[发明专利]使烃加工液体中的烃类污物分散的方法

说明书

本案是申请号为200580017135.8，申请日为2005-4-27，题目为“使烃加工液体中的烃类污物分散的方法”的申请的分案。

技术领域

本发明涉及从烃加工装置中去除烃类污物(foulant)(包括重油、焦油、沥青质、多核芳香烃、焦炭、聚合物、轻油、氧化烃和热解产物和类似物)，并使用高沸点、不含卤素、与水不混溶的有机溶剂使与烃加工装置接触的液体中的污物分散的方法。

背景技术

由于烃类污物沉积在蒸馏塔、容器、管道、塔顶和其他烃类加工装置的金属表面上，烃加工厂(从精炼厂至石化厂)均受到污物的困扰。烃类污物包括可能存在于原油中的各种烃类以及烃类精炼加工的副产物。

例如，沥青质是原油最重、极性最强的成分。它们通常按溶解性分类被定义成多分散、高分子量的烃类，不溶于非极性溶剂。据信，沥青质颗粒以被其他原油成分稳定的胶体分散体的形式存在。这些天然存在的分散体在油类生产和加工过程中涉及的多种机械和化学条件下其稳定状态被破坏。这可以引起沥青质聚集、沉淀，最终导致焦油状残余物的沉积。其他的高分子量烃类污物包括重油、焦油、多核芳香烃、焦炭和类似物。

其他的烃类污物包括聚合物，如由苯乙烯、丁二烯、环戊二烯和类似物聚合形成的聚合物，密度比水小的脂肪烃和芳香烃，通常是指轻油、氧化烃类和较大分子(如甲基叔丁基醚、聚合物或其他大分子)降解成较小分子产生的热解产物。

在乙烯厂中，稀释蒸汽系统(DSS)从烃类分离和回收乙烯急冷水，回收热量，从热解炉产生蒸汽。稀释蒸汽对于减少烃类分压、促进乙烯形成、减少不需要的较重成分的形成、以及在热解炉管道中减少焦 炭形成是极为重要的。稀释蒸汽大约占热解炉进料的50％。对于不能产生足够的稀释蒸汽以满足蒸汽-烃类比例的乙烯装置，则将大约50至150psig的工厂蒸汽注入热解炉。

DSS结合了若干独立的功能，包括加工用水回收、烃类气提、和产生稀释蒸汽。每种功能均与工厂的操作紧密相关，即，裂化苛刻度、进料原料、和输入或再循环蒸汽。

乙烯急冷水在急冷水塔(QWT)中产生，进入的热、裂化气体在这里冷却至合适的温度以进行压缩。通过从塔顶将冷却水喷射至向上流动的热气来进行冷却。气体继续进入压缩机组进行加工。这些气体含有多种可以反应并产生污物的分子。压缩机中的这些污物可以降低压缩机的效率。一旦丧失了足够的效率，工厂便需要拆除压缩机进行维护清洗。这样可以引起乙烯厂的计划外停工。

气体常常被氢化，以将叁键还原成双键。这通常采用诸如乙烯转化器的装置进行。具体来说，转化器将氢分子加成到叁键上，产生双键分子。叁键分子的反应性可能很高，很容易形成污染相关装置的不挥发重分子。

蒸汽的冷凝主要发生在急冷操作过程中，该操作大幅降低系统中的蒸汽量。在该过程中，大量潜热转移至生产用水中。这种加热的生产用水在整个工厂中用作加热介质，从而回收了裂化过程中所用能量的主要部分。QWT的顶部需要有恒定的低温。

QWT中积聚的高分子量重焦油极大地降低了热交换，这便影响乐QWT的工作状况。如果没有有效的热交换，塔顶(overhead)气体在较高的温度下进入压缩机组。一旦达到温度上限，必须降低速度，直至工厂需要停工清洗QWT。

急冷过程后，水流流至QWSD。该水流一般是热解汽油、生产用水、再循环急冷水、和重烃类焦油的组合。沉降器中的热解汽油移动至转鼓(drum)顶部，在此处被去除。该液流通常被称为重质裂解汽油(pygas)。焦油或重烃类通常在转鼓底部收集。这些烃类比水重。并非所有QWSD都安装有这种相分离装置，在许多工厂中，由于液流是很重的类似聚合物的组合物，流速很低，排水管或底部管道会堵塞。

生产用水和再循环急冷水在QWSD中需要有适当的保留时间，以 便从烃相中进行分离。靠近QWSD的底部，水被泵出，输送至凝聚过滤器(coalescer)装置或生产用水汽提塔(PWS)，或者输送至二者，以便在产生液流前进行进一步清洗。载入下游的烃类将会降低下游装置的操作效率。

重焦油积聚在QWSD底部，由于流速低、粘度高、以及冰点相对较高的综合因素，底部管道可能堵塞。一旦管道被堵塞，焦油积累，最终积聚的存量足以影响下游的装置。

众所周知QWT和QWSD中积聚的重焦油是很难去除的。因此，一直需要有新的方法和组合物来有效地去除这些污物，以防止系统停机进行清洗、保护下游装置、并提高烃精炼加工的总体效率。

发明内容