Способ получения олефинов путем термического парового крекинга Российский патент 2017 года по МПК C10G9/36 

Настоящее изобретение относится к способу конверсии входящих углеводородных потоков путем термического парового крекинга с получением по меньшей мере одного содержащего олефины потока продукта, содержащего по меньшей мере этилен и пропилен, с по меньшей мере частичной конверсией входящего углеводородного потока по меньшей мере в одной крекинг-печи.

Термический паровой крекинг является общепринятым нефтехимическим способом. Стандартным целевым соединением в термическом паровом крекинге является этилен (также называемый этеном), который представляет собой важное исходное соединение для множества химических синтезов.

Входящие потоки, используемые для термического парового крекинга, могут представлять собой газы, такие как этан, пропан или бутан, и соответствующие смеси, или жидкие углеводороды, например, лигроин, и углеводородные смеси.

Что касается конкретных устройств и условий реакции, используемых в термическом паровом крекинге, и что касается реакций, которые происходят, и подробностей технологии переработки нефти, можно сослаться на соответствующие статьи в справочниках, таких как Zimmermann Н. and Walzl R., Ethylene, in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 6th ed. Weinheim: Wiley-VCH, 2005, and Irion W.W. and Neuwirth O. S., Oil Refining, in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 6th ed. Weinheim: Wiley-VCH, 2005. Способы получения олефинов также описаны, например, в US 3714282 A и US 6743961 B1.

Помимо этого, здесь также необходимо упомянуть US 2008/0194900, в котором описан способ парового крекинга входящего потока лигроина, содержащего ароматические соединения, в котором ароматические соединения удаляют из предварительно обработанного входящего потока лигроина при экстракции ароматических соединений в установке парового крекинга до термического парового крекинга, и рафинат, полученный при экстракции ароматических соединений, направляют в печь вместе с углеводородами, содержащими от шести до восьми атомов углерода.

Для термического парового крекинга используют крекинг-печи. Крекинг печи вместе с блоком быстрого охлаждения и расположенными ниже по потоку устройствами для обработки образующихся смесей продуктов объединяют в соответствующие большие установки для получения олефинов, которые в контексте этой заявки называют «установками парового крекинга».

В термическом паровом крекинге важным параметром является жесткость крекинга, которая определяет условия крекинга. На условия крекинга особенно влияют температура и время пребывания, и парциальные давления углеводородов и пара. Состав углеводородных смесей, используемых в качестве входящего потока, и конструкция используемых крекинг-печей также влияют на условия крекинга. Из-за взаимных влияний этих факторов условия крекинга обычно определяют через отношение пропилена (также называемого пропеном) к этилену в крекинг-газе.

В соответствии с входящей смесью и условиями крекинга термический паровой крекинг приводит к образованию не только этилена, традиционного целевого соединения, но также к образованию иногда существенного количества побочных продуктов, которые можно отделить от соответствующего потока продукта. Они включают низшие алкены, например, пропилен и бутены, а также диены, например, бутадиены, а также ароматические соединения, например, бензол, толуол и ксилолы. Они имеют сравнительно высокую экономическую ценность и таким образом их образование в качестве «ценных продуктов» является желательным.

Из US 2008/194900 A1 известен способ парового крекинга лигроина, в котором поток рециркулируемого пропана или поток рециркулируемого C5, полученные при обработке продукта парового крекинга, снова подвергают крекингу при условиях крекинга от нормальных до жестких.

В US 6743961 B2 описан способ получения олефинов, в котором сырую нефть частично выпаривают в объединенной установке выпаривания и крекинга. Образующийся пар и остающуюся жидкость подвергают крекингу при различных условиях крекинга.

В US 2004/209964 A1 предложен способ, в котором поток продукта Фишера-Тропша разделяют на фракции. Углеводороды с различной длиной цепи подвергают крекингу при различных условиях крекинга.

Задача, решаемая настоящим изобретением, состоит в улучшении средств получения содержащих олефины смесей продуктов из углеводородов путем термического парового крекинга.

Описание изобретения

В связи с этим, в изобретении предложен способ конверсии входящих углеводородных потоков путем термического парового крекинга с получением по меньшей мере одного содержащего олефины потока продукта, содержащего по меньшей мере этилен и пропилен, с по меньшей мере частичной конверсией входящего углеводородного потока по меньшей мере в одной крекинг-печи. Существенные признаки способа изложены в независимом пункте формулы изобретения. Предпочтительные воплощения изложены в зависимых пунктов формулы изобретения и нижеследующем описании.

Преимущества изобретения

В изобретении предложен способ, в котором входящий углеводородный поток подвергают конверсии при мягких условиях крекинга в крекинг-печи, причем мягкие условия крекинга означают, что пропилен и этилен присутствуют в отношении от 0,85 до 1,6 кг/кг на выходе из крекинг-печи, и входящий углеводородный поток преимущественно содержит углеводороды, имеющие максимальное количество атомов углерода 5.

В контексте этого изобретения под крекинг-печью понимают установку крекинга, в которой определены условия крекинга. Возможно, что одна печь в целом подразделена на две или более крекинг-печи. В этом случае часто упоминают камеры печи. Множество камер печи, образующих части печи в целом, как правило, имеют независимые зоны излучения и общую конвективную зону, а также общее выходное отверстие для дыма. В этих случаях, каждая камера печи может работать при своих собственных условиях крекинга. Таким образом, каждая камера печи представляет собой установку крекинга и, следовательно, называется здесь крекинг-печью. В этом случае, печь в целом содержит множество установок крекинга или, другими словами, она содержит множество крекинг-печей. Если присутствует только одна камера печи, она представляет собой установку крекинга и, следовательно, крекинг-печь. Крекинг-печи можно объединять с образованием групп, в которые подают, например, одинаковый исходный материал. Условия крекинга внутри группы печей обычно являются одинаковыми или похожими.

Термический крекинг углеводородов обычного состава, например, лигроина, при мягких условиях крекинга приводят к образованию очень большого количества пиролизного бензина, которым очень трудно распорядиться из-за его большого количества. Это является результатом сравнительно более низкой конверсии входящего потока в крекинг-печи при мягких условиях крекинга. Мягкие условия крекинга, однако, являются желательными, так как получают более высокое отношение пропилена к этилену в случае крекинга при мягких условиях, по сравнению со случаем крекинга при нормальных, обычно используемых условиях крекинга.

Способ по изобретению обеспечивает возможность эксплуатации крекинг-печи при мягких условиях крекинга, так как входящий поток и условия крекинга соответствуют друг другу. Только посредством соответствия входящего потока и условий крекинга возможно избежать недостатков, описанных в предшествующем разделе. Эти недостатки и указанное решение были осознаны в связи с изобретением.

Таким образом, способ по изобретению обеспечивает возможность эксплуатации установки парового крекинга таким образом, что образуется больше пропилена по отношению к свежему входящему потоку, чем в стандартной установке, в которой не используют способ по изобретению.

Чем выше отношение пропилена к этилену выбирают для условий крекинга во второй крекинг-печи, тем больше пропилена образуется из свежего входящего потока. Это является преимуществом, обеспечиваемым изобретением. Однако более высокое отношение пропилена к этилену связано с более низкой конверсией сырья, а значит данные величины подпадают под действие верхних технических и экономических пределов. Пределы, указанные в формуле изобретения, обеспечивают, с одной стороны, достижение преимуществ изобретения, а с другой стороны, управляемость установкой парового крекинга в промышленном масштабе и возможность ее эксплуатации экономически эффективным образом.

В пределах, указанных для условий крекинга в крекинг-печи, которая обеспечивает конверсию при мягких условиях, возможно осуществлять экономически эффективный паровой крекинг в промышленном масштабе, при котором образуются этилен и пропилен в качестве основных ценных продуктов.

Слово «в основном» используют в связи с этой заявкой, чтобы пояснить, что входящий поток или фракция не состоят исключительно из углеводородов, имеющих указанное количество атомов углерода, но что наряду с углеводородами с указанным количеством атомов углерода также могут присутствовать углеводороды, имеющие другое количество атомов углерода, и другие примеси могут также присутствовать наряду с углеводородами с указанным количеством атомов углерода. При отделении и переработке потока продукта, исходного потока и/или фракций, и/или при разделении на фракции свежего входящего потока всегда остаются остатки компонента(ов) в потоке продукта или во фракции. Также сохраняются другие примеси, и таким образом поток обработанного продукта или поток фракции всегда содержит остатки. Так как затраты и неудобства, связанные с отделением и обработкой, возрастают до чрезвычайно высокой степени с ростом требуемой степени чистоты, экономические факторы определяют долю остатков, которая может присутствовать в потоке, который извлекают, чтобы направить его, например, рециклом. Уровень этой доли необходимо тщательно оценить согласно экономическим соображениям. Грубое ориентировочное значение для данной доли нежелательных углеводородов и других примесей обычно таково, что они могут присутствовать в количестве не более 40 масс. % в потоке продукта и/или во фракции. Обычно в действительности достигают предельного значения 20 масс. % или менее. В идеале достигают предельного значения 10 масс. %. Это применимо ко всем перерабатывающим установкам, то есть не только к установкам парового крекинга, но также к установкам, перерабатывающим минеральное топливо. Следовательно, входящий углеводородный поток, который направляют в крекинг-печь, где его превращают при мягких условиях, содержит по меньшей мере 60 масс. %, предпочтительно по меньшей мере 80 масс. %, более предпочтительно по меньшей мере 90 масс. %, еще более предпочтительно по меньшей мере 95 масс. % и наиболее предпочтительно по меньшей мере 98 масс. % углеводородов, имеющих максимальное количество атомов углерода 6, предпочтительно, максимально 5. Рециркулируемые фракции и фракции, которые получают при разделении на фракции свежего входящего потока (см. ниже) также содержат требуемые углеводороды в количестве, составляющем по меньшей мере 60 масс. %, предпочтительно по меньшей мере 80 масс. %, более предпочтительно по меньшей мере 90 масс. %, еще более предпочтительно по меньшей мере 95 масс. % и наиболее предпочтительно по меньшей мере 98 масс. %.

В особенно преимущественном воплощении изобретения в крекинг-печь, в которой осуществляют конверсию при мягких условиях крекинга, в качестве входящего углеводородного потока подают одну или более фракций, которые получают из потока продукта, и которые преимущественно содержат углеводороды, имеющие максимальное количество атомов углерода 5. Рециркулирование таких фракций увеличивает количество подходящего входящего потока для второй крекинг-печи или такая фракция образует подходящий входящий углеводородный поток для крекинг-печи, в которой осуществляют конверсию при мягких условиях крекинга. Фракцию, содержащую углеводороды, имеющие количество атомов углерода 4, и фракцию, имеющую количество атомов углерода 5, также получают при переработке потока продукта в установках парового крекинга, и их, после отделения ценных продуктов, можно повторно использовать непосредственно или после стадий дополнительной обработки.

В преимущественном воплощении изобретения повторно используемые фракции по существу не содержат диолефинов, когда их подают в крекинг-печь, в которой проводят крекинг при мягких условиях, в качестве входящего углеводородного потока. Диолефины неблагоприятно воздействуют на крекинг-печь. Поэтому диолефины в основном удаляют посредством процессов конверсии выше по потоку или стадий отделения от фракций, которые рециркулируют во вторую крекинг-печь. Удаление может либо предшествовать, либо следовать за отделением фракций, которые рециркулируют во вторую крекинг-печь.

Процедуры, необходимые для отделения и обработки, известны специалистам. Они представляют собой обычные операции в установках парового крекинга, осуществляемые для отделения и обработки потоков продукта и фракций.

Особенно преимущественно, в крекинг печь, в которой осуществляют конверсию при мягких условиях крекинга, в качестве входящего углеводородного потока подают преимущественно насыщенные углеводороды. Насыщенные углеводороды особенно подходят для термического парового крекинга.

Преимущественно, входящий углеводородный поток превращают в крекинг-печи при мягких условиях крекинга с получением отношения пропилена к этилену, составляющего вплоть до 1,2 кг/кг на выходе из крекинг-печи.

В преимущественном воплощении входящий углеводородный поток подвергают конверсии при нормальных условиях крекинга в дополнительной крекинг-печи, при этом нормальные условия крекинга означают, что пропилен и этилен присутствуют в отношении, составляющем от 0,25 до 0,85 кг/кг, предпочтительно от 0,3 до 0,75 кг/кг и более предпочтительно от 0,4 до 0,65 кг/кг на выходе из крекинг-печи, причем отношение пропилена к этилену для крекинг-печи, в которой проводят крекинг при мягких условиях, всегда имеет более высокое значение, чем значение отношения пропилена к этилену для крекинг-печи, в которой осуществляют конверсию при нормальных условиях крекинга. Конкретнее, данные значения отношения пропилена к этилену отличаются по меньшей мере на 0,1 кг/кг, предпочтительно по меньшей мере на 0,15 кг/кг, более предпочтительно по меньшей мере на 0,2 кг/кг, чтобы обеспечить достигаемые преимущества изобретения в заметной степени.

Таким образом, особенно преимущественно, установка парового крекинга содержит по меньшей мере одну крекинг-печь, в которой осуществляют конверсию при нормальных условиях крекинга. Входящий поток, направляемый в эту установку парового крекинга, содержит углеводороды, которые являются неблагоприятными для крекинг-печи, в которой осуществляют конверсию при мягких условиях крекинга. Присутствие по меньшей мере одной крекинг-печи, в которой осуществляют конверсию при нормальных условиях крекинга, обеспечивает экономические преимущества эксплуатации крекинг-печи, в которой осуществляют конверсию при мягких условиях крекинга, когда свежий входящий поток представляет собой смесь углеводородов, которые не соответствуют условиям, указанным в пункте 1 формулы изобретения.

Таким образом, особенно преимущественно, состав входящего углеводородного потока, который используют для крекинг-печи, в которой осуществляют конверсию при нормальных условиях крекинга, отличается от состава входящего углеводородного потока, который используют для крекинг-печи, в которой осуществляют конверсию при мягких условиях крекинга.

Так как крекинг-печь, в которой осуществляют конверсию при нормальных условиях крекинга, имеет очень хорошую стабильность конверсии углеводородов с длинной цепью, в крекинг-печь, в которой осуществляют конверсию при нормальных условиях крекинга, подают по меньшей мере одну фракцию, которая была отделена от потока продукта и рециркулирована, преимущественно содержащую углеводороды, имеющие количество атомов углерода по меньшей мере 6. Так как некоторые углеводороды в результате циркуляции становятся обогащенными рециркулированными фракциями, целесообразно, в случае рециркулированных фракций, подвергать конверсии углеводороды, имеющие количество атомов углерода 6, на ранней стадии, при нормальных условиях крекинга. Однако, также возможно рециркулировать их в крекинг-печь, в которой осуществляют конверсию при мягких условиях крекинга.

В особенно преимущественном воплощении используют свежий входящий поток, который разделяют по меньшей мере на первую и вторую фракции свежего входящего потока, и первую фракцию свежего входящего потока направляют, по меньшей мере частично, преимущественно полностью, в крекинг-печь, в которой осуществляют конверсию при нормальных условиях крекинга, а вторую фракцию свежего входящего потока направляют, по меньшей мере частично, преимущественно полностью, в крекинг-печь, в которой осуществляют конверсию при мягких условиях крекинга. При разделении на фракции свежего входящего потока можно достичь такого эффекта, что, особенно для крекинг-печи, в которой осуществляют конверсию при мягких условиях крекинга, станет доступным входящий поток, с которым можно достичь преимуществ изобретения выдающимся образом.

Здесь снова необходимо подчеркнуть, что вышеупомянутые входящие потоки (рециркулируемые фракции, фракция свежего входящего потока и свежие входящие потоки, состоящие из углеводородов, имеющих максимальное количество атомов углерода 6, предпочтительно максимально 5) особенно подходят в качестве входящих потоков для крекинг-печи, в которой осуществляют конверсию при мягких условиях крекинга. Чтобы достичь преимуществ изобретения, предложенные здесь входящие потоки можно направлять отдельно или в смеси в крекинг-печь, в которой осуществляют конверсию при мягких условиях крекинга. Используемый входящий углеводородный поток может таким образом представлять одну или более рециркулируемых фракций или фракцию свежего входящего потока или другой входящий поток, состоящий из углеводородов, имеющих максимальное количество атомов углерода 6, предпочтительно, максимально 5. Также возможно использовать рециркулируемую фракцию (фракции) и фракцию свежего входящего потока, или рециркулируемую фракцию (фракции) и другой входящий поток, состоящий из углеводородов, имеющих максимальное количество атомов углерода 6, или фракцию свежего входящего потока и другой входящий поток, состоящий из углеводородов, имеющих максимальное количество атомов углерода 6, или смесь всех возможных входящих потоков в качестве входящего углеводородного потока для крекинг-печи, в которой осуществляют конверсию при мягких условиях крекинга.

Как поясняется выше, отношение пропилена к этилену при термическом паровом крекинге является результатом множества различных взаимно влияющих факторов, среди которых важную роль играет температура на выходе из крекинг-печи, то есть температура потока продукта на выходе из используемого змеевика реактора (температура на выходе из змеевика). Температура на выходе из крекинг-печи для конверсии в крекинг-печи, в которой осуществляют конверсию при мягких условиях крекинга, преимущественно составляет от 680°C до 820°C, предпочтительно от 700°C до 800°C, еще более предпочтительно от 710°C до 780°C и более предпочтительно от 720°C до 760°C. Температура на выходе из крекинг-печи для конверсии в крекинг-печи, в которой осуществляют конверсию при нормальных условиях крекинга, преимущественно составляет от 800°C до 1000°C, предпочтительно от 820°C до 950°C и более предпочтительно от 840°C до 900°C. В тоже время, температура на выходе из крекинг-печи для конверсии в крекинг-печи, в которой осуществляют конверсию при нормальных условиях крекинга, по меньшей мере на 10°C выше, предпочтительно по меньшей мере на 20°C выше температуры на выходе из крекинг-печи, в которой осуществляют конверсию при мягких условиях крекинга.

В крекинг-печи, в которой осуществляют конверсию при мягких условиях крекинга, также возможно использовать более низкое разбавление паром, чем в крекинг-печи, в которой осуществляют конверсию при нормальных условиях крекинга. Это уменьшает количество требуемого для разбавления пара и приводит к экономии энергии. Однако, более низкое разбавление паром во второй крекинг-печи не является необходимым для достижения преимуществ изобретения. Преимущественно от 0,3 до 1,5 кг пара на кг входящего углеводородного потока используют в крекинг-печи, в которой осуществляют конверсию при нормальных условиях крекинга, и от 0,15 до 0,8 кг пара на кг входящего углеводородного потока используют в крекинг-печи, в которой осуществляют конверсию при мягких условиях крекинга.

Также преимущественно, возможно подвергать конверсии особенно насыщенные углеводороды, имеющие количество атомов углерода от 2 до 3, присутствующие в потоке продукта, преимущественно посредством термического парового крекинга в крекинг-печи для газообразного входящего потока. Для этой цели, насыщенные газообразные углеводороды получают из потока продукта и рециркулируют в крекинг-печь для газообразного входящего потока, и подвергают в ней конверсии.

Преимущественно свежий входящий поток, направляемый в крекинг-печь, в которой осуществляют конверсию при мягких условиях крекинга, содержит конденсаты природного газа, и/или одну или более погонных фракций из переработки минерального топлива, и/или синтетические углеводороды и/или биологического происхождения углеводороды, и/или полученные из них смеси.

Свежие входящие потоки, используемые для крекинг-печи, в которой осуществляют конверсию при нормальных условиях крекинга, и/или свежие входящие потоки, используемые для разделения на фракции свежего входящего потока, могут представлять собой либо газы, либо газовые фракции, такие как этан, пропан или бутан, и соответствующие смеси и конденсаты, либо жидкие углеводороды и углеводородные смеси. Эти газовые смеси и конденсаты содержат главным образом так называемые конденсаты природного газа (газоконденсатная жидкость, ГКЖ). Жидкие углеводороды и смеси углеводородов могут поступать, например, из так называемой бензиновой фракции сырой нефти. Такие сырые бензины или лигроины и керосин являются смесями предпочтительно насыщенных соединений, имеющих температуры кипения от 35 до 210°C. Однако, изобретение также дает преимущества при использовании средних дистиллятов, остатков атмосферной перегонки и/или полученных из них смесей из переработки сырой нефти. Средние дистилляты содержат так называемые легкие и тяжелые газойли, которые можно использовать в качестве исходных материалов для получения светлого печного топлива и дизельного топлива и тяжелого печного топлива. Присутствующие соединения имеют температуры кипения от 180 до 360°C.Они предпочтительно являются в основном насыщенными соединениями, которые можно преобразовать в термическом паровом крекинге. Помимо этого, также возможно использовать фракции, полученные посредством известных способов разделения перегонкой, и соответствующие остатки, в том числе возможно использование полученных из них фракций, например, посредством гидрирования (гидроочистки) или гидрокрекинга. Примерами являются легкий, тяжелый и вакуумный газойль (атмосферный газойль (АГО) или вакуумный газойль (ВГО)), а также смеси и/или остатки, обработанные посредством упомянутых процессов гидрирования (гидроочищенный вакуумный газойль (ГВГО), остатки гидрокрекинга (ОГК) или непреобразованная нефть (НПН)). Более конкретно, используемые свежие входящие потоки представляют собой конденсаты природного газа и/или фракции минерального топлива и/или полученные из них смеси.

Преимущественно изобретение таким образом охватывает использование углеводородных смесей, имеющих температуру кипения входящего углеводородного потока вплоть до 600°C, в качестве свежего входящего потока, который преобразуют при нормальных условиях крекинга. В этом диапазоне также возможно использование углеводородных смесей, имеющих различные диапазоны температур кипения, например, имеющих температуры кипения вплоть до 360°C или вплоть до 240°C. Условия реакции в крекинг-печи здесь соответствуют используемым в каждом случае углеводородным смесям.

Например, изобретение можно, однако также преимущественно, использовать с любыми другими требуемыми свежими входящими потоками, обладающими сравнимыми свойствами, например, имеющими биологическое происхождение и/или синтетическими углеводородами.

Краткое описание чертежей

Способ по изобретению в особенно преимущественном воплощении подробно поясняют со ссылкой на блок-схемы способа, на которых показаны существенные стадии способа в схематической форме. Для лучшего понимания сперва иллюстрируют известный способ со ссылкой на Фиг. 1.

На Фиг. 1 показан схематический вид известного способа получения олефинов. На Фиг. 2 показан схематический вид существенных стадий способа по изобретению в особенно преимущественном воплощении и на Фиг. 3, 4 и 5 показаны, также в схематической форме, существенные стадии особенно преимущественного воплощения изобретения. На чертежах одинаковые элементы обозначены одинаковыми номерами позиций.

Технологическая блок-схема 100 на Фиг. 1 для известного способа включает крекинг-печь 1, в которую подают свежий входящий поток A (например, лигроин) и рециркулируемые фракции S и P в качестве углеводородных входящих потоков. В крекинг-печи 1 углеводородный входящий поток нагревают и превращают в конвективной зоне и зоне излучения. В крекинг-печь добавляют пар, обычно от 0,5 до 1 кг технологического пара на кг углеводорода. Поток C продукта выходит из крекинг-печи 1, и его также называют потоком продукта крекинга непосредственно на выходе из крекинг-печи. На выходе из крекинг-печи этот поток продукта крекинга обычно имеет температуру от 840°C до 900°C. Отношение пропилена к этилену обычно составляет от 0,35 до 0,6 кг/кг. После первого быстрого охлаждения (не показано) поток продукта обрабатывают в блоке 4 переработки. Из блока переработки получают следующие фракции в качестве существенных фракций продукта от E до N: водород E, отработанный раствор F, метан G, этилен Н, пропилен I, газообразные углеводороды L, имеющие количество атомов углерода 4, пиролизный бензин M и пиролизное масло N. Газообразные углеводороды L, имеющие количество атомов углерода 4, дополнительно обрабатывают в блоке 5 для переработки C4, который используют для обработки углеводородов, имеющих количество атомов углерода 4. В таком блоке 5 для переработки С4 дополнительно обрабатывают фракцию, имеющую количество атомов углерода 4, таким образом, чтобы можно было удалить бутадиен О. Другие углеводороды, имеющие количество атомов углерода 4, составляют фракцию P, которую рециркулируют в крекинг-печь 1. Пиролизный бензин М, содержащий углеводороды, имеющие количество атомов углерода 5 или более, дополнительно обрабатывают в блоке 6 для переработки пиролизного бензина и удаляют ароматические соединения Q и углеводороды R, имеющие количество атомов углерода, например, более 9. Другие углеводороды, имеющие количество атомов углерода 5 или более, рециркулируют в виде фракции S в крекинг-печь 1. Блок 4 переработки, а также блок 5 для переработки C4 и блок 6 для переработки пиролизного бензина содержат обычные устройства для дополнительной обработки потока продукта или фракций продукта, которые служат для выполнения различных стадий процесса, например, сжатия, конденсации и охлаждения, сушки, перегонки и разделения на фракции, экстракции и гидрогенизации. Стадии процесса являются стандартными для олефиновых установок и известны специалистам.

Далее на Фиг. 2 показана технологическая блок-схема 10, где отражены существенные стадии способа по изобретению. Свежий входящий поток BL направляют в крекинг-печь 2, в которой осуществляют конверсию при мягких условиях крекинга. Поток X продукта, который выходит из крекинг-печи 2, преимущественно имеет температуру от 700°C до 800°C. Отношение пропилена к этилену в нем преимущественно составляет от 0,7 до 1,5 кг/кг. Поток X продукта дополнительно обрабатывают в блоке 4 переработки. Способы дополнительной обработки в блоке 4 переработки известны и только что были описаны. Таким образом, в блоке 4 переработки также получают, как описано выше, фракции продукта от E до N. Фракции L и М продукта также, как описано выше, дополнительно обрабатывают в специальных блоках 5 и 6. В отличие от способа, описанного на Фиг. 1, фракцию P, содержащую углеводороды, имеющие количество атомов углерода 4, преимущественно рециркулируют в крекинг-печь 2. В блоке 6 для переработки пиролизного бензина, наряду с вышеупомянутыми фракциями Q и R, получают фракции T и U. Фракцию T, содержащую углеводороды, имеющие количество атомов углерода 5, преимущественно рециркулируют в крекинг-печь 2, в которой осуществляют конверсию при мягких условиях крекинга.

Далее на Фиг. 3 показана технологическая блок-схема 10 способа по изобретению в особенно преимущественном воплощении и его существенные технологические стадии. Помимо крекинг-печи 1, в которой осуществляют конверсию при нормальных условиях крекинга, здесь также присутствует крекинг-печь 2, в которой осуществляют конверсию при мягких условиях крекинга, а также, для достижения дополнительных преимуществ, блок 7 разделения на фракции свежего входящего потока. Свежий входящий поток B (например, лигроин) разделяют на фракции в блоке 7 разделения на фракции свежего входящего потока, и первую фракцию B1 свежего входящего потока направляют в крекинг-печь 1, при этом вторую фракцию В2 свежего входящего потока направляют в крекинг-печь 2. В качестве способов разделения на фракции свежего входящего потока используют стандартные способы разделения и обработки углеводородных потоков, известные из эксплуатации олефиновых установок нефтеперерабатывающих заводов. Эти способы и их применение известны специалисту в данной области техники. Фракцию U дополнительно рециркулируют в крекинг-печь 1, а фракции T и P дополнительно рециркулируют в крекинг-печь 2 (подробности см. ниже). Помимо этого, в крекинг-печь 2, в которой осуществляют конверсию при мягких условиях крекинга, подают дополнительный входящий поток BL, состоящий из углеводородов, имеющих максимальное количество атомов углерода 6, предпочтительно, максимально 5, в качестве свежего входящего потока. В свою очередь, поток C продукта крекинга, имеющий вышеупомянутые свойства, выходит из крекинг-печи 1. Поток X продукта крекинга выходит из крекинг-печи 2. Поток X продукта крекинга преимущественно находится при температуре от 700°C до 800°C.Отношение пропилена к этилену здесь преимущественно составляет от 0,7 до 1,5 кг/кг. Потоки C и X продуктов дополнительно обрабатывают в блоке 4 переработки и объединяют в подходящем месте, чтобы получить общий поток продукта. Способы дополнительной обработки в блоке 4 переработки известны и только что были описаны. Таким образом, в блоке 4 переработки также получают, как описано выше, фракции продукта от E до N. Фракции L и М продукта также, как только что описали, дополнительно обрабатывают в специальных блоках 5 и 6. В отличие от способа, описанного на Фиг. 1, фракцию P, содержащую углеводороды, имеющие количество атомов углерода 4, преимущественно также рециркулируют не в крекинг-печь 1, а в крекинг-печь 2. В блоке 6 для переработки пиролизного бензина, наряду с вышеупомянутыми фракциями Q и R, получают фракции T и U. Фракцию T, содержащую углеводороды, имеющие количество атомов углерода 5, преимущественно рециркулируют во вторую крекинг-печь 2, при этом фракцию U, содержащую углеводороды, количество атомов углерода 6 или более, в особенности от 6 до 9, преимущественно рециркулируют в первую крекинг-печь 1. Как показано на Фиг. 3 различные входящие потоки направляют в крекинг-печи. Они затем образуют второй входящий углеводородный поток. Необходимо упомянуть, что перечисление различных входящих потоков не является окончательным и, более конкретно, входящие потоки, показанные на Фиг. 3 для второй крекинг-печи, В2, BL, Т и P, не всегда необходимо все направлять в крекинг-печь 2, вместо этого во многих случаях достаточно направлять часть возможных входящих потоков в крекинг-печь 2, в которой осуществляют конверсию при мягких условиях крекинга, например, рециркулируемую фракцию Т, состоящую из углеводородов, имеющих количество атомов углерода 5, и свежий входящий поток BL, состоящий из углеводородов, имеющих максимальное количество атомов углерода 6, предпочтительно, максимально 5, или, например, рециркулируемые фракции Т и OP, содержащие углеводороды, имеющие количество атомов углерода 5 и 4, и сжиженный углеводородный газ BL. Короче говоря, возможны следующие потоки, входящие во вторую крекинг-печь: В2, BL, Т, Р, В2+BL, В2+Т, В2+Р, BL+Т, BL+Р, Т+Р, В2+BL+Т, В2+BL+Р, В2+Р+Т, BL+Р+Т или В2+BL+T+T.

Особенно преимущественное воплощение изобретения также показано на Фиг. 4. Фиг. 4 представляет собой такую же технологическую блок-схему способа, что и показанная на Фиг. 3. В нее добавлена крекинг-печь 3 для газообразного входящего потока, в которую в качестве входящего потока направляют фракцию V. Фракция V содержит насыщенные газообразные углеводороды, имеющие количество атомов углерода от 2 до 3, которые также получают в блоке 4 переработки.

На Фиг. 5 также показано преимущественное воплощение изобретения. Фиг. 5 представляет такую же технологическую блок-схему, как и на Фиг. 3, за исключением того, что здесь отсутствует разделение на фракции свежего входящего потока. Здесь в первую крекинг-печь 1 добавляют свежий входящий поток B, и свежий входящий поток BL, состоящий из углеводородов, имеющих максимальное количество атомов углерода 6, предпочтительно, максимально 5, добавляют во вторую крекинг-печь 2. Другие технологические стадии уже пояснены в связи с описанием Фиг. 2 и 3.

Обозначения номеров позиций

1 крекинг-печь (нормальные условия крекинга)

2 крекинг-печь (мягкие условия крекинга)

3 крекинг-печь для газообразного входящего потока

4 блок переработки

5 блок для переработки C4

6 блок для переработки пиролизного бензина

7 блок разделения на фракции свежего входящего потока

10 технологические блок-схемы известного способа

100 технологические блок-схемы способа по изобретению в особенно преимущественных воплощениях

А, В, BL свежий входящий поток

B1, B2 фракции свежего входящего потока

С, D, X потоки продукта

E-V фракции продукта.

Изобретение относится к способу конверсии углеводородных входящих потоков путем термического парового крекинга с получением по меньшей мере одного содержащего олефины потока продукта, содержащего по меньшей мере этилен и пропилен, посредством по меньшей мере частичной конверсии углеводородного входящего потока по меньшей мере в одной крекинг-печи (2). Способ характеризуется тем, что углеводородный входящий поток подвергают конверсии при мягких условиях крекинга в крекинг-печи (2), причем мягкие условия крекинга означают, что отношение пропилена к этилену составляет от 0,85 до 1,6 кг/кг на выходе из крекинг-печи, и углеводородный входящий поток в основном содержит углеводороды, имеющие максимальное количество атомов углерода 5. Предлагаемый способ позволяет увеличить выход пропилена. 14 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Способ конверсии углеводородных входящих потоков путем термического парового крекинга с получением по меньшей мере одного содержащего олефины потока продукта, содержащего по меньшей мере этилен и пропилен, посредством по меньшей мере частичной конверсии углеводородного входящего потока по меньшей мере в одной крекинг-печи (2), отличающийся тем, что углеводородный входящий поток подвергают конверсии при мягких условиях крекинга в крекинг-печи (2), причем мягкие условия крекинга означают, что отношение пропилена к этилену составляет от 0,85 до 1,6 кг/кг на выходе из крекинг-печи, и углеводородный входящий поток в основном содержит углеводороды, имеющие максимальное количество атомов углерода 5.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в крекинг-печь (2), в которой осуществляют конверсию при мягких условиях крекинга, в качестве углеводородного входящего потока подают одну или более рециркулируемых фракций (Р, Т), которые получают из потока продукта и которые в основном содержат углеводороды, имеющие максимальное количество атомов углерода 5.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что рециркулируемые фракции (Р, Т) по существу не содержат диолефинов, когда их подают в качестве углеводородного входящего потока в крекинг-печь (2), в которой осуществляют конверсию при мягких условиях крекинга.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в крекинг-печь (2), в которой осуществляют конверсию при мягких условиях крекинга, подают в качестве углеводородного входящего потока преимущественно насыщенные углеводороды.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что углеводородный входящий поток подвергают конверсии в крекинг-печи (2) при мягких условиях крекинга, которые приводят к отношению пропилена к этилену, составляющему вплоть до 1,2 кг/кг на выходе из крекинг-печи.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что углеводородный входящий поток подвергают конверсии при нормальных условиях крекинга в дополнительной крекинг-печи (1), причем нормальные условия крекинга означают, что отношение пропилена к этилену составляет от 0,25 до 0,85 кг/кг, предпочтительно от 0,3 до 0,75 кг/кг и более предпочтительно от 0,4 до 0,65 кг/кг на выходе из крекинг-печи, при этом отношение пропилена к этилену для крекинг-печи (2), в которой осуществляют конверсию при мягких условиях крекинга, всегда имеет более высокое значение, чем значение отношения пропилена к этилену для крекинг-печи (1), в которой осуществляют конверсию при нормальных условиях крекинга.

7. Способ по п. 6, в котором значения отношения пропилена к этилену отличаются по меньшей мере на 0,1 кг/кг, предпочтительно по меньшей мере на 0,15 кг/кг, более предпочтительно по меньшей мере на 0,2 кг/кг.

8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что состав углеводородного входящего потока, который используют для крекинг-печи (1), в которой осуществляют конверсию при нормальных условиях крекинга, отличается от состава углеводородного входящего потока, который используют для крекинг-печи (2), в которой осуществляют конверсию при мягких условиях крекинга.

9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в крекинг-печь (1), в которой осуществляют конверсию при нормальных условиях крекинга, подают по меньшей мере одну фракцию (U), которая была отделена от потока продукта и рециркулирована, содержащую углеводороды, имеющие количество атомов углерода по меньшей мере 6.

10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют свежий входящий поток, который разделяют по меньшей мере на одну первую и одну вторую фракции свежего входящего потока (В1, В2), и первую фракцию (В1) свежего входящего потока направляют, по меньшей мере частично, в крекинг-печь (1), в которой осуществляют конверсию при нормальных условиях крекинга, а вторую фракцию (В2) свежего входящего потока направляют, по меньшей мере частично, в крекинг-печь (2), в которой осуществляют конверсию при мягких условиях крекинга.

11. Способ по п. 1, в котором температура на выходе из крекинг-печи для конверсии в крекинг-печи (2), в которой осуществляют конверсию при мягких условиях крекинга, составляет от 680°C до 820°C, предпочтительно от 700°C до 800°C, еще более предпочтительно от 710°C до 780°C и более предпочтительно от 720°C до 760°C, и температура на выходе из крекинг-печи для конверсии в крекинг-печи (1), в которой осуществляют конверсию при нормальных условиях крекинга, составляет от 800°C до 1000°C, предпочтительно от 820°C до 950°C и более предпочтительно от 840°C до 900°C, причем температура на выходе из крекинг-печи (1), в которой осуществляют конверсию при нормальных условиях крекинга, по меньшей мере на 10°C выше, предпочтительно по меньшей мере на 20°C выше температуры на выходе из крекинг-печи (2), в которой осуществляют конверсию при мягких условиях крекинга.

12. Способ по п. 1, в котором от 0,3 до 1,5 кг пара на кг углеводородного входящего потока используют в крекинг-печи (1), в которой осуществляют конверсию при нормальных условиях крекинга, и от 0,15 до 0,8 кг пара на кг углеводородного входящего потока используют в крекинг-печи (2), в которой осуществляют конверсию при мягких условиях крекинга.

13. Способ по п. 1, в котором по меньшей мере одну фракцию (V), в основном содержащую углеводороды, имеющие количество атомов углерода 2 или 3, получают из потока продукта и, по меньшей мере частично, подвергают конверсии в крекинг-печи (3) для газообразного входящего потока.

14. Способ по п. 1, отличающийся тем, что свежий входящий поток (BL), направляемый в крекинг-печь (2), в которой осуществляют конверсию при мягких условиях крекинга, содержит конденсаты природного газа, и/или одну или более погонных фракций из переработки минерального топлива, и/или синтетические углеводороды, и/или углеводороды биологического происхождения, и/или полученные из них смеси.

15. Способ по любому из пп. 1-14, отличающийся тем, что свежий входящий поток (В), используемый для крекинг-печи (1), в которой осуществляют конверсию при нормальных условиях крекинга, и/или свежий входящий поток для разделения (7) на фракции свежего входящего потока, содержит конденсаты природного газа, и/или фракции сырой нефти, в особенности лигроин, и/или синтетические углеводороды, и/или углеводороды биологического происхождения, и/или полученные из них смеси.