用于加氫處理焦化煤油的設(shè)備和方法
【專利說明】用于加氫處理焦化煤油的設(shè)備和方法
[0001 ]優(yōu)先權(quán)聲明
[0002]本申請要求2013年11月14日遞交的美國申請N0.14/080,269的優(yōu)先權(quán)，將其內(nèi)容全部引入本文供參考。
發(fā)明領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域涉及用于加氫處理焦化煤油或其它經(jīng)熱裂解或催化裂解的烴料流的設(shè)備和方法，更尤其涉及在焦化煤油或其它經(jīng)熱裂解或催化裂解的烴料流的加氫處理期間限制溫度升高的設(shè)備和方法。
[0004]背景
[0005]延遲煉焦器是精煉廠使用的加工裝置，用于將重質(zhì)殘余物例如來自石油原油、頁巖油等的減壓渣油進(jìn)行熱裂解。減壓渣油含有重質(zhì)的長鏈烴(例如C13+烴)，對其進(jìn)行熱裂解以制備輕質(zhì)餾出物、例如焦化瓦斯油等用于下游回收。焦化煤油是從延遲煉焦得到的液體產(chǎn)物之一，并通常包含硫、氮和各種C8-C2JS，后者包含鏈烷烴、環(huán)烷烴、芳族化合物、顯著量的烯烴和可能含有一些具有在大氣壓下的沸點為140-279°c的二烯烴。
[0006]為了提高焦化煤油的價值，精煉廠對焦化煤油進(jìn)行加氫處理以除去污染物(例如硫和氮)并將烯烴氫化(即飽和)以形成另外的鏈烷烴。鏈烷烴可以從提純的焦化煤油提取出來，并例如作為溶劑或原料用于生產(chǎn)烷基苯。烯烴的較高飽和熱量以及焦化煤油的顯著烯烴含量可以導(dǎo)致在加氫處理期間在加氫處理反應(yīng)器中的溫度顯著升高。為了控制升溫，一些精煉廠將一部分的經(jīng)加氫處理的流出物循環(huán)，這通過將循環(huán)的流出物與進(jìn)入加氫處理反應(yīng)器的焦化煤油進(jìn)料組合進(jìn)行，從而稀釋進(jìn)料的烯烴含量。通過稀釋進(jìn)料的烯烴含量，在烯烴氫化期間產(chǎn)生的熱量降低，從而限制加氫處理反應(yīng)器中的升溫。但是不利的是，一部分經(jīng)加氫處理的流出物的循環(huán)增加了加氫處理反應(yīng)器的負(fù)擔(dān)，對于體系的流體力學(xué)產(chǎn)生不利影響，并增加了操作和設(shè)備成本。
[0007]因此，希望提供用于加氫處理焦化煤油或其它經(jīng)熱裂解或催化裂解的烴料流的設(shè)備和方法，其能限制在加氫處理期間的升溫。另外，希望提供用于加氫處理焦化煤油或其它經(jīng)熱裂解或催化裂解的烴料流的設(shè)備和方法，其能同時盡可能減少額外的設(shè)備和/或操作成本。另外，其它所需的本發(fā)明特征和特性將在隨后的詳細(xì)描述和所附權(quán)利要求中并參考附圖和【背景技術(shù)】而體現(xiàn)出來。
[0008]發(fā)明概述
[0009]本發(fā)明提供用于加氫處理焦化煤油或其它經(jīng)熱裂解或催化裂解的烴料流的設(shè)備和方法。根據(jù)一個示例性實施方案，加氫處理焦化煤油或其它經(jīng)熱裂解或催化裂解的烴料流的方法包括以下步驟:將含有焦化煤油或其它經(jīng)熱裂解或催化裂解的烴料流和任選地直餾煤油的進(jìn)料分離成第一進(jìn)料流和第二進(jìn)料流。加熱第一進(jìn)料流，從而形成經(jīng)加熱的第一進(jìn)料流。使得第二進(jìn)料流進(jìn)行部分加熱，從而形成經(jīng)部分加熱的第二進(jìn)料流，其處于比經(jīng)加熱的第一進(jìn)料流更低的第一溫度。使得經(jīng)加熱的第一進(jìn)料流與第一次加氫處理催化劑在氫氣的存在下在能有效形成第一個經(jīng)加氫處理的中間料流的第一次加氫處理條件下接觸。使得第一個經(jīng)加氫處理的中間料流與經(jīng)部分加熱的第二進(jìn)料流合并，從而形成已部分驟冷的第一個經(jīng)加氫處理的中間合并料流。使得已部分驟冷的第一個經(jīng)加氫處理的中間合并料流與第二次加氫處理催化劑在氫氣的存在下在第二次加氫處理條件下接觸，所述第二次加氫處理條件能有效地對已部分驟冷的第一個經(jīng)加氫處理的中間合并料流進(jìn)行進(jìn)一步加氫處理。
[0010]根據(jù)另一個示例性實施方案，提供加氫處理焦化煤油的方法。此方法包括以下步驟:將第一個直餾煤油進(jìn)料流加熱，從而形成經(jīng)加熱的第一個直餾煤油進(jìn)料流。使得第一個焦化煤油進(jìn)料流進(jìn)行經(jīng)部分加熱，從而形成經(jīng)部分加熱的第一個焦化煤油進(jìn)料流，其處于比經(jīng)加熱的第一個直餾煤油進(jìn)料流更低的第一溫度。將經(jīng)加熱的第一個直餾煤油進(jìn)料流加入第一個催化劑床，其含有第一次加氫處理催化劑，并在氫氣存在下在能有效地形成第一個經(jīng)加氫處理的中間料流的第一次加氫處理條件下操作。第一個經(jīng)加氫處理的中間料流與經(jīng)部分加熱的第一個焦化煤油進(jìn)料流合并，從而形成已部分驟冷的第一個經(jīng)加氫處理的中間合并料流。將已部分驟冷的第一個經(jīng)加氫處理的中間合并料流加入第二個催化劑床，其含有第二次加氫處理催化劑并在氫氣的存在下在第二次加氫處理條件下操作，所述第二次加氫處理條件能有效地對已部分驟冷的第一個經(jīng)加氫處理的中間合并料流進(jìn)行進(jìn)一步加氫處理。
[0011]根據(jù)另一個示例性實施方案，提供用于加氫處理焦化煤油或其它經(jīng)熱裂解或催化裂解的烴料流的設(shè)備。此設(shè)備包含流體回路，其設(shè)計成將含有焦化煤油或其它經(jīng)熱裂解或催化裂解的烴料流和任選地直餾煤油的進(jìn)料分離成第一進(jìn)料流和第二進(jìn)料流。加熱器設(shè)計成用于接收和加熱第一進(jìn)料流，從而形成經(jīng)加熱的第一進(jìn)料流。換熱器設(shè)計成用于接收和部分地加熱第二進(jìn)料流，從而形成經(jīng)部分加熱的第二進(jìn)料流，其處于比經(jīng)加熱的第一進(jìn)料流更低的溫度。加氫處理反應(yīng)器設(shè)計成用于接收和加氫處理經(jīng)加熱的第一進(jìn)料流和經(jīng)部分加熱的第二進(jìn)料流，從而形成經(jīng)加氫處理的流出物。加氫處理反應(yīng)器包含第一個催化劑床，其含有第一次加氫處理催化劑并設(shè)計成用于接收經(jīng)加熱的第一進(jìn)料流，從而與第一次加氫處理催化劑在氫氣的存在下在能有效形成第一個經(jīng)加氫處理的中間料流的第一次加氫處理條件下接觸。加氫處理反應(yīng)器設(shè)計成將第一個經(jīng)加氫處理的中間料流與經(jīng)部分加熱的第二進(jìn)料流合并，從而形成已部分驟冷的第一個經(jīng)加氫處理的中間合并料流。第二個催化劑床含有第二次加氫處理催化劑，并設(shè)計成用于接收已部分驟冷的第一個經(jīng)加氫處理的中間合并料流，從而與第二次加氫處理催化劑在氫氣的存在下在第二次加氫處理條件下操作，所述第二次加氫處理條件能有效地對已部分驟冷的第一個經(jīng)加氫處理的中間合并料流進(jìn)一步加氫處理。
[0012]附圖簡述
[0013]下面將參考附圖描述各種實施方案，其中相同的數(shù)字表示相同的元件，其中:
[0014]圖1示意性地顯示根據(jù)一個示例性實施方案用于加氫處理焦化煤油的設(shè)備和方法;和
[0015]圖2示意性地顯示根據(jù)另一個示例性實施方案用于加氫處理焦化煤油的設(shè)備和方法。
[0016]詳細(xì)描述
[0017]以下詳細(xì)描述僅僅是示例性的，并不限制各種實施方案或其應(yīng)用和用途。另外，其不受在上述【背景技術(shù)】或以下詳細(xì)描述中的任何理論的限制。
[0018]在這里所述的各種實施方案涉及用于加氫處理焦化煤油或其它經(jīng)熱裂解或催化裂解的烴料流的設(shè)備和方法。這里提供的示例性實施方案提供了包含焦化煤油或其它經(jīng)熱裂解或催化裂解的烴料流的進(jìn)料。在一個示例性實施方案中，焦化煤油含有硫、氮和各種C8-C2JS，后者包括鏈烷烴、環(huán)烷烴、芳族化合物、顯著量的烯烴和可能的一些二烯烴。在本文中，Cx表示具有"X"數(shù)目的碳原子的烴分子，Cx+表示具有"X"和/或大于"X"數(shù)目的碳原子的烴分子，Cx—表示具有"X"和/或小于"X"數(shù)目的碳原子的烴分子。在本文中，術(shù)語"鏈烷烴"表示飽和的直鏈或支化烴(例如直鏈或支化的鏈烷烴)，術(shù)語〃環(huán)烷烴〃表示飽和環(huán)狀烴(例如環(huán)烷)。在本文中，術(shù)語"烯烴"表示具有僅僅一個碳-碳雙鍵的不飽和脂族烴，術(shù)語"二烯烴〃表示具有僅僅兩個碳-碳雙鍵的不飽和脂族烴。
[0019]進(jìn)料被分離成第一進(jìn)料流和第二進(jìn)料流。將第一進(jìn)料流加熱，從而形成經(jīng)加熱的第一進(jìn)料流。將第二進(jìn)料流進(jìn)行部分加熱，從而形成經(jīng)部分加熱的第二進(jìn)料流，其處于比經(jīng)加熱的第一進(jìn)料流的溫度更低的第一溫度。在一個示例性實施方案中，經(jīng)加熱的第一進(jìn)料流具有270-310°C的溫度，并且經(jīng)部分加熱的第二進(jìn)料流具有220-260°C的溫度。
[0020]將經(jīng)加熱的第一進(jìn)料流加入加氫處理反應(yīng)器，其含有多個催化劑床，并且在加氫處理條件下操作。經(jīng)加熱的第一進(jìn)料流沿著第一個催化劑床通過，并與加氫處理催化劑在氫氣的存在下接觸，從而將烯烴氫化，并形成富含鏈烷烴的第一個經(jīng)加氫處理的中間料流。第一個經(jīng)加氫處理的中間料流與經(jīng)部分加熱的第二進(jìn)料流合并，從而將第一個經(jīng)加氫處理的中間料流進(jìn)行驟冷或部分冷卻，形成已部分驟冷的第一個經(jīng)加氫處理的中間合并料流。在一個示例性實施方案中，第一個經(jīng)加氫處理的中間料流具有340-390 V的溫度，已部分驟冷的第一個經(jīng)加氫處理的中間合并料流具有270-310°C的溫度