[发明专利]裂化重质烃进料的工艺

说明书

发明领域

本发明涉及通过重质烃进料的蒸汽裂化来制备烯烃和其它产物。

发明背景

烃蒸汽裂化是非催化的石化过程，其广泛用于制备烯烃如乙烯、丙烯、丁烯类、丁二烯，和芳香烃如苯、甲苯、二甲苯。通常，烃进料如乙烷、丙烷、石脑油、汽油或其它烃馏分与蒸汽的混合物在蒸汽裂化器中进行裂化。蒸汽稀释了烃进料并减少了结焦。蒸汽裂化器也被称为热解炉、裂化炉、裂化器或者裂化加热器(cracking heater)。蒸汽裂化器具有对流段和辐射段。在对流段中完成预热而在辐射段中发生裂化反应。蒸汽与烃进料的混合物通常在对流段的对流管（盘管）中预热至约900℉到约1000℉的温度（约482℃到约538℃），然后输送到辐射段内的辐射管中。在辐射段中，烃和蒸汽被快速加热至约1450℉到约1550℉（约788℃到约843℃）的烃裂化温度。通常裂化反应在约10到约30psig的压力下发生。蒸汽裂化的完成不需要借助于任何催化剂。

在辐射段内裂化后，蒸汽裂化器的流出物中包含类型众多的气态烃，例如每分子从1个到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，可以是脂肪族的、脂环族的和芳香族的。裂化后的流出物还包含大量的氢分子。裂化后的流出物通常经进一步加工以制备各种产物如氢气、乙烯、丙烯、混合C4烃类、热解汽油、和热解燃料油。

常规的蒸汽裂化系统对于裂化气体进料（例如乙烷、丙烷）或主要包含轻质挥发性烃类的高质量液体进料（例如汽油、石脑油）是有效的。包含重质组分如原油或常压渣油的烃进料不能使用热解炉经济地进行裂化，因为这类进料中包含的高分子量的非挥发性重质组分易于在热解炉的对流段中过快地形成焦炭。

已经致力于开发在蒸汽裂化器中使用包含重质组分的烃进料的工艺，因为这类烃进料与高质量的液体进料相比容易得到并且成本较低。例如，美国专利号US3,617,493公开了一种用于原油进料的外部汽化鼓和以蒸气形式去除石脑油的第一闪蒸以及去除沸点为450到1100℉（232到593℃）的挥发物的第二闪蒸。所述蒸气在热解炉中裂化成烯烃并且将两个闪蒸罐分离出的液体排出、用蒸汽汽提，并用作燃料。

美国专利号US7,374,664中公开了一种利用全原油作为烯烃生产装置的热解炉的原料的方法。该原料经受汽化条件直至除留下一些来自该原料的剩余液体外，基本上蒸发并有极少的轻度裂化，这样形成的蒸气在热解炉的辐射段中经受剧烈裂化，且来自该原料的剩余液体与至少一种急冷油混合以降低该剩余液体的温度。

美国专利号US7,404,889中公开了一种用于热裂化烃进料的方法，其中进料首先在常压热蒸馏步骤中处理以形成轻质汽油、石脑油馏分、中间馏出物馏分和常压残油。轻质汽油与残油的混合物在汽化步骤中至少部分汽化，汽化步骤得到的汽化产物在蒸汽存在下热裂化。石脑油馏分和中间馏出物馏分不进行裂化。中间馏出物通常包括燃料油、喷气燃料、柴油燃料和煤油。

美国专利号US7,550,642公开了一种用于处理液体原油和/或天然气冷凝物进料的方法，包括使进料经受汽化步骤形成蒸气产物和液体产物，使蒸气产物经受热裂化并使液体产物经受原油精炼处理。

美国专利号US7,404,889和7,550,642教导的汽化步骤中分离得到的蒸气流中可能包含非挥发性的组分，其会在对流管和/或辐射管中形成焦炭。本发明旨在解决这样的问题。

发明概述

本发明是用于裂化重质烃进料的工艺。将重质烃进料输送到汽化单元的第一区以分离出第一蒸气流和第一液体流。将第一液体流输送到汽化单元的第二区并与逆流的蒸汽密切接触产生第二蒸气流和第二液体流。第二蒸气流在精馏段中与洗涤液体接触形成精馏后的物流。第一蒸气流和精馏后的物流在蒸汽裂化器的辐射段中裂化产生裂化后的流出物。

附图简介

图1是本发明的一种实施方式的示意图。

图2是本发明的另一实施方式的示意图。

发明详述

本发明是用于蒸汽裂化重质烃进料来制备乙烯、丙烯、C4烯烃类、热解汽油及其它产物的工艺。

所述重质烃进料可以包括以下中的一种或多种：粗柴油、燃料油、喷气燃料、柴油、煤油、汽油、合成石脑油、残液重整油、费-托液体、费-托气体、天然汽油、馏出物、直馏石脑油、原油、天然气冷凝物、常压管式蒸馏釜底液、真空管式蒸馏釜物流包括底液、宽沸程的石脑油到粗柴油冷凝物、来自炼厂的重质非直馏烃物流、真空粗柴油、重质粗柴油、常压渣油、加氢裂化器蜡、费-托蜡等等。一种优选的重质烃进料是原油。