[發(fā)明專利]用于直接加工原油的包括氫再分布的整合的加氫處理和水蒸氣熱解方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380006605.5
• 申請日: 2013-01-27
• 公開（公告）號: CN104093821B
• 公開（公告）日: 2017-08-15
• 發(fā)明（設計）人: R·沙菲;A·博拉尼;I·A·艾巴;A·R·Z·阿克拉斯;E·賽義德
• 申請（專利權）人: 沙特阿拉伯石油公司
• 主分類號: C10G69/06
• 分類號: C10G69/06;C10G9/36
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 柳冀

相關申請

本申請要求2012年1月27日提交的美國臨時專利申請?zhí)?1/591,814的權益，所述申請的公開內容以引用的方式整體并入本文。

發(fā)明背景

發(fā)明領域

本發(fā)明涉及一種用于直接加工原油以生產石油化學產品如烯烴和芳香族化合物的整合的加氫處理和水蒸氣熱解方法。

相關技術說明

低級烯烴(即，乙烯、丙烯、丁烯以及丁二烯)和芳香族化合物(即，苯、甲苯以及二甲苯)為石油化學和化學工業(yè)中廣泛使用的基本中間體。熱裂解或水蒸氣熱解為通常在存在水蒸氣的情況下并且在不存在氧的情況下用于形成這些材料的主要類型的方法。用于水蒸氣熱解的原料可以包括石油氣和餾出物如石腦油、煤油以及瓦斯油。這些原料的可獲得性通常是有限的并且需要原油精煉廠中的昂貴的且能量密集型的方法步驟。

已經使用重質烴作為水蒸氣熱解反應器的原料進行了研究。常規(guī)重質烴熱解操作中的主要缺點為焦炭形成。例如，用于重質液體烴的水蒸氣裂解方法公開于美國專利號4,217,204中，其中將熔鹽的霧狀物引入到水蒸氣裂解反應區(qū)中以試圖最小化焦炭形成。在使用具有3.1重量％的康拉遜殘?zhí)恐档陌⒗p質原油的一個實例中，裂解設備能夠在存在熔鹽的情況下持續(xù)操作624小時。在不添加熔鹽的對比實例中，水蒸氣裂解反應器在僅5小時之后由于反應器中焦炭的形成而變得阻塞且不可操作。

此外，使用重質烴作為水蒸氣熱解反應器的原料的烯烴和芳香族化合物的產率和分布不同于使用輕質烴原料的那些。重質烴具有比輕質烴高的芳香族化合物含量，如由較高的美國礦務局關聯(lián)指數(BMCI)所指示的。BMCI是原料的芳香性的度量并且計算如下：

BMCI＝87552/VAPB+473.5*(sp.gr.)-456.8(1)

其中：

VAPB＝以蘭氏度(degrees Rankine)計的體積平均沸點，并且

sp.gr.＝原料的比重。

隨著BMCI降低，乙烯產量預期增加。因此，對于水蒸氣熱解來說，高鏈烷烴或低芳香族化合物進料通常是優(yōu)選的，從而獲得較高產率的所需烯烴并且避免較高的不需要的產物和反應器盤管段中的焦炭形成。

水蒸氣裂解器中的絕對焦炭形成速率已由Cai等人,“Coke Formation in Steam Crackers for Ethylene Production,”Chem.Eng.&Proc.,第41卷,(2002),199-214進行了報道。一般來說，絕對焦炭形成速率是按照烯烴>芳香族化合物>鏈烷烴的遞增順序，其中烯烴代表重質烯烴。

為了能夠響應于對這些石油化學產品的增長的需求，能夠以較大量獲得的其它類型的進料如原油對于生產者來說具有吸引力。使用原油進料將最小化或消除精煉廠在這些石油化學產品的生產中出現(xiàn)瓶頸現(xiàn)象的可能性。

雖然水蒸氣熱解方法良好發(fā)展并且適合于其預定目的，但原料的選擇一直非常有限。

發(fā)明概述

本文的系統(tǒng)和方法提供一種與包括氫再分布的加氫加工區(qū)整合的水蒸氣熱解區(qū)以便允許直接加工原油原料來生產石油化學產品，包括烯烴和芳香族化合物。

用于直接加工原油以生產烯屬和芳香族石油化學產品的整合的加氫處理和水蒸氣熱解方法包括：將所述原油分離成輕質組分和重質組分；將所述重質組分和氫裝料至在有效于產生加氫加工的流出物的條件下操作的加氫加工區(qū)，所述加氫加工的流出物具有降低的污染物含量、增加的鏈烷烴含量、降低的美國礦務局關聯(lián)指數以及增加的美國石油學會比重；將所述加氫加工的流出物和水蒸氣裝料至水蒸氣熱解區(qū)的對流段；d.加熱來自水蒸氣熱解區(qū)的所述對流段的所述混合物，并且將它傳遞至蒸氣-液體分離段；從所述水蒸氣熱解區(qū)去除來自所述蒸氣-液體分離段的殘余部分；將來自所述初始分離步驟的輕質組分，來自所述蒸氣-液體分離段的輕質部分以及水蒸氣裝料至所述水蒸氣熱解區(qū)的熱解段；從所述水蒸氣熱解區(qū)回收混合的產物流；分離所述混合的產物流；純化從所述混合的產物流回收的氫，并且將它再循環(huán)至所述加氫加工區(qū)；并且從所述分離的混合產物流回收烯烴和芳香族化合物。

如本文所用，術語“原油”應被理解為包括來自常規(guī)來源的全原油、已經經歷一些預處理的原油。術語原油還將被理解為包括已經經受水-油分離和/或氣-油分離和/或脫鹽和/或穩(wěn)定化的原油。