[发明专利]使用全馏分原油/冷凝物原料生产烯烃增强了蒸馏物的生产

说明书

发明背景

发明领域

本发明涉及以与原油炼油厂集成的方式对液体全馏分原油和/或衍生自天然气的冷凝物进行热裂化而生成烯烃。更具体地，本发明涉及使用全馏分原油和/或天然气冷凝物作为在热解炉中采用烃热裂化工艺的烯烃生产装置的原料，和以保留蒸馏物范围的组分免受裂化作用的方式进行的原油精炼。

现有技术描述

烃的热(高温)裂化是广泛用于生产烯烃例如乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯和芳烃例如苯、甲苯和二甲苯的非催化的石化工艺。

基本上，通过蒸馏或其它方式分馏全馏分原油而产生的烃原料例如石脑油、瓦斯油或全馏分原油的其它馏分，与充作稀释剂的蒸汽混合以使烃分子保持分开。所述蒸汽/烃混合物被预热至约900-约1,000华氏度(°F或F)，然后进入反应区，在那里将它非常迅速地加热到约1,450-约1,550F的剧烈烃裂化温度。热裂化无需任何催化剂的帮助即可完成。

该方法在反应区压力为约10-约30psig的热解炉(蒸汽裂化器)中实施。热解炉内部具有对流段和辐射段。预热在对流段完成，而剧烈裂化在辐射段发生。

剧烈热裂化后，所述热解炉的流出物含有多种气态烃，例如每分子1-35个碳原子。这些气态烃可以是饱和的、单不饱和的和多不饱和的，并可以是脂族的、脂环族的和/或芳族的。裂化的气体也含有大量的分子氢(氢气)。

因此，在工业化烯烃生产装置中实施的常规的蒸汽(热)裂化，采用了全馏分原油的馏分，并在对其进行热裂化时全部蒸发该馏分。裂化的产物可含有，例如，约1重量百分比(wt％)的氢气、约10wt％的甲烷、约25wt％的乙烯和约17wt％的丙烯，全部wt％基于所述产物的总重量，其余主要由每分子具有4-35个碳原子的其它烃分子组成。

然后裂化产物进一步在烯烃生产装置中加工以生产作为该装置产物的各种分开的单独的高纯度物流，例如氢气、乙烯、丙烯、每分子具有4个碳原子的混合烃、燃料油和高温热解汽油。前述每种分开的单独的物流凭其自身的品质是有价值的工业产品。因此，烯烃生产装置当前采用全馏分原油物流的一部分(馏分)并由其产生多种分开的、有价值的产品。

天然气和全馏分原油在许多孔隙度广泛变化的地下地质地层(岩层)中天然形成。许多这些地层被密封的岩石层覆盖。天然气和全馏分原油(原油)也积聚在各种低于地球表面的地层学上的阱中。因此汇集了大量的天然气和/或原油，在地球表面以下不同深度处形成了含烃的地层。大量的这种天然气与原油紧密物理接触，并因此从原油中吸收了许多较轻的分子。

当油井钻孔钻到地球中并刺穿这样的含烃底层的一块或多块时，可以将天然气和/或原油从该油井钻孔回收至地球表面。

本文所使用的术语“全馏分原油”和“原油”是指从井口流出的与任何可能存在的天然气分开的液体(在地球表面的正常盛行的温度和压力条件下)原油，但不包括为使这种原油适于运输到原油炼厂和/或这种炼厂的常规蒸馏而对其进行的任何处理。该处理可包括诸如脱盐之类的步骤。因此，“全馏分原油”是适合于在炼厂中蒸馏或以其它方式分馏的原油，但它没有经过任何这类蒸馏或分馏。“全馏分原油”可包括，但没必要总是包括，非沸腾物质，例如沥青或焦油。因此，如果不是不可能，难以提供全馏分原油的沸程。因此，全馏分原油可以是一种或多种直接来自于油田管道和/或常规原油存储设施的原油，视可得性而定，没有任何在先的分馏。

天然气，类似于原油，当产生到地球表面时，其组成可宽泛变化，但通常含有大量的，最通常主要量的，即大于约50重量百分比(wt％)的甲烷。天然气通常也携带少量(小于约50wt％)、通常小于约20wt％的以下物质的一种或多种：乙烷、丙烷、丁烷、氮气、二氧化碳、硫化氢等。许多，但不是所有的天然气物流在刚从地下生产出来时可含有少量(小于约50wt％)、通常小于约20wt％的每分子具有5-12个(包括5个和12个)碳原子的烃(C5-C12)，这些烃在地球表面通常盛行的环境大气温度和压力条件下通常不是气态，且一旦天然气被生产到地球表面，它们会从天然气中冷凝出来。所有的wt％基于讨论中的天然气物流的总重量。