[发明专利]使用全馏分原油原料生产烯烃

说明书

                          发明背景

                          发明领域

本发明涉及对全馏分原油进行热裂解而生产烯烃。更具体地，本发明涉及使用全馏分原油作为采用烃裂解工艺例如热解炉中的蒸汽裂解来生产烯烃的装置的原料。

                        现有技术描述

烃的热裂解是广泛用于生产烯烃例如乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯和芳烃例如苯、甲苯和二甲苯的石化工艺。

基本上，通过蒸馏或其它方式分馏全馏分原油而产生的烃原料例如石脑油、瓦斯油或全馏分原油的其它馏分与充作稀释剂的蒸汽混合以使烃分子保持分离。所述蒸汽/烃混合物被预热至约900-约1,000华氏度(或F)，然后进入反应区，在那里将它非常迅速地加热到约1,450-约1,550的剧烈烃裂解的温度。

本方法在反应区压力为约10-约30psig的热解炉(蒸汽裂解器)中实施。热解炉内部具有对流区和辐射区。预热在对流区完成，而剧烈裂解在辐射区发生。

剧烈裂解后，所述热解炉的流出物含有多种气态烃，例如每分子1-35个碳原子。这些气态烃可以是饱和的、单不饱和的和多不饱和的，并可以是脂族的、脂环族的和/或芳族的。裂解的气体也可含有大量的分子氢(氢气)。

因此，在工业化烯烃生产装置中实施的常规的蒸汽裂解，采用了全馏分原油的馏分，并对其进行热裂解时全部蒸发该馏分。裂解的产物可含有，例如，约1重量百分比(wt％)的氢气、约10wt％的甲烷、约25wt％的乙烯和约17wt％的丙烯，全部wt％基于所述产物的总重量，其余主要由每分子具有4-35个碳原子的其它烃分子组成。

然后裂解产物进一步在烯烃生产装置中加工以生产作为该装置产物的各种分开的单独的高纯度料流，例如氢气、乙烯、丙烯、每分子具有4个碳原子的混合烃、燃料油和高温分解汽油。前述每种分开的单独的料流是有价值的工业产品。因此，烯烃生产装置当前采用全馏分原油料流的一部分(馏分)并由其产生多种分开的有价值的产品。

如上所述，用作常规烯烃生产装置的原料所来自的起始物质通常在它到达该装置之前已经经过大量的昂贵的处理。通常，全馏分原油被蒸馏或以其它方式分馏成多种馏分例如汽油、煤油、石脑油、瓦斯油(减压或常压)等，包括高沸点渣油。因此，除了渣油外，可将任何这些馏分送到烯烃生产装置作为该装置的原料。

希望能够预测精炼蒸馏设备(全馏分原油加工设备)的资金和操作成本，所述设备加工原油以生成充作常规烯烃生产装置原料的原油馏分。然而，直到现在，现有技术教导了要避免使用沸程分布太宽的均匀的烃馏分(馏分)。例如，参见授予Lenglet的美国专利No.5,817,226。

最近，美国专利No.6,743,961被授予Donald H.Powers。该专利涉及通过采用含有填料的蒸发/温和裂解区来裂解全馏分原油。该区以这样的方式操作：尚未蒸发的全馏分原油的液相被保持在该区中直到更稳定的烃液体组分的裂解/蒸发得以最大化。这允许最少的固体残渣生成，该残渣作为填料上沉积物而剩下。该残渣理想地在正常的炉除焦循环过程中通过常规的蒸汽空气除焦而发生燃烧离开填料，参见该专利的第7栏第50-58行。因此，该专利的第二区9充作在该工艺所使用的条件下不能裂解或蒸发的原油原料的组分(包括烃质物质)的阱，参见该专利的第8栏第60-64行。

2002年9月16日提交的美国专利申请序列号10/244,792(其具有与美国专利No.6,743,961共同的发明人和受让人)涉及在该专利中所公开的方法，但它采用温和的酸性裂化催化剂以驱动所述蒸发/温和裂解设备的全部功能更加朝着所述蒸发(没有在先的温和裂解)-温和裂解(随后蒸发)图的温和裂解端进行。

2003年7月10日提交的美国专利申请序列号10/616,839(其具有与美国专利No.6,743,961共同的发明人和受让人)涉及在该专利中所公开的方法，但它除去至少一部分剩留在蒸发/温和裂解设备中的尚未蒸发或温和裂解的所述液体烃。原油原料的这些液体烃组分从该设备的底部附近排出，并送至分开的受控制的抽空设备中以对此前耐受住蒸发和温和裂解的那些稳定的烃组分提供额外的裂解能量。因此，该发明也试图驱动在蒸发/温和裂解设备中的整个过程更加朝着前述的蒸发-温和裂解图的温和裂解端进行。

                        发明概述