專利名稱：制備用于催化裂化的烴原料的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于從液態(tài)烴原料中去除金屬和其它不揮發(fā)的殘油餾分以制備用于催化裂化工藝的這樣進料的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
催化熱解工藝(CPP)用于裂化液態(tài)烴進料(其利用加熱和催化兩種作用來裂化進料)并產(chǎn)生輕質(zhì)烯烴和芳香化合物的石油化工工藝。輕質(zhì)烯烴包括通常具有例如兩個到八個碳原子以及包括一個或多個雙鍵的不飽和脂肪烴，及經(jīng)常優(yōu)選產(chǎn)生乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯和芳香族化合物如苯、甲苯和二甲苯。CPP工藝和CPP反應(yīng)器有點類似于流化催化裂化 (FCC)工藝和反應(yīng)器，區(qū)別在于CPP利用蒸汽作為稀釋劑，類似于蒸汽裂化，以及通常CPP反應(yīng)器在高于FCC反應(yīng)器的溫度(例如+150°C )下運行。用于CPP和FCC工藝(總稱“催化裂化工藝”)的進料優(yōu)選基本上不含(例如<5ppmw)的金屬和其它非揮發(fā)性組分以避免催化劑的減活化或污染。在到催化裂化工藝的進料中金屬污染物的高濃度(例如> IOppmw) 導(dǎo)致快速的催化劑結(jié)垢或污染。金屬污染物傾向于沉積以及堵塞空隙或以其它方式減活化催化裂化反應(yīng)器中的催化劑。金屬可以是金屬化合物，和/或金屬有機化合物如含金屬的卟啉或卟啉類似配合物的形式。許多液態(tài)烴進料，如石腦油，基本上不含這樣的污染物或僅包含可接受的小部分， 和因此適于作為催化裂化進料。其它進料要求用于產(chǎn)生合適的催化裂化進料物流的更多初步加工和制備。在一些進料制備工藝中，可將液體進料初步加工，如通過水洗而脫鹽，但以別的方式基本上不含非揮發(fā)內(nèi)容物。然而，更多的污染的進料可能進行更實質(zhì)和成本高的加工以從中除去選定的合適餾分，如通過蒸餾，從而將該進料分溜為不同級分如汽油、煤油、石腦油、瓦斯油(真空或常壓)等等，其可進料到催化裂化工藝?？蓪⒉皇軞g迎的非揮發(fā)性組分從中除去，包括常稱為殘渣(“殘油”)的高沸點底部物組分，具有例如大氣壓下大于650下(3430C )的最終沸點。通常，不將留在底部的殘油餾分用于催化裂化進料，一般處理到低價值用途。多步驟分離工藝如蒸餾或分餾一般要求使用昂貴的塔、精煉設(shè)備、有價值的存儲空間和相關(guān)工藝，且如果有，一般僅有限部分的初始原料可用作催化裂化進料。與這樣的昂貴的初步工藝關(guān)聯(lián)的更高的成本一般地排除這樣處理經(jīng)濟有利的、較低成本的進料。來自處理過的精煉進料來源(例如用于汽油制造的用于流化催化裂化工藝，F(xiàn)CC的進料)的經(jīng)常使用是更為昂貴，可用于比作為催化裂化進料更有價值的工藝。已知一些專利已經(jīng)以處理金屬負(fù)載的液態(tài)烴原料解決提出的上述挑戰(zhàn)的一些方面，但仍需要進一步改善的方法。例如在本文以其全部內(nèi)容引入的美國專利No. 4，257，871公開了采用減壓殘余物用于產(chǎn)生烯烴，其通過首先分離(優(yōu)選溶劑萃取)其中的浙青，將產(chǎn)生的柏油-貧含的餾分與輕餾分例如減壓瓦斯油共混，以及然后使共混物在熱裂化之前進行常規(guī)的催化氫化步驟?？蓪浠a(chǎn)物分離為各個餾分及僅僅熱裂化重餾分。在本文以其全部內(nèi)容引入的美國專利No. 4，992，163公開了一種降低在化石燃料原料的餾出物中金屬雜質(zhì)如釩和鎳的濃度的方法，包括產(chǎn)生選擇的餾出物餾分并通過例如加氫處理、沉淀或脫浙青來使該餾出物脫金屬，從而使其升級并使其適用于作為催化裂化器的進料。在本文以其全部內(nèi)容引入的美國專利No. 5，009, 768公開了用于在中等氫分壓下在直至IOOppm的V和Ni存在下處理真空瓦斯油、殘余原料或其混合物的加氫催化工藝。該工藝由兩個或更多個階段組成(a)將原料脫金屬至低于IOppm的V和Ni的含量，以及(b) 采用結(jié)合床的催化劑的加氫脫氮和氫轉(zhuǎn)化法，以及370°C +/_餾分的催化裂化以獲得汽油。雖然有上述提高，本領(lǐng)域需要簡化的更經(jīng)濟的工藝，其能處理更寬范圍的烴原料， 尤其是成本上優(yōu)越的金屬污染和進料并將高重量百分?jǐn)?shù)的這樣的進料轉(zhuǎn)化為可用作用于催化裂化工藝的進料的可蒸發(fā)原料。具有能充分進料催化裂化聯(lián)合體的單個容器的簡化工藝和設(shè)備也是合乎需要的，例如但不限于具有多個裂化設(shè)備的PCC或FCC聯(lián)合體。發(fā)明概述一方面，本發(fā)明提供了用于在簡單的蒸發(fā)和/或分離工藝中處理金屬污染的液態(tài)烴進料物流以提供至催化裂化工藝(在一些實施方案中至CPP工藝)的大餾分原料(例如合適的至少90wt. %或至少95wt. %或甚至至少98wt. %原料)的方法。重質(zhì)液體烴進料物流，特別是具有相當(dāng)大量的金屬(例如至少lOppmw)、灰分和/或非揮發(fā)性組分的那些沒有更潔凈的、高位值進料物流昂貴(更“優(yōu)越”)，因此對于用作催化裂化、FCC或CPP進料物流更合乎需要。示例性的更優(yōu)越的進料可包括但不限于常壓和減壓蒸餾底部物流或殘油物流、其它“殘油”物流、金屬污染的烴物流、全原油物流、受損(distressed)或污染的瓦斯油物流、直餾原油、浙青質(zhì)-和/或焦油-負(fù)載的物流及其混合物(總稱為“殘油”或“殘油物流”)。這樣的物流包括具有超過650 T (3430C )的終沸點和/或至少IOppmw金屬含量的餾分。相應(yīng)地，擁有能利用這些更重質(zhì)的和/或其它方面“優(yōu)越”的烴原料且能比現(xiàn)有的催化裂化進料、工藝和設(shè)備更有效地生產(chǎn)輕質(zhì)烯烴的催化裂化工藝是合乎需要的。在一個實施方案中，本發(fā)明包括用于形成輕質(zhì)烯烴的方法，其包括(a)將包含至少IOppmw金屬的烴原料加熱以蒸發(fā)至少90wt. %的烴原料；(b)在分離罐中將具有小于 IOppmw金屬的烴蒸氣部分與未蒸發(fā)的含殘油部分分離；以及(c)將該烴蒸氣進料到催化裂化工藝以形成輕質(zhì)烯烴。在一個實施方案中，分離的蒸氣部分包含小于或不大于5ppmw的金屬。在烴中的金屬含量可如通過ASTM D-5863，“用于通過原子吸收光譜測定原油、和殘余燃料中鎳、釩、 鐵和鈉的標(biāo)準(zhǔn)測試方法”測定。在其它方面，該方法可進一步包括在間接熱交換器中加熱所述含殘油的烴原料并將加熱過的含殘油烴原料進料到所述分離罐。在另一個實施方案中，該方法進一步包括用浸入式加熱器、往所述罐引入蒸汽、和往所述罐引入加熱的氣體中的至少一種及它們的組合內(nèi)部加熱分離罐。在其它實施方案中，該方法可進一步包括在分離罐的上游加氫處理該烴原料。在其它實施方案中，該方法進一步包括在分離罐的上游減粘裂化該烴原料。
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附圖簡要說明

圖1是用于進行發(fā)明的一個實施方案的系統(tǒng)的圖解。圖2是用于進行發(fā)明的另一個實施方案的系統(tǒng)的圖解。實施方案的詳細說明已知各種催化裂化工藝用于將重質(zhì)烴轉(zhuǎn)化為較輕質(zhì)的烯烴，包括催化熱解工藝、 流化催化裂化工藝、高強度流化催化裂化工藝以及深度催化裂化工藝，其中的任何工藝可與本發(fā)明結(jié)合使用。如上所述，用于各種催化裂化工藝的一些催化劑由精煉原料中的一般污染物受到減活化作用，特別是由原料中自然存在的金屬(包括無機鹽)。在本文以其全部內(nèi)容引入的美國專利No. 6，420，621中公開的工藝(也稱為催化熱解工藝(CPP))尤其對用于其的原料中的金屬內(nèi)容物敏感。該工藝可用于來自精煉氣體的烴、液態(tài)烴的單獨熱解或共進料熱解至重質(zhì)殘余物。催化熱解工藝(CPP)采用低含量金屬(< 5ppm)的原料時更為有效。原油或其含殘油餾分、尤其是常壓殘油、真空殘油或任何含浙青質(zhì)的精煉或化學(xué)中間體物流可以是發(fā)明方法的優(yōu)選進料。當(dāng)該進料包含大于0. Iwt. %或優(yōu)選大于 5. Owt. %浙青質(zhì)時，分離罐或蒸氣/液體分離器有利地用于在進入催化裂化器裝置之前除去至少部分浙青質(zhì)。優(yōu)選的進料包括以至少lOppmw，甚至至少IOOppmw或甚至至少200ppmw 的濃度具有高濃度金屬如釩和/或鎳的烴進料、多環(huán)芳香烴，特別是那些雜環(huán)含量高的、焦油以及撥頂原油。“撥頂原油”可定義為大致具有沸點500-600下(260-315°C )的餾分以及更高級的餾分，但低于其中發(fā)生明顯裂化的溫度，例如650下-700下(340-370°C)；經(jīng)常將撥頂原油用作常壓殘油的同義詞。該優(yōu)選的進料可以含或者不含可測數(shù)量的殘油。發(fā)明的一些優(yōu)選實施方案將在下文結(jié)合附圖1和2描述。然而，在不偏離本發(fā)明的情況下替代的實施方案是可能的。在附圖中同樣編號的部件表示同樣的設(shè)備。在提高效率和降低精煉成本的努力中，本發(fā)明涉及這樣的方法，其中(圖1)在上述催化裂化工藝之前，可將含殘油的烴進料1如原油、常壓殘油以及染污的重質(zhì)進料(即 “優(yōu)越的進料”)預(yù)處理而不進行蒸餾從中除去金屬，在任一分離罐10(也稱為閃蒸分離器 (未顯示))中，其中將蒸發(fā)的烴通過該工藝與富有金屬內(nèi)容物的含殘油的液相(7)分離。 產(chǎn)生的用于裂化的蒸報相產(chǎn)物基本上不含金屬(例如< 5ppmw)，甚至來自具有直至100% 殘油的進料。本文所用的殘油指的是重石油化合物的復(fù)雜混合物，另外在本領(lǐng)域稱為殘渣或殘余物。常壓殘油是當(dāng)最重的餾出產(chǎn)物的終點名義上是650下(343 °C)時在常壓蒸餾中產(chǎn)生的底部產(chǎn)物，并被稱作650 °F+(343°C+)殘油。真空殘油是當(dāng)最重的餾出產(chǎn)物名義上是1050下(5660C )時在真空下來自塔的底部產(chǎn)物，并被稱為1050 °F+(566°C+)殘油。該1050 °F+(566°C+)部分包含浙青質(zhì)，其能導(dǎo)致設(shè)備的腐蝕和結(jié)垢。本文所用的術(shù)語“殘油”除非另有說明指的是650 T +(343 0C +)殘油和1050 T +(565 °C +)殘油； 注意的是650下+(343°C+)殘油包括1050 °F+(565°C+)殘油。根據(jù)該方面，將沸點在 650 0F +(3430C +)內(nèi)的殘油直至1050 0F +(565°C +)沸點餾分的至少一部分在分離罐中蒸發(fā)。術(shù)語“閃蒸罐”、“閃蒸釜”、“分離罐”和“分離釜”在本文可互換地使用。它們本身在本領(lǐng)域是熟知的，通常指的是將蒸氣相與液相分離的容器或系統(tǒng)。術(shù)語“閃蒸”通常指的是通過降低壓力和/或提高溫度促成在容器中的至少部分材料從液體到蒸氣的相變。蒸汽的加入可進一步通過降低烴分壓而促進閃蒸分離，促進650 °F+(343°C+)到 1050 0F +(5660C +)殘油餾分，甚至 750 0F +(399°C +)到 1050 0F +(566°C +)(以及優(yōu)選甚至相當(dāng)大部分的1100 T +(593°C +))殘油餾分的轉(zhuǎn)化和蒸發(fā)，和從而降低或防止結(jié)垢。在一個優(yōu)選實施方案中，將材料通過減粘裂化該進料或其一部分來處理，以及進一步溫和熱裂化以底部產(chǎn)物為代價來提高氣相的比例。在一些分離過程如在高壓分離器和 /或閃蒸分離器中，可將進料材料分離為底部、基本上液相餾分和頂部、基本上氣相餾分。蒸氣餾分還可包含衍生自殘油餾分的組分。底部或液相可在其中包含殘油餾分。優(yōu)選，底部餾分和蒸氣餾分流出物兩者每種都包含衍生自殘油餾分的組分，盡管底部流出物的殘油餾分的組成不同于蒸氣流出物。由此，可將蒸氣物流和底部物流中的每種蒸汽裂化。優(yōu)選的分離罐或蒸氣液體分離裝置及它們與熱解裝置整合之前已經(jīng)描述在美國專利申請公開Nos. 2004/0004022,20040004027和2004/00040 ,以及更近地在美國申請序列號于2005年2月28日提交的Nos. 11/068，615，于2004年5月21日提交的10/851，486， 于2004年5月21日提交的10/851，546,于2004年5月21日提交的10/851，878，于 2004年5月21日提交的10/851，494，于2004年5月21日提交的10/851，487，于2004 年5月21日提交的10/851,434，于2004年5月21日提交的10/851,495，于2004年5 月21日提交的10/851，730，于2004年5月21日提交的10/851，500，于2005年5月20 日提交的11/134，148，于2004年10月沘日提交的10/975,703，于2004年7月14日提交的10/891,795，于2004年7月14日提交的10/891，981，于2004年7月16日提交的10/893，716，于2004年12月10日提交的11/009，661，于2005年7月8日提交的 11/177，076 ；和于2005年9月20日提交的11/231，490。在對本發(fā)明來說有效作為閃蒸釜有效的另一種優(yōu)選設(shè)備作為“蒸氣/液體分離器”描述在美國專利No. 6，632，351中。在本發(fā)明的方法中，分離罐優(yōu)選在800 T (約425°C )和850 °F (約455°C )之間，并且一般也不超過900下(約482°C)的溫度下運行。使材料通過分離罐以獲得頂部蒸氣和液體底部物流在本文稱作“閃蒸”且可進一步促進直至650下(343 0C )或者甚至直至 750 T (3990C )沸騰的殘油的基本上完全蒸發(fā)，除了在一些情況中對于雜質(zhì)如浙青質(zhì)外。幾乎所有的含殘油的烴進料可以蒸發(fā)，且由于金屬和殘油是非揮發(fā)性的，它們保留在液相7中。為了是經(jīng)濟的，殘余液相的數(shù)量應(yīng)當(dāng)控制到盡可能小，但不能小至金屬沉淀的程度。大略地90-98wt. %的進料可以蒸發(fā)，因此降低在蒸發(fā)的烴部分中的金屬濃度至小于IOppm(Wt)，或者甚至小于5ppm(wt)并送到催化裂化工藝。將殘留的未蒸發(fā)烴液相作為底部物流3從分離罐10抽出。烴進料的蒸發(fā)可在分離罐10上游的熱交換器15中，或者通過熱源如浸入式加熱器(未顯示)，在分離罐10中進行。或者可將熱蒸汽或輕氣體通過高溫汽汽入口管5 (其還可蒸發(fā)進料)在分離罐之前或分離罐中直接注入進料中。進料蒸發(fā)的溫度可從800下(約 4250C )到 1000 0F (約 538°C )，甚至從 85O 0F (約 455°C )到 9OO 0F (約 482°C )，壓力在從40psig (約276kPa)到200psig (約1379kPa)。分離罐應(yīng)當(dāng)具有充分的橫截面積以確保蒸氣脫離液體。當(dāng)進料在分離罐中蒸發(fā)時，這一點尤其重要。有利地，僅需要一個分離罐用于全部催化裂化聯(lián)合體；以及分離罐10可以與一個或多個單獨的催化裂化工藝反應(yīng)器20整合來用于熱整合?？蓪碜苑蛛x罐10的蒸氣通過頂部蒸氣排出管2直接傳送到催化裂化反應(yīng)器20，或者可冷凝和保存在儲罐中。在蒸發(fā)液體烴進料時，在分離罐底部的包含在液相7中的至少一些殘油被減粘裂化(即熱裂化)為輕烴，其將在罐內(nèi)的溫度下蒸發(fā)并增加用于催化裂化器的合適進料的體積。本文所用的術(shù)語“加氫處理”定義為包括在氫存在下加工烴進料以氫化或以其它方式導(dǎo)致氫與至少部分進料反應(yīng)的那些過程。這包括但不限于在氫存在下在加氫處理步驟中加熱含殘油烴進料物流的步驟，優(yōu)選也在壓力下。加氫處理可包括但不限于稱作加氫精制、加氫處理、加氫脫硫(HDQ、加氫脫氮(HDN)、加氫脫氧(HDO)和加氫裂化的過程。根據(jù)圖2中說明的實施方案，離開分離罐10的蒸發(fā)的烴2可在加氫處理裝置11 中加氫處理，然后將加氫處理過的進料2'進料到催化裂化反應(yīng)器20中，其中形成較輕的烯烴并通過管4離開。加氫處理反應(yīng)器11還可以與蒸汽重整裝置12流體連通以將甲烷6 轉(zhuǎn)化為氫8以提供加氫處理裝置。氫8可由任何便利的來源提供至加氫處理裝置11。在離開催化裂化反應(yīng)器20時，至少部分含殘油進料1已經(jīng)升級到輕(C2-C6)烯烴的物流4。在本發(fā)明的另一個實施方案中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)使含殘油的烴原料在劇烈的條件下加氫處理能產(chǎn)生特別適用于催化熱解反應(yīng)器的原料，如描述在美國專利No. 6，420，621中的。催化熱解工藝(CPP)將熱和催化裂化工藝結(jié)合以類似于常規(guī)的熱或蒸汽裂化產(chǎn)生烯烴和芳香族產(chǎn)物。CPP反應(yīng)器類似于常規(guī)的FCC反應(yīng)器，但在高溫(比FCC過程大超過150°C )下運行并類似于蒸汽裂化采用蒸汽作為稀釋劑。然而，如上所述的，包含CPP反應(yīng)器和催化劑的催化裂化反應(yīng)器尤其對進料中高含量的金屬敏感，因為在該過程中涉及的高溫傾向于蒸發(fā)較大數(shù)量的殘油，其會在催化劑床上產(chǎn)生不希望有的灰分(金屬)沉積。因此，以降低烴殘油含量并大大降低乃至從含殘油的原料消除天然存在的金屬來預(yù)處理用于這樣的反應(yīng)器的含殘油烴原料將是有利的。殘油加氫處理描述在美國專利申請公開No. 2007/0090018中，將其在此以其全部內(nèi)容引入作為參考。根據(jù)本發(fā)明的殘油加氫處理可在至少約600°F (315°C)的溫度下進行， 優(yōu)選至少約650 0F (3430C )，更優(yōu)選至少約750 0F (399°C )。優(yōu)選、壓力為至少1800psig。 根據(jù)本發(fā)明的方法的一些實施方案，加氫處理可在從約500下到約900下(482 °C) 的溫度下進行，優(yōu)選從約650 0F (3430C )到900 0F (482°C )，更優(yōu)選從約700 0F (371°C ) 到900 0F (4820C )，更優(yōu)選從約750 0F (399°C )到約900 0F (482°C )，以及仍更優(yōu)選從約750 0F (3990C )到約800 0F (427°C )。在一些實施方案中，優(yōu)選的壓力為從約500到 10，OOOpsig，優(yōu)選可采用1000到4000psig,以及更優(yōu)選從約1500到3000psig。優(yōu)選的液時空速可以從約0. 1到5，優(yōu)選0. 25到1。至加氫轉(zhuǎn)化區(qū)域的氫供給速率(補充和循環(huán)氫) 可在每桶烴進料從約500到約20，000標(biāo)準(zhǔn)立方英尺，優(yōu)選每桶約2，000到5，000標(biāo)準(zhǔn)立方英尺。加氫處理可以采用單個區(qū)域或多個加氫處理區(qū)域來進行，例如并聯(lián)或串聯(lián)的兩個或多個加氫處理區(qū)域。例如，在一個實施方案中，第一區(qū)域可包含目的是聚集從原料除去的大部分金屬的第一催化劑以及第二區(qū)域可包含目的是最大化雜原子去除和芳香化合物氫化的第二催化劑。在另一個實施方案中，第一催化劑目的可以是聚集從原料中除去的大部分金屬，具有第二催化劑的第二區(qū)域目的是最大化雜原子去除以及具有第三催化劑的第三區(qū)域目的是提高芳香化合物氫化。根據(jù)本發(fā)明，殘油加氫處理優(yōu)選可在比常規(guī)加氫處理過程進行的更嚴(yán)峻的溫度和壓力下進行。在一個實施方案中，該加氫處理優(yōu)選可在高于650 T (3430C )以及直至在加氫過程期間產(chǎn)生大量的烴殘油裂化的溫度如約750 T (3990C )到約800 T (427°C )下進行。這不僅產(chǎn)生加氫殘油組分，而且裂化或分解大部分的殘油組分為輕質(zhì)餾分，其與注入的蒸汽一起有助于蒸汽裂化器中的蒸發(fā)和熱處理。輕質(zhì)餾分與注入的蒸汽一起有助于轉(zhuǎn)化、 裂化和蒸汽裂化器內(nèi)如裂化器管道內(nèi)殘油物流的進一步蒸發(fā)和熱處理。在一些實施方案中，將用于分離的裝置與催化裂化反應(yīng)器整合。從而，分離過程可基本上在裂化工藝內(nèi)或緊密接近于裂化工藝的地方內(nèi)進行。在其它實施方案中，加氫處理可與催化裂化反應(yīng)器整合。從而，催化裂化反應(yīng)器可基本上同時加氫處理進來的進料，或者在裂化容器內(nèi)或在緊密接近裂化容器的地方內(nèi)。當(dāng)殘油加氫處理與裂化反應(yīng)器整合時，該過程可用于生產(chǎn)有用的產(chǎn)物如烯烴和/或芳香化合物。殘油加氫處理提高了烯烴產(chǎn)率、降低了金屬含量并容許含殘油原料如未分餾的原油直接進料到裂化反應(yīng)器中。殘油加氫處理優(yōu)選包括提高包含殘油的全原油或原油餾分的氫含量至少約 Iwt. %，更優(yōu)選1. 5wt. %以及最優(yōu)選至來自加氫處理器的幾乎飽和或完全飽和的進料物流流出物。在一些實施方案中，優(yōu)選來自加氫處理器的流出物具有超過12. 5wt. %以及更優(yōu)選超過13wt. %的氫含量。提高全原油、原油餾分或其它原料的氫含量可用來使得其氫化產(chǎn)物適于進料到用于裂化的熱解裝置，從而產(chǎn)生更有價值的最終產(chǎn)物如烯烴。由此，可將較低成本的催化熱解反應(yīng)器進料用于產(chǎn)生烯烴。合適的較低價值的進料一般包括重質(zhì)原油、具有高濃度殘油、高硫、高TAN、高芳香族化合物和/或低氫含量的那些烴原料。原油或原油餾分的氫化和污染物的去除可促進將這樣的流出物，包括蒸發(fā)的殘油餾分例如1050 T (565°C ) 和低級餾分或1100 0F (5930C )和低餾分的組分，以及甚至一些1400 0F (760°C )和低沸點餾分直接進料到用于生產(chǎn)有價值的石油化學(xué)品如烯烴的催化裂化反應(yīng)器，而沒有不合需要的結(jié)垢且不導(dǎo)致焦油和焦炭不合需要的產(chǎn)生。在其它方面，本發(fā)明包括用于形成輕質(zhì)烯烴的方法，其包括(a)加氫處理包含至少約IOppmw金屬的液態(tài)烴原料以形成加氫處理的原料；(b)采用焦油分離罐將所述加氫處理的原料分離為(i)具有小于約IOppmw金屬的烴蒸氣流出物，該蒸發(fā)的部分包含至少 90wt. %的該加氫處理的原料，和(ii)該原料的未蒸發(fā)的含殘油部分；以及(c)將該烴蒸氣流出物進料到催化裂化工藝以形成輕質(zhì)烯烴。在其它實施方案中，該方法進一步包括在將至少部分減粘裂化原料進料到催化裂化工藝之前減粘裂化至少部分含殘油的烴原料。在仍然其它實施方案中，該方法進一步包括進一步加氫處理該原料的未蒸發(fā)的含殘油部分的至少一部分。根據(jù)其它方面，本發(fā)明包括用于形成輕質(zhì)烯烴的催化裂化系統(tǒng)，其包括(a)用于加熱包含至少IOppmw金屬的液態(tài)烴物流以蒸發(fā)至少90wt. %的該物流的裝置；(b)用于分離具有小于IOppmw金屬的蒸發(fā)的烴部分和液態(tài)烴部分的分離罐；和(c)用于裂化至少部分蒸發(fā)部分的與分離罐流體連通的催化裂化反應(yīng)器。在其它實施方案中，該分離罐具有烴進料入口、頂部蒸氣出口和底部液體出口，以及其中該催化裂化反應(yīng)器與頂部蒸氣出口流體連通。在該系統(tǒng)的一些實施方案中，該催化裂化反應(yīng)器包含催化熱解工藝反應(yīng)器、流化催化裂化反應(yīng)器、高強度流化催化裂化反應(yīng)器和深度催化裂化反應(yīng)器的至少一種。
在其它系統(tǒng)實施方案中，用于加熱的裝置包括在分離罐上的蒸汽入口。根據(jù)其它實施方案，用于加熱的裝置包括在分離罐內(nèi)的浸入式加熱器。在仍然其它實施方案中，用于加熱的裝置包括爐對流部分和配置在分離罐上游的間接熱交換器的至少一種。在其它實施方案中，該系統(tǒng)可進一步包含配置在催化裂化反應(yīng)器上游的加氫處理
直ο在其它實施方案中，將用于分離的裝置與催化裂化反應(yīng)器整合。在其它方面，本發(fā)明包括用于裂化含殘油烴原料的設(shè)備，其包括熱源、分離罐和催化熱解反應(yīng)器，該催化熱解反應(yīng)器用于在其中裂化來自分離罐的烴進料的蒸發(fā)餾分。在另一個實施方案中，該設(shè)備進一步包括配置在催化熱解反應(yīng)器上游的加氫處理
直ο在其它實施方案中，熱源包括間接熱交換器、爐對流部分、浸入式加熱器和分離罐上的蒸汽入口管的至少一種。在其它實施方案中，本發(fā)明的方法包括加熱在分離罐中的含殘油烴原料，如通過采用內(nèi)熱源如浸入式加熱元件或浸入式加熱盤管或熱交換器盤管，或者通過將蒸汽或其它熱氣或材料引入該罐，優(yōu)選進入罐的流體容納部分。在另一個實施方案中，將熱源配置在分離罐的上游以及該熱源包含爐對流部分、 間接熱交換器的至少一種及其組合。在一些實施方案中，該分離罐將進入分離罐的至少90wt. %的該烴原料分離為所述原料的頂部蒸發(fā)部分以及將蒸發(fā)部分進料到所述催化熱解反應(yīng)器。在其它實施方案中，發(fā)明的方法和/或設(shè)備將在蒸發(fā)餾分中的金屬含量降低至小于 5ppmw0在另一個實施方案中，該過程和/或設(shè)備進一步地包括減粘裂化該殘油。在發(fā)明方法的另一方面，將熱源提供在分離罐內(nèi)或為分離罐內(nèi)在的，以及可例如包含入口使得蒸汽和/或熱氣可在分離罐內(nèi)提供以提供熱量。在其它實施方案中，分離罐內(nèi)的熱源可通過其中的浸入式加熱器提供，以及任選地也可將蒸汽和/或氣流提供在罐內(nèi)。在另一個實施方案中，催化裂化工藝選自催化熱解工藝、流化催化裂化工藝、高強度流化催化裂化工藝和深度催化裂化工藝，且經(jīng)常優(yōu)選為催化熱解工藝。在其它實施方案中，該含殘油的烴原料包含至少IOOppmw的金屬或者甚至至少 200ppmw 金屬。在一個實施方案中，用于該方法的原料可包含至少IOwt. %或至少50wt. %，或者甚至至少90wt. %的未分餾的原油。在一些實施方案中，至少IOwt. %以及優(yōu)選至少50wt. %的烴原料可包含以下的至少一種未分餾的原油、常壓蒸餾底部物流、真空蒸餾底部物流、裂化后殘油物流、其它殘油物流、金屬污染的烴物流、全原油物流、受損(distressed)或污染的瓦斯油物流、直餾原油、浙青質(zhì)負(fù)載的物流、焦油負(fù)載的物流、包含具有超過343°C的終沸點和至少IOppmw金屬含量的烴進料、及其混合物。在其它方面，本發(fā)明還可包括
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1.用于形成輕質(zhì)烯烴的方法，包括(a)將包含至少IOppmw金屬的烴原料加熱以蒸發(fā)至少90wt. %的烴原料；(b)在分離罐中將具有小于IOppmw金屬的烴蒸氣部分與未蒸發(fā)的含殘油部分分離；以及(c)將該烴蒸氣進料到催化裂化工藝以形成輕質(zhì)烯烴。2.第1段的方法，進一步包括在間接熱交換器中加熱所述含殘油烴原料并將加熱過的含殘油烴原料進料到所述分離罐。3.第1或2段的方法，進一步包括在分離罐中加熱所述含殘油烴原料。4.根據(jù)任一前述段落的方法，進一步包括采用浸入式加熱器、往所述罐引入蒸汽、 和往所述罐引入加熱的氣體中的至少一種、以及它們的組合內(nèi)部加熱所述分離罐。5.第1段的方法，進一步包括在所述分離罐的上游減粘裂化所述烴原料。6.第1段的方法，進一步包括采用間接熱交換、對流加熱、蒸汽、熱氣、所述分離罐內(nèi)的浸入式加熱器中的至少一種、及它們的組合加熱所述烴物流。7.第1段的方法，其中所述催化裂化工藝選自催化熱解工藝、流化催化裂化工藝、 高強度流化催化裂化工藝和深度催化裂化工藝。8.采用前述段落任一項的方法用于形成輕質(zhì)烯烴的催化裂化系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含(a)用于加熱包含至少IOppmw金屬的液態(tài)烴物流以蒸發(fā)至少90wt. %的該物流的
裝置；(b)用于分離具有小于IOppmw金屬的蒸發(fā)的烴部分和液態(tài)烴部分的分離罐；和(c)用于裂化至少一部分蒸發(fā)部分的與分離罐流體連通的催化裂化反應(yīng)器。9.第8段的催化裂化系統(tǒng)，其中該分離罐具有烴進料入口、頂部蒸氣出口和底部液體出口，以及其中所述催化裂化反應(yīng)器與所述頂部蒸氣出口流體連通。10.第8段的催化裂化系統(tǒng)，其中該催化裂化反應(yīng)器包括催化熱解工藝反應(yīng)器、流化催化裂化反應(yīng)器、高強度流化催化裂化反應(yīng)器和深度催化裂化反應(yīng)器的至少一種。11.第8段的催化裂化系統(tǒng)，其中用于加熱的裝置包括分離罐上的蒸汽入口、分離罐上的熱氣入口、配置在分離罐上游的間接熱交換器、蒸汽裂化爐對流部分和分離罐內(nèi)的浸入式加熱器的至少一種。12.根據(jù)前述段落任一項的催化裂化系統(tǒng)，進一步包括配置在所述催化裂化反應(yīng)器的上游的加氫處理裝置。13.第12段的催化裂化系統(tǒng)，其中該分離罐與該催化裂化反應(yīng)器整合。14.根據(jù)前述任一段落的方法、設(shè)備或系統(tǒng)，其中分離罐將進入分離罐的至少 90wt. %的烴原料分離為頂部蒸發(fā)部分，其中將蒸發(fā)部分進料到催化熱解反應(yīng)器。15.根據(jù)前述任一段落的方法、設(shè)備或系統(tǒng)，其中所述烴原料包括含有如下至少一種的烴進料的至少一部分未分餾的原油、常壓蒸餾底部物流、真空蒸餾底部物流、裂化后殘油物流、其它殘油物流、金屬污染的烴物流、全原油物流、受損或污染的瓦斯油物流、直餾原油、浙青質(zhì)負(fù)載的物流、焦油負(fù)載的物流、包含具有超過343°C的終沸點和至少IOppmw的金屬含量的餾分的烴物流、及其混合物。盡管本發(fā)明已經(jīng)參考特定的實施方案進行了描述和具體說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解該發(fā)明適用于不一定在本文中說明的變化形式。然后，為此，對于確定本發(fā)明的試劑范圍的目的，應(yīng)當(dāng)主要參考所附權(quán)利要求。
權(quán)利要求
1.用于形成輕質(zhì)烯烴的方法，包括(a)將包含至少IOppmw金屬的烴原料加熱以蒸發(fā)至少90wt.%的所述烴原料；(b)在分離罐中將具有小于IOppmw金屬的烴蒸氣部分與未蒸發(fā)的含殘油部分分離；以及(c)將所述烴蒸氣進料到催化裂化工藝以形成輕質(zhì)烯烴。
2.權(quán)利要求1的方法，其中所述分離的烴蒸氣部分具有小于5ppmw的金屬。
3.權(quán)利要求1的方法，進一步包括在間接熱交換器中加熱所述含殘油烴原料并將加熱過的含殘油烴原料進料到所述分離罐。
4.權(quán)利要求1的方法，進一步包括在所述分離罐中加熱所述含殘油烴原料。
5.權(quán)利要求1的方法，進一步包括采用浸入式加熱器、往所述罐引入蒸汽、和往所述罐引入加熱的氣體中的至少一種、以及它們的組合內(nèi)部加熱所述分離罐。
6.權(quán)利要求1的方法，進一步包括在所述分離罐的上游加氫處理所述烴原料。
7.權(quán)利要求1的方法，進一步包括在所述分離罐的上游減粘裂化所述烴原料。
8.權(quán)利要求1的方法，進一步包括采用間接熱交換、對流加熱、蒸汽、熱氣、所述分離罐內(nèi)的浸入式加熱器中的至少一種、以及它們的組合加熱所述烴物流。
9.權(quán)利要求1的方法，其中所述催化裂化工藝選自催化熱解工藝、流化催化裂化工藝、 高強度流化催化裂化工藝和深度催化裂化工藝。
10.權(quán)利要求1的方法，其中所述含殘油的烴原料包含未分餾的原油。
11.用于形成輕質(zhì)烯烴的方法，包括(a)加氫處理包含至少約IOppmw金屬的液態(tài)烴原料以形成加氫處理的原料；(b)采用焦油分離罐將所述加氫處理的原料分離為(i)具有小于約IOppmw金屬的烴蒸氣流出物，所述蒸發(fā)的部分包含至少90wt. %所述加氫處理的原料，和(ii)所述原料的未蒸發(fā)的含殘油部分；和(c)將所述烴蒸氣流出物進料到催化裂化工藝以形成輕質(zhì)烯烴。
12.權(quán)利要求11的方法，進一步包括減粘裂化至少部分所述含殘油的烴原料，然后將至少部分所述減粘裂化的原料進料到所述催化裂化工藝。
13.權(quán)利要求11的方法，進一步包括進一步加氫處理所述原料的所述未蒸發(fā)的含殘油部分的至少一部分。
14.權(quán)利要求11的方法，其中所述催化裂化工藝包括催化熱解工藝。
15.用于形成輕質(zhì)烯烴的催化裂化系統(tǒng)，包括(a)用于加熱包含至少IOppmw金屬的液態(tài)烴進料物流以蒸發(fā)至少90wt.%所述進料物流的裝置；(b)用于將所述加熱的液態(tài)烴進料物流分離為具有小于IOppmw金屬的蒸發(fā)的烴部分和液態(tài)烴部分的分離罐；以及(c)用于裂化至少部分所述蒸發(fā)的烴部分的與所述分離罐流體連通的催化裂化反應(yīng)ο
16.權(quán)利要求15的催化裂化系統(tǒng)，其中所述分離罐具有烴進料入口、頂部蒸氣出口和底部液體出口，以及其中所述催化裂化反應(yīng)器與所述頂部蒸氣出口流體連通。
17.權(quán)利要求15的催化裂化系統(tǒng)，其中所述催化裂化反應(yīng)器包括催化熱解工藝反應(yīng)器、流化催化裂化反應(yīng)器、高強度流化催化裂化反應(yīng)器和深度催化裂化反應(yīng)器中的至少一種。
18.權(quán)利要求15的催化裂化系統(tǒng)，進一步包括配置在所述催化裂化反應(yīng)器的上游的加氫處理裝置。
19.權(quán)利要求15的催化裂化系統(tǒng)，其中所述分離罐與所述催化裂化反應(yīng)器整合。
20.用于裂化含殘油的烴原料的設(shè)備，包括熱源、分離罐和催化熱解反應(yīng)器，所述催化熱解反應(yīng)器用于在其中裂化來自所述分離罐的烴原料的蒸發(fā)部分。
21.權(quán)利要求20的設(shè)備，進一步包括配置在所述催化熱解反應(yīng)器的上游的加氫處理裝置。
22.權(quán)利要求20的設(shè)備，其中所述熱源包括以下的至少一種間接熱交換器、爐對流部分、浸入式加熱器和在所述分離罐上的蒸汽入口管。
23.權(quán)利要求20的設(shè)備，其中將所述熱源配置在所述分離罐的上游以及所述熱源包括爐對流部分、間接熱交換器的至少一種及其組合。
24.權(quán)利要求20的設(shè)備，其中所述分離罐將進入分離罐的至少90wt.%的所述烴原料分離為所述原料的頂部蒸發(fā)部分以及將該蒸發(fā)部分進料到所述催化熱解反應(yīng)器。
25.權(quán)利要求20的設(shè)備，其中所述烴原料包含以下至少一種的至少一部分未分餾的原油、常壓蒸餾底部物流、真空蒸餾底部物流、裂化后殘油物流、其它殘油物流、金屬污染的烴物流、全原油物流、受損或污染的瓦斯油物流、直餾原油、浙青質(zhì)負(fù)載的物流、焦油負(fù)載的物流、包含具有超過343°C的終沸點和至少IOppmw的金屬含量的餾分的烴物流、及其混合物。
全文摘要
用于形成輕質(zhì)烯烴的方法、設(shè)備和系統(tǒng)，該方法包括加熱含有至少10ppmw金屬的含殘油的烴原料以蒸發(fā)至少90wt.％的所述烴原料；在分離罐中將具有小于10ppmw金屬的烴蒸氣部分與未蒸發(fā)含殘油的部分分離；以及將所述烴蒸氣進料到催化裂化工藝以形成輕質(zhì)烯烴。
文檔編號C10G55/06GK102471697SQ201080029810
公開日2012年5月23日 申請日期2010年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月1日
發(fā)明者P·F·柯森科思恩 申請人:?？松梨诨瘜W(xué)專利公司