專(zhuān)利名稱(chēng)：在原油管線中輸送石腦油的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在原油管線中輸送石腦油。
石腦油是一種煉油產(chǎn)品，其餾程是50-180℃。它主要包括正構(gòu)鏈烷烴和異構(gòu)鏈烷烴及較少的環(huán)烴(環(huán)烷烴)。烯屬和芳族產(chǎn)品是其中極小量的成分。在原油的煉制和改質(zhì)過(guò)程中，石腦油餾份在傳統(tǒng)上的作用是-用于重整，在這個(gè)過(guò)程中，鏈烷烴和環(huán)烷烴轉(zhuǎn)化成適用于高級(jí)車(chē)用油的有高辛烷值的芳烴；-用于蒸汽裂解，這是基本化學(xué)反應(yīng)中的一個(gè)主要操作，在大約750-850℃，有蒸汽的存在下石腦油裂解成乙烯、丙烯、丁二烯、丁烯、苯及其它不太需要的產(chǎn)品。這一操作在A.Chauvel et al.,Procedes de petrochimie[petrochemicalProcess],Volune 1,page131,published by Technip(1985)中有詳細(xì)描述。
蒸汽裂解爐基本上由“冷部”和“熱部”組成，在“冷部”中，裂解反應(yīng)得到的產(chǎn)品通過(guò)蒸餾分離并純化，在“熱部”中發(fā)生裂解反應(yīng)。熱部包括-一個(gè)對(duì)流區(qū)，在這里通過(guò)回收該爐顯熱使產(chǎn)品從120℃預(yù)熱到約550℃；-一個(gè)輻射區(qū)，在這里溫度從550℃升高到750-850℃，進(jìn)行正常的裂解；-一個(gè)急冷區(qū)，在這里利用蒸汽操作的熱交換器使裂解產(chǎn)品的溫度從750-850℃突然降到約350-400℃。
供作蒸汽裂解爐原料的石腦油一定不能含有重產(chǎn)品或不能蒸餾的產(chǎn)品，否則，對(duì)流區(qū)會(huì)迅速結(jié)垢或急冷區(qū)會(huì)結(jié)焦，這將造成該操作單元被關(guān)閉以清洗或除焦?？紤]到這些單元結(jié)構(gòu)龐大(每年處理的石腦油的量超過(guò)1.5百萬(wàn)噸)，從經(jīng)濟(jì)方面考慮，這種停產(chǎn)會(huì)造成很大的不良影響。
石腦油的輸送，更籠統(tǒng)地說(shuō)是煉制石油產(chǎn)品的輸送是在被稱(chēng)為“白色產(chǎn)品管線”的管線中進(jìn)行的。同一管線用于不同產(chǎn)品的輸送，這些產(chǎn)品是依次分批注入管線的。在不同批次間各界面處形成混合區(qū)，該區(qū)的形成就對(duì)應(yīng)著稱(chēng)之為“污染物”的污染產(chǎn)品，從原則上講，這些產(chǎn)品在重新使用前必須重新加工。這種污染物占管線中輸送的總料量平均5-10％。
管線操作員知道并能正確控制這種現(xiàn)象。因此，為了減少污染物的量或使由此而造成的再加工量最小化，可能的措施有如-避免停止泵送，因停泵會(huì)造成管線壓力波動(dòng)；-清洗泵站，這是為了防止“切斷”處的產(chǎn)品與主要產(chǎn)品混合；-使各批進(jìn)料量盡可能多；-注意使兩批相繼進(jìn)料的粘度不要相差太大；-使有相似性質(zhì)的批料歸在一起，這樣可使再加工操作最小化因此，LSC(低硫含量)燃料油進(jìn)料和HSC(高硫含量)燃料油批料之間的污染物可以不再加工而加入到HSC燃料油中。同樣，煤油進(jìn)料和柴油進(jìn)料之間的污染物可以加入到柴油中。
要解決的一個(gè)非常復(fù)雜的問(wèn)題是煉制產(chǎn)品在原油管線中的輸送。原油管線一般比“白色產(chǎn)品”管線的直徑大因此也有大得多的輸送能力，一般是在更長(zhǎng)的距離上輸送。煉制產(chǎn)品在原油管線中的輸送成本比白色產(chǎn)品管線中輸送的成本低得多。另外，在某些線路上，并不是都有白色產(chǎn)品管線，因此，使用原油管線就可能節(jié)省可觀的投資費(fèi)用。所以，用原油管線輸送煉制產(chǎn)品是一個(gè)非常重要的經(jīng)濟(jì)的觀點(diǎn)，這就是為什么盡管要解決很困難的污染物問(wèn)題，有時(shí)還要為此目的而使用這些原油管線的原因。
因此，為了避免或減小使煉制產(chǎn)品批料之間或原油和煉制產(chǎn)品之間界面上的污染，應(yīng)當(dāng)注意煉制產(chǎn)品在白色產(chǎn)品管線中連續(xù)輸送的描述中已經(jīng)列舉的注意事項(xiàng)。
但是，原油包括多色產(chǎn)品、能沉淀的長(zhǎng)鏈烷烴、不溶的瀝青質(zhì)和礦物負(fù)載，所有這些物質(zhì)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后會(huì)在管線壁上沉積。在一批煉制產(chǎn)品輸送過(guò)程中，這種沉積物能釋放出雜質(zhì)，這些雜質(zhì)構(gòu)成了污染物的新來(lái)源，這些物質(zhì)還會(huì)影響批料的核心。1998年10月5日的“Oil ＆Gas Journal”上第49頁(yè)的一篇名為“Batching，treating keys to moving refined products in crude-oil line”的文章中詳細(xì)敘述了全部問(wèn)題及為了減少批料界面處和其中心部分的污染而應(yīng)當(dāng)注意的事項(xiàng)。特別是一般為了周期性地清潔管壁而使用的沿管線隨原油移動(dòng)的刮刀在煉制產(chǎn)品輸送過(guò)程中是禁止使用的，因?yàn)檫@會(huì)增加渦流，增加批料中的污染物。
這篇文章示出了可在原油管線中輸送的煉制產(chǎn)品批料的一般順序原油-柴油-高級(jí)汽油-甲基叔丁基醚(MTBE)-高級(jí)汽油-航空燃料(JetA)-柴油-原油一旦考慮了所有減少污染的注意事項(xiàng)，不同進(jìn)料的各界面的到來(lái)可以用超聲波和比色法測(cè)定。各整批料經(jīng)過(guò)蒸餾、氧化鋅處理然后導(dǎo)入產(chǎn)品罐。界面混合區(qū)本身也經(jīng)過(guò)蒸餾、氧化鋅處理然后導(dǎo)入較低等級(jí)產(chǎn)品的罐中，以待再處理。
然而石腦油餾分的輸送在“Oil ＆ Gas Journal”的這篇文章中沒(méi)有提及。
現(xiàn)在，本公司申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)石腦油可以在兩批冷凝油料中間用原油管線輸送，使得石腦油進(jìn)料所受污染很小，并且可以直接用作蒸汽裂解原料，無(wú)須任何處理，尤其是不須預(yù)蒸餾。
上述提及的“Oil ＆ Gas Journal”的那篇文章所述的輸送產(chǎn)品，在到達(dá)端，需要經(jīng)過(guò)系統(tǒng)地再蒸餾除去原油帶來(lái)的污染物；與之相反，本公司申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)，令人驚奇的是石腦油在兩批冷凝油料之間輸送時(shí)，可以直接用作蒸汽裂解原料，而無(wú)須再蒸餾。
因此，本發(fā)明的主題是在首要任務(wù)是輸送原油的原油管線中輸送石腦油的方法，其特征在于，將石腦油夾在兩批冷凝油之間輸送，也就是說(shuō)，一股冷凝油作為頭批料，一股冷凝油作為尾批料，在管線內(nèi)輸送。在到達(dá)端，石腦油料的回收最早始于頭批冷凝油/石腦油界面區(qū)尾，或該區(qū)基本上結(jié)束時(shí)，最晚止于石腦油/尾批冷凝油界面區(qū)開(kāi)始，或基本上開(kāi)始時(shí)。
冷凝油是通過(guò)氣體冷凝分離得到的液體烴?？梢杂糜诒景l(fā)明的兩類(lèi)冷凝油如下-在天然氣田的井口部分收集到的冷凝油。其烴類(lèi)組成分布表現(xiàn)在餾程上，從約30℃到約200-350℃，終餾點(diǎn)取決于冷凝油的原料；和-與原油產(chǎn)品伴生的氣體中收集的冷凝油，也叫天然汽油，平均較前者為輕，其烴類(lèi)組成分布表現(xiàn)在餾程上，從約30℃到約100-150℃。
在Poten和Partners所著的″Condensates in World Commerce″,1993版中，有世界范圍內(nèi)可以得到的商業(yè)冷凝油的詳細(xì)說(shuō)明。
大多數(shù)冷凝油可以通過(guò)蒸餾立即升級(jí)為石腦油、煤油和柴油，而且冷凝油通常通過(guò)這三種產(chǎn)品的含量來(lái)表征。如Poten和Partners的書(shū)中所述，阿爾及利亞冷凝油HR720(ex-Arzew)的組成如下(體積％)C3-C5輕組分15.6％石腦油100-180℃35.5％煤油165-235℃19.7％柴油235-300℃12％使用冷凝油作為在原油管線中輸送的石腦油的“保護(hù)料”的優(yōu)點(diǎn)直接而充分地體現(xiàn)在1-業(yè)已經(jīng)證明，用兩批冷凝油保護(hù)的石腦油在原油管線中輸送1000km后，沒(méi)有明顯污染，可以直接用作蒸汽裂解原料。
2-上述稱(chēng)為“污染物”的界面區(qū)，約占批料的5-10％，可與冷凝油混合，而無(wú)論什么情況下，冷凝油反正都必須通過(guò)蒸餾升級(jí)的。
3-蒸餾使冷凝油升級(jí)，可以回收大量的額外的輕質(zhì)產(chǎn)品和可作蒸汽裂解原料的石腦油本發(fā)明的方法還有其它特點(diǎn)-根據(jù)可得到的供應(yīng)情況，用于構(gòu)成石腦油批料的批量，應(yīng)盡可能大；而為了使界面區(qū)被污染的相對(duì)比例盡量小，石腦油批量確應(yīng)盡量大；通常在9000-45000m3之間。
-用作頭批進(jìn)料的冷凝油至少為1500m3，特別是至少為4000m3；可以多至50000m3以上。
-用作尾批進(jìn)料的冷凝油至少為1500m3。
-用作頭批進(jìn)料的冷凝油至少與用作尾批進(jìn)料的冷凝油相等。
因而，對(duì)一定量的給定的冷凝油來(lái)說(shuō)，通常最好是形成較大的頭批進(jìn)料。一般的說(shuō)，當(dāng)有40000m3冷凝油可用作石腦油的保護(hù)進(jìn)料時(shí)，通常30000m3用作頭批進(jìn)料，10000m3用作尾批；當(dāng)可得到的冷凝油數(shù)量有限，如7000m3時(shí)，優(yōu)選5000m3用作頭批進(jìn)料，2000m3用作尾批。
本發(fā)明的方法的具體實(shí)施方案如下-于上游停止原油進(jìn)料，將給定量的頭批冷凝油泵入原油管線，然后注入給定量的石腦油批料，最后注入給定量的尾批冷凝油；-恢復(fù)原油進(jìn)料；-到達(dá)端-定位原油/頭部進(jìn)料冷凝油的界面；-定位頭部冷凝油/石腦油界面時(shí)，收集至少與頭批冷凝油等體積的料于冷凝油罐中，以便最早在頭批冷凝油/石腦油界面區(qū)通過(guò)后，將管線物流導(dǎo)入石腦油儲(chǔ)藏罐；-定位石腦油/尾批冷凝油界面區(qū)，以便最遲在石腦油/尾批冷凝油界面區(qū)開(kāi)始出現(xiàn)時(shí)停止向石腦油罐進(jìn)料，并重新切換到冷凝油儲(chǔ)藏罐。
-定位尾批冷凝油/原油界面區(qū)時(shí)，收集至少與尾批冷凝油等體積的料于冷凝油罐中。
本發(fā)明方法的優(yōu)選實(shí)施方式如下-原油/頭批冷凝油以及尾批冷凝油/原油的界面用密度法定位；-頭批冷凝油/石腦油和石腦油/尾批冷凝油界面區(qū)用密度法和或比色法定位；-當(dāng)原油/冷凝油界面出現(xiàn)后，在冷凝油罐中收集比已知注入頭批冷凝油的量多100-1000m3的料，然后用在線比色計(jì)測(cè)得的比色指數(shù)與設(shè)定的純石腦油的CI值一致時(shí)，才將管線物料導(dǎo)入石腦油儲(chǔ)藏罐；-石腦油/尾批冷凝油界面到達(dá)時(shí)的定位用密度計(jì)進(jìn)行，該密度計(jì)已知精確位于與批料接收點(diǎn)間隔為d(以m3表示)的上游處，只要批料接受點(diǎn)處界面一出現(xiàn)，或者遠(yuǎn)在幾百立方米前，以及只要比色指數(shù)CI值一開(kāi)始變化，就立即停止石腦油罐的進(jìn)料，而將料導(dǎo)入冷凝油罐。間隔d的值明顯大于上述的幾百立方米。
本發(fā)明還涉及將按照上述工藝輸送以及回收的石腦油直接用于蒸汽裂解原料。以下實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明作，但不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
實(shí)施例1-9一般步驟石腦油在原油管線中的輸送石腦油的輸送實(shí)驗(yàn)是在長(zhǎng)700km、直徑1.016m(40英寸)的原油管線中，按照如下步驟進(jìn)行的(a)每個(gè)實(shí)施例的第一批冷凝油的種類(lèi)和進(jìn)料量列入表1，該冷凝油由泵注入原油管線，在上游處停止原油進(jìn)料；(b)每個(gè)實(shí)施例石腦油批料的進(jìn)料量列入表1，該石腦油隨后注入管線；(c)每個(gè)實(shí)施例的尾批冷凝油的種類(lèi)和進(jìn)料量列入表1，該冷凝油最后注入管線；(d)恢復(fù)原油進(jìn)料到達(dá)端(e)用密度計(jì)定位原油/頭批冷凝油界面原油密度在約0.80到約0.87之間變化，而冷凝油的密度通常在約0.7到約0.72之間；(f)收集體積等于頭批冷凝油進(jìn)料量加上約500m3的頭批冷凝油+污染物進(jìn)入冷凝油罐；(g)然后連接比色計(jì)，當(dāng)比色計(jì)示數(shù)低于60時(shí)將物料切換至石腦油儲(chǔ)藏罐，比色指數(shù)如下
(g)石腦油/尾批冷凝油界面到達(dá)的定位，是在接收批料點(diǎn)上游約10000m3處用密度計(jì)進(jìn)行。在該界面區(qū)到達(dá)或到達(dá)之前幾百立方米，以及只要CI值一旦超過(guò)60，就停止石腦油罐的進(jìn)料，以便將進(jìn)料導(dǎo)入冷凝油罐(h)該操作的結(jié)束以冷凝油/原油界面區(qū)的出現(xiàn)來(lái)檢測(cè)，用密度計(jì)定位冷凝油/原油界面區(qū)的出現(xiàn)。
每個(gè)實(shí)施例中回收的輸送到蒸汽裂解爐的石腦油的量，及在界面混合區(qū)內(nèi)被污染的裝入冷凝油罐的降級(jí)的石腦油的量，都列入表1。
表1 所有回收的石腦油都正常的在蒸汽裂解爐中裂解，沒(méi)有增加對(duì)流段的結(jié)垢，也沒(méi)有使急冷交換段異常結(jié)焦。
權(quán)利要求
1.在首要任務(wù)是輸送原油的管線中輸送石腦油的方法，其特征在于，將石腦油批料夾在兩批冷凝油之間輸送；也就是說(shuō)，一股冷凝油作為頭批料，一股冷凝油作為尾批料，在管線內(nèi)輸送在到達(dá)端，石腦油批料的回收最早始于頭批冷凝油/石腦油界面區(qū)的末端或基本達(dá)末端，最晚止于石腦油／尾批冷凝油界面區(qū)開(kāi)始出現(xiàn)或基本上開(kāi)始出現(xiàn)時(shí)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所用冷凝油選自-在天然氣田的井口處收集的冷凝油，其烴類(lèi)組成分布表現(xiàn)在餾程上，從約30℃到約200-350℃；和-與原油生產(chǎn)伴生的氣體中收集的冷凝油，其烴類(lèi)組成分布表現(xiàn)在餾程上，從約30℃到約100-150℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2之一的方法，其特征在于，用于構(gòu)成石腦油批料的批量，根據(jù)可得到的供應(yīng)青況，應(yīng)盡量的大。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其特征在于，用作頭批進(jìn)料的冷凝油至少為1500m3，特別是至少為4000m3。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4之一的方法，其特征在于，用作尾批進(jìn)料的冷凝油至少為1500m3。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到4之一的方法，其特征在于，用作頭批料的冷凝油的體積至少與用作尾批料的冷凝油相等。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到6之一的方法，其特征在于-在上游處停止向管線中供給原油，將給定量的頭批冷凝油泵入原油管線，然后注入給定量的石腦油批料，最后注入給定量的尾批冷凝油；-然后恢復(fù)原油進(jìn)料；-到達(dá)端-定位原油/頭批進(jìn)料冷凝油的界面；-定位頭批冷凝油/石腦油界面時(shí)，收集至少與頭批冷凝油等體積的料于冷凝油罐中，以便最早在頭批冷凝油/石腦油界面區(qū)通過(guò)后，將管線物流導(dǎo)入石腦油儲(chǔ)藏罐；-定位石腦油/尾批冷凝油界面區(qū)，以便最晚在石腦油/尾批冷凝油界面區(qū)開(kāi)始出現(xiàn)時(shí)刻將石腦油罐進(jìn)料停止，并重新切換到冷凝油儲(chǔ)藏罐；-定位尾批冷凝油/原油界面區(qū)時(shí)，收集至少與尾批冷凝油等體積的料于冷凝油罐中。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其特征在于，原油/頭批冷凝油以及尾批冷凝油/原油的界面用密度法定位。
9.根據(jù)權(quán)利要求7和8之一的方法，其特征在于，頭批冷凝油/石腦油界面和石腦油/尾批冷凝油界面采用密度法和/或比色法定位。
10.根據(jù)權(quán)利要求7到9之一的方法，其特征在于，當(dāng)原油/冷凝油界面出現(xiàn)后，在冷凝油罐中收集比已知注入的頭批冷凝油的量多100-1000m3的物料，然后用在線比色計(jì)測(cè)得比色指數(shù)與設(shè)定的純石腦油的CI值一致時(shí)，將物料導(dǎo)入石腦油儲(chǔ)藏罐。
11.根據(jù)權(quán)利要求7到10之一的方法，其特征在于，石腦油/尾批冷凝油界面到達(dá)時(shí)的定位，是用已知精確位于與批料接收點(diǎn)間隔為d(以m3表示)的上游處的密度計(jì)進(jìn)行，在該界面區(qū)到達(dá)批料接受點(diǎn)時(shí)或到達(dá)之前幾百立方米，以及只要比色指數(shù)CI值一開(kāi)始變化，就盡快停止石腦油罐的進(jìn)料，以便將料導(dǎo)入冷凝油罐。
12.以權(quán)利要求1到11之一的方法輸送以及回收的石腦油，在直接用作蒸汽裂解原料方面的應(yīng)用。
全文摘要
本方法是石腦油在原油管線中的輸送,其特征在于,將石腦油夾在兩批冷凝油之間輸送,也就是說(shuō),一批冷凝油作為頭批料,一批冷凝油作為尾批料,在管線內(nèi)輸送。在到達(dá)端,石腦油料的回收最早始于頭批冷疑油/石腦油界面區(qū)末尾或基本上末尾,最晚止于石腦油/尾批冷凝油界面區(qū)開(kāi)始出現(xiàn)或基本上開(kāi)始出現(xiàn)時(shí)。
文檔編號(hào)C10G9/36GK1284620SQ0012860
公開(kāi)日2001年2月21日 申請(qǐng)日期2000年8月9日 優(yōu)先權(quán)日1999年8月9日
發(fā)明者J·－M·若貝爾, A·尼克勞斯 申請(qǐng)人:阿托菲納公司