對原油進行集成漿液加氫處理和蒸汽熱解來生產(chǎn)石油化學產(chǎn)品的制作方法
【專利摘要】提供了一種用于由原油原料生產(chǎn)烯烴和芳香族石油化學產(chǎn)品的集成漿液加氫處理和蒸汽熱解工藝。在加氫處理區(qū)中，在氫氣存在下，在可有效產(chǎn)生具有增加的氫氣含量的流出物的條件下，將原油、蒸汽熱解殘余液體餾分和漿液殘余物組合并加以處理。在可有效產(chǎn)生混合產(chǎn)物流與蒸汽熱解殘余液體餾分的條件下用蒸汽對所述流出物進行熱裂化。分離混合產(chǎn)物流，且回收烯烴和芳烴，并且對氫氣進行純化和再循環(huán)。
【專利說明】對原油進行集成漿液加氫處理和蒸汽熱解來生產(chǎn)石油化學 產(chǎn)品
[0001] 相關申請
[0002] 本申請要求2012年3月20日提交的美國臨時專利申請?zhí)?1/613, 272和2013年 3月15日提交的美國臨時專利申請?zhí)?1/785, 932的優(yōu)先權權益，該兩文獻以引用的方式并 入本文中。
[0003] 發(fā)明背景 發(fā)明領域
[0004] 本發(fā)明涉及一種由進料（包括原油）生產(chǎn)如輕質(zhì)烯烴和芳烴等石油化學產(chǎn)品的集 成漿液加氫處理和蒸汽熱解工藝。
[0005] 相關技術說明
[0006] 低級烯烴（例如乙烯、丙烯、丁烯和丁二烯）和芳烴（例如苯、甲苯和二甲苯）是 廣泛用于石油化工和化學工業(yè)的基本中間物。熱裂化或蒸汽熱解是典型地在蒸汽存在下和 在無氧條件下形成這些材料的工藝的一種主要類型。蒸汽熱解的原料可以包括石油氣體和 餾分，如石腦油、煤油和瓦斯油。在原油精煉中，這些原料的可用性常常受到限制，并且需要 昂貴的能量密集型工藝步驟。
[0007] 已經(jīng)使用重質(zhì)烴作為蒸汽熱解反應器的原料進行了研究。常規(guī)重質(zhì)烴熱解操作中 的一個主要缺點是焦炭形成。舉例來說，用于重質(zhì)液體烴的蒸汽裂化工藝公開在美國專利 號4, 217, 204中，其中將熔融鹽霧引入到蒸汽裂化反應區(qū)中，以試圖將焦炭形成減到最少。 在一個使用康拉遜殘?zhí)紴?. 1重量％的阿拉伯輕質(zhì)原油的實施例中，在熔融鹽存在下，裂 化設備能夠連續(xù)操作624小時。在不加入熔融鹽的對比例中，蒸汽裂化反應器在僅5小時 后就因為反應器中形成焦炭而被阻塞并且變得不可操作。
[0008] 另外，使用重質(zhì)烴作為蒸汽熱解反應器的原料時烯烴和芳烴的產(chǎn)率和分布與使用 輕質(zhì)烴原料時的不同。重質(zhì)烴與輕質(zhì)烴相比具有較高的芳烴含量，如較高的礦務局相關指 數(shù)（BMCI)所指示。BMCI是原料芳香度的度量，且計算如下：
[0009] BMCI = 87552/VAPB+473. 5*(sp. gr. )-456. 8 (1)
[0010] 其中：
[0011] VAPB =體積平均沸點（蘭氏度），且
[0012] sp. gr.=原料的比重。
[0013] 當BMCI減小時，預期乙烯產(chǎn)率增加。因此，高石蠟或低芳烴進料通常優(yōu)選進行蒸 汽熱解，以便在反應器旋管部分中獲得所需烯烴的較高產(chǎn)率且避免存在較多不希望的產(chǎn)物 和焦炭形成。
[0014] Cai 等，"Coke Formation in Steam Crackers for Ethylene Production, "Chem. Eng.& Proc.，第41卷，（2002),199 - 214中已經(jīng)報告了蒸汽裂化器中的絕對焦炭形成速 率?？傮w來說，絕對焦炭形成速率呈烯烴〉芳烴〉石蠟烴這樣的升序，其中烯烴表示重烯烴。
[0015] 為了能夠響應于對這些石油化學產(chǎn)品的不斷增長的需求，能以較大的量使用的其 它類型進料，如未處理的原油，對生產(chǎn)商具有吸引力。使用原油進料將最小化或消除精煉的 可能性，精煉是這些石油化學產(chǎn)品生產(chǎn)中的瓶頸。
[0016] 發(fā)明概述
[0017] 本文中的系統(tǒng)和工藝提供了一種集成有漿液加氫處理區(qū)以便允許直接處理原料 (包括原油原料）以生產(chǎn)石油化學產(chǎn)品（包括烯烴和芳烴）的蒸汽熱解區(qū)。
[0018] 提供了一種用于由原油原料生產(chǎn)烯烴和芳香族石油化學產(chǎn)品的集成漿液加氫處 理和蒸汽熱解工藝。在加氫處理區(qū)中，在氫氣存在下，在可有效產(chǎn)生具有增加的氫氣含量的 流出物的條件下，將原油、蒸汽熱解殘余液體餾分和漿液殘余物組合并加以處理。在可有效 產(chǎn)生混合產(chǎn)物流與蒸汽熱解殘余液體餾分的條件下用蒸汽對所述流出物進行熱裂化。分離 混合產(chǎn)物流，且回收烯烴和芳烴，并且對氫氣進行純化和再循環(huán)。
[0019] 如本文中所使用，術語"原油"應理解為包括來自于常規(guī)來源的全原油，包括已經(jīng) 進行了一定的預處理的原油。術語原油還應該理解為包括已經(jīng)進行了水-油分離和/或 氣-油分離和/或脫鹽和/或穩(wěn)定的原油。
[0020] 下文詳細論述本發(fā)明工藝的其它方面、實施方案和優(yōu)點。此外，應理解，前述信息 和以下詳細描述都僅僅是各種方面和實施方案的說明性實例，并且打算為理解所要求的特 征和實施方案的特性和特征提供綜述或框架。附圖是說明性的，并且是為了加深對本發(fā)明 工藝的各種方面和實施方案的理解而提供。
[0021] 附圖簡述
[0022] 將在下文且參考附圖更詳細地描述本發(fā)明，其中：
[0023] 圖1是本文中所描述的集成工藝的一個實施方案的工藝流程圖；
[0024] 圖2A-2C是本文中所描述的集成工藝的某些實施方案中所使用的氣-液分離裝置 的透視圖、頂視圖和側視圖的示意性說明；和
[0025] 圖3A-3C是本文中所描述的集成工藝的某些實施方案中所使用的閃蒸容器中的 氣-液分離裝置的截面視圖、放大截面視圖和頂部截面視圖的示意性說明；
[0026] 發(fā)明詳述
[0027] 包括集成漿液加氫處理和蒸汽熱解工藝的工藝流程圖示出于圖1中。所述集成系 統(tǒng)總體上包括漿液加氫處理區(qū)、蒸汽熱解區(qū)和產(chǎn)品分離區(qū)。
[0028] 設置摻合區(qū)18,其包括一個或多個入口用于接收進料1、從蒸汽熱解產(chǎn)物流再循 環(huán)而來的氫氣流2、來自于漿液加氫處理區(qū)4的漿液未轉化殘余物流17、來自于氣-液分離 部分36的殘余液體餾分38和來自于產(chǎn)物分離區(qū)70的熱解燃料油物流72。摻合區(qū)18還包 括用于排出混合物流19的出口。
[0029] 漿液加氫處理區(qū)4包括用于接收混合物流19和必要時選用的補充氫氣（未示出） 的入口。漿液加氫處理區(qū)4還包括用于排出經(jīng)過加氫處理的流出物10a的出口。
[0030] 蒸汽熱解區(qū)30總體上包括可基于本領域中已知的蒸汽熱解單元操作（例如在蒸 汽存在下將熱裂化進料加到對流部分）進行操作的對流部分32和熱解部分34。
[0031] 在某些實施方案中，氣-液分離區(qū)36包括在部分32與34之間。來自于對流區(qū)32 的經(jīng)過加熱的裂化進料所通過被分餾的氣-液分離區(qū)36可以是閃蒸分離裝置、基于對蒸氣 和液體進行物理或機械分離的分離裝置或包括這些裝置類型中的至少一種的組合。
[0032] 在其它實施方案中，氣-液分離區(qū)20包括在部分32的上游。物流10a在氣-液 分離區(qū)20中被分餾成氣相和液相，所述氣-液分離區(qū)可以是閃蒸分離裝置、基于對蒸氣和 液體進行物理或機械分離的分離裝置或包括這些裝置類型中的至少一種的組合。
[0033] 有用的氣-液分離裝置示范為且參考圖2A-2C和3A-3C。氣-液分離裝置的類似配 置描述于美國專利
【發(fā)明者】E·賽義德, R·沙菲, A·R·Z·阿克拉斯, A·布朗內(nèi), I·A·阿巴 申請人:沙特阿拉伯石油公司