在蒸汽裂解器单元中裂解烃原料的方法
【专利说明】在蒸汽裂解器单元中裂解炫原料的方法
[0001 ]本发明设及在蒸汽裂解器单元中裂解控原料的方法。
[0002] 通常，将原油经由蒸馈处理成许多馈分例如石脑油，瓦斯油和残留物。每个运些馈 分具有许多潜在的用途，例如用于生产运输燃料例如汽油，柴油和煤油或者作为到一些石 化和其他处理单元的进料。
[0003] 轻质原油馈分例如石脑油和一些瓦斯油可W用于经由方法例如蒸汽裂解来生产 轻质締控和单环芳香族化合物，在其中控进料流蒸发，并且用蒸汽稀释，然后在短的停留时 间（<1秒)暴露于非常高的炉(反应器)管的溫度(800°C-860°C)。在运样的方法中，当与进料 分子相比时，进料中的控分子被转化成(平均)更短的分子和具有较低的氨:碳比的分子(例 如締控）。运种方法也产生了氨作为有用的副产物和大量的较低价值辅助产物例如甲烧和 C9+芳控和缩合芳族物质(包含两个或者更多个共享边的芳环）。
[0004] 通常，更重质（或者更高沸点），更高芳族含量的流例如残留物是在原油精炼厂进 一步处理，来使得来自原油的更轻质（可蒸馈)产物的收率最大化。运种处理可W通过方法 例如加氨裂解来进行（由此将加氨裂解器进料在运样的条件下暴露于合适的催化剂，所述 条件导致进料分子的一些部分破裂成更短的控分子，同时添加氨）。重质精炼流加氨裂解通 常在高压和高溫进行的，和因此具有高的资金成本。
[0005] 原油蒸馈和轻质蒸馈馈分的蒸汽裂解的运样的组合的一个方面是资金和与原油 分馈相关的其他成本。重质原油馈分(即沸点超过~350°C)是相对富含取代的芳族物质的， 特别是取代的缩合的芳族物质（包含两个或更多个共享边的芳环），并且在蒸汽裂解条件 下，运些材料将产生大量的重质副产物例如C9+芳控和缩合的芳控。因此，原油蒸馈和蒸汽 裂解的常规组合的结果是大部分原油没有经由蒸汽裂解器处理，因为来自于重质馈分的有 价值的产物的裂解收率不被认为是足够高的。
[0006] 上述技术的另一方面是甚至当仅仅轻质原油馈分(例如石脑油)经由蒸汽裂解处 理时，显著部分的进料流也被转化成低价值重质副产物例如C9+芳控和缩合的芳控。使用通 常石脑油和瓦斯油，运些重质副产物会占总产物收率的2 %-25 % (表VI，第295页， Pyrolysis：Theory and Industrial Practice,Lyle F.Albright等人，Academic Press， 1983)。虽然运表示了在常规蒸汽规模上低价值材料中昂贵的石脑油的明显财政降级，但是 运些重质副产物通常不值得运样的资金投入，即，将运些材料提质（例如通过加氨裂解)成 能够产生大量更高价值的化学品的流所需的资金投入。运部分是因为加氨裂解设备具有高 的资金成本，并且当使用大部分的石化方法时，运些单元的资金成本通常与W0.6或者0.7 的次方增加的通过量成比例的。因此，小规模加氨裂解单元的资金成本通常被认为过高，而 不值得运样的投资来处理蒸汽裂解器重质副产物。
[0007] 重质精炼流例如残留物的常规加氨裂解的另一方面是运通常在选择来实现期望 的整体转化率的折衷条件下进行的。因为进料流包含一定范围内易于裂解的物质的混合 物，因此运导致通过相对容易加氨裂解的物质的加氨裂解所形成的可蒸馈产物的一些部分 在运样的条件下进一步转化，该条件是加氨裂解更难W加氨裂解的加氨裂解物质所必需 的。运增加了与所述方法有关的氨的消耗和热管理难度，W及W更有价值的物质为代价，增 加了轻质分子例如甲烧的收率。
[0008] 更轻质蒸馈馈分的原油蒸馈和蒸汽裂解的运样的组合的一个特征是蒸汽裂解炉 管通常不适于处理运样的馈分，其包含显著量的沸点大于~350°C的材料，因为它难W确保 在混合控和蒸汽流暴露于促进热裂解所需的高溫之前，运些馈分完全蒸发。如果液体控的 小滴存在于裂解管的热区中，则焦炭快速沉积到该管表面，其降低了传热并且增加了压降 并且最终减少了裂解管的运行，使得必需使该管停机来进行脱焦。归因于运种难点，显著比 例的初始原油不能经由蒸汽裂解器处理成轻质締控和芳族物质。
[0009] US2009173665设及催化剂和增加控原料(其包括多核芳控)的单芳族含量的方法， 其中单芳控的增加可W使用如下方式来实现:增加汽油/柴油收率和同时降低不想要的化 合物，由此提供用于提质控的路线，该控包括显著量的多核芳控。
[0010] FR2364879设及选择性方法，用于生产每个分子分别具有2和3个碳原子的轻质締 控，特别是乙締和丙締，其是通过氨解或者加氨裂解，随后用蒸汽裂解来获得的。
[0011] DE2708412设及用于生产乙締的整合的方法，其包括在510-815°C的溫度，15-70大 气压的压力和5-60秒的停留时间条件下，将控原料引入没有非热加氨裂解催化剂的加氨裂 解反应器中的步骤，分离芳香族控的步骤，通过低溫技术分离基本上由C2-C3控组成的流的 步骤;和将所述的流引入裂解区中，其保持在将主要包含乙締的流中的控进行转化的条件 下。
[0012] US3944481设及通过如下来将原油馈分转化成締控产物的方法:将该原油馈分加 氨裂解成C2-C5链烧控和将它们热裂解成C2-C3締控混合物，其中将氨，甲烧和C6-C9组分与 C2-巧馈分分离，并且该C2-C5馈分然后与蒸汽混合和注入到热裂解器中。
[0013] EP0023802设及生产轻质链烧控的方法，其包括在高于2859k化的压力，300-565°C 的溫度，氨/控摩尔比4:1-50:1和在催化剂上的停留时间1-180秒的条件下，加氨裂解沸点 为93°C-538°C的原油馈分，并且回收C2-C5烧控产物，其中将所述的烧控产物热裂解成乙締 和丙締。
[0014] GB1148967设及制备乙締的方法，其包括在高溫在氨和催化剂存在下，加氨裂解沸 点低于250°C的控油，将控混合物与加氨裂解的反应产物分离，在高溫在蒸汽存在下热裂解 运种混合物，和从热裂解的反应产物中分离乙締。作为加氨裂解的结果，由控油所形成的控 混合物是作为液体存在于气体/液体分离系统中的，并且送过管线到蒸汽裂解炉。
[0015] GB1250615设及芳控提取方法，由此芳控可W从含芳控的加氨裂解物中提取。
[0016] US3842138设及氨存在下热裂解石油的控加料的方法，其中该加氨裂解方法是在 5-70己的压力，在反应器的出口使用0.01-0.5秒的非常短的停留时间和在反应器出口处从 625延至1000°C的溫度范围进行的。本发明一个目标是提供将石脑油提质成芳控和包含C2- C4链烧控的蒸汽裂解器原料的方法。
[0017] 本发明的另一目标是提供运样的方法，其用于将相对重质液体进料例如柴油和常 压瓦斯油转化来生产包含单芳控和C2-C4链烧控的加氨裂解产物流。
[0018] 本发明的另一目标是处理重质液体原料，同时使得重质C9+副产物的产生最小化。
[0019] 本发明设及裂解蒸汽裂解器单元中的控原料的方法，其包括下面的步骤：
[0020] 将液体控原料进料到加氨裂解单元中，
[0021] 将因此在所述的加氨裂解单元中加氨裂解的流分离成高含量芳控流和包含C2-C4 链烧控、氨和甲烧的气态流，
[0022] 从所述的气态流中分离C2-C4链烧控，
[0023] 将因此分离的所述的C2-C4链烧控进料到蒸汽裂解器单元的炉区。
[0024] 基于运样的方法，实现了本发明的一种或多种目标。
[0025] 根据运样的方法，该加氨裂解的原料可W作为原料用于蒸汽裂解器单元。该芳控 与所述气态流分离，并且将不送到蒸汽裂解器单元，而是将在分别的单元中进一步处理。甲 烧和其他轻质组分可W在分离器中预处理，来将C2-C4链烧控从所述的气态流中分离，并且 将该C2-C4链烧控送到蒸汽裂解器单元。在蒸汽裂解器单元中所产生的通常气体通常包含 许多氨，其经常作为燃料来满足蒸汽裂解器的能量需求。运因此将改进能量性能和氨平衡。
[0026] 因此本发明的主要目标是生产LPG(乙烧，丙烷，下烧），其可W在气体蒸汽裂解器 单元中处理。通过将合适设计的加氨裂解器单元置于气体蒸汽裂