[发明专利]生产低级烯烃的方法

说明书

技术领域

本发明涉及处理重质烃原料以生产低级烯烃。 

背景技术

生产低级烯烃的常见方法是通过将包含烃例如乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、和原油馏分例如石脑油和粗柴油的饱和烃原料热解裂解。低级烯烃的生产者一直在寻找可以通过热解裂解工艺经济地升级为低级烯烃的成本更低的烃原料。被考虑用于转化为低级烯烃产品的一种物质是原油和包含沥青的原油馏分例如石油渣油，这是由于其低成本和通过将其转化为更高价值产品而明显地提升其价值的可能性。尽管石油渣油从成本的角度考虑是有吸引力的，但是它不是用于热解裂解的好的原料，因为它在常规热解裂解炉的对流段内不能完全气化，并且高价值产品的收率差。 

美国专利4,615,795公开了用于从重质烃原料例如石油渣油生产烯烃的方法和系统。首先在高压和适度的温度下将重质烃原料预先处理，随后将其分离为轻质和重质的馏分。轻质馏分随后热解以生产烯烃。然而，如果想要通过提高分离温度增加轻质馏分的量和通过“深度蒸馏”提取更多的轻质馏分，则会产生商业上不可行的工艺。这部分是因为需要的高温引起在蒸馏设备组中形成焦炭—通常，这种深度蒸馏需要真空塔蒸馏以避免促进焦炭形成的非常高的温度。还可能难以在烯烃装置中典型的热解裂解炉的对流段使深度蒸馏馏分完全气化。另外，炉子的较重原料可能增加炉中焦油的量，并且增加炉管的结焦。 

原油和包含沥青的原油馏分的热解的最新进展如美国专利6,632,351中所示。在′351方法中，将原油原料或包含沥青的原油馏分直接进料到热解炉中。所述方法包括将原油或包含沥青的原油馏分 进料到对流段内的第一阶段预热器中，其中原油或包含沥青的原油馏分在第一阶段预热器内被加热到至少375℃的出口温度，以产生加热的气液混合物。将该混合物从第一阶段预热器抽出并且将气液混合物进料到气液分离器，随后在气液分离器中使气体与液体分离并且将其除去，和将除去的气体进料到在对流段中提供的第二预热器。然后将预热的气体引入到热解炉中的辐射段，并且热解为烯烃和相关的副产物。尽管这是对总的工艺方法的改进，但是，由于提高在其中发生热解的炉子辐射段的气体进料流量所需的提高的分离温度引起对流段和气液分离器中的焦炭形成，在实现更有价值产品的更高收率方面仍有局限性。此外，由于随着气液分离器温度提高而使得在气液分离器除去的气体中包含更高沸点的馏分，在辐射段会发生增加的焦炭形成—即随着气液分离器温度的提高，有更多的焦炭前体被从液体除去并被进料到炉子辐射段中。 

需要改进的方法来允许经济地处理重质烃原料，从而以更高的收率生产低级烯烃，而不引起对流段、气液分离器或辐射段炉管中的不可接受的结垢或结焦。 

发明内容

本发明涉及将重质原料热解以提供用于生产烯烃的更为经济的原料的方法。特别地，本发明为使包含不希望的焦炭前体的烃原料在烯烃热解炉中热解的方法，包括： 

a)将原料进料到在炉子对流段中提供的第一阶段预热器中，和在第一阶段预热器中加热所述原料以产生加热的气液混合物， 

b)从第一阶段预热器抽出加热的气液混合物到第一气液分离器中， 

c)在第一气液分离器中使至少一部分气体与液体分离并将其除去，将所述气体在所述对流段中提供的气相预热器中加热，将一部分被加热的气体进料到热解炉的辐射段并使该气体热解以生产烯烃，和将一部分被加热的气体进料到第二气液分离器中， 

d)从第一气液分离器中抽出液体，并将除去的液体进料到热裂解 段，和使除去的液体经历温和的热裂解条件以生产热裂解产物，其具有明显减少的包含标准沸点高于537℃的组分的重质馏分， 

e)从热裂解段抽出热裂解产物到第二气液分离器中， 

f)在第二气液分离器中使至少一部分标准沸点低于537℃的热裂解组分从液体馏分中气化并将其除去，和将除去的部分进料到热解炉的辐射段并使除去的部分热解以生产烯烃，和 

g)从第二气液分离器中除去剩余液体馏分。 

在另一个实施方案中，本发明涉及使包含不希望的焦炭前体的烃原料在烯烃热解炉中热解的方法，包括： 

a)将原料进料到在炉子对流段中提供的第一阶段预热器中，和在第一阶段预热器中加热所述原料以产生加热的气液混合物， 

b)从炉子对流段中抽出加热的气液混合物，和将除去的混合物进料到气液分离器中，从加热的气液混合物中分离并除去至少一部分气体，和将除去的气体进料到热解炉的辐射段中，和使所述气体热解以生产烯烃，