[发明专利]用来俘获并使用由轻质烯烃的制造产生的热量的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及用来俘获由重质烃原料的催化裂化产生的热量，并使 用所俘获的低位热量以将热量提供给C3分流器的再沸器或丙烷-丙烯 分馏器的系统。本发明也涉及从轻质烯烃原料中分离C3烃(如丙烷和 丙烯)并通过俘获并使用在重质烃原料的催化裂化中产生的热量分离 丙烷和丙烯的方法。

背景技术

如乙烯、丙烯和丁烯的轻质烯烃是消费者每天使用的许多石油化 学产品的基本构造单元。通过裂化若干原料(如乙烷、丙烷、丁烷和 各种炼油流)获得轻质烯烃。获得轻质烯烃的一些例子描述于美国专 利No.4,832,919、No.6,576,805和No.6,667,409中。用于制备轻质烯 烃的一种方法是蒸汽裂化C₂-C₄轻质烷烃或得自炼油流。最近，研究了 通过催化裂化重质油改进轻质烯烃生产的方法。例如，流化催化裂化 (FCC)、渣油流化催化裂化(RFCC)、深度催化裂化(DCC)、催化 热解过程(CPP)、极限催化裂化(UCC)和高苛刻度(HS)FCC已被 研究并在一些情况下实际用于从重质油产生轻质烯烃原料。

在典型的催化裂化过程中，使用2-40重量％的分散体流在反应器 中催化裂化如减压瓦斯油的重质原料和渣油(氢化处理的和非氢化处 理的)以制备多种产品。在主分馏器中冷却、浓缩和分离从反应器中 所得的热气，从而制得一系列产品，如油浆、轻循环油(LCO)、重循 环油(HCO)和塔顶蒸汽流。来自催化裂化反应器的高位热量(高于 150℃)能够并且已经通过主分馏器中的蒸汽产生而被回收。由主分馏 器释放的塔顶蒸汽由粗汽油产品和较轻质烃以及来自反应器的蒸汽、 氢气和惰性气体组成。传统上，来自主分馏器的塔顶蒸汽将低位热量 (低于150℃)释放至空气和/或空气冷却水，并部分浓缩。分离并进 一步加工所得蒸汽/液体流(有时称为湿气)。在多级湿气压缩机中压缩 和冷却所述湿气。在过去，未使用并浪费了来自主分馏器塔顶蒸汽流 和湿气压缩机的低位热量。在现有技术方法中，还没有将在主分馏器 中产生的低位热量与任何下游加工结合的成功尝试。若能降低制备产 品丙烯的成本并伴随通过使用热源(以前该热源不仅被浪费，而且需 要成本以排入环境)提高催化裂化过程的总热效率，将是本领域技术 的一个显著进步。

在努力开发更能源有效和更低成本的制造如丙烷和丙烯的轻质烯 烃中，本发明的一个目标是俘获或再循环在重质烃的催化裂化反应器 中产生的热量的至少一部分，特别是低位热量，并在C3汽提塔或丙烷 -丙烯分馏器的操作中使用所述热量。

本发明的进一步的目标是在密闭水再循环系统中使用来自催化裂 化系统的主分馏器的热塔顶蒸汽以用于C3汽提塔或丙烷-丙烯分馏器 的操作。

发明内容

本发明的这些和其他目标通过用来俘获在轻质烯烃原料生产中由 各种冷凝器和冷却器产生的热量并使用所俘获的热量操作C3汽提塔 或丙烷-丙烯分馏器的锅炉和/或再沸器的系统和方法加以实现。

本发明的系统包含与轻质烯烃原料的生产、封闭水再循环水系统 和C3汽提塔或丙烷-丙烯分馏器相关联的至少一个冷凝器和/或冷却 器。所述封闭水再循环系统进一步包含至少一个用于加热C3汽提塔或 丙烷-丙烯分馏器的原料的锅炉或再沸器。所述至少一个冷凝器或冷却 器优选为与轻质烯烃原料的生产相关联，优选为与来自催化裂化单元 的主分馏器的塔顶蒸汽流相关联的低位热量冷凝器或低位热量冷却 器。

本发明的方法包含如下步骤：用由至少一个在重质烃的催化裂化 中使用的冷凝器或冷却器装置产生的热量来加热封闭水再循环系统中 的水、将封闭水再循环系统中的加热的水泵送至C3汽提塔或丙烷-丙 烯分馏器、用封闭水再循环系统中的加热的水加热进入C3汽提塔或丙 烷-丙烯分馏器的进料并将来自C3汽提塔或丙烷-丙烯分馏器的封闭水 再循环系统中的水返回至至少一个冷凝器或冷却器以再加热。所述至 少一个冷凝器或冷却器优选为与重质烃的催化裂化相关联，优选与来 自催化裂化单元的主分馏器的塔顶蒸汽流相关联的低位热量冷凝器或 低位热量冷却器。已发现由在重质烃的催化裂化中使用的各种低位热 量冷凝器和冷却器排出的热量理想地用于产生操作C3汽提塔或丙烷- 丙烯分馏器所需的热量。