專利名稱：使用常壓蒸餾的烴熱裂解方法
使用常壓蒸餾的烴熱裂解方法
背景技術：
本發(fā)明涉及常壓熱蒸餾塔與汽化單元組合使用將送入至少一個熱 解爐的經熱裂解的方法。 先有技術描述
烴的熱裂解(熱解)是廣泛用于生產烯烴例如乙烯、丙烯、丁烯、 丁二烯和芳烴例如苯、甲苯和二甲苯的石化工藝過程。
基本上，含烴原料與起稀釋劑作用以使烴分子保持分開的蒸汽進
行混合。蒸汽/烴混合物被預熱至約900-1000華氏度(F)，然后進入 反應(輻射)區(qū)，在其中非?？焖俚丶訜岬郊s1400-1550F范圍內的深 度烴熱裂解溫度。熱裂解無需任何催化劑的幫助即可完成。
該方法在反應區(qū)壓力約10-30psig的熱解爐(蒸汽裂解器)中實 施。熱解爐內部具有對流段(區(qū))和輻射段(區(qū))。預熱作用主要是 在對流段完成，而深度裂解主要在輻射段發(fā)生。
熱裂解后，根據送入熱解爐的主進料性質，熱解爐的流出物含有 多種例如每分子1-35個碳原子的氣態(tài)烴。這些氣態(tài)烴可以是飽和的、 單不飽和的和多不飽和的，并可以是脂族的、脂環(huán)族的和/或芳族的。 裂解的氣體也含有大量的分子氫(氫氣)。
然后將裂解產物在烯烴生產裝置中進一步加工以生產各種分開的 獨立高純度料流作為該裝置的產物，例如氫氣、乙烯、丙烯、每分子 有4個碳原子的混合烴、燃料油和高溫熱解汽油。前述各自分開的獨 立料流憑其自身的資格是有價值的工業(yè)產品。因此，烯烴生產裝置當 前釆用全原油料流或冷凝物的一部分(餾分)并由其生產多種分開的、 有價值的產品。
熱裂解是1913年進入應用，首先用于乙烷作為主要進料送入裂解 爐來生成乙烯。從那時起，工業(yè)上不斷發(fā)展到使用更重質和更復雜的
4烴類氣體和/或液體進料作為裂解爐的主進料。這類進料現在采用熱解 時基本完全汽化的全原油或冷凝物的餾分。裂解的產物例如可包含重
量百分比約l(wt% )的氫氣、約10wt%甲烷、約25wt%乙烯和約17wt %丙烯，所有wt。/。都是基于產物總重量計，其余主要由每分子有4-35 個碳原子的其它烴分子構成。
天然氣和全原油在許多孔隙度廣泛變化的地下地質地層(巖層)中 天然形成。許多這些地層被密封的巖石層覆蓋。天然氣和全原油(原油) 也積聚在各種低于地球表面的地層圏閉中。因此同時匯集了大量的天 然氣和/或原油而在地球表面以下不同深度處形成了含烴的成藏層。大 量的這種天然氣與原油緊密物理接觸，因此從原油中吸收了許多較輕 的分子。
當油井鉆孔鉆入地球中并刺穿一塊或多塊這樣的含烴成藏層時， 可將天然氣和/或原油從該油井鉆孔回收至地球表面。
本文所使用的術語"全原油"和"原油"是指從井口流出的與任何
原油，但不包括為使這種原油適于運輸到原油煉制廠和/或這類煉油廠 中常規(guī)蒸餾過程而對其進行的任何處理。該處理可包括如脫鹽之類的 步驟。因此，它是適于煉油廠的蒸餾或其它分餾過程的但它沒有進行 任何這類蒸餾或分餾的原油。它可包括但不必總是包括不沸騰物質例 如瀝青或焦油。因此，即使不是不可能，但也很難提供全原油的沸程。 因此，全原油可以是一種或多種直接來自于油田管道和/或常規(guī)原油存 儲設施的原油，視可得性而定，沒有任何在先的分餾處理。
天然氣，類似于原油，當產生到地球表面時，其組成各種各樣， 但通常含有大量的、最通常是主要量的即大于約重量百分比50 (wt%) 的曱烷。天然氣通常也帶有少量(小于約50wt%)、通常小于約20wt。/。 的乙烷、丙烷、丁烷、氮氣、二氧化碳、硫化氫等的一或多種。許多
但不是所有剛從地下生產出的天然氣料流可含有少量(小于約 50wt%)、通常小于約20wt。/。的每分子有5-12個(包括5和12個)碳 原子的烴(C5-C12)，這些烴在地球表面常見的環(huán)境大氣溫度和壓力條件下通常不是氣態(tài)，且一旦天然氣被生產到地球表面，它們會從天
然氣中冷凝出來。所有的wty?；谒懻摰奶烊粴饬狭鞯目傊亓坑?。
當將各種天然氣料流生產到地球表面時，在該料流收集處的地球 表面常見溫度和壓力條件下，烴組合物通常會自然地從這樣生產的天 然氣料流中冷凝出來。這樣，在同一常見條件下產生了與正常氣態(tài)的 天然氣分開的正常液態(tài)的烴冷凝物。所述正常氣態(tài)的天然氣可含有甲 烷、乙烷、丙烷和丁烷。從所生產的天然氣料流中冷凝出來的正常液
態(tài)經餾分通常被稱作"冷凝物"，并通常含有比丁烷更重的分子(C5至 約C20或略微更高)。從所生產的天然氣中分離出來后，該液體冷凝物
餾分與通常稱作天然氣的其余氣態(tài)餾分被分開加工。
因此，從第一次生產到地球表面的天然氣料流中回收的冷凝物與 天然氣(主要是曱烷)從組成方面來講不是嚴格相同的物質。從組成 方面來講，它與原油也不是相同的物質。冷凝物占據了在正常氣態(tài)的 天然氣和正常液態(tài)的全原油之間的區(qū)域。冷凝物含有比正常氣態(tài)的天 然氣更重的烴和全原油最輕端的烴范圍。
與原油不同的是，冷凝物可通過其沸點范圍來表征。冷凝物通常
在約100-650華氏度(F)的范圍內沸騰。該沸程內的冷凝物含有多種 烴類物質。這些物質可以包括構成通常稱作石腦油、煤油、柴油燃料 和瓦斯油(燃料油、爐油、加熱油等)的餾分的化合物。
石腦油和相關的沸點更低物質(石腦油)在C5-C10范圍內，包括 C5和C10，并是冷凝物中沸程最低的餾分，其在約100-400F范圍內沸 騰。
石油中間餾分(煤油、柴油、常壓瓦斯油)通常在C10-約C20或 略微更高的范圍內，并且其絕大部分通常在約350-650F的范圍內沸 騰。本文中將它們分別地和共同地稱作"餾出物"、"餾出物類"或 "中間餾分"。餾出物組合物可具有低于350F和/或高于650F的沸點， 且這樣的餾出物包括在前述的和本發(fā)明的350-650F范圍內。常壓殘余 物(殘油或渣油)典型是在從650F到其僅留下不沸騰物如瀝青和焦油 的終沸點的溫度下沸騰。通過將原油/冷凝物在常壓熱蒸餾塔內進行處
6理而形成常壓渣油。常壓渣油與真空渣油不同，真空渣油是在真空輔
助熱蒸餾塔中形成的且沸程從約100OF到其僅剩不沸騰物的終沸點。
烯烴生產工業(yè)現在已從使用原油和冷凝物的餾分(氣態(tài)和/或液 態(tài))發(fā)展到使用全原油和/或其冷凝物作為裂解爐主要進料。
最近，美國專利號674396K下文中稱作"USP'961")授予給Donald H. Power s 。該專利涉及通過采用包含填料的汽化/中度裂解區(qū)來裂解全 原油。該區(qū)以下述方式操作將尚未汽化的全原油液相保持在該區(qū)中 直到較粘烴液體組分的裂解/汽化最大化。這允許僅生成最少的固體殘 渣，該殘渣作為填料沉積物而留下。其后通過常規(guī)的蒸氣空氣除焦而 將該殘渣從填料上燒掉，理想地是在正常的爐除焦循環(huán)過程中燒掉， 參見該專利的第7欄50-58行。因此，該專利的第二區(qū)9的作用是捕 集那些在該工藝所用條件下原油進料中不能裂解或汽化的組分(包括 烴類物質)，參見該專利的第8欄60-64行。
仍更最近地，美國專利7019187授予給DonaldH.Powers。該專 利涉及USP '961中公開的方法，但釆用了中度酸性裂解催化劑來促使 汽化/中度裂解單元的整體功能更多地朝著汽化(沒有在先的中度裂 解)-中度裂解(然后是汽化)路線圖的中度裂解端進行。
授予Donald H. Powers的美國專利號6979757涉及在USP '961 中所公開的方法，但該發(fā)明要將至少 一部分留在汽化/中度裂解單元中 尚未汽化或中度裂解的液體烴移出。原油進料的這些液體烴組分從該 單元的底部附近排出，并送至分開的控制氣蝕設備中來為那些此前耐 受住汽化和中度裂解的粘性烴組分提供額外的裂解能量。因此，該發(fā) 明也在探索促使汽化/中度裂解單元中整個過程更多地朝著前述的汽 化-中度裂解路線圖的中度裂解端進行。
前述專利的公開內容全部并入本文作為參考。
2005年9月2日提交的美國專利申請序列號11/219166與USP'961 有共同的發(fā)明人和受讓人，其涉及使用全原油作為烯烴裝置進料以生 產烴蒸氣和液體的混合物的方法。將蒸氣烴與剩余液體分開，并將所 述蒸氣送至深度裂解操作過程中。用淬火油將剩余液體汽化來使結焦反應最小化。
2006年3月1日提交的美國專利申請序列號11/365212與USP'961 有共同的發(fā)明人和受讓人，其涉及使用冷凝物作為汽化單元和爐子的 主要液體烴進料。
2006年10月20日提交的美國專利申請序列號11/584722與USP '961有共同的發(fā)明人和受讓人，其涉及汽化單元/爐結合到原油煉廠 的集成方法。
在汽油需求增加的時期內，可通過使包括餾出物在內的各種原油 餾分經過各種精煉催化裂化工藝例如流體催化裂化來增加汽油供應 (池)。因此，如果希望的話，每桶原油產生的汽油/石腦油的量會增 加。用以上定義的餾出物卻不是這樣。從每桶原油中回收的餾出物的 量是固定的，并且不能隨著汽油而增加。增加餾出物產量來提高餾出 物池供應量的唯一方法是精煉更多桶原油。
通過本發(fā)明，為餾出物池解決有價值餾出物供應短缺的問題，使 其不會被消耗在裂解過程。 發(fā)明概述
按照本發(fā)明，提供一種將常壓熱蒸餾塔與汽化單元/裂解爐系統(tǒng)結 合操作的獨特組合方法。 附圖介紹


圖1示出上文所述的全原油/冷凝物汽化/裂解工藝方法的流程簡圖。
圖2示出圖1的汽化/裂解系統(tǒng)與常壓蒸餾塔的運轉連接方法。 發(fā)明詳述
本發(fā)明中所用術語"烴"、"烴類，，和"烴質"并不是意味著物 質嚴格地或僅含有氬原子和碳原子。這些術語包括在性質上為烴質的 物質，它們主要或基本上由氫和碳原子組成，但可以含有其它元素例 如氧、硫、氮、金屬、無機鹽等，甚至有較高含量。
本發(fā)明中所使用的術語"氣態(tài)"的意思是一或多種基本上處于蒸 氣狀態(tài)的氣體，例如，單獨的蒸汽、蒸汽與烴蒸氣的混合物等。本發(fā)明中所用術語"焦炭"的意思是高分子量碳質固體并包括由 多核芳烴縮合而生成的化合物。
適用于本發(fā)明的烯烴生產裝置將包括用于最初接收和熱裂解所 述原料的熱解(熱裂解)爐。用于烴蒸汽裂解的熱解爐通過對流和輻 射加熱，且包括一系列預熱、循環(huán)和裂解管，通常是這些管的管束， 用來預熱、運輸和裂解所述烴進料。高裂解熱由布置于爐子輻射段(有 時又稱為輻射區(qū)段)的燃燒器提供。這些燃燒器的廢氣循環(huán)通過爐子 對流段來為預熱進入的烴原料提供所需的熱量。爐子的對流和輻射段 在"交叉"處連接，上文提到的管將所述烴原料從一個段的內部輸送 至下一個段的內部。
在典型爐子中，對流段可包含多個子區(qū)。例如，進料可在第一上 分子區(qū)中進行初始預熱，鍋爐進料水在第二子區(qū)中加熱，進料和蒸汽 混合物在第三子區(qū)中加熱，蒸汽在第四子區(qū)中過熱，和最終的進料/ 蒸汽混合物分成多股分料流并在下部(底部)或第五分子區(qū)中預熱。 子區(qū)的數目和它們的功能可有很大變動。每個子區(qū)可帶有多根輸送爐 進料的導管，許多導管構造上是正弦形管。對流段的操作條件遠沒輻
射段的劇烈。
裂解爐被設計成在輻射段中自輻射管(盤管)入口處開始快速加 熱，在所述的入口處由于溫度低而反應速率常數低。大多數傳入的熱 量簡單地使烴從入口溫度升高至反應溫度。在盤管中部，升溫速率較 低但裂解速率適當。在盤管出口處，升溫速率稍微增加但不如入口處 升溫快。反應物消失的速率是它的反應速率常數乘以它的局部濃度之 積。在盤管的末端，反應物濃度低，通過提高工藝氣體溫度可獲得額 外的裂解。
進料烴的蒸汽稀釋作用降低了烴分壓，強化了烯烴的生成，并減 少了在輻射管中生成焦炭的趨勢。
裂解爐通常具有矩形的燃燒室，豎直的管道位于輻射耐火壁間的 中心處。這些管道頂端支撐。
使用氣態(tài)或氣態(tài)/液態(tài)混合燃料，由裝配在爐壁或地板上的燃燒器
9或二者組合來實施輻射段的點火。燃燒室一般處于微負壓下，最通常 具有向上的煙道氣流。通過至少一個自然通風扇或誘導通風扇來使煙 道氣流入對流段。
輻射盤管通常掛在燃燒室中心下方的單個平面上。它們可被套入 單個平面內或平行放置在交錯的雙排管布局中。從燃燒器向輻射管的
熱傳遞主要通過輻射進行，因此稱為"輻射段"，其中烴從約1400F 加熱到約1550F，由此經歷深度裂解和結焦。
因此，最初空的輻射盤管是直火管式化學反應器。進入爐中的烴 在對流段被來自輻射段的煙道氣、對流段中原料的蒸汽稀釋作用等對 流加熱而預熱至約900F-1000F。預熱后，在常規(guī)工業(yè)爐中，進料準備 進入輻射段。
離開輻射段的裂解氣態(tài)爛被快速降溫以防止裂解模式的破壞。裂 解氣體被進一步在烯烴生產裝置下游進行加工之前對其進行冷卻，以 高壓蒸汽的形式回收大量的能量，所述高壓蒸汽在爐和/或烯烴裝置中 再利用。這通常使用本領域公知的在線換熱器(transfer-Hne exchangers )來完成。
就液體經原料的下游加工而言，盡管它可在各裝置間變動，但通 常采用裂解爐流出物在例如前述的在線換熱器中進行熱交換以后進行 油急冷的方法。之后，裂解的烴料流經初級分餾以除去重質液體，然 后將未冷凝的烴進行壓縮，并從中除去酸性氣體和水。然后分別分離 出各種想要的產物，例如乙烯、丙烯、每分子有4個碳原子的烴混合 物、燃料油、熱解汽油和高純度氳氣料流。
圖1示出一個以全原油和/冷凝物作為主要(占優(yōu))系統(tǒng)進料進行 操作的汽化/裂解系統(tǒng)。出于簡明扼要的原因，圖l是非常概略的，如 以上所討論的，實際爐子是復雜的結構。
圖l示出一個液體裂解爐1，其中原油/冷凝物主進料2被送入上 部的上進料預熱子區(qū)3，爐1對流段的冷卻器工作區(qū)域。蒸汽6也在 爐對流段的上部進行過熱。
然后，將預熱的進料流經管道(管線)IO送至汽化單元11 (完全公開于USP '961)，該單元被分成上汽化區(qū)12和下汽化區(qū)13。此單
程及更輕物質主要部分(絕大部分)汽化的目的。單元11接收的預熱 進料中所帶的氣態(tài)物料和區(qū)12中形成的另外氣態(tài)物料通過管線14從 區(qū)12移除。因此，管線14帶走了區(qū)12中存在的基本上所有較輕烴例 如石腦油和汽油沸程和更輕烴的蒸氣。區(qū)12中存在的含或不含一些液 體汽油和/或石腦油的液體餾出物借助管線15從其中移出，并送入下 區(qū)13的上部分內。在此方案中，區(qū)12和13用一個不透壁16 (可以 是固體塔盤)分開以免彼此流體連通。管線15表示區(qū)12和13之間外 部的流體下行連通管。替代或是除了此布局之外，通過使用一或多個 設計成允許液體向下通過進入到區(qū)13內和蒸氣向上進入到區(qū)12內的 塔盤使壁16改動為至少部分液體可透的方法，區(qū)12和13可彼此間有 內部的流體連通。例如，可用升氣管型塔盤來替代不透壁16，在此情 況下，單元11內的液體將內部下行流入區(qū)13而不是借助管線15在單 元ll的外部輸送。在這種內部下行流的情況下，分布器18變成任選 的。
無論通過何種方式將液體從區(qū)12移至區(qū)13，該液體向下運動進 入區(qū)13，并因此可遇到至少一個液體分布設備18。設備18沿著單元 11的橫截面平均分布液體，以使得液體均勻地穿過該塔的寬度與填料 19接觸。
稀釋蒸汽6穿過過熱子區(qū)-20，然后經由管線21進入區(qū)13填料 19下方的下部22。在填料19中，來自管線21的液體和蒸汽彼此密切 混合，從而使一些液體15汽化。此新生成的蒸氣隨稀釋蒸汽21—起 經由管線17從區(qū)13中移出并加入到管線14的蒸氣中，以在管線25 中形成合并的烴蒸氣產物。料流25主要含有來自進料2的烴蒸氣如汽 油、石腦油、中間餾分、瓦斯油和蒸汽。
因此，料流17代表一部分進料流2加上稀釋蒸汽21減去塔底料 流26中存在的進料2的烴殘渣。料流25穿過一個集箱(未示出)， 從而使料流25分成多股子料流并通過多根導管(未示出)進入爐1對流段預熱子區(qū)27。區(qū)27是在爐1的下部因而是更熱的區(qū)段。區(qū)27 用于將料流25預熱到前述的適于在輻射段29進行裂解的溫度。
在區(qū)27明顯加熱后，料流25經管線28進入輻射段29。為簡化 起見，這里還是用一個單股料流28來代表通常從區(qū)27進入并穿過段 29的多股獨立料流。
在爐1的輻射燃燒室29中，來自管線28的含多種不同烴組分的 進料進行如上所述的深度熱裂解條件處理。
裂解的產物經由管線30離開輻射燃燒室29，在如上所述和USP '961中詳細示出的爐l烯烴裝置下游的其余工段中進行進一步加工。
當使用原油和/或冷凝物作為進料2的主要組分時，相當大量的餾 出物最終進入爐1并在其中裂解使這些餾出物轉化為更輕組分。因此， 這些餾出物失去作為噴氣機燃料、柴油機燃料和家用加熱油的來源。
進料2可在約環(huán)境溫度至約300F的溫度和略高于大氣壓至約100 psig (下文稱為"大氣壓至100psig")的壓力下進入爐1。進料2
10進入區(qū)12。
料流14可基本上都是進料2形成的烴蒸氣且處于約環(huán)境溫度至約 700F的溫度和大氣壓至100psig的壓力下。
料流15可基本上都是進料2剩下的液體并減去預熱器3中汽化的 液體并處于約環(huán)境溫度至約700F的溫度和略高于大氣壓至約100psig (下文稱為"大氣壓至100psig")的壓力下。
料流14和17的合并流由料流25表示，可以處于約600至約800F 的溫度和大氣壓至100psig的壓力下，且所含的總蒸汽/烴比例例如是 約0. 1-2、優(yōu)選約0. 1-1磅蒸汽/磅烴。
在區(qū)13中，因為常壓渣油和冷凝物的組成變化很寬，稀釋比例(熱 氣/液滴)將有很大變動。通常，區(qū)13頂部的熱氣如蒸汽與烴的比例 可為約0. 1 /1至約5/1。
蒸汽是經由管線21引入的合適的熱氣的實例。在所用的蒸汽中可 存在其它物質。料流6可以是常規(guī)裂解裝置中常用類型的蒸汽。這樣
12的氣體優(yōu)選處于足以使進入區(qū)13的液體烴15的相當大部分揮發(fā)的溫 度下。通常，從導管21進入區(qū)13的氣體將處于至少約650F,優(yōu)選約 900-1200F和常壓至100psig下。為簡化起見，這樣的氣體在下文中 將僅用蒸汽稱謂。
料流17可以是蒸汽和沸點低于約1200F的烴蒸氣的混合物。料流 17可以處于約600至800F的溫度和常壓至100psig的壓力下。
與裂解操作的正常情況不同的是，來自管線21的蒸汽不是僅出于 分壓目的起稀釋劑作用。更恰當地說，來自管線21的蒸汽不僅起稀釋 劑作用，而且是將仍處于液態(tài)的烴輔助汽化和中度裂解的能量。用剛 好足夠使如常壓渣油中存在的較重烴組分汽化的能量并通過控制該能 量輸入來實現這一目的。例如，通過使用管線21中的蒸汽，達到使進 料2液體基本汽化/中度裂解的目的。當液體烴液滴在區(qū)13中逐步向 下運動時，在最需要之處就能為它們提供很高的蒸汽稀釋比例和最高 溫的蒸汽。
圖2示出了按本發(fā)明將常壓熱蒸餾塔31與由爐1與汽化單元11 (汽提塔)構成的圖1系統(tǒng)進行組合的方法。圖2所示的爐l和汽提 塔ll沒有圖l詳細，只是為更好地示出本發(fā)明具有發(fā)明性的組合，即 常壓塔、爐和汽提塔的組合。圖2的爐1和汽提塔11將類似于圖1 所示的運轉連接方式。換句話說，例如圖2中送入爐1的進料2將在 圖1的爐1預熱區(qū)3進行預熱，圖2中蒸汽6的情況也是一樣的。
常壓蒸餾塔31接收原油/冷凝物進料32，且按常規(guī)方式，加熱蒸 餾進料32成為多種烴質餾分。塔31有一個塔頂料流出口 34，與管線 35運轉連接(流體連通)，和一個塔底料流出口 36,運轉連接到管線 37。塔31特意按照生產輕質汽油餾分塔頂料流(由管線35帶走)和 渣油塔底餾分(由管線37帶走)的方式操作。火焰加熱器、側線汽提 器、冷凝器、泵、回流罐和其它與常壓熱蒸餾塔相關的常用設備是本 領域眾所周知的，為簡化起見未示出。
按照本發(fā)明，圖2的爐l進料2不是圖l的現有技術 原油/冷凝 物進料2。圖2的料流2改換成含至少一種原油/冷凝物進料32的常壓熱蒸餾31得到的渣油作為其較大量組分。盡管一或多種常壓渣油可 以基本是圖2進料物質2的唯一組分，但本發(fā)明不做這樣的限定，只 要常壓渣油是進料2和管線10的較大量構成物即可。
本發(fā)明所用的常壓渣油進料可來自于一或多個來源，因此可以是 一種渣油或是兩或多種渣油的混合物。適用于本發(fā)明的常壓渣油可有 很寬的沸程，特別是當使用渣油混合物時，但通常是在從約600F至僅 剩不沸物種的終沸點的沸程內。
注意，本發(fā)明不使用真空渣油或催化裂化渣油。
按照本發(fā)明，留在圖2常壓渣油進料10中沸點小于(低于)1200F 的烴(都按上文定義)將按上文所述在單元11中汽化并經由管線14 或17或二者移出和送入爐1。此外，比上文所提及的輕質物種要重的 烴質物種至少一部分可在單元11被中度裂解或是破裂成較輕的烴質 物種，可經由管線17移出作為爐1的進料。圖2渣油進料10的其余 部分(若有的話)經由管線26移出另行處置。
適用于本發(fā)明的輕汽油餾分和常壓渣油各自有寬的沸程，特別是 當使用輕汽油和渣油混合物時。但輕汽油餾分通常是在從約戊烷沸點 至約158F的沸程內，而常壓渣油通常是在從約600F至其僅存在不沸 物種的終沸點的沸程內。
如需要的話，塔31也可操作成生產額外分開的餾分如經由管線 38收集的一或多種石腦油餾分和經由管線39收集的一或多種中間餾 分餾分，全部如上文所定義。
石腦油38可以是全范圍石腦油或是其一或多種子餾分如輕石腦 油、中石腦油和重石腦油。按照本發(fā)明，輕石腦油和/或中石腦油可經 由管線40加入到輕汽油進料35中。
管線35和37中的物料特意混合并送入管線2，在爐的區(qū)3(圖1 ) 進行預熱后，運轉連接到汽化單元11的入口 42。單元11經其出口 43 和44再運轉連接到爐1的入口 45。因此，為產生本發(fā)明的結果，塔 31、單元11和爐1是以獨特的組合方式操作的。
常壓熱蒸餾塔31的常壓渣油塔底料37主要由沸程從約600至約1000F的瓦斯油組分和沸點從約1000F至僅剩不沸物的終沸點的溫度 范圍內的重質餾分所構成。真空輔助熱蒸餾塔(真空塔) 一般是將此 瓦斯油組分與前述的相關重質餾分進行分離，這樣釋放出瓦斯油餾分 用于分別回收和在別處得以很好利用。
通過本發(fā)明方法，真空塔回收常壓渣油中瓦斯油組分的需求可省 去，但其功能卻沒有取消。在本發(fā)明中，通過采用常壓渣油作為送入 圖1的汽提塔ll的進料2(和10)的主要部分可實現這一目標。在汽 提塔ll的區(qū)13中，向下移動的烴液體和向上流動的蒸汽21的逆向流 動能夠使最重(沸點最高)的液體在蒸汽/油比例最高同時也是蒸汽溫 度最高處進行接觸。這建立了常壓渣油的汽化和中度裂解的有效操作， 從而由所述渣油形成了額外的輕質物料并從渣油中釋放出瓦斯油組 分，全部都經由管線17回收作為爐1的額外裂解進料?？梢钥闯?，本 發(fā)明利用汽提塔11中的能量來裂解常壓渣油，該能量正常是利用在爐 l的操作中，同時省去了操作一個分置的真空塔的能量費用。類似地， 真空塔的投資和其它費用也省去，但真空塔裂解常壓渣油和從中分離 出有用的瓦斯油組分的功能卻沒有損失掉。
按照本發(fā)明，進料2中常壓渣油的用量可以是總進料2的較大量 組分。常壓渣油組分可至少是進料2總重量的約20wt% ，但不必嚴格 在此范圍內。
依據加入進料2的常壓渣油的具體物理和化學特性，其它物質可 在41處加入到所述進料中。這類另加的物質包括輕汽油、石腦油、天 然汽油和/或冷凝物。石腦油可使用全范圍形式的石腦油，輕石腦油、 中石腦油、重石腦油或其兩或多種的混合物。輕汽油可具有從戊烷(C5 ) 到約158F的沸程。包括輕石腦油、中石腦油和重石腦油餾分的全范圍 石腦油可具有從約158至350F的沸程。輕石腦油、中石腦油和重石腦 油餾分的沸程分別為約158-212F、約212-302F和約302-350F。
若要將如上所述的輕物質加入到進料2的常壓渣油中，可再次依 據管線2中此渣油具體特性，優(yōu)選將較輕質餾分如輕汽油和輕石腦油 加入該渣油進料中，由此留下中和重石腦油餾分用來加入汽油池中。因此特意加入進料2常壓渣油中的輕物質量可依據操作者的意愿 有很大范圍的變動，但在進入汽化單元11的管線10中，進料2內的 渣油將仍為進料2的較多量組分。
已分離的輕物質35與常壓渣油37特意預混合的做法有點與本領 域的直覺相反且在本領域中沒有過實踐。但是，將一或多種這些輕物 質加入到常壓渣油中的做法在本發(fā)明中是非常有用的，因為它們能有 助于在汽提塔11中從常壓渣油中提取瓦斯油。
依據管線2中渣油的特性，加入管線2和管線10中存在的渣油量， 在向其中加入一或多種輕物質后，可少于20wt。/。，且這仍在本發(fā)明的 主旨內。
可以看出，釆用本發(fā)明，可將常壓塔31移出的餾出物保存用于各 種用途如用于柴油機燃料和煤油，和常壓渣油與較輕物質的新穎組合 用作汽提塔11的進料來從常壓渣油中形成額外的裂解原料，否則的話 常壓渣油就沒有這一 目標的應用。 實施例
常規(guī)常壓蒸餾單元31在塔底溫度約650F和常壓下進行操作，使 用Saharan Blend原油作為此單元的進料32。
Saharan Blend常壓渣油37與輕汽油35和石腦油38以等重量份 混合并送入熱解爐1對流段的預熱區(qū)3。此進料混合物2處于260F和 80psig下。在對流段，將進料2在約60psig下預熱到約690F，然后 經管線10送入汽化單元11，將約690F和60psig的汽油、石腦油和 瓦斯油氣體的混合物在該單元的區(qū)12進行分離。
這些分離出的氣體從區(qū)12移出，經由管線25轉送到同一爐的對 流預熱子區(qū)27。
渣油進料2中剩下的烴液體與上述伴隨的烴氣體分離開后，被轉 送到下區(qū)13并在該區(qū)內下降流向其底部。將約1050F的預熱蒸汽21 引入區(qū)13底部附近，區(qū)13中蒸汽/烴比約為1。下降的液滴與從區(qū)13 底部向頂部上升的蒸汽成逆向流動。相對于區(qū)13中液體的下降，蒸汽 /烴之比則從區(qū)19的頂部向底部增加。
16處于約760F下的蒸汽與含瓦斯油餾分的蒸氣17的混合物從區(qū)13 的頂部附近取出并與早先借助管線14從區(qū)12移出的氣體進行混合來 形成每磅存在的烴含約0.4磅蒸汽的復合蒸汽/烴蒸氣料流25。該復 合料流在小于約50psig下于子區(qū)27中被預熱到約IOOOF，然后送入 輻射燃燒室29，在1400-1550 范圍的溫度下進行裂解。
單元11的塔底產物26在約900F的溫度和約60psig的壓力下移 出，并送入下游加工設備來從中生產燃料油。
權利要求
1.將烴質進料在至少一個裂解爐內進行熱裂解的方法中，其中所述進料首先經汽化步驟處理，使所述進料的相當大部分汽化和將這樣形成的蒸氣送入所述的至少一個裂解爐作為所述爐的進料，改進之處包括將全原油和冷凝物的至少一種進行至少一個常壓熱蒸餾步驟處理來形成至少一種輕汽油塔頂餾分和一種渣油餾分，和將至少一部分所述的輕汽油和渣油餾分合并作為進料送入所述的汽化步驟。
2. 權利要求l的方法，其中所述汽化步驟使用至少第一和第二 汽化區(qū)，所述第一汽化區(qū)從所述常壓熱蒸餾步驟接收所述的輕汽油/ 渣油組合物并將接收時隨所述組合物一起的氣態(tài)物質及任何在所述第 一汽化區(qū)中形成的另外氣態(tài)物質分離出來，分離出來的所述氣態(tài)物質 被從所述第一汽化區(qū)送到所述的至少一個裂解爐作為其進料，所述第 二汽化區(qū)從所述第一汽化區(qū)接收所述組合物在第一汽化區(qū)中未汽化的 液體殘留物并使所述液體殘留物在所述第二汽化區(qū)經歷加熱和中度裂解處理中的至少之一，直到所述第二汽化區(qū)中較大量的所述液體組合 物汽化為止，和將所述第二區(qū)形成的氣態(tài)物質從中移出并送到所述的 至少一個裂解爐作為其進料。
3. 權利要求2的方法，其中來自所述第一和笫二汽化區(qū)的所述 氣態(tài)物質被送到同一裂解爐。
4. 權利要求1的方法，其中所述輕汽油在從戊烷沸點到158F 的范圍內沸騰，和所述渣油的沸程為從650F到其終沸點。
5. 權利要求l的方法，其中將冷凝物加入到所述輕汽油和渣油 組合物中，然后再將所述組合物送入所述汽化步驟。
6. 4又利要求1的方法，其中輕石腦油、中石腦油、重石腦油和 中間餾分的至少一種通過所述的蒸餾步驟形成，且將所述輕石腦油和 所述中石腦油的至少一種加入到要送入所述汽化步驟的所述輕汽油/ 渣油組合物中。
7. 權利要求6的方法，其中所述輕石腦油在158-212F范圍內沸騰，所述中石腦油在212-302F范圍內沸騰，和所述重石腦油在 302-350F范圍內沸騰。
8. 權利要求7的方法，其中所述重石腦油與所述中間餾分合并。
9. 權利要求8的方法，其中所述中間餾分混合物用來形成煤油 和柴油機燃油的至少 一種。
10. 權利要求8的方法，其中所述中間餾分在350-650F范圍內沸
11. 權利要求l的方法，其中所述輕汽油塔頂餾分和渣油餾分的 組合物至少為送入所述汽化步驟的所述進料總重量的2 0 w t % 。
12. 在組合中，至少一個有塔頂料流出口和塔底料流出口的常壓 熱蒸餾塔，有第一和第二汽化區(qū)的汽化單元，所述第一汽化區(qū)有一個 入口，所述第一和第二汽化區(qū)各有出口，和至少一個有入口進入其輻 射裂解段的熱裂解爐，所述塔頂料流出口和所述塔底料流出口與所述 第一汽化區(qū)入口運轉連接，和所述第一和第二汽化區(qū)出口運轉連接到 所述至少一個熱解爐的入口 。
全文摘要
將烴質進料(2)熱裂解的方法，其中所述進料首先在常壓熱蒸餾步驟(31)中進行處理來形成輕汽油(35)和常壓渣油(37)的混合物(2)。輕汽油/渣油組合物在汽化步驟(11)中至少部分被氣化，和將汽化步驟的氣化產物(25)進行熱裂解(1)。
文檔編號C10G55/04GK101688126SQ200880021957
公開日2010年3月31日 申請日期2008年6月19日 優(yōu)先權日2007年6月27日
發(fā)明者D·H·鮑爾斯 申請人:伊奎斯塔化學有限公司