使用全馏分原油原料生产烯烃的制作方法_3

文档序号:8392182阅读:来源:国知局
部。然而,设备26与炉2以流体连通。所述预热的原料首先进入设备26的上部第一区27,在那里所存在的气体组分与伴随的仍为液体的组分分尚。
[0054]设备26是蒸发设备,这是本发明的新颖性特征的一部分。没有发现设备26与常规的裂解炉有关联。设备26经由管线25接收来自炉2的全馏分原油,并将其进一步加热至约650 —约1100° F以实现处于液态的初始原料的至少大部分(绝大多数)发生大量蒸发。由设备26所接收的与预热的全馏分原油原料相关的气体通过管线28从区域27移出。因此,管线28带走基本上所有的存在于区域27中的烃蒸气。存在于区域27中的液体从那里经由管线29移出并进到下部区域30的靠上的内部。在该实施方案中,区域27和30通过不可透过的壁31靠流体连通而彼此分开,壁31可以是固体塔盘。管线29表示区域27和30之间的外部流体下降流连通。在它们的场所中,或另外的通向那里的场所中,通过使用一个或多个塔盘将壁31修改成至少一部分液体能透过,区域27和30可在它们之间具有内部的流体连通,所述塔盘被设计成允许液体向下进入到区域30的内部和蒸气向上进入到区域27的内部的形式。例如,替代不可透过的壁(或固体塔盘)31,可使用升气管型塔盘,在这种情况下,由管线42运送的蒸气将改为穿过该升气管型塔盘并经由管线28离开设备26,和液体32将在设备26的内部穿过下降到区域30,而不是经由管线29从设备26的外部穿过。在这种内部下降流情况下,分布器33变得可有可无。
[0055]液体无论以何种方式从区域27移至区域30,该液体按箭头32所示向下运动,并因此遇到至少一个以上所述的液体分布设备33。设备33跨过设备26的横截面均匀地分布液体以使得液体跨过塔的宽度均匀地流入与填料34接触。在本发明中,填料34缺乏促进烃的温和裂解的物质例如催化剂。
[0056]稀释蒸汽7穿过过热区35,然后经由管线40进到区域30的填料34以下的较低区域54中,在那里它如箭头41所示上升与填料34接触。在填料34中,液体32和蒸汽41彼此紧密混合,由此蒸发大量的液体32。这种新生成的蒸气与稀释蒸汽41 一起经由管线42从区域30中移出,并加入到管线28中的蒸气中以生成位于管线43中的合并的烃蒸气产物。料流42可基本上含有来自原料5的烃蒸气和蒸汽。然而,取决于急冷油51的化学组成,它要么可不含有这类急冷油的组分要么可含有少量至大量的最初存在于油51中的任何较轻的烃组分。例如,就重急冷油例如重燃料油而言,基本上没有组分会蒸发并最终到达料流42中,但就较轻的急冷油例如煤油、原油或天然气冷凝物而言,这些油的大量的较轻组分可最终到达料流42中。
[0057]因此,料流42代表了原料料流5加上稀释蒸汽41的绝大部分并减去存在于料流50中的来自原料5的液体渣油。料流43穿过位于对流区C的更热(更低)区域中的混合的原料预热区44以进一步升高所存在的所有物质的温度,然后经由交叉管线45进入区R中的辐射盘管9中。管线45可位于炉导管55的内部或外部。
[0058]料流7可全部应用在区域30中,或其一部分可应用在管线28(经由管线52)或管线43 (经由管线53)中,或在二者中都应用,以帮助防止液体在管线28和43中的冷凝。
[0059]在区R中,含有多种不同烃组分的来自管线45的蒸气原料经受如上所述的剧烈裂解条件。
[0060]裂解产物通过管线10离开区R,用于在如图1所示的炉2的下游烯烃装置的其余部分中进行进一步加工。
[0061]设备26的区域30提供使液体32与热的一种气体或多种气体例如料流41接触的表面积。液体和气体在区域30中的逆向流动使得最重的(沸点最高的)液体与最高的热气体与烃的比例下接触并同时与最高温的气体接触。这产生了对于原油原料5的最重的残油的蒸发来说最有效的设备和操作,因此允许用作剧烈裂解区R的蒸气原料45的这些原油有非常高的使用率。
[0062]通过本发明,这些液体首先被蒸发,而很少或没有使用区域30的温和热裂解功能。这通过以连续的或至少半连续的或周期性的方式来经由管线50从区域30的底部54移出液体并向该底部液体中导入急冷油51而得以实现。因此,可生成液体渣油50,其至少最初由这种底部液体和急冷油51的混合物所组成。
[0063]急冷油51可以是,但不是必须是,与在裂解装置中常规所指的急冷油(即图1中的油24)相同的物质。油51基本上全是烃并在环境温度和压力条件下通常为液体。它可含有大批的烃分子,并因此难以(如果不是不可能的话)以其化学组成来表征。然而,在本领域中这没必要告知,因为它可被表示为在环境温度和压力条件下为液体的烃混合物。因此,可采用广泛种类的已知物质,例如图1的裂解装置急冷油24、图1的原油原料5、天然气冷凝物、柴油、燃料油、瓦斯油、煤油等。
[0064]将油51在显著低于存在于区域30的较低区域54中的由原料5所剩下的液体的温度下引入到区域30中。油51的温度可充分低于这种液体的温度以至少减少,并优选消除,任何焦炭生成反应,所述焦炭生成反应在区域30的区域54中所盛行的温度下可发生(存在)于这种液体中,特别是该部分低于料流41所导入该部分的最低点时。这个温度可广泛地变化,但通常低于约800° F,优选低于约700° Fo导入区域30中的油51的压力可以是足以将该油注入到该区的内部,例如从稍微高于常压直至约lOOpsig。
[0065]油51可以或可以不含有在区域30中低于料流41导入区域54的最低点所盛行的条件下闪蒸或蒸发的较轻的烃馏分。如果油51是天然气冷凝物,例如,它的组分可蒸发并到达管线42。这种蒸发,特别是通过闪蒸,可帮助冷却与油51混合的液体,从而帮助冷却以上所述的该液体。如果油51含有在区域30的条件下可蒸发的组分并最终到达管线42和43,这些组分应该适合于并可用作盘管9的裂解原料。可选择油51的初始组成以使得它在区域30的区域54中基本上完全蒸发或不完全蒸发。油51的粘度可大大(显著)低于与它在区域30的区域54中所混合的液体烃的粘度,以使得剩余在液体渣油混合物50中的油51的馏分额外地用来降低混合物50的整体粘度,从而有助于在该工艺的下游对混合物50进行处理。
[0066]因此,通过使用本发明的急冷油51和除去渣油50,可驱动着设备26的整体操作朝向蒸发功能进行以排除或基本上排出温和裂解功能。这使得在本方法中可使用更宽组成范围的全馏分原油原料物质5。还有,这允许简单地使用热气体来加热重质烃,这与现有技术中使用热的金属表面来加热相反,然后快速急冷,从而避免焦炭的生成和令人讨厌的焦炭结垢或堵塞该系统。而且,料流50中的焦炭如愿地得以避免,因为存在的焦炭越少,石化产品品质和该料流的价值约尚。
[0067]油51不仅可用于冷却区域54的底部液体并降低区域30和管线50中的焦炭生成,而且,通过精心选择油51的化学组成,可通过在区域54的操作条件下从油51中闪蒸出较轻的组分来增强这种冷却效果。这些闪蒸出的物质也可对提供给盘管9中的裂解工艺的原料的量做出有益贡献,从而从整体上增加了该裂解装置的生产能力。
[0068]因此,在图2的示例性实施方案中,分离出来的液体烃29从区域27向下落入较低的第二区域30中,并在区域30中部分蒸发,而不依赖于温和裂解。由于热气体的影响,这些气体烃通过管线42离开设备26,所述热气体例如:通过管线40被导入到区域30(区域54)的较低部分(例如在底部一半或四分之一处)后穿过区域30上升的料流41。
[0069]原料5可在从约环境温度直至约300° F的温度下、在从略微高于常压直至约10psig的压力下进入炉2(下称常压到lOOpsig)。预热后的原料5可在约500 —约750° F、优选在约600 —约650° F的温度下、在约常压至10psig的压力下经由管线25进入区域27。
[0070]料流28可基本上全是由原料5所生成的烃蒸气,并处于约500 —约750° F的温度和约常压至10psig的压力下。
[0071 ] 料流29可基本上全是从原料5在预热器6中蒸发后所剩下的液体并处于约500 —约750° F的温度和从略微高于常压直至约10psig的压力下(下称常压到lOOpsig)。
[0072]料流28和42的合并,以料流43所表示,可处于约650 —约800° F的温度和在常压至10psig的压力下,并含有例如从约0.2至约2镑蒸汽每镑烃的总体上的蒸汽/烃比例。
[0073]料流45可处于处于约900 —约1100° F的温度和从常压至10psig的压力下。
[0074]料流51可处于处于小于约800° F、优选小于约700° F的温度下,并且压力足以将该料流在低于料流40注入区域54的最低点处注入区域30的内部的较低部分即区域54中。通过将料流51低于料流40注入区域30中,液体在区域54中的温度降(快速急冷效果)得以最大化。
[0075]液体渣油50可由例如小于原料5的约50wt%的馏分组成,该馏分用油51或油51的组分全部稀释、基本上全部稀释或不稀释,其中于原料5的总重量。料流50可基本上仅含有原料5组分,或可以是原料5组分与油51或油51的组分的混合物。因此,取决于起始采用的原料5和油51的初始组成和设备26的操作条件,料流50可由100%的原料5组分组成或任何重量的原料5组分和急冷油51 (或其组分)的混合物组成。存在于渣油50中的原料5组分可具有大于约1000° F的沸点。渣油50可处于小于约700° F的温度和从常压至10psig的压
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