[发明专利]从烃原料生产轻质烯烃和芳烃的方法

说明书

本发明涉及用于增加由烃原料生产轻质烯烃烃化合物的方法，包括以下步骤：(a)将烃原料进料至用于开环的反应区；(b)将由所述反应区产生的反应产物分离成塔顶料流和侧线料流；(c)将来自(b)的侧线料流进料至汽油加氢裂化器(GHC)单元；(d)将步骤(c)的所述GHC的反应产物分离成包含氢气、甲烷、乙烷和液化石油气的塔顶料流和包含芳族烃化合物和少量氢气和非芳族烃化合物的料流；(e)将来自汽油加氢裂化器(GHC)单元的塔顶料流进料至蒸汽裂化器单元。

本发明涉及从烃原料生产轻质烯烃和芳烃的方法。

通常，将原油经由蒸馏处理成许多馏分例如石脑油，瓦斯油和残油。每个这些馏分具有许多潜在的用途，例如用于生产运输燃料例如汽油、柴油和煤油或者作为到一些石化和其它处理单元的进料。

轻质原油馏分例如石脑油和一些瓦斯油可以用于经由方法如蒸汽裂化来生产轻质烯烃和单环芳族化合物，在其中使烃进料料流蒸发，并且用蒸汽稀释，然后在短的停留时间(<1秒)暴露于非常高的炉(反应器)管的温度(800-860℃)。在这样的方法中，当与进料分子相比时，进料中的烃分子被转化成(平均)更短的分子和具有较低的氢:碳比的分子(例如烯烃)。这种方法也产生了氢气作为有用的副产物和大量的较低价值的辅助产物例如甲烷和C9+芳烃和缩合芳族物质(包含两个或者更多个共享边的芳环)。

典型地，更重质(或者更高沸点)的芳族物质例如残油在原油精炼厂进一步处理，以使得来自原油的更轻质(可蒸馏)产物的收率最大化。这种处理可以通过方法如加氢裂化来进行(由此将加氢裂化器进料在这样的条件下暴露于合适的催化剂，所述条件导致进料分子的一些级分裂解成更短的烃分子，同时添加氢)。重质精炼料流加氢裂化典型地在高的压力和温度进行，并因此具有高的资金成本。

原油蒸馏和轻质蒸馏馏分的蒸汽裂化的这样的组合的一个方面是资金和与原油分馏相关的其它成本。重质原油馏分(即沸点超过～350℃的那些)是相对富含取代的芳族物质的，特别是取代的缩合的芳族物质(包含两个或更多个共享边的芳环)，并且在蒸汽裂化条件下，这些材料产生大量的重质副产物如C9+芳烃和缩合的芳烃。因此，原油蒸馏和蒸汽裂化的常规组合的结果在于大部分原油没有经由蒸汽裂化器处理，因为来自于重质馏分的有价值的产物的裂化收率不被认为是足够高的或者至少与替代性精炼厂价值相比不够高。

上文所讨论的技术的另一方面是甚至当仅轻质原油馏分(例如石脑油)经由蒸汽裂化处理时，大部分的进料料流也被转化成低价值的重质副产物如C9+芳烃和缩合的芳烃。使用典型的石脑油和瓦斯油，这些重质副产物会占总产物收率的2％-25％(表VI，第295页，Pyrolysis：Theory and Industrial Practice，Lyle F.Albright等人，Academic Press，1983)。虽然这表示在常规蒸汽规模上较低价值材料中昂贵的石脑油的明显财政降级，但是这些重质副产物的收率典型地不值得这样的资金投入，即，将这些材料提质(例如通过加氢裂化)成能够产生大量更高价值的化学品的料流所需的资金投入。这部分是因为加氢裂化设备具有高的资金成本，并且当使用大部分的石化方法时，这些单元的资金成本典型地与以0.6或者0.7的次方增加的通过量成比例。因此，小规模加氢裂化单元的资金成本通常被认为过高，而不值得这样的投资来处理蒸汽裂化器重质副产物。

重质精炼料流例如残油的常规加氢裂化的另一方面是这典型地在选择来实现期望的整体转化率的折衷条件下进行。因为进料料流包含一定范围内易于裂化的物质的混合物，所以这导致通过相对容易加氢裂化的物质的加氢裂化所形成的可蒸馏产物的一些级分在这样的条件下进一步转化，该条件是加氢裂化更难以加氢裂化的物质所必需的。这增加了与所述处理有关的氢消耗和热管理难度，以及以更有价值的物质为代价，还增加了轻质分子如甲烷的收率。