对原油进行集成浆液加氢处理和蒸汽热解来生产石油化学产品制造技术

提供了一种用于由原油原料生产烯烃和芳香族石油化学产品的集成浆液加氢处理和蒸汽热解工艺。在加氢处理区中，在氢气存在下，在可有效产生具有增加的氢气含量的流出物的条件下，将原油、蒸汽热解残余液体馏分和浆液残余物组合并加以处理。在可有效产生混合产物流与蒸汽热解残余液体馏分的条件下用蒸汽对所述流出物进行热裂化。分离混合产物流，且回收烯烃和芳烃，并且对氢气进行纯化和再循环。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请本申请要求2012年3月20日提交的美国临时专利申请号61/613,272和2013年3月15日提交的美国临时专利申请号61/785,932的优先权权益，该两文献以引用的方式并入本文中。专利技术背景专利
本专利技术涉及一种由进料(包括原油)生产如轻质烯烃和芳烃等石油化学产品的集成浆液加氢处理和蒸汽热解工艺。相关技术说明低级烯烃(例如乙烯、丙烯、丁烯和丁二烯)和芳烃(例如苯、甲苯和二甲苯)是广泛用于石油化工和化学工业的基本中间物。热裂化或蒸汽热解是典型地在蒸汽存在下和在无氧条件下形成这些材料的工艺的一种主要类型。蒸汽热解的原料可以包括石油气体和馏分，如石脑油、煤油和瓦斯油。在原油精炼中，这些原料的可用性常常受到限制，并且需要昂贵的能量密集型工艺步骤。已经使用重质烃作为蒸汽热解反应器的原料进行了研究。常规重质烃热解操作中的一个主要缺点是焦炭形成。举例来说，用于重质液体烃的蒸汽裂化工艺公开在美国专利号4,217,204中，其中将熔融盐雾引入到蒸汽裂化反应区中，以试图将焦炭形成减到最少。在一个使用康拉逊残碳为3.1重量％的阿拉伯轻质原油的实施例中，在熔融盐存在下，裂化设备能够连续操作624小时。在不加入熔融盐的对比例中，蒸汽裂化反应器在仅5小时后就因为反应器中形成焦炭而被阻塞并且变得不可操作。另外，使用重质烃作为蒸汽热解反应器的原料时烯烃和芳烃的产率和分布与使用轻质烃原料时的不同。重质烃与轻质烃相比具有较高的芳烃含量，如较高的矿务局相关指数(BMCI)所指示。BMCI是原料芳香度的度量，且计算如下:BMCI＝87552/VAPB+473.5*(sp.gr.)-456.8    (1)其中：VAPB＝体积平均沸点(兰氏度)，且sp.gr.＝原料的比重。当BMCI减小时，预期乙烯产率增加。因此，高石蜡或低芳烃进料通常优选进行蒸汽热解，以便在反应器旋管部分中获得所需烯烃的较高产率且避免存在较多不希望的产物和焦炭形成。Cai等,“Coke Formation in Steam Crackers for Ethylene Production,”Chem.Eng.& Proc.,第41卷,(2002),199–214中已经报告了蒸汽裂化器中的绝对焦炭形成速率。总体来说，绝对焦炭形成速率呈烯烃>芳烃>石蜡烃这样的升序，其中烯烃表示重烯烃。为了能够响应于对这些石油化学产品的不断增长的需求，能以较大的量使用的其它类型进料，如未处理的原油，对生产商具有吸引力。使用原油进料将最小化或消除精炼的可能性，精炼是这些石油化学产品生产中的瓶颈。专利技术概述本文中的系统和工艺提供了一种集成有浆液加氢处理区以便允许直接处理原料(包括原油原料)以生产石油化学产品(包括烯烃和芳烃)的蒸汽热解区。提供了一种用于由原油原料生产烯烃和芳香族石油化学产品的集成浆液加氢处理和蒸汽热解工艺。在加氢处理区中，在氢气存在下，在可有效产生具有增加的氢气含量的流出物的条件下，将原油、蒸汽热解残余液体馏分和浆液残余物组合并加以处理。在可有效产生混合产物流与蒸汽热解残余液体馏分的条件下用蒸汽对所述流出物进行热裂化。分离混合产物流，且回收烯烃和芳烃，并且对氢气进行纯化和再循环。如本文中所使用，术语“原油”应理解为包括来自于常规来源的全原油，包括已经进行了一定的预处理的原油。术语原油还应该理解为包括已经进行了水-油分离和/或气-油分离和/或脱盐和/或稳定的原油。下文详细论述本专利技术工艺的其它方面、实施方案和优点。此外，应理解，前述信息和以下详细描述都仅仅是各种方面和实施方案的说明性实例，并且打算为理解所要求的特征和实施方案的特性和特征提供综述或框架。附图是说明性的，并且是为了加深对本专利技术工艺的各种方面和实施方案的理解而提供。附图简述将在下文且参考附图更详细地描述本专利技术，其中：图1是本文中所描述的集成工艺的一个实施方案的工艺流程图；图2A-2C是本文中所描述的集成工艺的某些实施方案中所使用的气-液分离装置的透视图、顶视图和侧视图的示意性说明；和图3A-3C是本文中所描述的集成工艺的某些实施方案中所使用的闪蒸容器中的气-液分离装置的截面视图、放大截面视图和顶部截面视图的示意性说明；专利技术详述包括集成浆液加氢处理和蒸汽热解工艺的工艺流程图示出于图1中。所述集成系统总体上包括浆液加氢处理区、蒸汽热解区和产品分离区。设置掺合区18，其包括一个或多个入口用于接收进料1、从蒸汽热解产物流再循环而来的氢气流2、来自于浆液加氢处理区4的浆液未转化残余物流17、来自于气-液分离部分36的残余液体馏分38和来自于产物分离区70的热解燃料油物流72。掺合区18还包括用于排出混合物流19的出口。浆液加氢处理区4包括用于接收混合物流19和必要时选用的补充氢气(未示出)的入口。浆液加氢处理区4还包括用于排出经过加氢处理的流出物10a的出口。蒸汽热解区30总体上包括可基于本领域中已知的蒸汽热解单元操作(例如在蒸汽存在下将热裂化进料加到对流部分)进行操作的对流部分32和热解部分34。在某些实施方案中，气-液分离区36包括在部分32与34之间。来自于对流区32的经过加热的裂化进料所通过被分馏的气-液分离区36可以是闪蒸分离装置、基于对蒸气和液体进行物理或机械分离的分离装置或包括这些装置类型中的至少一种的组合。在其它实施方案中，气-液分离区20包括在部分32的上游。物流10a在气-液分离区20中被分馏成气相和液相，所述气-液分离区可以是闪蒸分离装置、基于对蒸气和液体进行物理或机械分离的分离装置或包括这些装置类型中的至少一种的组合。有用的气-液分离装置示范为且参考图2A-2C和3A-3C。气-液分离装置的类似配置描述于美国专利公开号2011/0247500中，该案以全文引用的方式并入本文中。在这个装置中，蒸气和液体流经气旋几何结构，该装置在此以等温方式且以非常短的停留时间(在某些实施方案中小于10秒)并且以相对较低的压降(在某些实施方案中小于0.5巴)进行操作。总体来说，蒸气以循环模式旋转以产生力，其中较重的液滴和液体被捕获并且引导到液体出口作为可以再循环到掺合区18的液体残余物，而蒸气被引导通过蒸气出口作为热解部分34的装料37。在设置气-液分离装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于由原油生产烯烃类和芳香族石油化学产品的集成浆液加氢处理和蒸汽热解工艺，所述工艺包括：a.在浆液加氢处理区中，在氢气存在下，在可有效产生具有增加的氢气含量的流出物的条件下处理所述原油和得自于浆液残余物、蒸汽热解区内的经过加热的物流或混合产物流中的一者或多者的重质组分；b.在蒸汽热解区中，在可有效产生混合产物流的条件下对所述流出物进行热裂化；c.分离所述混合产物流；d.对步骤(c)中所回收的氢气进行纯化，并且将其再循环到步骤(a)；和e.从经过分离的混合产物流回收烯烃和芳烃。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.03.20 US 61/613,272;2013.03.14 US 61/785,9321.一种用于由原油生产烯烃类和芳香族石油化学产品的集成浆
液加氢处理和蒸汽热解工艺，所述工艺包括：
a.在浆液加氢处理区中，在氢气存在下，在可有效产生具有增
加的氢气含量的流出物的条件下处理所述原油和得自于浆液残余物、
蒸汽热解区内的经过加热的物流或混合产物流中的一者或多者的重
质组分；
b.在蒸汽热解区中，在可有效产生混合产物流的条件下对所述
流出物进行热裂化；
c.分离所述混合产物流；
d.对步骤(c)中所回收的氢气进行纯化，并且将其再循环到步骤
(a)；和
e.从经过分离的混合产物流回收烯烃和芳烃。
2.如权利要求1所述的集成工艺，还包括从经过分离的混合产物
流回收热解燃料油以便用作步骤(a)中所处理的重质组分的至少一部
分。
3.如权利要求1所述的集成工艺，还包括在气-液分离区中将来
自于步骤(a)的流出物分离成气相和液相，其中在步骤(b)中对所述气
相进行热裂化，且将所述液相的至少一部分再循环作为步骤(a)中的浆
液残余物。
4.如权利要求3所述的集成工艺，其中所述气-液分离区是闪蒸
分离设备。
5.如权利要求3所述的集成工艺，其中所述气-液分离区是用于
分离蒸气与液体的物理或机械设备。
6.如权利要求3所述的集成工艺，其中所述气-液分离区包括在
入口处具有气-液分离装置的闪蒸容器，其包括
具有进入部分和过渡部分的预旋转元件，所述进入部分具有用于
接收来自于步骤(a)的流出物的入口和曲线型导管，
受控的气旋部分，其具有
通过会聚所述曲线型导管与所述气旋部分而连接到所述预旋转
元件的入口，和
处于所述气旋部件的上端的竖管部分，蒸汽通过所述竖管部分，
其中在液相全部或部分传递到步骤(a)之前，所述闪蒸容器的底部
充当所述液相的收集和沉降区。
7.如权利要求1所述的集成工艺，其中来自于步骤(a)的流出物
是蒸汽热解进料...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·赛义德，R·沙菲，A·R·Z·阿克拉斯，A·布朗内，I·A·阿巴，
申请(专利权)人：沙特阿拉伯石油公司，
类型：发明
国别省市：沙特阿拉伯;SA