的温度和压力条件下，通常自然地从这样生产的天然气物流中冷凝出烃组合物。这样，在同一盛行条件下产生了与通常气态的天然气分开的通常液态的烃冷凝物。所述通常气态的天然气可含有甲烷、乙烷、丙烷和丁烷。从所生产的天然气物流中冷凝出来的所述通常液态的烃馏分通常被称作“冷凝物”，并通常含有比丁烷更重的分子(C5至约C20或略微更高)。从所生产的天然气中分离出来后，该液体冷凝物馏分与通常被称作天然气的剩余的气态馏分分开被加工。因此，从第一次被生产到地球表面的天然气物流中回收的冷凝物与天然气(主要是甲烷)从组成意义来讲不是严格相同的物质。从组成意义来讲，它与原油也不是相同的物质。冷凝物占据了在通常气态的天然气和通常液态的全馏分原油之间的特定范围(niche)。冷凝物含有比通常气态的天然气更重的烃，和在全馏分原油的最轻端的烃范围。冷凝物，不象原油那些，可通过其沸点范围来表征。冷凝物通常在约100-约650华氏度(F)的范围内沸腾。具有该沸腾范围的冷凝物含有多种烃物质。这些物质可以包括构成通常称作石脑油、煤油、柴油燃料和瓦斯油(燃料油、炉油、加热油等)的馏分的化合物。石脑油和相关的沸点更低的物质(石脑油)在C5-C10范围内，包括C5和C10，并是冷凝物中沸程最低的馏分，其在约100-约400F范围内沸腾。石油中间蒸馏物(煤油、柴油、常压瓦斯油)通常在C10至约C20或略微更高的-->范围内，并且其绝大部分通常在约350-约650F的范围内沸腾。本文中将它们分别地和共同地称作“蒸馏物”或“蒸馏物类(distillates)”。应该注意的是，不同的蒸馏物组合物可具有低于350F和/或高于650F的沸点，但这样的蒸馏物包括在前述和本专利技术的所述350-650F范围内。如上所述，用作常规烯烃生产装置的起始原料通常在它到达该装置之前已经首先经过大量的昂贵的处理。通常，在原油炼厂中，冷凝物和全馏分原油被蒸馏或以其它方式分馏成多种馏分例如汽油、石脑油、煤油、瓦斯油(减压或常压)等，包括，在原油而非天然气的情况下，高沸点渣油。因此，除了渣油外，可将任何这些馏分送到烯烃生产装置作为该装置的起始原料。希望能够预测炼厂蒸馏单元(全馏分原油加工单元)的资金和操作成本，所述单元加工冷凝物和/或原油以生成充作常规烯烃生产装置起始原料的烃馏分。然而，直到现在，现有技术教导了要避免使用沸程分布太宽的均匀的烃馏分。例如，参见授予Lenglet的美国专利号5,817,226。最近，美国专利号6,743,961(下文中称作“USP’961”)被授予Donald H.Powers。该专利涉及通过采用含有填料的蒸发/温和裂化区来裂化全馏分原油。该区以这样的方式操作以使得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化/蒸发得以最大化。这允许仅生成最少的固体残渣，该残渣作为填料上沉积物而剩下。该残渣后来理想地在正常的炉除焦循环过程中通过常规的蒸汽空气除焦而从填料上烧掉，参见该专利的第7栏第50-58行。因此，该专利的第二区9充作在该工艺所使用的条件下不能裂化或蒸发的原油原料的组分(包括烃物质)本文档来自技高网...

【技术保护点】
在热裂化方法中，其中由全馏分原油、天然气冷凝物和它们的混合物的至少一种组成并含有至少一种蒸馏物的液体原料在至少一个裂化炉内经过部分热裂化，所述液体原料首先经过蒸发步骤，并将从所述步骤输出的蒸气进料到所述至少一个裂化炉中，改进之处包括：在这样的条件下实施所述蒸发步骤以使得从所述步骤中回收液体馏分，所述馏分含有大量的原本存在于所述液体原料中的所述至少一种蒸馏物，并使所述馏分经过常压蒸馏和减压蒸馏的至少一种以产生至少一种蒸馏物产物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2006-10-20 11/584,7221.在热裂化方法中，其中由全馏分原油、天然气冷凝物和它们的混合物的至少一种组成并含有至少一种蒸馏物的液体原料在至少一个裂化炉内经过部分热裂化，所述液体原料首先经过蒸发步骤，并将从所述步骤输出的蒸气进料到所述至少一个裂化炉中，改进之处包括：在这样的条件下实施所述蒸发步骤以使得从所述步骤中回收液体馏分，所述馏分含有大量的原本存在于所述液体原料中的所述至少一种蒸馏物，并使所述馏分经过常压蒸馏和减压蒸馏的至少一种以产生至少一种蒸馏物产物。2.权利要求1的方法，其中实施所述蒸发步骤以产生在约330F和更低的温度下沸腾的塔顶物流，该物流用作到所述至少一个裂化炉的原料，和在约330F和更高的温度下沸腾的另外的液体塔底馏分，该塔底馏分进料至常压蒸馏单元。3.权利要求1的方法，其中所述蒸发步骤在约150-约500F的温度下在自生压力下进行。4.权利要求2的...

【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]