專利名稱:連續(xù)熱裂化烴油的方法和設備以及裂化制備的烴混合物的制作方法
本發(fā)明是關(guān)于連續(xù)熱裂化烴油的方法以及裂化制得的烴混合物。
由于對輕質(zhì)烴油餾分的需要日益增加，對于在蒸餾原油時產(chǎn)生的付產(chǎn)物重質(zhì)燃料油和石油瀝青的需要日益減少，所以可以適當采用熱裂化法把渣油轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)石油產(chǎn)品。
現(xiàn)在有兩種廣為人們熟知的熱裂化法加熱爐裂化法和熱裂化反應塔裂化法。加熱爐裂化法是指實際裂化發(fā)生在加熱爐的下游端，而且在一定程度上發(fā)生在加熱爐和隨后處理裝置之間的輸送管中。進料的停留時間相當短，僅為1分鐘左右。
對于熱裂化反應塔裂化法來說，進料被加熱到某個適當溫度，此溫度與在加熱爐裂化法所用的溫度相比要低得多，而且可以使此進料在該溫度下于通常稱作熱裂化反應塔的熱轉(zhuǎn)化器中停留一段時間，通常停留5～60分鐘。熱裂化反應塔可以定義為無需補充加熱的一種容器，此容器允許裂化在長時間的一段時間內(nèi)發(fā)生。不向熱裂化反應塔供給熱量，而且由于裂化反應是吸熱的，所以進料在通過此熱裂化反應塔期間，進料溫度下降約10-30℃。
對減少燃料渣油熱裂化反應塔方便且較廉價，所以又引起人們的重視，其與加熱爐裂化相比在投資費用、燃料消耗和運轉(zhuǎn)時間方面均十分有利。
由美國書第1，899，889號中已知使用一種空心裂化塔。為了克服在熱裂化反應塔操作時所獲得的裂化渣油的穩(wěn)定性問題，在歐洲書7656中提出在裂化塔中裝設一些內(nèi)部部件，這些部件將裂化塔內(nèi)部分為若干室。在所說的歐洲書中介紹的這些內(nèi)部部件，最好是多孔的塔板。這種方案的優(yōu)點在于，在未裝設內(nèi)部部件的裂化器中產(chǎn)生的氣體形成的渦流運動，由于存在這類內(nèi)部部件在實際上被轉(zhuǎn)化為許多相對較小的渦流，因而使總的返混急劇減少，導致產(chǎn)品穩(wěn)定性得以改進。
對于支配被熱裂化物料的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的不利的因素之一，是過渡裂化的程度。這種過渡裂化現(xiàn)象可能在以下情況下發(fā)生，即當有價值的產(chǎn)品在裂化條件下，例如在通過裂化器輸送期間，保持的時間過長(對于未轉(zhuǎn)化物料轉(zhuǎn)化相當數(shù)量所必須的)，特別是當進料的加熱和輸送階段已經(jīng)有大量這種產(chǎn)品形成時，尤其是當進料在很長一段時間內(nèi)已經(jīng)處于裂化條件之下時。
因此，本發(fā)明的目的在于減少或者甚至于阻止過渡裂化，縱向通過盡可能快地移出所產(chǎn)生或存在的有價值物料使產(chǎn)品產(chǎn)率最佳化。
因此，是本發(fā)明是關(guān)于利用加熱烴油，使之流過熱轉(zhuǎn)化區(qū)，連續(xù)熱裂化烴油的方法，其中在所說的加熱期間所產(chǎn)生的至少部分氣態(tài)物料自被加熱的油中分離出，然后將其引入熱轉(zhuǎn)化區(qū)。
在將加熱的烴油送入熱裂化區(qū)之前，將產(chǎn)生的至少部分氣態(tài)物料分離出，具有許多優(yōu)點。在這種情況下，所產(chǎn)生的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不僅得到根本改進，而且可以在對于進一步轉(zhuǎn)化未轉(zhuǎn)化的物料來說是最佳的條件下進行熱轉(zhuǎn)化區(qū)操作，因為被正常送入裂化塔中的大部分物料就可以直接送去最終處理，或者直接用于不同的(氫化)轉(zhuǎn)化處理。此外，還可以在熱裂化過程早期產(chǎn)生更多的裂化，因為在轉(zhuǎn)化未轉(zhuǎn)化的進料之前就可以除去這些產(chǎn)品。
利用某種相分離器適當進行本發(fā)明方法中的氣態(tài)物料。旋風分離器是適用的相分離器，它們可以方便地用于本發(fā)明方法中，旋風分離器是本技術(shù)領域：
中普通技術(shù)人員所熟知的。所用的旋風分離器的容量，主要取決于在熱裂化過程的早期所要達到的熱裂化的苛刻度。所要選用的旋風分離器應當能夠方便地分離所產(chǎn)生的一定量氣態(tài)物料，按照所要處理的烴油計算，所分離的氣態(tài)物料量相當于高達80%(重量)的蒸汽量。
在350°至550℃，最好在400℃至500℃的溫度下完成本發(fā)明的熱裂化反應是適宜的。通常，旋風分離器的操作溫度與上游加熱區(qū)(可以包括裂化塔)的出口溫度基本相同，而且比離開熱轉(zhuǎn)化區(qū)的裂化產(chǎn)品溫度大約高20-40℃。
為了便于進一步處理，最好基本上分離出全部所產(chǎn)生的氣態(tài)物料之后，再將剩余的物料送入熱轉(zhuǎn)化區(qū)。根據(jù)所得到產(chǎn)品的預期用途，可以把此氣態(tài)物料進一步進行物理分離處理。
按照本發(fā)明方法，將分離了氣態(tài)物料的熱烴油通入熱轉(zhuǎn)化區(qū)，最好通入裂化器，以便于使其中存在的還未轉(zhuǎn)化的物料繼續(xù)進行熱轉(zhuǎn)化。最好借助于重力作用，將欲加轉(zhuǎn)化的烴油送入裂化器，因為這可以使所用的控制設備減少，或者可以完全不使用。
不含內(nèi)部部件的裂化器雖然也可以用于本發(fā)明的方法這中，但是優(yōu)先使用歐洲書7656中所述的裝有內(nèi)部部件的裂化器。如果使相分離器的底部產(chǎn)品(即分離了氣態(tài)物料的熱烴油)經(jīng)過裝有若干水平多孔塔板(有效地增加了混合級數(shù))的裂化器向上流動，則可以獲得良好結(jié)果。塔板數(shù)最好1至20。為了獲得使用多孔塔板的最佳結(jié)果，塔板的面積最好有1-30%被自由截面所占據(jù)。鑒于以下的事實，即在裂化過程中蒸汽產(chǎn)物量增加，所以最好在這樣一種塔器中來用上流法，該塔器中每個塔板的自由截面百分數(shù)由底向上增大。頂部塔板的自由截面與底部塔板自由截面之比，最好為2至6。
為了減小或者甚至于阻止分離了氣態(tài)物料的熱烴油，在間隔成小室的裂化塔中停留時產(chǎn)生過渡裂化現(xiàn)象，最好使用這樣一種裂化塔，該裂化塔的內(nèi)部被分成許多依次、互相連接的小室，分離了氣態(tài)物料的熱烴油在其中通過這些貫通的小室，然后從此裂化塔中放出液態(tài)物料，收集在這些小室中存在的氣態(tài)物料，從裂化塔中將其放出。在歐洲專利申請第84201250號中提到了這樣使用裂化塔。
裝有氣體放出設備的裂化塔的優(yōu)選實施方案包括垂直伸長的一些裂化塔，其中烴油向下流過這些貫通的小室，尤其是通過由傾斜的分離壁組成的一些小室，而流體通路則處于這些分離壁的較高部位之下，這些流體道路是由穿過這些分離壁的孔的細長的、端部開口的管件形成的，見所說的歐洲專利申請所述。因此，經(jīng)由中心排料系統(tǒng)中的孔放出裂化塔中存在的氣體是有利的。而且，也可以方便地使用上流方式處理進料的垂直延伸的裂化塔。
離開熱轉(zhuǎn)化區(qū)的產(chǎn)物通常要加以相分離，例如使用旋風分離器進行相分離?？梢詫鈶B(tài)產(chǎn)物做進一步處理，必要時可以把相分離器的底部產(chǎn)物在適當?shù)牧鸦羞M一步熱轉(zhuǎn)化，或者對之做進一步處理。也可以在加熱爐中進一步處理由旋風分離器排出的底部物料，如果使用了前面描述的特殊裂化塔，所說的底部物料可以是分離了氣態(tài)物料后的物料，然后在必要時做進一步旋風分離，進而輸送到另一裂化塔之中。根據(jù)所需的產(chǎn)物，可以將這種操作重復幾次。
在分離氣態(tài)物料之前，使熱轉(zhuǎn)化后的烴油聚冷，以便通過吸收在某較冷的聚冷流體中所含的某些熱量，使這種烴油溫度處于所需值，這種方法可以采用。適用的聚冷流體包括例如烴油之類的通常聚冷流體。也可以使用水蒸汽促進相分離。
熱裂化反應塔裂化可以選用恒定壓力，而沿加熱爐裂化器反應區(qū)的壓力有很大變化。通常選用的壓力不高于30巴(表壓)，最好不高于15巴(表壓)。
為了便于這種熱轉(zhuǎn)化操作，可以在使用的裂化塔中通入水蒸汽。當裝有(中心)氣體排料系統(tǒng)的裂化塔運轉(zhuǎn)時，使用水蒸汽也是有利的。
現(xiàn)在參照附圖進一步說明本發(fā)明方法。
通過管路1將渣油進料送入加熱爐2中，在加熱爐中進料被加熱到350-550℃。經(jīng)過管路3將已經(jīng)發(fā)生部分轉(zhuǎn)化的熱進料送入相分離器4。氣態(tài)物料從此相分離器(旋風分離器)的頂部放出，經(jīng)過管路5送去進一步處理(未畫出)。將從旋風分離器排出的底部產(chǎn)物，最好靠重力，通過管路6送至裂化塔7中，在此裂化塔中物料通過水平的多孔塔板8向上流動。裂化產(chǎn)物在塔頂部離開此裂化塔，經(jīng)過管路9被送到下一處理階段，在此下一處理階段也可以包括另一個相分離器(未畫出)以生產(chǎn)有價值的產(chǎn)品(汽油、取暖用油和燃料油)?？梢允褂们懊嫣岬降臍W洲專利申請第84201250號中所述的裂化塔，來代替在附圖中所示的裂化塔7。
以下實施例展示出本發(fā)明的一個具體實施方案，但是它絲毫也不限制本發(fā)明。
實施例在450℃和10巴壓力下，使用帶有許多多孔水平塔板的裂化塔，對中東高硫渣油(520℃+)進行熱裂化操作時用常規(guī)熱裂化方法(即在加熱區(qū)和熱轉(zhuǎn)化區(qū)之間不包括排出氣體物料設備的工藝方法)，通常可以獲得下列產(chǎn)品產(chǎn)物的產(chǎn)率(按進料的%重量計)氣體(C-4)2.0汽油(C5-165℃)4.0瓦斯油(165-350℃)11.7重餾分(350-520℃)24.0渣油(520℃+)58.3使用本發(fā)明的熱裂化方法(即熱裂化同樣的進料，借助于旋風分離器分出生成的氣態(tài)物料，然后將其余物料送去裂化塔裂化，可以在2巴壓力下操作)，在其它條件相似的情況下可以獲得下列結(jié)果產(chǎn)物的產(chǎn)率(按進料的%重量計)氣體(C-4)2.0汽油(C5-165℃)4.0瓦斯油(165-350℃)12.4
重餾分(350-520℃)27.0渣油(520℃+)54.6據(jù)估計，“燃料節(jié)約”方面的附加優(yōu)點為進料的0.5-1.0% m。
權(quán)利要求
1.一種加熱烴油并且使之流過熱轉(zhuǎn)化連續(xù)熱裂化烴油的方法，其特征在于將在所說的加熱期間產(chǎn)生的至少部分氣態(tài)物料在其送入熱轉(zhuǎn)化區(qū)之前從被加熱的油中放出。
2.按照權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于利用一個相分離器，使產(chǎn)生的氣態(tài)物料自加熱到350℃至550℃的烴油中分離出。
3.按照權(quán)利要求
2所述的方法，其特征在于利用旋風分離器分離出氣態(tài)物料。
4.按照權(quán)利要求
1-3中任何一項所述的方法，其特征在于基本上所產(chǎn)生的全部氣態(tài)物料都分離出去。
5.按照權(quán)利要求
1-4中任何一項所述的方法，其特征在于借助于重力將分離掉氣態(tài)物料的熱烴油送入熱轉(zhuǎn)化區(qū)。
6.按照權(quán)利要求
5所述的方法，其特征在于使分離掉氣態(tài)物料的熱烴油，以向上流動的方式通過一個裂化器，所說的裂化器中具有一些水平多孔板的內(nèi)部部件。
7.按照權(quán)利要求
6所述的方法，其特征在于自由截面占據(jù)了所說塔板面積的1-30%。
8.按照權(quán)利要求
1-5中任何一項所述的方法，其特征在于所用的裂化器內(nèi)部被分成許多依次互相連接的小室，分離掉氣態(tài)物料的熱烴油在其中通過這些依次互相連接的小室，然后從裂化器排出液體物料，在其中收集小室中存在的氣態(tài)物料，并且將其從裂化器排出。
9.按照權(quán)利要求
8所述的方法，其特征在于所說的裂化器包括一些傾斜的分離壁，而流體通路設置在分離壁較高部位的下方，所說的流體通路是由穿過分離壁上的孔的一些端部開口的細長的管件形成的。
10.按照權(quán)利要求
1-7中任何一項所述的方法，其特征在于使自熱轉(zhuǎn)化區(qū)排出的物料進行相分離，然后做進一步處理。
11.按照權(quán)利要求
1-9中任何一項所述的方法，其特征在于排出所產(chǎn)生的氣態(tài)物料之前通入水蒸汽。
12.按照權(quán)利要求
1-11中任何一項所述的方法，其特征在于將加熱過的烴油聚冷，然后排出其中存在的氣態(tài)物料。
13.按照權(quán)利要求
1-12中任何一項所述的方法，其特征在于將自熱轉(zhuǎn)化區(qū)排出的物料聚冷，然后進一步處理。
14.一種連續(xù)熱裂化渣油進料的方法，基本上與前面介紹的相同。
15.連接熱裂化烴油的設備，與前面具體參照附圖所述的基本相同。
16.使用權(quán)利要求
1-14中任何一項請求保護的方法制得的烴混合物。
專利摘要
連續(xù)熱裂化烴油的方法和設備以及裂化制備的烴混合物。加熱烴油并且使之流過熱轉(zhuǎn)化區(qū)連續(xù)熱裂化烴油的方法，在所說的方法中從被加熱的烴油中分離出在所說加熱期間生成的至少部分氣態(tài)物料，然后將其送入熱轉(zhuǎn)化區(qū)。
文檔編號C10G9/06GK86100830SQ86100830
公開日1986年8月20日 申請日期1986年2月21日
發(fā)明者簡·弗朗克斯·羅伯特·阿森·拉夫, 克拉斯·英吉瑪·沃納森 申請人:國際殼牌研究有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan