[發明專利]烴的自持裂化

有效

• 申請號: 200680051814.1
• 申請日: 2006-12-15
• 公開（公告）號: CN101336283A
• 公開（公告）日: 2008-12-31
• 發明（設計）人: 尤里·A·扎伊金;拉伊薩·F·扎基納
• 申請（專利權）人: 佩特碧姆有限公司
• 主分類號: C10G51/02
• 分類號: C10G51/02;B01J29/20
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 顧晉偉;劉繼富

本申請要求2005年12月16日提交的US臨時專利申請60/751,352 的優先權和利益。

技術領域

本發明一般而言涉及石油加工領域。更具體地，本發明涉及用于生 產商品化石油產品的石油原料自持裂化的新方法。

背景技術

長期以來石油精制工業一直面臨著需要提高從石油原料生產可 用石油產品的效率。此外，對具體的可用石油產品的要求也已提高。 而且，對所生產的可用石油產品的質量也已提出更高的穩定性和純度 要求。例如，雖然很多現有技術方法被描述為從含較長烴鏈長度前體 的石油原料生產具有較短烴鏈長度的可用石油產品，但所得可用石油 產品常因轉化工藝期間生成的化學物質而不穩定(例如但不限于高烯 烴含量)，或從性能觀點(例如但不限于低辛烷等級)或環境觀點(例如但 不限于高硫含量)看，具有不希望的特性。

此外，石油工業面臨著利用化學組成明顯不同的多種石油原料源 的前景。為了應對石油原料的不同組成，必須開發足以靈活地適用于 多種石油原料而不明顯改變方法的方法。這種靈活性將擴大可用來生 產可用石油產品的天然源(即石油原料)并進一步提高生產可用石油產 品的效率。

除了足以靈活適應多種石油原料作為起始材料以外，通過足以靈 活地由給定石油原料生產出具有期望性能組合(例如但不限于期望的 烴鏈長度)的可用石油產品的方法還能提高生產效率。例如，經濟條 件或市場供求可決定烴鏈長度大于汽油的潤滑油在一段時間內是優 選的可用石油產品。因此，足以靈活地從石油原料生產多種可用石油 產品的方法，在滿足變化市場的要求方面是有利的，而且會進一步最 大化可用石油產品的價值。

例如，原油能被有效地利用。原油是烴含量為50wt％～95wt％ 的復雜混合物(取決于原油的來源)。一般而言，精煉原油的第一步涉 及把原油分離成不同的烴級分，如用蒸餾法。表1給出了一組典型的 烴級分。表1的分析表明，汽油的烴鏈長度為5～12個碳原子，天然 氣的烴鏈長度為1～4個碳原子，而潤滑油的烴鏈長度為等于或大于 20個碳原子，燃油的烴鏈長度為等于或大于14個碳原子。為了最大 化單桶原油的價值，開發把具有較長烴鏈長度的石油原料轉化為具有 較短烴鏈長度的期望可用石油產品的方法將會是有利的，從而最大化 每桶原油的潛在用途和價值。雖然烴鏈長度等于或少于15個碳原子 的可用產品一般是所希望的和更有價值的，但市場條件可能使得更希 望生產其它可用產品。

此外，某些類型的石油原料不宜用作石油精煉操作中的起始材 料。例如，瀝青是烴分子的復雜混合物，其粘度一般對于適用于標準 石油精煉技術來說太大。瀝青包括常稱做焦油和柏油的組分。但是， 如果能處理瀝青和其它類似的石油原料以減少較高分子質量的組分， 則它們會變得適用于石油精煉操作并能產生多種可用石油產品。這種 方法稱做“石油改質(petroleum?upgrading)”。因此，有利的是，開 發把這類復雜烴原料轉化為能進一步精煉的石油原料和/或可用石油 產品的方法。

對于加工石油原料以生成可用石油產品的任何方法，一項重要的 考慮是經濟問題。現有技術允許把具有長烴鏈長度的石油原料加工成 具有較短烴鏈長度的可用石油產品。但是，這些方法中有許多需要在 系統內輸進大量能量，這使它們成為不大理想的選擇。此外，現有技 術中有許多方法是多步法，需要用于初始和后續加工的多個步驟和/ 或更多個裝置或設備。例如，一種給定的方法可能需要3步才能從給 定的石油原料生產汽油，然后還需要其它方法來從產生的汽油中除去 雜質或提高汽油的性能特點。從給定的石油原料生產期望的可用石油 產品的一步法，對于石油工業將具有重要價值。

為了實現上述目的，現有技術已利用很多烴裂化反應來減小多種 石油原料的烴鏈長度。對于由裂化反應來有效地加工任何類型的石油 原料來說，所要解決的主要問題是在下述條件下控制裂化反應：提供 高加工速率、高轉化效率和簡易性最大化的組合，減少的設備建設、 維修和操作投資以及在最低能耗下的經濟效益。

如上所述，只有允許烴鏈裂化反應有效擴展的方法才能提供工業 和商業應用所必要的高加工速率。而且，在一個具體實施方案中，這 類方法應在裂化反應的所有階段都用低壓和低溫，以盡量減小操作成 本并提高安全性。這類方法的實現需要解決在較低溫度下的裂化引發 和促進鏈裂化擴展的問題。

發明內容