[发明专利]从残油或其它重油中获得烯烃的方法

说明书

发明领域

本发明涉及一种利用短时间蒸气接触转化处理单元从残油或其它重油中获得大量烯烃产物的方法，所述短时间蒸气接触处理单元包括一个热固体移动床。短时间蒸气接触处理单元在这样的条件下操作：包括蒸气稀释以降低烃蒸气的的分压，热固体移动床可以含有对烯烃生产具有催化活性的组分。

发明背景

在典型的炼油厂中，原油常压蒸馏产生轻质馏分，如瓦斯油、煤油、汽油、直馏石脑油等。在炼油厂中，汽油沸程范围内的石油馏分，如石脑油，以及已经热或催化转化为汽油沸程范围内的产物，如瓦斯油，是非常有价值的产物。然后，来自常压蒸馏步骤的残油在低于常压的压力下蒸馏。后一蒸馏步骤生产了减压瓦斯油馏分和减压拔顶残油(vacuumreduced residual)，它们通常比瓦斯油便宜。残油进料中通常含有大量的沥青分子，是进料中康拉逊残炭和金属组分的主要来源。此外，还含有相对多的杂原子，如硫和氮。这一进料具有较低的工业价值，这主要是由于严格的环境限制使之不能用作燃料油。它们作为精炼的原料具有一很小的价值，例如，作为流化催化裂化的原料，因为产生过量的气体和焦炭。此外，它们的高金属含量会导致催化剂失活。它们通常不适于在蒸汽裂化处理单元中使用，因为在热解管中产生的过量焦炭会导致过热和设备堵塞。因此，在石油炼制中非常需要更好地利用这些原料，例如提高其品质，使之成为更有价值的净化轻质进料。

大多数精炼过程除生产必要的更有价值的产品外，都产生废物流。特别麻烦的废物流是润滑油提取(lube extract)物流，其本身没有多少工业价值。这一物流含有相对多的不希望的分子，如多环化合物。润滑油提取物流以及上面提及的残油，作为如流化催化裂化精炼过程的原料所具有的价值很小，因为它们产生过量的气体和焦炭。此外，它们的高金属含量会导致催化剂失活。因此，在石油炼制中非常需要更好地利用这些重质原料，或提高其品质，使之成为更有价值的净化轻物料。

瓦斯油沸程范围内的大量进料用来在蒸汽裂化处理单元中制造烯烃，该处理单元内包括由火管或盘管组成的裂化炉，进料在其中在540℃-760℃的温度下在蒸汽存在下热裂解。对于这一目的，尽管瓦斯油是合适的原料，但它们也是相对昂贵的原料，因为它们优选用来生产运输用燃料。残油原料比瓦斯油便宜很多，但不适合于用于蒸汽裂化，因为在炉管内过度裂化和形成焦炭会导致过热和设备堵塞。

US 2,768,127尝试解决这一问题，该专利提出使用残油进料生产芳烃和烯烃产品物流。这是通过使残油进料在维持在675℃-760℃的焦炭颗粒的流化床内接触完成的。尽管这一尝试解决了这一问题，但是，仍然需要改进该方法以更好地控制固体和蒸气停留时间。

如气态链烷烃至石脑油和瓦斯油的烃热裂化以生产轻产品，特别是轻烯烃，在工业上是很重要的。热裂化-如烃裂化生产烯烃产品-中占主导地位的工业方法是蒸汽裂化，其中，烃在炉内的管状金属管或盘管(热解管)中在有水蒸汽存在的条件下热解。研究表明，明显的产率提高导致温度上升，反应时间下降，时间是以毫秒计的。

传统的的蒸汽裂化是一个单相过程，其中烃/水蒸汽混合物流过炉内的管。蒸气作为稀释剂，烃裂化生产烯烃、二烯烃和其它副产物。在传统的蒸汽裂化反应器中，原料的转化通常受到在不超过金属管的允许温度极限的条件下不能在足够短的停留时间内提供额外的显热和裂化热的限制。在相对高的温度下的长停留时间通常是所不希望的，因为副反应会降低产品的质量。所产生的另一问题是热解管的结炭。与待裂化进料接触的金属管的内壁上的焦炭厚度会逐渐增加。从热传递损失的观点来看，焦炭层是有害的，导致了高金属管温。蒸汽裂化方法被描述在US 3,365,387和4,061,562以及Chemical Week,Nov.13,1965,pp.69-81上的论文“乙烯”中，在这里引入作为参考。

为了生产烯烃，蒸汽裂化的常用进料是相对贵较的进料，如乙烷、液化石油气体、石脑油和瓦斯油。从重质进料，如残油，生产烯烃在经济上明显有利的。

发明概述

按照本发明，提供了一种从残油进料生产烯烃的方法，该方法包括在如下处理单元中使进料转化，该单元包括：

(ⅰ)一个加热区，该区域从汽提区接受在其上沉积有碳质的传热固体，并在有氧化气体存在的条件下将其加热；

(ⅱ)一个短时间蒸气接触反应区，在该区域内包含流化固体床，固体包括从加热区循环的传热固体；和

(ⅲ)一个汽提区，来自反应区的其上沉积有碳质的固体通过该区域，其中，低沸点其它烃和挥发物与汽提气体一起回收；该方法包括：