对原油进行集成加氢处理、蒸汽热解和浆液加氢处理以生产石油化学产品的制作方法
【专利摘要】在氢气存在下将原油加到在可有效产生经过加氢处理的流出物的条件下操作的加氢处理区，在蒸汽存在下在蒸汽热解区中对其进行热裂化，以产生混合产物流。对来源于所述经过加氢处理的流出物、所述蒸汽热解区内的加热蒸汽或所述混合产物流中的一者或多者的重质组分加到浆液加氢处理区，以产生浆液中间产物，然后对其进行热裂化。从所分离的混合产物流回收烯烃和芳烃作为产物。
【专利说明】对原油进行集成加氢处理、蒸汽热解和浆液加氢处理以生 产石油化学产品
[0001] 相关申请
[0002] 本申请要求2012年3月20日提交的美国临时专利申请号61/613, 294和2013年 3月14日提交的美国临时专利申请号61/785, 894的优先权权益，该两文献以引用的方式并 入本文中。
[0003] 发明背景 发明领域
[0004] 本发明涉及一种由进料（包括原油）生产如轻质烯烃和芳烃等石油化学产品的集 成加氢处理、蒸汽热解和浆液加氢处理工艺。
[0005] 相关技术说明
[0006] 低级烯烃（例如乙烯、丙烯、丁烯和丁二烯）和芳烃（例如苯、甲苯和二甲苯）是 广泛用于石油化工和化学工业的基本中间物。热裂化或蒸汽热解是典型地在蒸汽存在下和 在无氧条件下形成这些材料的工艺的一种主要类型。蒸汽热解的原料可以包括石油气体和 馏分，如石脑油、煤油和瓦斯油。在原油精炼中，这些原料的可用性常常受到限制，并且需要 昂贵的能量密集型工艺步骤。
[0007] 已经使用重质烃作为蒸汽热解反应器的原料进行了研究。常规重质烃热解操作中 的一个主要缺点是焦炭形成。举例来说，用于重质液体烃的蒸汽裂化工艺公开在美国专利 号4, 217, 204中，其中将熔融盐雾引入到蒸汽裂化反应区中，以试图将焦炭形成减到最少。 在一个使用康拉逊残碳为3. 1重量％的阿拉伯轻质原油的实施例中，在熔融盐存在下，裂 化设备能够连续操作624小时。在不加入熔融盐的对比例中，蒸汽裂化反应器在仅5小时 后就因为反应器中形成焦炭而被阻塞并且变得不可操作。
[0008] 另外，使用重质烃作为蒸汽热解反应器的原料时烯烃和芳烃的产率和分布与使用 轻质烃原料时的不同。重质烃与轻质烃相比具有较高的芳烃含量，如较高的矿务局相关指 数（BMCI)所指示。BMCI是原料芳香度的度量，且计算如下：
[0009] BMCI = 87552/VAPB+473. 5*(sp. gr. )-456. 8 (1)
[0010] 其中：
[0011] VAPB =体积平均沸点（兰氏度），且
[0012] sp. gr.=原料的比重。
[0013] 当BMCI减小时，预期乙烯产率增加。因此，高石蜡或低芳烃进料通常优选进行蒸 汽热解，以便在反应器旋管部分中获得所需烯烃的较高产率且避免存在较多不希望的产物 和焦炭形成。
[0014] Cai 等，"Coke Formation in Steam Crackers for Ethylene Production, "Chem. Eng. &Proc.，第41卷，（2002)，199 - 214中已经报告了蒸汽裂化器中的绝对焦炭形成速率。 总体来说，绝对焦炭形成速率呈烯烃〉芳烃〉石蜡烃这样的升序，其中烯烃表示重烯烃。
[0015] 为了能够响应于对这些石油化学产品的不断增长的需求，能以较大的量使用的其 它类型进料，如未处理的原油，对生产商具有吸引力。使用原油进料将最小化或消除精炼的 可能性，精炼是这些必需的这些石油化学产品生产中的瓶颈。
[0016] 发明概述
[0017] 本文中的系统和工艺提供了一种集成有加氢处理区和浆液加氢处理区以便允许 直接处理原料（包括原油原料）以生产石油化学产品（包括烯烃和芳烃）的蒸汽热解区。
[0018] 在氢气存在下将原油加到在可有效生产经过加氢处理的还原流出物的条件下操 作的加氢处理区，所述流出物具有降低的污染物含量、增加的链烷烃含量、减小的矿务局相 关指数和增加的美国石油学会比重。在蒸汽热解区中对经过加氢处理的流出物进行热裂 化，以产生混合产物流。来源于经过加氢处理的流出物、蒸汽热解区内经过加热的蒸汽或由 蒸汽裂化产生的混合产物流中的一者或多者加到浆液加氢处理区，以产生浆液中间产物， 然后对其进行热裂化。从所分离的混合产物流回收烯烃和芳烃作为产物。
[0019] 如本文中所使用，术语"原油"应理解为包括来自于常规来源的全原油，包括已经 进行了一定的预处理的原油。术语原油还应该理解为包括已经进行了水-油分离和/或 气-油分离和/或脱盐和/或稳定的原油。
[0020] 下文详细论述本发明工艺的其它方面、实施方案和优点。此外，应理解，前述信息 和以下详细描述都仅仅是各种方面和实施方案的说明性实例，并且打算为理解所要求的特 征和实施方案的特性和特征提供综述或框架。附图是说明性的，并且是为了加深对本发明 工艺的各种方面和实施方案的理解而提供。
[0021] 附图简述
[0022] 将在下文且参考附图更详细地描述本发明，其中：
[0023] 图1是本文中所描述的集成工艺的一个实施方案的工艺流程图；且
[0024] 图2A-2C是本文中所描述的集成工艺的某些实施方案中所使用的气-液分离装置 的透视图、顶视图和侧视图的示意性说明；且
[0025] 图3A-3C是本文中所描述的集成工艺的某些实施方案中所使用的闪蒸容器中的 气-液分离装置的截面视图、放大截面视图和顶部截面视图的示意性说明。
[0026] 发明详述
[0027] 图1中示出了包括集成加氢处理、蒸汽热解和浆液加氢处理的工艺流程图。所述 集成系统总体上包括选择性加氢处理区、蒸汽热解区、浆液加氢处理区和产物分离区。
[0028] 所述选择性加氢处理区总体上包括加氢处理反应区4,所述加氢处理区具有用于 接收混合物3的入口，所述混合物含有进料1和从蒸汽热解产物流再循环而来的氢气2,以 及必要时存在的补充氢气（未示出）。加氢处理反应区4还包括用于排出经过加氢处理的 流出物5的出口。
[0029] 在热交换器（未示出）中冷却来自于加氢处理反应区4的反应器流出物5,且送到 高压分离器6。在胺单元12中净化分离器顶部物质7,且将产生的富氢气体流13传送到再 循环压缩器14以用作加氢处理反应器中的再循环气体15。来自于高压分离器6的底部物 流8基本上呈液相，将其冷却并引入到低压冷分离器9中，在其中将它分离成气体物流和液 体物流10。来自于低压冷分离器的气体包括氢气、H 2S、NH3和任何轻质经，如C「C4烃。典 型地，将这些气体送出以便进行进一步处理，如闪光处理或燃料气体处理。根据本文中的工 艺和系统的某些实施方案，通过将物流11与蒸汽裂化器产物44组合作为产物分离区的组 合进料来从其中回收氢气和其它烃。液体物流l〇a的全部或一部分充当加到蒸汽热解区30 的经过加氢处理的裂化进料。
[0030] 蒸汽热解区30总体上包括可基于本领域中已知的蒸汽热解单元操作（例如在蒸 汽存在下将热裂化进料加到对流部分）进行操作的对流部分32和热解部分。
[0031] 在某些实施方案中，气-液分离区36包括在部分32与34之间。来自于对流区32 的经过加热的裂化进料所通过被分馏的气-液分离区36可以是闪蒸分离装置、基于对蒸气 和液体进行物理或机械分离的分离装置或包括这些装置类型中的至少一种的组合。
[0032] 在其它实施方案中，气-液分离区18包括在部分32的上游。物流10a在气-液 分离区18中被分馏成气相和液相，所述气-液分离区可以是闪蒸分离装置、基于对蒸气和 液体进行物理或机械分离的分离装置或包括这些装置类型中的至少一种的组合。
[0033] 有用的气-液分离装置示范为且参考图2A-2C和3A-3C。气-液分离装置的类似配 置描述于美国专利
【发明者】E·赛义德, R·沙菲, A·R·Z·阿克拉斯, A·布朗内, I·A·阿巴 申请人:沙特阿拉伯石油公司