[發(fā)明專利]重質(zhì)烴原料料流的裂化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980147861.X
• 申請日: 2009-11-18
• 公開（公告）號: CN102227488A
• 公開（公告）日: 2011-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: D·B·思百斯;S·安娜瑪萊;J·M·弗萊伊;C·M·斯徹爾
• 申請（專利權(quán)）人: 埃克森美孚化學(xué)專利公司
• 主分類號: C10G9/16
• 分類號: C10G9/16
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 楊立芳

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求2009年5月7日提交的美國申請序列號12/437,063和2009年1月5日提交的美國臨時申請序列號61/142,537的優(yōu)先權(quán)，它們的公開內(nèi)容以其全文在此引入供參考。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明提供裂化重質(zhì)烴原料的集成方法，該方法使產(chǎn)量和來自熱解爐的烯烴排出物最大化，同時使熱解方法的環(huán)境足跡最小化。

背景技術(shù)

蒸汽裂化(也稱為熱解)早已用于將各種烴原料裂化成烯烴，優(yōu)選輕質(zhì)烯烴如乙烯、丙烯和丁烯。常規(guī)的蒸汽裂化使用具有兩個主要段的熱解爐：對流段和輻射段。烴原料通常作為液體(除了作為蒸汽進(jìn)入的輕質(zhì)原料)進(jìn)入該爐子的對流段，其中該烴原料通常通過與來自輻射段的熱煙道氣間接接觸和通過與蒸汽直接接觸而被加熱和氣化。然后將氣化原料和蒸汽混合物引入輻射段，在那里，發(fā)生裂化。包括烯烴的所得產(chǎn)物離開熱解爐用于進(jìn)一步的下游加工，包括驟冷。

常規(guī)蒸汽裂化系統(tǒng)對于裂化含大比例輕質(zhì)揮發(fā)性烴如瓦斯油和石腦油的高質(zhì)量原料是有效的。然而，蒸汽裂化經(jīng)濟(jì)狀況有時希望裂化較低成本的重質(zhì)原料如，作為非限制性實例，原油和常壓殘油。原油和常壓殘油通常包含沸點高于590℃(1100°F)的高分子量、不揮發(fā)性組分。這些原料的不揮發(fā)性組分在常規(guī)熱解爐的對流段中作為焦炭沉積下來。在較輕質(zhì)組分完全氣化的位置的下游的對流段中，僅可以容許非常低水平的不揮發(fā)性組分。

為了解決結(jié)焦問題，美國專利5,580,443(該文獻(xiàn)引入本文供參考)公開了一種方法，其中首先將原料預(yù)加熱然后讓其從熱解爐的對流段中的預(yù)加熱器排出來。然后讓這一預(yù)加熱的原料與預(yù)定量的蒸汽(稀釋用蒸汽)混合，然后引入氣-液分離器中以從分離器中分離和除去所需比率的為液體的非揮發(fā)性物質(zhì)。將來自氣-液分離器的分離的蒸汽送回?zé)峤鉅t用于加熱和裂化。

在使用閃蒸將重質(zhì)液體烴級分與可以在熱解爐中加工的較輕質(zhì)級分分離時，進(jìn)行這種分離以致大部分不揮發(fā)性組分在液體塔底料流中離開分離器是重要的。否則，蒸氣中的重質(zhì)、焦炭形成性不揮發(fā)性組分被攜帶進(jìn)入爐子，而引起結(jié)焦問題。然而，閃蒸/分離容器(本文也稱作″氣/液分離器″)中的閃蒸通常伴有容器中和接近容器下游的內(nèi)表面的結(jié)焦。此種結(jié)焦的程度取決于各種因素，包括進(jìn)料類型、預(yù)加熱規(guī)程和容器設(shè)計。接觸所述容器和下游設(shè)備的內(nèi)表面的重質(zhì)烴液體提供是焦炭的前體的膜涂層。據(jù)推理分離器容器和下游蒸氣管道中的過度溫度，例如大約427℃(800°F)以上，通常大約450-大約460℃(840-大約860°F)或大約510至大約621℃以上(950-1150°F)(取決于原料)通過重質(zhì)烴原料料流的重質(zhì)尾餾分的熱裂化和熱浸泡而導(dǎo)致過度的焦炭形成。因為這種焦炭積累可能產(chǎn)生約束和提高整個工藝內(nèi)的壓降，所以控制閃蒸區(qū)內(nèi)的和緊鄰閃蒸區(qū)的下游的焦炭積累將是有利的。

美國專利號7,244,871(其引入本文供參考)公開了在含殘油和焦炭前體的烴原料的裂化期間形成的焦炭的除去方法，其中將蒸汽添加到所述原料中以形成混合物，此后通過在閃蒸/分離容器中閃蒸將該混合物分離成氣相和液相。然后分離并裂化氣相并回收所得的裂化產(chǎn)物。所述容器中的和接近所述容器下游的內(nèi)表面的結(jié)焦如下加以控制：中斷進(jìn)料流，用蒸汽吹掃容器，引入空氣/蒸汽混合物以至少部分燃燒所述焦炭，并當(dāng)已經(jīng)除去足夠的焦炭時重新開始進(jìn)料流。

已經(jīng)發(fā)現(xiàn)控制離開閃蒸的蒸氣與液體之比是困難的，因為涉及許多變量，包括進(jìn)入閃蒸的料流的溫度，該溫度隨著爐子負(fù)荷變動而改變。當(dāng)爐子滿負(fù)荷時，這種溫度較高，當(dāng)爐子處于部分負(fù)荷時，這種溫度較低。進(jìn)入閃蒸的料流的溫度還根據(jù)加熱原料的爐子中的煙道氣溫度改變。所述煙道氣溫度又根據(jù)爐子中發(fā)生的結(jié)焦程度改變。當(dāng)爐子是清潔的或非常輕微結(jié)焦時的煙道氣溫度低于爐子重度結(jié)焦時的煙道氣溫度。煙道氣溫度還隨施加在爐子燃燒器上的燃燒控制變化。當(dāng)煙道氣中有低水平的過量氧氣的情況下操作爐子時，對流段的中間區(qū)至上區(qū)中的煙道氣溫度將低于當(dāng)煙道氣中有較高水平的過量氧氣的情況下操作爐子時的煙道氣溫度。