[发明专利]一种裂解重质原料生产烯烃的方法及系统

说明书

本公开涉及一种裂解重质原料生产烯烃的方法和系统。将重质原料(原油和/或重质烃)与蒸汽混合后进行第一闪蒸分离，然后将第一液相馏分与蒸汽混合后进行第二闪蒸分离，再将第二液相馏分与蒸汽混合后进行第三闪蒸分离；再将三次闪蒸得到的三种气相馏分中至少一种加热后引入裂解炉进行裂解，工艺流程更加简单，对原油和重质烃适应性强，有利于通过优化工艺操作对不同原油和重质烃的组分进行切分，实现对不同馏分进行高效裂解，烯烃收率高；可以根据重质原料组成及加工需求，选择适合生产烯烃的馏分作为裂解原料，将不适合作为裂解原料的馏分生产芳烃或者作为油品销售，即可以实现宜烯则烯，宜芳则芳、宜油则油。

技术领域

本公开涉及烃类加工领域，具体地，涉及一种裂解重质原料生产烯烃的方法及系统。

背景技术

2019年我国乙烯产能达到3066万吨，与2018年相比增加了534万吨，然而2019年我国乙烯的当量需求达4720万吨，仍然不能满足市场的需求。目前我国每年仍有大量的乙烯及其衍生产品依赖于进口。因此拓展乙烯裂解装置的原料来源，缩短炼油装置处理流程，以原油作为蒸汽裂解的原料，降低原料成本，摆脱原料品种的制约，同时降低炼油装置的投资，对提高生产灵活性，成为了传统乙烯企业降本增效来应对市场竞争冲击的有效手段。

与传统的裂解原料相比，采用原油用作蒸汽裂解炉原料时，存在终沸点高(大于540℃)、胶质含量高，不易汽化以及易造成结焦等问题。因此在裂解炉的设计以及生产工艺流程上需要做相应的处理与改进以适用原油的特性。

CN111196936A公开了一种原油直接裂解生产烯烃的组合加工方法及装置，其先采用脱盐脱水等前处理脱除杂质，然后送入乙烯裂解对流段进行加热，加热后的进料送入气液分离器中，分出较轻的烃类气体送入对流段以及辐射段，进行蒸汽裂解反应以产生烯烃。而气液分离器出来的液体含常压渣油等组分，需要送入加氢单元进一步处理后再返回到对流段及辐射段。该方法中直接将过热后的原油送到气液分离器，很难达到预期的气液分离效果。

CN107001955B公开了一种在热解反应器中热裂化原油和重质进料以生成烯烃的方法。该方法阐述了裂解炉对流段和多级(最多为3级)分离器和分馏塔结合的方案，该方法可将原油与蒸汽的混合物进行多次气液分离，并将不同重度的混合物送入不同的辐射段炉管进行裂解。该方法没有说明原油在外部换热器进行预热时热源的具体来源。并且该方法通过多级分离器、分馏塔对混合物进行气液分离及不同的辐射炉管裂解不同的馏分，虽然在一定程度上提高了裂解选择性，但是设备冗杂，投资大，且不适合轻质原油，原油适应范围较窄。

CN100564484C公开了蒸汽裂解重质烃原料的方法，其中，重质烃原料主要包括：原油、石脑油、瓦斯油、燃料油、天然汽油(凝析油)、渣油等，该方法中阐述了闪蒸气化分离过程，但是仅通过简单闪蒸，很难将气液组分很好的分离开，尤其是气相组分中夹带部分重质组分，从而容易引起在对流段结焦进而使得辐射段炉管中结焦严重。

伊圭斯塔化学公司在专利CN101528894A和CN101778929A中介绍了用原油/凝析油裂解制乙烯的工艺技术。CN101528894A介绍了原油/凝析油在对流段预热后，分离出的轻组分进入裂解炉对流段过热后进入辐射段裂解，重组分送到常压塔河减压塔进行进一步分离，CN101778929A介绍了原料中混有30％的重质原料如原油或凝析油在对流段预热后进入分离装置的上部分离出保护石脑油及较轻的组分，分离出的液相进入下面的填料塔进一步分离，分离出的重组分如何处理未介绍；两个专利的蒸发单元采用的含填料或塔盘的汽提塔，其中上部的蒸发区含气液分离器，可实现气液分离，但是闪蒸后的液相比较重和粘稠；填料以及塔盘开孔也容易发生堵塞。

发明内容

本公开的目的是提供一种重质原料蒸汽裂解生产低碳烯烃的方法及系统，能够防止原油和重质烃等重质原料气化过程中的结焦现象，实现高效气液分离。