通过热蒸汽裂解制备含烯烃产品的方法
【专利说明】通过热蒸汽裂解制备含烯烃产品的方法
[0001]本发明涉及一种通过热蒸汽裂解在至少一个第一裂解炉中的由烃组成的第一炉进料和在至少一个第二裂解炉中的由烃组成的第二炉进料来制备烯烃产品的方法，其中所述第一炉进料在至少一个第一裂解炉中被至少部分地转化成为第一产品流，而所述第二炉进料在至少一个第二裂解炉中被至少部分地转化成为第二产品流，并且其中从第一产品流中分离出第一裂解油，从第二产品流中分离出第二裂解油，并且第一裂解油至少部分地经化学处理。
【背景技术】
[0002]热蒸汽裂解(也被称为蒸汽裂解)是一种历史悠久的石油化工过程。其传统的目标化合物是乙烯(ethene)，该产品是一系列化学合成中的重要起始化合物。在用于热蒸汽裂解的现代的方法和装置中，越来越多地使用温和的裂解条件(如下)，因为在这些条件(解释如下)下特别是可以以更高的产率得到高价值产品，例如丙烯和丁二烯。然而，在温和的裂解条件下，所用的炉进料的转化同时也会降低，使得在该炉进料中存在的化合物以相对较大的量进入产品流中，并导致高价值产品的稀释。在下述的裂解油方面尤其如此。
[0003]热蒸汽裂解既能使气体例如乙烷、丙烷或丁烷及它们相应的混合物，也能使液态烃及烃混合物例如天然气凝析物或馏分(例如来自原油加工的石脑油)发生反应。
[0004]对于在热蒸汽裂解中使用的具体的装置和反应条件和发生的反应，以及精炼工艺的细节，可参照以下参考著作中相应的文章，例如在Ullmann’ s Encyclopedia ofIndustrial Chemistry,第 6 片反.ffeinheim:ffiley-VCH, 2005 中，Zimmermann, H.和ffalzl, R.:Ethylene,和在 Ullmann’ s Encyclopedia of Industrial Chemistry,第 6版.Weinheim:Wiley-VCH, 2005 中，Ir1n, ff.ff.和 Neuwirth, 0.S.:Oil Refining.稀径产品的制备方法也在例如US 3 714 282 A和US 6 743 961 BI中公开。
[0005]在热蒸汽裂解中使用具有一个或多个裂解炉的设备。所述裂解炉和相应的淬火装置以及用于处理所得产品流的下游设备一起被并入更大的设备中，其也被统称为蒸汽裂解装置、烯烃设备、乙烯设备等。下面给出关于裂解炉的细节。
[0006]在本专利申请中，术语炉进料或进料是指以液态或气态形式被供给到裂解炉中的含烃流。该炉进料通常是由供给到设备中的烃混合物组成的，且指的是新鲜进料(例如石脑油)，并且通常也指从设备中再循环的多个进一步的烃流。这种再循环的流也被称为再循环流。所述炉进料在裂解炉中至少部分地发生反应。直接在裂解炉的出口处，以至少部分已反应的形式存在的炉进料被称为裂解产品流、产品流或裂解气。
[0007]在热蒸汽裂解设备中，上述的再循环流通常再循环至裂解炉中。所述炉进料在裂解炉中通常仅部分发生反应。这意味着并不是在炉进料中的所有化合物都发生反应并且在炉进料中的化合物不会完全反应，或发生次级反应，且不能得到理想的最终产品。所述裂解产品在处理之后视需要，可以作为所希望的最终产品被分离并排出，或被用作再循环流，即回到炉中。
[0008]在热蒸汽裂解中一个重要的参数是裂解强度，其描述了裂解条件。所述裂解条件尤其受温度和滞留时间以及在裂解炉中烃的分压及所用蒸汽的分压影响。所述炉进料的组成和所使用的裂解炉的构造类型也影响裂解条件。由于这些因素的相互影响，所述裂解条件通常通过裂解气体中或产品蒸汽中以重量为基准(kg/kg)的丙烯(propene)与乙烯的比率(P/E比)或甲烷与丙烯的比率(Μ/P比)来描述。丙烯与乙烯的比率越小，或甲烷与丙烯的比率越大，则存在更剧烈的裂解条件，而在更高的数值时，则存在温和的裂解条件。所述比率直接取决于温度，但与裂解炉中或裂解炉出口处的实际温度不同的是，所述比率能够被更加精确地测量并且例如在相应的调节系统中被用作调节参数。
[0009]根据炉进料和裂解条件，热蒸汽裂解不仅仅形成传统的目标化合物乙烯，有时还形成大量的和多种的副产品，其同样地可以被适当分开并分离。这些副产品特别是低碳烯径，比如丙烯、丁烯和二稀，特别是丁二稀，以及还有芳烃，比如苯、甲苯和二甲苯。它们具有相对较高的经济价值，因此它们形成为高价值产品是所希望的。
[0010]然而，除了所希望的产品，还会得到不希望的产品，例如甲烷、裂解汽油和裂解油。裂解汽油包含高价值产品且可以在该设备中进一步加工，并且还可作为进料再循环。另一方面，裂解油通常仅可以在生产区(battery limits)传送，且仅具有低价值，因为它几乎完全被用作加热方式。
[0011]其中单独的馏分例如裂解油也可以被处理且再循环以将它们传送至值得用的地方的蒸汽裂解用方法和设备是已知的，特别是从以下专利中已知:DE 100 54 787Al、DE 100 40 208 Al、DE 35 04 941 Al、WO 2006/063201 Al、US 3 839 484 A 和 US2009/272671 Al。
[0012]DE35 04 941 Al公开了使烃进料裂解的方法，其中获得富烯烃流和裂解油作为产品。所述裂解油被分离为裂解油重质馏分和裂解油轻质馏分。
[0013]US 2007/0090018 Al公开了氢化工艺和蒸汽裂解方法的整合，其中使包含原油或其渣油馏分的进料经受加氢处理工艺并进料给蒸汽裂解装置，以得到烯烃产品。
[0014]然而，仍需要改进这种类型的热蒸汽裂解的方法。特别地，应该提高高价值产品的比例。
【发明内容】
[0015]根据该背景，本发明提出一种通过热蒸汽裂解在至少一个第一裂解炉中的由烃组成的第一炉进料和在至少一个第二裂解炉中的由烃组成的第二炉进料来制备烯烃产品的方法，其中所述第一炉进料在至少一个第一裂解炉中被至少部分地转化成为第一产品流，而所述第二炉进料在至少一个第二裂解炉中被至少部分地转化成为第二产品流，并且从第一产品流中分离出第一裂解油，从第二产品流中分离出第二裂解油，并且第一裂解油至少部分地经化学处理。此外，从第一产品流和第二产品流中分离出至少一种烯烃产品。
[0016]本发明的方法包括权利要求1的特征。其中优选的实施方式为每种情形的以下描述和从属权利要求的主题。
[0017]根据本发明，本方法的特征在于，第一裂解油至少部分地经化学处理，且然后在至少一个第一裂解炉中被至少部分地热蒸汽裂解，即，作为再循环流进料和作为至少一部分的炉进料进料到至少一个第一裂解炉。此外，在第一裂解油和第二裂解油被分离之后，所述第一产品流和第二产品流结合以形成联合产品流并进一步被联合处理，以分离出所述至少一种烯烃产品。
[0018]此外，根据本发明，至少一个第一裂解炉是在不同于至少一个第二裂解炉的裂解条件下，特别是在比至少一个第二裂解炉温和的条件下操作的。如下文所述，在温和的裂解条件下操作至少一个第一裂解炉和在正常的裂解条件下操作至少一个第二裂解炉是特别有利的。术语“温和”和“正常”裂解条件是本领域技术人员所熟知的，并在下文更详细地定义。
[0019]发明优点
[0020]根据本发明，从至少一个第一裂解炉下游的第一产品流中分离的至少部分第一裂解油由此至少部分地经化学处理，且在化学处理下游，化学处理部分被至少部分地再循环至至少一个第一裂解炉。在至少一个第一裂解炉中，通过热蒸汽裂解使该化学处理部分至少部分地发生反应。
[0021]如前所述，根据本发明，所述至少一个第一裂解炉在不同于至少一个第二裂解炉的条件下，特别是在比至少一个第二裂解炉更温和的裂解条件下操作。因此这种类型的方法允许非常灵活地处理以合适的方法获得的烃以及烃混合物，包括适当类型的新鲜进料及相应的再循环流，特别是裂解油。特别地，可以在本发明的情况下建立包含至少一个第一裂解炉的循环过程。