УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Данное изобретение относится к интегрированному способу увеличения производства олефинов путем обработки донных остатков одного или более блоков для крекинга для получения подходящего сырья для парового крекинга и увеличения производства олефинов.
ОПИСАНИЕ ОБЛАСТИ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ
«Вводное» описание, представленное в данном документе, предназначено для общего представления контекста раскрытия. Работа указанных в данном документе изобретателей, в той степени, в которой она описана в данном справочном разделе, а также аспекты описания, которые в противном случае не могут быть квалифицированы в качестве предшествующего уровня техники на момент подачи заявки, не являются прямо или косвенно признанными в качестве предшествующего уровня техники данного изобретения.
Паровой крекинг и каталитический крекинг жидкого осадка широко используются для превращения различных фракций сырой нефти в олефины, предпочтительно этилен, пропилен, бутилен и тяжелый лигроин. Однако побочные продукты, такие как масло пиролиза, кокс и осветленное суспензионное масло, также могут быть получены данными способами. Соответственно, в предшествующем уровне техники было предложено несколько способов для улучшения данных потоков с низкой стоимостью. Например, в патенте США №20130233768 А1 описан комплексный способ деасфальтизации, гидроочистки и парового пиролиза для прямой переработки сырой нефти для получения нефтехимических продуктов, в котором пиролизное масло выделяется в виде мазута. В патенте США №20080083649 А1 описан способ, с помощью которого поток пиролизного масла доставляют в вакуумную трубчатку для получения деасфальтированной фракции смолы и асфальтенового потока. Асфальтеновый поток далее доставляли в коксовый или частично окисляющий блок для получения легких продуктов, таких как коксовый лигроин, или коксовый газойль или синтез-газ. Деасфальтированный материал далее использовали в качестве мазута или смешивали с локально сжигаемыми материалами для снижения содержания сажи. В патенте США №200901944S8 A1 описывается способ и устройство для улучшения потока смолы крекинга. Соответственно, был предложен способ нагрева, который уменьшал выход смолы или пиролизного масла в способе парового крекинга. Далее было описано, что получаемая обработанная термически смола может быть разделена на газойлевые, мазутные и смоляные потоки. В патенте США №4010061100 А1 описывается способ снижения содержания асфальтенов в потоке пиролизного масла и частичного извлечения потребленной тепловой энергии в процессе пиролиза с помощью охлаждения заливанием водой потока пиролизного масла. В патенте США №20070163921 А1 раскрыт способ улучшения растворимости смолы парового крекинга с последующим добавлением улучшенной смолы парового крекинга в мазут. Патент США №4010061094 А1 относится к способу гидроочистки и гидроочищенному продукту, который может быть получен способом гидроочистки потока пиролизного масла или пиролизной смолы. Указанный гидроочищенный продукт далее используют в качестве разбавителя для тяжелых фракций мазута. Однако процесс гидроочистки пиролизного масла или пиролизной смолы с использованием обычных каталитических установок гидроочистки без удаления асфальтенов и предшественников кокса снижает срок службы катализатора из-за быстрой дезактивации катализатора. В патенте США №20130267745 А1 описан комплексный способ конверсии более 60% исходной сырой нефти в исходное сырье для установок для парового крекинга, а полученное пиролизное масло используется в качестве сырья для коксования.
Ввиду вышеизложенного одна цель данного раскрытия состоит в том, чтобы обеспечить интегрированный способ увеличения производства олефинов путем комбинирования остатков одного или более блоков для крекинга и обработки донных остатков для получения подходящего сырья для парового крекинга для образования легких олефинов.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Согласно первому аспекту данное изобретение относится к интегрированному способу увеличения производства олефинов путем рециркуляции и переработки тяжелого остатка крекинга, включающего: i) гидроочистку нижних слоев атмосферной колонны, которая включает колону атмосферной дистилляции выше по потоку, с первым гидроочистителем для образования первого потока гидроочищенного остатка, ii) каталитический крекинг первого потока гидроочищенного остатка в установке для жидкого каталитического крекинга с образованием потока сжиженного нефтяного газа, потока лигроина, потока сухого газа, потока осветленного суспензионного масла и потока рециклового газойля, iii) гидроочистку потока лигроина во втором гидроочистителе с образованием потока гидроочищенного лигроина, iv) гидрокрекинг рециклового газойля с образованием потока углеводорода крекинга, v) смешивание потока гидроочищенного лигроина и потока углеводорода крекинга с образованием ароматического смешанного углеводородного потока, vi) насыщение ароматического смешанного углеводородного потока в блоке ароматического насыщения с образованием насыщенного углеводородного потока, vii) паровой крекинг насыщенного углеводородного потока в установке парового крекинга с образованием первого потока олефинов, потока пиролизного масла и потока пиролизного бензина, viii) смешивание потока осветленного суспензионного масла и пиролизного масляного потока с образованием потока рециркулирующего масла, ix) деасфальтирование потока рециркулирующего масла в установке деасфальтизации растворителя с образованием деасфальтированного потока масла и потока, обогащенного асфальтеном, х) гидроочистку деасфальтированного потока масла и нижних слоев атмосферной колонны в первом гидроочистителе для образования второго потока гидроочищенного остатка, xi) доставку второго потока гидроочищенного остатка в установку для каталитического крекинга текучей среды и повторения интегрированного процесса с образованием второго потока олефинов.
В одном варианте осуществления изобретения интегрированный способ дополнительно включает объединение первого потока олефинов и второго потока олефинов с получением конечного выхода олефина, который выше, чем, по существу, по сравнению с аналогичным способом без смешивания, деасфальтизации, гидроочистки деасфальтированного масляного потока и нижних слоев атмосферной колонны и доставки.
В одном варианте осуществления интегрированный способ дополнительно включает смешивание нижних слоев атмосферной колонны с потоком рециркулирующего масла до деасфальтизации.
В одном варианте осуществления интегрированный способ дополнительно включает отбор по меньшей мере части потока, обогащенного асфальтеном, для переработки в асфальт.
В одном варианте осуществления паровой крекинг образует газообразный водород в дополнение к первому потоку олефинов, потоку пиролизного масла и потоку пиролизного бензина.
В одном варианте осуществления интегрированный способ дополнительно включает доставку по меньшей мере части газообразного водорода к первому гидроочистителю, второму гидроочистителю или тому и другому.
В одном варианте осуществления поток рециклового газойля насыщают до гидрокрекинга.
В одном варианте осуществления поток рециклового газойля подвергают гидроочистке до гидрокрекинга.
В одном варианте осуществления интегрированный способ дополнительно включает удаление частиц из потока осветленного суспензионного масла, потока рециркулирующего масла или того и другого.
В одном варианте осуществления поток осветленного суспензионного масла и поток пиролизного масла смешивают в присутствии смешиваемого с ними органического растворителя.
В одном варианте осуществления блок каталитического крекинга для текучей среды представляет собой блок каталитического крекинга с остаточной жидкостью.
Согласно второму аспекту данное изобретение относится к интегрированному способу увеличения производства олефинов путем рециркуляции и переработки тяжелого остатка крекинга, включающего: i) гидроочистку нижних слоев атмосферной колонны первым гидроочистителем для образования первого потока гидроочищенного остатка, ii) каталитический крекинг первого потока гидроочищенного остатка в установке для жидкого каталитического крекинга с образованием потока сжиженного нефтяного газа, потока лигроина, потока сухого газа, потока осветленного суспензионного масла и потока рециклового газойля, iii) гидроочистку потока лигроина во втором гидроочистителе с образованием потока гидроочищенного лигроина, iv) гидрокрекинг рециклового газойля с образованием потока углеводорода крекинга, v) смешивание потока гидроочищенного лигроина и потока углеводорода крекинга с образованием ароматического смешанного углеводородного потока, vi) насыщение ароматического смешанного углеводородного потока в блоке ароматического насыщения с образованием насыщенного углеводородного потока, vii) паровой крекинг насыщенного углеводородного потока в установке парового крекинга с образованием первого потока олефинов, потока пиролизного масла и потока пиролизного бензина, viii) смешивание потока осветленного суспензионного масла и пиролизного масляного потока с образованием потока рециркулирующего масла, ix) деасфальтирование потока рециркулирующего масла в установке деасфальтизации растворителя с образованием деасфальтированного потока масла и потока, обогащенного асфальтеном, х) коксование по меньшей мере части обогащенного асфальтеном потока для образования потока легких углеводородов, xi) паровой крекинг потока легких углеводородов с образованием третьего потока олефинов, xii) гидроочистку деасфальтированного потока масла и нижних слоев атмосферной колонны первым гидроочистителем с образованием второго потока гидроочищенного остатка, xiii) доставку второго потока гидроочищенного остатка в установку для каталитического крекинга с жидкостью и повторение интегрированного процесса с образованием второго потока олефинов.
В одном варианте осуществления интегрированный способ дополнительно включает объединение первого потока олефинов, второго потока олефинов и третьего потока олефинов с получением конечного выхода олефинов, который выше, чем, по существу, в случае аналогичного способа без смешивания, деасфальтизации, коксования, парового крекинга потока легких углеводородов, гидроочистки деасфальтированного потока масла и нижних слоев атмосферной колонны и доставки.
В одном варианте осуществления интегрированный способ дополнительно включает смешивание нижних слоев атмосферной колонны с потоком рециркулируемого масла до деасфальтизации.
В одном варианте осуществления интегрированный способ дополнительно включает удаление частиц из потока осветленного суспензионного масла, потока рециркулирующего масла или того и другого.
Согласно третьему аспекту данное изобретение относится к интегрированному способу увеличения производства олефинов путем рециркуляции и переработки тяжелых остатков крекинга, включающих: i) гидроочистку нижних слоев атмосферной колонны в первом гидроочистителе с образованием первого гидроочищенного остаточного потока, ii) каталитический крекинг первого потока гидроочищенного остатка в установке для жидкого каталитического крекинга с образованием потока сжиженного нефтяного газа, потока лигроина, потока сухого газа, потока осветленного потока суспензии и потока рециклового газойля, iii) гидроочистку потока лигроина во втором гидроочистителе с образованием потока гидроочищенного лигроина, iv) гидрокрекинг потока рециклового газойля в блоке для гидрокрекинга с образованием потока углеводорода гидрокрекинга, v) смешивание потока гидроочищенного лигроина и потока углеводорода после крекинга с образованием ароматического смешанного углеводородного потока, vi) насыщение ароматического смешанного потока углеводородов в ароматической насыщающей установке с образованием насыщенного углеводородного потока, vii) паровой крекинг насыщенного углеводородного потока в установке для парового крекинга с образованием первого потока олефинов, потока пиролизного масла и потока пиролизного бензина, viii) смешивание потока осветленного суспензионного масла и потока пиролизного масла с образованием потока рециркулирующего масла, ix) деасфальтирование потока рециркулирующего масла в установке деасфальтизации растворителя с образованием деасфальтированного потока масла и потока, обогащенного асфальтеном, х) частичное окисление по меньшей мере части обогащенного асфальтеном потока для получения потока синтез-газа, xi) гидроочистку деасфальтированного потока масла и нижних слоев атмосферной колонны в первом гидроочистителе для образования второго потока гидроочищенных остатков, xii) доставку второго потока гидроочищенного остатка в установку для жидкого каталитического крекинга и повторения интегрированного процесса с образованием второго потока олефинов.
В одном варианте осуществления поток синтез-газа содержит газообразный водород, и способ дополнительно включает отделение по меньшей мере части газообразного водорода от потока синтез-газа и его подвод к первому гидроочистителю, второму гидроочистителю или к тому и другому.
В одном варианте осуществления интегрированный способ дополнительно включает доставку по меньшей мере части потока синтез-газа в блок риформинга для получения оксоальдегидов или оксоспиртов.
В одном варианте осуществления интегрированный способ дополнительно включает смешивание нижних слоев атмосферной колонны с потоком рециркулирующего масла до деасфальтизации.
В одном варианте осуществления интегрированный способ дополнительно включает удаление частиц из потока осветленного суспензионного масла, потока рециркулирующего масла или того и другого.
Согласно четвертому аспекту данное раскрытие относится к интегрированному способу получения потока олефинов из тяжелых остатков крекинга, включающему: i) каталитический крекинг первой углеводородной смеси с образованием первого осветленного потока суспензионного масла, ii) паровой крекинг второй углеводородной смеси с образованием первого потока пиролизного масла, iii) деасфальтирование растворителем объединенного потока масла, содержащего по меньшей мере часть первого потока суспензионного масла и по меньшей мере часть первого потока пиролизного масла с образованием деасфальтированного потока и насыщенного асфальтеном потока, iv) гидроочистку деасфальтированного нефтяного потока с образованием гидроочищенного потока; v) каталитический крекинг гидроочищенного потока с образованием потока, обогащенного пропиленовым сжиженным нефтяным газом (LPG), потока лигроина, потока сухого газа, второго потока суспензионного масла и потока рециклового газойля, vi) гидроочистку потока лигроина с образованием потока гидроочищенного лигроина, vii) гидрокрекинг потока рециклового газойля с образованием потока рециклового газойля после гидрокрекинга viii) смешивание потока рециклового газойля после гидрокрекинга и потока гидроочищенного лигроина с образованием потока смешанного масла, обогащенного ароматическими соединениями; ix) насыщение потока обогащенного ароматическими веществами смешанного масла с образованием потока богатого насыщенным маслом; х) паровой крекинг потока богатого насыщенным маслом с образованием второго потока пиролизного масла, потока олефинов и потока пиролизного бензина, xi) объединение второго потока осветленного суспензионного масла и второго потока пиролизного масла с образованием потока рециркулирующего масла.
Согласно пятому аспекту данное изобретение относится к интегрированному способу получения потока олефинов из тяжелых остатков крекинга, включающему: i) каталитическое крекинг первой углеводородной смеси с образованием первого осветленного потока суспензионного масла, ii) паровой крекинга второй углеводородной смеси для образования первого потока пиролизного масла, iii) деасфальтирование растворителем объединенного потока масла, содержащего по меньшей мере часть первого потока осветленного суспензионного масла и по меньшей мере часть первого потока пиролизного масла с образованием деасфальтированного потока и насыщенного асфальтеном потока, iv) гидроочистку деасфальтированного нефтяного потока с образованием потока гидроочистки, v) коксование по меньшей мере части обогащенного асфальтеном потока для образования потока легких материалов, vi) паровой крекинг потока легких материалов с образованием первого потока олефинов, vii) каталитический крекинг гидроочищенного потока с образованием потока обогащенного пропиленами сжиженного нефтяного газа (LPG), потока лигроина, потока сухого газа, второго потока осветленного суспензионного масла и потока рециклового газойля, viii) гидроочистку потока лигроина с образованием потока гидроочищенного лигроина, ix) гидрокрекинг потока рециклового газойля с образованием потока рециклового газойля после гидрокрекинга, х) смешивание потока рециклового газойля после гидрокрекинга и гидроочищенного потока лигроина, с образованием потока смешанного масла, обогащенного ароматическими соединениями, xi) насыщение потока смешанного масла, обогащенного ароматическими соединениями, с образованием потока насыщенного масла, xii) паровой крекинг потока насыщенного масла с образованием второго потока пиролизного масла, второго потока олефинов, и потока пиролизного бензина, xiii) объединение второго потока осветленного суспензионного масла и второго потока пиролизного масла с образованием потока рециркулирующего масла.
Согласно шестому аспекту данное описание относится к интегрированному способу получения потока олефинов из тяжелых остатков крекинга, включающему: i) каталитический крекинг первой углеводородной смеси с образованием первого осветленного потока суспензионного масла, ii) паровой крекинг второй углеводородной смеси с образованием первого потока пиролизного масла, iii) деасфальтирование растворителем объединенного потока масла, содержащего по меньшей мере часть первого потока осветленного суспензионного масла и по меньшей мере часть первого потока пиролизного масла с образованием деасфальтированного потока и насыщенного асфальтеном потока, iv) гидроочистка деасфальтированного потока масла с образованием гидроочищенного потока, v) частичное окисление по меньшей мере части обогащенного асфальтеном потока для получения потока синтез-газа, vi) каталитический крекинг гидроочищенного потока с образованием потока богатого пропиленом сжиженного нефтяного газа (LPG), потока лигроина, сухого газа, второго потока осветленного суспензионного масла и потока рециклового газойля, vii) гидроочистка потока лигроина для образования потока гидроочищенного лигроина, viii) гидрокрекинг потока рециклового газойля с образованием потока рециклового газойля после гидрокрекинга, ix) смешивание потока рециклового газойля после гидрокрекинга и потока гидроочищенного лигроина с образованием потока обогащенного ароматическими веществами смешанного масла, х) насыщение обогащенного ароматическими веществами смешанного масла с образованием обогащенного насыщенными веществами потока масла, xi) паровой крекинг насыщенного ароматическими веществами потока с образованием второго потока пиролизного масла, второго потока олефинов и потока пиролизного бензина, xii) объединение второго потока осветленного суспензионного масла и второго потока пиролизного масла с образованием потока рециркулирующего масла.
Вышеупомянутые параграфы были приведены для общего введения и не предназначены для ограничения объема следующей формулы изобретения. Описанные варианты осуществления вместе с дополнительными преимуществами будут лучше поняты со ссылкой на следующее подробное описание, взятое в сочетании с прилагаемыми графическими материалами.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Более полное понимание раскрытия и многие из его сопутствующих преимуществ будут легко понятны, поскольку они станут более понятными со ссылкой на следующее подробное описание при рассмотрении в связи с прилагаемыми графическими материалами, на которых:
На Фиг. 1 изображена технологическая блок-схема (ТБС), которая показывает обзор интегрированного способа получения олефина путем обработки тяжелых остатков крекинга. (Пунктирные линии представляют собой дополнительные потоки, которые не заявлены как часть интегрированного способа, как в п, 1).
На Фиг. 2 изображена технологическая блок-схема (ТБС), которая показывает обычные этапы обработки для получения легких олефинов из нижних слоев атмосферной колонны.
На Фиг. 3 изображена технологическая блок-схема (ТБС), которая показывает обработку тяжелого остатка крекинга для получения исходного сырья для установки парового крекинга для увеличения производства олефинов.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Обратимся теперь к графическим материалам, на которых одинаковые ссылочные позиции обозначают одинаковые или соответствующие части на протяжении нескольких точек рассмотрения.
Обратимся теперь к Фиг. 1 и Фиг. 2., согласно первому аспекту данное раскрытие относится к интегрированному способу увеличения образования олефинов из тяжелых остатков крекинга, включающему гидроочистку потока 111 тяжелых углеводородных остатков (например, нижних слоев атмосферных колон (АТВ)), который получают в результате атмосферной перегонки выше по потоку на колоне 101, с помощью первого гидроочистителя 102 для образования первого потока 202 гидроочищенного остатка.
Используемый в данном документе термин «поток тяжелых углеводородных остатков» также относится к «нижним слоям атмосферной колонны» (АТВ) », и поэтому эти термины могут использоваться взаимозаменяемо.
Нижние слои атмосферной колонны (АТВ) представляют собой смеси тяжелых фракций сырой нефти, которые выходят из нижней части атмосферных дистилляционных колон, например колонны атмосферной дистилляции. АТВ могут содержать, по меньшей мере часть керосина/дизельного топлива (C8-C18), по меньшей мере часть реактивного топлива (C8-C16), по меньшей мере часть мазута (С20+), по меньшей мере часть воска и других смазочных масел (С20+), по меньшей мере часть кокса (С50+) и значительное количество высокомолекулярных полиароматических структур, таких как асфальтен и другие сложные углеводородные смолы, в диапазоне С5-С100+, предпочтительно C15-С60 и более предпочтительно С25-С45. Эти высокомолекулярные полиароматические структуры имеют точки кипения в диапазоне 100-700°С, предпочтительно 250-650°С и более предпочтительно 400-550°С.
В одном варианте осуществления нижние слои атмосферной колонны 111 могут быть разделены, по меньшей мере на два по существу аналогичных потока: 1) первую часть нижних слоев атмосферной колонны 111, 2) вторую часть нижних слоев атмосферной колонны 111 с использованием разделителя потока жидкости (например, трехходового клапана), который расположен выше по потоку от интегрированного способа и ниже по потоку от атмосферной дистилляционной колоны 101.
Тяжелый остаток крекинга представляет собой смесь тяжелых углеводородов, которые выходят из блоков крекинга (например, каталитического жидкого крекинга, парового крекинга и/или установки гидрокрекинга). Состав тяжелого остатка крекинга варьируется в зависимости от химических реакций в блоках крекинга. В одном варианте осуществления тяжелый остаток крекинга может содержать значительное количество высокомолекулярных полиароматических структур, таких как асфальтен и другие сложные углеводородные смолы, в диапазоне С30-С100+, предпочтительно С30-С50. В одном варианте осуществления тяжелый остаток крекинга может также содержать значительное количество твердых примесей (например, частиц), таких как мелкие частицы катализатора, микроуглерод (т.е. углеродистый остаток, образующийся после пиролиза углеводородов) и/или частицы кокса.
Гидроочистка относится к способу рафинирования, при котором поток сырья подвергают взаимодействию с газообразным водородом в присутствии катализатора для удаления примесей, таких как сера, азот, кислород и/или металлы (например, никель или ванадий) из потока сырья (например, нижних слоев атмосферных колон) с помощью восстановительных реакций. Процессы гидроочистки могут существенно различаться в зависимости от типа сырья для гидроочистки. Например, легкое исходное сырье (например, лигроин) содержит очень мало и немного типов примесей, тогда как тяжелое исходное сырье (например, АТВ) обычно имеет множество различных тяжелых соединений, присутствующих в сырой нефти. Помимо тяжелых соединений, примеси в тяжелом исходном сырье более сложны и трудно обрабатываются, по сравнению с таковыми, присутствующими в легком исходном сырье. Поэтому гидроочистка легкого исходного сырья обычно выполняется при более мягких условиях реакции, тогда как тяжелое исходное сырье требует более высоких реакционных давлений и температур.
Гидроочиститель относится к реакторному сосуду, в котором реакции гидроочистки проводят в присутствии катализатора. Гидроочистители могут существенно варьироваться в зависимости от типа исходного сырья, например, гидроочистка лигроина - это гидроочистка с легким исходным сырьем в качестве исходного сырья, тогда как гидроочистка для остатков представляет собой гидроочистку с тяжелым исходным сырьем в качестве исходного сырья. Реакции гидроочистки можно классифицировать на два типа: 1) Гидрогенолиз, когда одинарную связь углерод-гетероатом расщепляют в присутствии водорода и катализатора. 2) Гидрирование, где водород добавляется к расщепленным молекулам. Гетероатом может быть любым атомом, отличным от водорода или углерода, например серой, азотом, кислородом и/или металлами.
В одном варианте осуществления изобретения первый гидроочиститель 102 в интегрированном способе может представлять собой гидроочиститель для остатков, в котором нижние слои атмосферной колонны 111 подвергаются гидроочистке, а также количество примесей, таких как сера, металлы и/или микроуглерод (т.е. углеродистый остаток, образующийся после пиролиза углеводородов ) уменьшается. Соответственно, концентрация серы в первом потоке 202 гидроочищенного остатка может уменьшаться до максимально 5000 м.д. или не более 3000 м.д., концентрация металлов в первом потоке 202 гидроочищенного остатка может уменьшаться до не более 10 м.д. или не более 3 м.д., и концентрация микроуглерода в первом потоке 202 гидрообработанного остатка может уменьшаться до максимально 50 000 м.д. или не более 40 000 м.д. Более легкие соединения, такие как лигроин и/или дизель, могут быть получены в первом гидроочистителе. Легкий гидроочищенный поток 201 может быть отделен и доставлен в блок ароматического насыщения и/или блок парового крекинга в зависимости от состава легкого гидроочищенного потока 201.
Интегрированный способ включает каталитический крекинг первого потока гидроочищенных остатков в установке 103 жидкого каталитического крекинга с образованием потока 113 сжиженного нефтяного газа (LPG), потока 131 сухого газа, потока 114 лигроина, потока 116 очищенного суспензионного масла (CSO) и поток 115 рециклового газойля (LCO).
Каталитическое крекинг относится к способу рафинирования, при котором молекулы углеводородов с длинной цепью расщепляются в более короткие молекулы в присутствии катализатора при относительно высокой температуре, предпочтительно выше 500°С, и при умеренных давлениях, например около 1,7 бар избыточного давления (170 кПа). Устройства каталитического крекинга могут варьироваться в зависимости от желаемых продуктов. Например, жидкий каталитический крекинг используется там, где спрос на дизельное топливо выше, в то время как установки гидрокрекинга чаще встречаются там, где желательны более легкие продукты, такие как бензин и керосин. Жидкостные каталитические крекинг блоки являются типом установок каталитического крекинга, где катализатор представляет собой псевдоожиженный порошок.
В одном варианте осуществления блок 103 жидкостного каталитического крекинга (FCC) в интегрированном способе может представлять собой установку для каталитического крекинга с остаточной жидкостью, которая может работать при высокой температуре, предпочтительно 500-800°С, более предпочтительно 500-750°С и относительно высоком давлении, предпочтительно 1,0-4 бар избыточного давления (100-400 кПа), более предпочтительно 1,0-2,5 бар избыточного давления (100-250 кПа) для максимизации производства пропилена в потоке 113 сжиженного нефтяного газа.
В одном варианте осуществления способ каталитического крекинга создает поток 113 сжиженного нефтяного газа (LPG). Поток сжиженного нефтяного газа (LPG) содержит один или несколько С1-С4, предпочтительно С3-С4-парафиновых и/или олефиновых соединений, таких как этилен, пропилен, н-пропан, бутилен, н-бутан, изобутан, с температурой кипения в диапазоне от -165 до 50°С, предпочтительно от -40 до 30°С. Сжиженный нефтяной газ можно использовать в качестве газа для приготовления пищи и нагревательного топлива. В одном варианте осуществления по меньшей мере часть потока сжиженного нефтяного газа, которая включает пропилен и/или и-бутан, может быть использована в процессах алкилирования для производства бензина.
В одном варианте осуществления способ каталитического крекинга также дает сухой газ. Поток 131 сухого газа содержит метан, этан и водород. В одном варианте осуществления метан и/или этан могут использоваться в качестве топлива в нефтеперерабатывающих и/или нефтехимических процессах.
В одном варианте осуществления сухой газ может содержать газообразный водород, и способ дополнительно включает отделение газообразного водорода от метана и этана и его использование в первом гидроочистителе 102, втором гидроочистителе 104 или обоих.
В одном варианте осуществления способ каталитического крекинга образует поток лигроина 114. Поток 114 лигроина может содержать по меньшей мере 50% или по меньшей мере 60%, или по меньшей мере 70%, или по меньшей мере 80%, или по меньшей мере 90%, или по меньшей мере 95%, или по меньшей мере 99% масс, бензина в диапазоне C1-C15, предпочтительно С5-С10 и более предпочтительно С7-С8, с температурой кипения в диапазоне 100-220°С, предпочтительно 100-140°С и более предпочтительно приблизительно 125°С. В зависимости от типа углеводородов, присутствующих в потоке лигроина 114, а также количества бензина в потоке 114 лигроина, он может подаваться для гидроочистки лигроина и для дальнейшей очистки и/или для каталитического риформинга для увеличения октанового числа бензина.
В одном варианте осуществления способ каталитического крекинга также генерирует поток 115 рециклового газойля. Поток 115 рециклового газойля может содержать одно или несколько алифатических, циклоалифатических и/или ароматических углеводородных соединений в диапазоне С1-С15+, предпочтительно С5-С25, с температурой кипения в интервале 50-400°С, предпочтительно 100-380°С. Поток рециклового газойля может быть подвергнут крекингу с образованием соединений парафинов и олефинов или может быть насыщен с образованием потока алифатических и/или циклоалифатических углеводородных соединений.
В одном варианте осуществления нижний продукт, образованный в блоке 103 жидкостного каталитического крекинга, представляет собой поток 116 осветленного суспензионного масла (CSO), который может быть богат тяжелыми ароматическими соединениями в диапазоне С30-С100+, предпочтительно С50-C80, которые имеют температуру кипения в диапазоне 200-600°С, предпочтительно 300-600°С. Осветленный поток суспензионного масла может содержать твердые примеси (например, частицы), такие как мелкие частицы катализатора и/или частицы кокса. Этот продукт с низким значением может быть частично окислен или подвергнут коксованию для получения легких углеводородных соединений, которые могут быть дополнительно переработаны в полезные продукты.
Интегрированный способ включает гидроочистку потока лигроина 114 во втором гидроочистителе 104 с образованием потока гидроочищеного лигроина 117. Второй гидроочиститель 104, который может быть гидроочистителем лигроина, уменьшает количество примесей, таких как сера, металлы и/или микроуглероды, присутствующие в потоке 114 лигроина, образуя поток 117 гидроочищенного лигроина, который имеет содержание примесей не более 50 м.ч. или не более 40 м.ч. или не более 30 м.ч. или не более 20 м.ч. или самое большее 10 м.ч. или не более 5 м.ч. Поток 117 гидроочищенного лигроина может иметь более высокое содержание бензина и легкого газойля, чем поток 114 лигроина. Соответственно, поток 117 гидроочищенного лигроина может содержать по меньшей мере 70% или по меньшей мере 80%, или по меньшей мере 90%, или по меньшей мере 95%, или по меньшей мере 99% масс. бензина в диапазоне от С1-С15, предпочтительно С5-С15 и более предпочтительно С5-С12.
В одном варианте осуществления поток 117 гидроочищенного лигроина может быть доставлен в установку каталитического риформинга для увеличения октанового числа для производства бензина.
Интегрированный способ включает гидрокрекинг потока легкого масла 115 в блоке для гидрокрекинга 105 с образованием потока углеводородов крекинга 118.
Гидрокрекинг относится к способу, посредством которого молекулы углеводородов расщепляются в более короткие молекулы в присутствии катализатора и водорода в реакционном сосуде, известном как «блок для гидрокрекингаг». Подобно жидкостному каталитическому крекингу, гидрокрекинг представляет собой реакцию разрыва углерод-углеродной связи, которая образует более короткоцепочечные углеводородные соединения. Несмотря на сходство со способами жидкостного каталитического крекинга, способы гидрокрекинга обычно можно использовать для производства бензина и керосина.
В одном варианте осуществления углеводородный поток после крекинга 118 содержит один или несколько С1-С15, предпочтительно С4-С12 и более предпочтительно С5-С12-парафиновых и/или олефиновых углеводородных соединений.
В одном варианте осуществления поток 115 рециклового газойля может быть подвергнут гидроочистке и может быть дополнительно насыщен в дизельном гидроочистителе до гидрокрекинга.
Интегрированный способ включает смешивание потока 117 гидроочищенного лигроина и потока 118 углеводорода после крекинга с образованием потока ароматических смешанных углеводородов 119.
В одном варианте осуществления поток 117 гидроочищенного лигроина и поток 118 углеводорода после крекинга смешивают в смесителе с образованием потока ароматических смешанных углеводородов 119, который содержит ароматические соединения. В одном варианте осуществления ароматический смешанный углеводородный поток 119 содержит одну или несколько из фаз парафина и/или олефина и одной или более содержащей углеводородные ароматические и/или циклоалифатические фазы в диапазоне С1-С15+, предпочтительно С5-С12, с высокой концентрацией ароматических соединений, таких как бензол, толуол, этилбензол, ксилол и так далее. Ароматические соединения могут присутствовать в обоих потоках (то есть потоке 117 гидроочищенного лигроина и потоке 118 углеводорода после крекинга).
Интегрированный способ включает насыщение потока ароматических смешанных углеводородов 119 в блоке 106 насыщения ароматических веществ с образованием насыщенного углеводородного потока 120.
Ароматическое насыщение относится к способу, посредством которого ароматические соединения превращаются в циклоалифатические соединения в присутствии газообразного водорода в сосуде под давлением, обозначенном в данном документе как «блок насыщения ароматических веществ».
В одном варианте осуществления поток 120 насыщенных углеводородов может включать один или несколько С1-С15, предпочтительно С3-С12 и более предпочтительно С3-С12-парафиновых и/или олефиновых углеводородных соединений, а также легкие циклоалифатические углеводородные соединения и может содержать менее чем 5%, предпочтительно менее 1%, более предпочтительно менее 0,5% масс. ароматических углеводородных соединений.
Интегрированный способ включает паровой крекинг насыщенного углеводородного потока 120 в установке парового крекинга 107 с образованием первого потока олефинов 203, потока 125 пиролизного бензина и потока 123 пиролизного масла.
Паровой крекинг относится к способу рафинирования, в котором углеводородное сырье разбавляется паром и нагревается в присутствии пара до температуры крекинга, чтобы инициировать реакцию пиролиза для разрушения связей углерод-углерод, а затем быстро гасится для прекращения реакции пиролиза. Углеводородные продукты после гашения включают олефины, алканы и/или ароматические/полиароматические вещества. Состав потока продукта может зависеть от состава сырья, соотношения потока сырья и пара, температуры крекинга и/или времени пребывания углеводородов в установках парового крекинга. Каждый из этих факторов может быть оптимизирован для максимизации производства определенного продукта (например, олефинов). Паровой крекинг является основным способом очистки для получения олефинов (например, этилена, пропилена и тому подобного). Температура реакции парового крекинга может находиться в диапазоне 700-1000°С, предпочтительно 800-900°С и еще более предпочтительно около 850°С.
В одном варианте осуществления первый поток 203 олефинов содержит одно или несколько ценных легких ненасыщенных олефиновых соединений, таких как этилен, пропилен, бутилен, бутадиен и так далее.
В одном варианте осуществления, поток пиролизного бензина 125, или пиробензина, представляет собой смесь олефинов, парафинов и ароматических углеводородов в диапазоне от С5-С15, предпочтительно С5-С12 с температурой кипения в диапазоне 40-220°С, более предпочтительно 45-200°С. В одном варианте осуществления, поток пиролизного бензина 125 может иметь по меньшей мере 50%, или по меньшей мере 60%, или по меньшей мере 70%, или по меньшей мере 80%, или по меньшей мере 90% по массе ароматических соединений и, таким образом, может быть использован в качестве смеси для смешивания бензина и/или как источник богатого на ароматические соединения исходного сырья для производства других ценных органических соединений, таких как бензол, толуол и/или ксилол.
В одном варианте осуществления, поток пиролизного бензина 125 может быть рециркулирован в блок 106 насыщения ароматических веществ.
В одном варианте осуществления, поток пиролизного масла 123, или пиролизного масла, или смолы содержит фазу асфальтена и/или деасфальтированную фазу, причем асфальтеновая фаза имеет значительное количество высокомолекулярных полиароматических структур, таких как асфальтен и другие сложные углеводородные смолы в диапазоне С5-С100+, и более предпочтительно С15-C60.
В одном или более вариантах осуществления, поток пиролизного масла 123 может быть использован для производства асфальта, синтез-газа и/или мазута. В одном варианте осуществления, поток пиролизного масла 123 может быть использован в качестве сырья для коксования для превращения части высокомолекулярных полиароматических структур в низкомолекулярные углеводородные соединения и для использования низкомолекулярных углеводородных соединений в качестве исходного сырья для блока парового крекинга.
В одном или более вариантах осуществления, процесс парового крекинга также приводит к образованию газообразного водорода 122, и по меньшей мере часть газообразного водорода может быть доставлена в первый гидроочиститель 102 (т.е., гидроочиститель остатка), второй гидроочиститель 104 (т.е., гидроочиститель лигроина), или в оба. Газообразный водород может быть доставлен в другие процессы, в которых требуется газообразный водород.
Интегрированный способ включает смешивание потока 116 очищенного суспензионного масла и потока пиролизного масла 123 с образованием потока рециркулирующего масла 124.
Потоки пиролизного масла и потоки очищенного суспензионного масла обычно используются в качестве жидкого топлива. В описанном в данном документе интегрированном способе, использование атмосферного остатка (т.е., нижних слоев атмосферной колонны) в качестве исходного сырья в установке для каталитического крекинга с остаточной жидкостью может давать значительное количество очищенного суспензионного масла. Поток очищенного суспензионного масла может содержать твердые примеси (например, частицы), такие как мелкие частицы катализатора и/или порошки кокса, которые могут привести к загрязнению и засорению, и, следовательно, это может привести к усложнению его дальнейшей обработки. Кроме того, использование тяжелого сырья в установке парового крекинга может привести к образованию большого количества пиролизного масла с высоким содержанием асфальтенов. Высокая концентрация асфальтенов может привести к тому, что поток пиролизного масла будет относительно вязким и менее смешиваемым с другими потоками мазута, и, следовательно, поток пиролизного масла может быть более сложным для утилизации. Однако как поток пиролизного масла, так и потоки очищенного суспензионного масла могут содержать по меньшей мере часть легких углеводородных соединений в диапазоне С10-С20. В отсутствие дальнейшей обработки ни поток пиролизного масла, ни поток очищенного суспензионного масла не могут доставляться в нижестоящий рабочий блок, такой как гидроочиститель, поскольку как поток пиролизного масла 123, так и поток 116 очищенного суспензионного масла могут приводить к быстрому коксованию и засорению. Кроме того, содержание асфальтенов в потоке пиролизного масла 123 может загрязнять и дезактивировать катализаторы и сокращать срок службы катализатора.
В одном варианте осуществления, поток пиролизного масла 123 и поток 116 очищенного суспензионного масла смешивают в смесителе до любой дальнейшей обработки с образованием потока рециркулирующего масла 124. Поток пиролизного масла 123 и поток 116 очищенного суспензионного масла могут образовывать гомогенную смесь, поскольку оба потока содержат значительное количество ароматических соединений.
В одном варианте осуществления, поток очищенного суспензионного масла может содержать твердые примеси (т.е., частицы кокса и катализатора), и твердые примеси могут быть удалены из потока 116 очищенного суспензионного масла путем просеивания, фильтрации, центробежного ускорения и/или осаждением перед смешиванием с потоком пиролизного масла 123.
В одном варианте осуществления, поток пиролизного масла 123 и поток 116 очищенного суспензионного масла смешивают при разных соотношениях потока. В одном варианте осуществления, соотношение потока пиролизного масла 123 к потоку очищенного суспензионного масла 116 представляет собой 0,1:0,9, или 0,2:0,8, или 0,3:0,7, или 0,4:0,6, или 0,5:0,5, или 0,6:0,4, или 0,7:0,3, или 0,8:0,2, или 0,9:0,1.
В одном варианте осуществления, поток 116 очищенного суспензионного масла и поток пиролизного масла 123 смешивают в присутствии смешивающегося органического растворителя. В одном варианте осуществления, органический растворитель может быть бензолом, толуолом, ксилолом и/или этилбензолом, совместимым как с потоком 116 очищенного суспензионного масла, так и потоком пиролизного масла 123. В одном варианте осуществления, присутствие органического растворителя снижает вязкость и облегчает перенос потока рециркулирующего масла 124.
В одном варианте осуществления, твердые примеси могут быть удалены из потока рециркулирующего масла 124 путем просеивания, фильтрации, центробежного ускорения и/или осаждения.
В одном варианте осуществления, твердые примеси могут быть удалены как из потока 116 очищенного суспензионного масла, так и из потока рециркулирующего масла 124 путем просеивания, фильтрации, центробежного ускорения, и/или осаждения.
Интегрированный способ включает деасфальтирование потока рециркулирующего масла 124 в установке деасфальтизации растворителя 108 с образованием потока деасфальтированного масла (DAO) 127 и обогащенного асфальтеном потока (ARS) 128.
Деасфальтирование относится к способу извлечения асфальтенов и высокомолекулярных смол из атмосферного остатка (нижних слоев атмосферной колонны), вакуумного остатка (нижних слоев атмосферной колонны), и/или тяжелого вакуумного газойля для получения ценного деасфальтированного масла, которое иначе не может быть извлечено из тяжелого остатка с помощью обычных операций разделения, таких как дистилляция.
В одном варианте осуществления, деасфальтирование может включать поток рециркулирующего масла 124 в качестве исходного сырья, с органическим растворителем в установке деасфальтизации растворителя 108 при контролируемых температурах и давлениях. В одном варианте осуществления, температура в установке деасфальтизации растворителя зависит от органического растворителя. Поэтому температура может находиться в диапазоне -20-300°С, предпочтительно 20-120°С, более предпочтительно 40-80°С, тогда как давление может находиться в диапазоне от 1 до 40 бар, предпочтительно 2-25 бар. В одном варианте осуществления, парафиновые и олефиновые соединения, растворимые в органическом растворителе, могут быть экстрагированы и собраны в виде потока деасфальтированного масла 127, оставляя за собой обогащенный асфальтеном поток 128, который богат асфальтеном и другими смолами, которые нерастворимы в органическом растворителе. В одном варианте осуществления, органический растворитель может представлять собой пропан, н-бутан, н-пентан, н-гексан, н-гептан и так далее.
В одном варианте осуществления, соотношение потока сырья и растворителя в установке деасфальтизации растворителя 108 могут быть скорректированы для увеличения содержания парафинов и олефинов в потоке деасфальтированного масла 127 и для уменьшения содержания асфальтенов в потоке деасфальтированного масла 127. Соотношение потока сырья и растворителя в установке деасфальтизации растворителя 108 может находиться в диапазоне 1:10, предпочтительно 3:8, или даже более предпочтительно 5:8.
В одном варианте осуществления, интегрированный способ дополнительно включает отбор по меньшей мере части обогащенного асфальтеном потока 128 для переработки в асфальт.
В одном варианте осуществления, обогащенный асфальтеном поток 128 может быть доставлен в установку для коксования с образованием низкомолекулярных углеводородных соединений, таких как, нафта коксования и/или коксовый газойль
В одном варианте осуществления, поток рециркулирующего масла 124 может быть объединен со второй частью нижних слоев атмосферной колонны 111 с образованием объединенного потока тяжелых углеводородов 126 до деасфальтизации. В одном варианте осуществления, нижние слои атмосферной колонны 111 и поток рециркулирующего масла 124 могут быть смешаны при различных соотношениях потоков с образованием объединенного потока тяжелых углеводородов 126. В одном варианте осуществления, соотношение потока рециркулирующего масла 124 к потоку нижних слоев атмосферной колонны 111 может быть 0,1:0,9, или 0,2:0,8, или 0,3:0,7, или 0,4:0,6, или 0,5:0,5, или 0,6:0,4, или 0,7:0,3, или 0,8:0,2, или 0,9:0,1 для обеспечения подходящего сырья для переработки в установке деасфальтизации растворителя.
Интегрированный способ включает гидроочистку комбинированного потока деасфальтированного масла 127 и нижних слоев атмосферной колонны 111 с помощью первого гидроочистителя 102 (то есть, гидроочистителя остатка) с образованием второго потока гидроочищенных остатков 112.
В одном варианте осуществления, органический растворитель, присутствующий в потоке деасфальтированного масла 127, может быть удален с помощью процесса экстракции с использованием сверхкритического экстрактора, установки для экстракции жидкости жидкостью и/или испарительного блока перед объединением с нижними слоями атмосферной колонны.
В одном варианте осуществления, органический растворитель, присутствующий в объединенном потоке деасфальтированного масла 127 и нижних слоев атмосферной колонны 111 может быть удален с помощью процесса экстракции с использованием сверхкритического экстрактора, установки для экстракции жидкости жидкостью и/или испарительного блока до гидроочистки в первом гидроочистителе.
В одном варианте осуществления, температуру потока деасфальтированного масла 127 повышают до температуры выше точки кипения органического растворителя в испарительном блоке, причем поток деасфальтированного масла 127 выдерживают изотермически в этих условиях в течение достаточного времени, пока окончательное содержание растворителя в потоке деасфальтированного масла 127 не уменьшится до менее чем 1% по массе, предпочтительно менее чем 0,5% по массе, и более предпочтительно менее чем 0,1% по массе.
В одном варианте осуществления, органический растворитель, присутствующий в потоке деасфальтированного масла 127 может быть удален с помощью процесса экстракции с использованием сверхкритического экстрактора, причем сверхкритическая жидкость (например, углекислый газ (СО2)), как экстрагирующий растворитель поднимается выше его критической температуры (Тк) и критического давления (Рк). Регулируя температуру и давление сверхкритической жидкости, можно солюбилизировать органический растворитель. Соответственно, поток деасфальтированного масла 127 подвергается воздействию сверхкритического СО2 в экстракторе, причем сверхкритический СО2 растворяет органический растворитель, присутствующий в потоке деасфальтированного масла 127. Экстрагент (то есть сверхкритический СО2) далее переносят в сборник, причем сборник не находящийся под давлением. В результате СО2 теряет свою сольватирующую способность, приводящую органический растворитель образовывать несмешивающуюся фазу.
Интегрированный способ включает доставку второго потока гидроочищенных остатков 112 в установку для жидкостного каталитического крекинга 103 и повторение интегрированного способа с образованием второго потока олефинов 121.
В одном варианте осуществления, интегрированный способ дополнительно включает объединение первого потока олефинов 203 и второго потока олефинов 121 с получением конечного выхода олефина, который выше, чем в практически аналогичном способе без смешивания потока 116 очищенного суспензионного масла и потока пиролизного масла 123, деасфальтированого потока рециркулирующего масла 124 и нижних слоев атмосферной колонны 111, гидроочистки потока деасфальтированного масла 127 и нижних слоев атмосферной колонны 111, доставки второго потока гидроочищенных остатков 112 в установку для жидкостного каталитического крекинга, и повторения интегрированного способа. Например, конечное производство олефинов для интегрированного способа является по меньшей мере 5%, или по меньшей мере 6%, или по меньшей мере 7%, или по меньшей мере 8%, или по меньшей мере 9%, или по меньшей мере 10%, или по меньшей мере 11%, или по меньшей мере 12%, или по меньшей мере 13%, или по меньшей мере 14%, или по меньшей мере 15%, или по меньшей мере 16%, или по меньшей мере 17%, или по меньшей мере 18%, или по меньшей мере 19%, или по меньшей мере 20%, или по меньшей мере 25%, или по меньшей мере 30%, или по меньшей мере 35%, или по меньшей мере 40% по массе выше, чем по существу аналогичный способ без обработки тяжелого остатка крекинга.
В одном варианте осуществления, до 180 Тонны/час (Т/ч), или до 190 Т/ч, или до 200 Т/ч, или до 220 Т/ч или до 250 Т/ч олефина производится для интегрированного способа, причем скорость потока для нижних слоев атмосферной колонны 111 равна до 300 Т/ч, или до 400 Т/ч, или до 500 Т/ч, или до 600 Т/ч, или до 700 Т/ч. Однако, до 100 Тонны/час (Т/ч), или до 110 Т/ч, или до 120 Т/ч, или до 130 Т/ч, или до 140 Т/ч, или до 150 Т/ч, или до 160 Т/ч, или до 170 Т/ч, или до 180 Т/ч, или до 190 Т/ч, или до 200 Т/ч олефина получают для способа, в котором не используется рециркуляция и не используется тяжелый остаток крекинга, причем скорость потока для нижних слоев атмосферной колонны равна до 300 Т/ч, или до 400 Т/ч, или до 500 Т/ч, или до 600 Т/ч, или до 700 Т/ч.
Согласно второму аспекту, данное изобретение относится к интегрированному способу увеличения производства олефинов путем переработки и обработки тяжелых остатков крекинга, включая i) гидроочистку нижних слоев атмосферной колонны с помощью первого гидроочистителя с образованием первого потока гидроочищенных остатков, ii) каталитический крекинг первого потока гидроочищенных остатков в установке для жидкостного каталитического крекинга с образованием потока сжиженного нефтяного газа, потока лигроина, потока сухого газа, потока очищенного суспензионного масла и потока легкого рециклового газойля, iii) гидроочистку потока лигроина во втором гидроочистителе с образованием потока гидроочищенного лигроина, iv) гидрокрекинг потока легкого рециклового газойля в блоке для гидрокрекинга с образованием потока углеводородов после крекинга, v) смешение потока гидроочищенного лигроина и потока углеводородов после крекинга с образованием потока ароматических смешанных углеводородов, vi) насыщение потока ароматических смешанных углеводородов в блоке насыщения ароматическоих веществ с образованием насыщенного углеводородного потока, vii) паровой крекинг насыщенного углеводородного потока в установке для парового крекинга с образованием первого потока олефинов, потока пиролизного масла и потока пиролизного бензина, viii) смешивание потока очищенного суспензионного масла и потока пиролизного масла с образованием потока рециркулирующего масла, ix) деасфальтирование потока рециркулирующего масла в установке деасфальтизации растворителя с образованием потока деасфальтированного масла и обогащенного асфальтеном потока, х) коксование по меньшей мере части обогащенного асфальтеном потока с образованием потока легких углеводородов, xi) паровой крекинг потока легких углеводородов с образованием второго потока олефинов, xii) гидроочистку потока деасфальтированного масла и нижних слоев атмосферной колонны с помощью первого гидроочистителя с образованием второго потока гидроочищенных остатков, xiii) доставку второго потока гидроочищенных остатков в установку для жидкостного каталитического крекинга и повторение интегрированного способа с образованием третьего потока олефинов.
Коксование, в контексте данного документа, относится к процессу термического крекинга, причем поток тяжелых углеводородных остатков (например, обогащенный асфальтеном поток, нижние слои атмосферной колонны и/или нижний продукт вакуумной колонны) превращается в низкомолекулярные углеводородные газы, такие как лигроин (С5-С17), легкие и тяжелые газойли (С10-С25) и кокс (С50+). Способ коксования выполняется в печи, которая также упоминается как "коксовая печь".
В одном варианте осуществления, поток легких углеводородов может содержать лигроин (С5-С17) и/или газойли (С10-С25) и, следовательно, он может быть отправлен в паровой крекинг-блок для производства легких олефинов.
В одном варианте осуществления, интегрированный способ дополнительно включает объединение первого потока олефинов, второго потока олефинов и третьего потока олефинов с получением конечного выхода олефина, который выше, чем в практически аналогичном способе без смешивания потока очищенного суспензионного масла и потока пиролизного масла, деасфальтирования потока рециркулирующего масла и нижних слоев атмосферной колонны, коксования обогащенного асфальтеном потока, парового крекинга потока легких углеводородов, гидроочистки потока деасфальтированного масла и нижних слоев атмосферной колонны, доставки второго потока гидроочищенных остатков в установку для жидкостного каталитического крекинга, и повторения интегрированного способа. Например, конечное производство олефинов для интегрированного способа является по меньшей мере 5%, или по меньшей мере 6%, или по меньшей мере 7%, или по меньшей мере 8%, или по меньшей мере 9%, или по меньшей мере 10%, или по меньшей мере 11%, или по меньшей мере 12%, или по меньшей мере 13%, или по меньшей мере 14%, или по меньшей мере 15%, или по меньшей мере 16%, или по меньшей мере 17%, или по меньшей мере 18%, или по меньшей мере 19%, или по меньшей мере 20%, или по меньшей мере 25%, или по меньшей мере 30%, или по меньшей мере 35%, или по меньшей мере 40% по массе выше, чем по существу аналогичный процесс без обработки коксованием и без парового крекинга потока легких углеводородов.
В одном варианте осуществления, поток рециркулирующего масла может быть смешан с нижними слоями атмосферной колонны до деасфальтизации. В одном варианте осуществления, нижние слои атмосферной колонны и поток рециркулирующего масла могут быть смешаны при различных соотношениях потока. В одном варианте осуществления, соотношение потока рециркулирующего масла к потоку нижних слоев атмосферной колонны может быть 0,1:0,9, или 0,2:0,8, или 0,3:0,7, или 0,4:0,6, или 0,5:0,5, или 0,6:0,4, или 0,7:0,3, или 0,8:0,2, или 0,9:0,1 для обеспечения подходящего исходного сырья для обработки в установке деасфальтизации растворителя.
В одном варианте осуществления, поток очищенного суспензионного масла может содержать твердые примеси (т.е., частицы), и твердые примеси могут быть удалены путем просеивания, фильтрации, центробежного ускорения и/или осаждения из потока очищенного суспензионного масла, потока рециркулирующего масла или из обоих потоков.
Согласно третьему аспекту данное изобретение относится к интегрированному способу увеличения производства олефинов путем переработки и обработки тяжелых остатков крекинга, включая i) гидроочистку нижних слоев атмосферной колонны с помощью первого гидроочистителя с образованием первого потока гидроочищенных остатков, ii) каталитический крекинг первого потока гидроочищенных остатков в установке для жидкостного каталитического крекинга с образованием потока сжиженного нефтяного газа, потока лигроина, потока сухого газа, потока очищенного суспензионного масла и потока легкого рециклового газойля, iii) гидроочистку потока лигроина во втором гидроочистителе с образованием потока гидроочищенного лигроина, iv) гидрокрекинг потока легкого рециклового газойля в блоке для гидрокрекинга с образованием потока углеводородов после крекинга, v) смешения потока гидроочищенного лигроина и потока углеводородов после крекинга с образованием потока ароматических смешанных углеводородов, vi) насыщение потока ароматических смешанных углеводородов в блоке насыщения ароматических веществ с образованием насыщенного углеводородного потока, vii) паровой крекинг насыщенного углеводородного потока в установке для парового крекинга с образованием первого потока олефинов, потока пиролизного масла и потока пиролизного бензина, viii) смешивание потока очищенного суспензионного масла и потока пиролизного масла с образованием потока рециркулирующего масла, ix) деасфальтирование потока рециркулирующего масла в установке деасфальтизации растворителя с образованием потока деасфальтированного масла и обогащенного асфальтеном потока, х) частичное окисление по меньшей мере части обогащенного асфальтеном потока в окислительной установке 109 для получения потока синтез-газа 129, xi) гидроочистку потока деасфальтированного масла и нижних слоев атмосферной колонны с помощью первого гидроочистителя с образованием второго потока гидроочищенных остатков, xii) доставку второго потока гидроочищенных остатков в установку для жидкостного каталитического крекинга и повторение интегрированного способа с образованием второго потока олефинов.
Частичное окисление относится к химической реакции, причем субстехиометрическая топливно-воздушная смесь (топливо и воздух смешиваются в нестехиометрическом соотношении потоков) частично сжигается в реакторе, создающем поток синтез-газа, который содержит один или более из водорода, моноксида углерода и/или углекислого газа.
В одном варианте осуществления, поток синтез-газа 129 может содержать газообразный водород и способ дополнительно включает отделение по меньшей мере части газообразного водорода от потока синтез-газа 129 и доставку потока газообразного водорода 130 в первый гидроочиститель 102, второй гидроочиститель 104, или в оба. Путь во второй гидроочиститель 104 не показан на фиг. 1. Кроме того, поток газообразного водорода 130, собранный из окислительной установки (т.е., поток синтез-газа) является по существу таким же, как поток газообразного водорода 122 собранный из установки парового крекинга, и цифры обозначают только различное происхождение (один из окислительной установки и один из установки парового крекинга)
В одном варианте осуществления, части потока синтез-газа 129 могут быть использованы для производства одного или более оксоальдегидов и/или оксоспиртов в оксопроцессе.
Оксопроцесс относится к способу, в котором монооксид углерода и водород приводят в контакт в присутствии олефинового субстрата с образованием изомерных альдегидов или оксоальдегидов. Продукты оксоальдегида варьируются от С3 до С15 и могут быть использованы в качестве промежуточных продуктов для получения оксопродуктов (например, оксоспиртов) с использованием соответствующей химии.
Оксоспирты образуются путем гидрирования оксоальдегидов. Бутанол, 2-этилгексанол, 2-метил-2-бутанол, изонониловый спирт и изодециловый спирт являются примерами оксоспиртов. Как правило, они могут быть использованы в качестве пластификаторов, и/или в качестве промежуточных продуктов для производства сложных эфиров акриловой кислоты, для получения смазочных материалов и/или дизельных добавок.
Приведенные ниже примеры предназначены для дополнительной иллюстрации существенных преимуществ даного изобретения для увеличения производства олефинов путем рециркуляции и переработки тяжелых остатков крекинга и не предназначены для ограничения объема формулы изобретения.
ПРИМЕР 1
Обратимся теперь к Фиг. 2. Следующий типовой пример предназначен для того, чтобы показать некоторые преимущества данного изобретения без представления ограничительного примера. На Фиг. 2 проиллюстрирована технологическая блок-схема (ТБС), которая иллюстрирует этапы обработки для получения исходного сырья для парового крекинга из нижних слоев атмосферной колонны (АТВ) 111. Нижние слои остаток атмосферной колонны из колонны фракционной перегонки обрабатывают через гидроочиститель 102 для удаления микроуглеродистого остатка, серы и металлов. Во время этого этапа обработки, более легкий материал 201, такой как лигроин и дизельное топливо, получают и разделяют обычными разделительными устройствами, известными специалистам в данной области техники, и далее доставляют на дополнительную ступень насыщения ароматических соединений или непосредственно на установку парового крекинга. Гидроочищенные нижние слои атмосферной колонны 202 обрабатывают в остатке установки для жидкостного каталитического крекинга 103, работающих с чрезвычайно жесткими требованиями, чтобы максимизировать производство пропилена.
ПРИМЕР 2
Обратимся теперь к Фиг. 3. На Фиг. 3 проиллюстрирована технологическая блок-схема, которая иллюстрирует преимущество данного изобретения, связанное с переработкой и обработкой потоков с низкой стоимостью, таких как очищенное суспензионное масла (CSO) 116 и пиролизное масло 123 для получения подходящего сырья для парового крекинга. Соответственно, поток очищенного суспензионного масла 116 из каталитической установки 103 остаточной текучей среды перерабатывают и объединяют с потоком пиролизного масла 123, поступающим из парового крекинга, подлежащего обработке в установке для деасфальтирования 108. В установке для деасфальтирования, асфальтен отделяют и доставляют в установку частичного окисления или в процесс производства асфальта, и поток деасфальтированного масла (DAO) 127 сочетают с нижними слоями атмосферной колонны 111 и обрабатывают в гидроочистителе для уменьшения содержания микроуглерода, серы и металлов. На этом этапе обработки получают более легкий материал 201, такой как лигроин и дизельное топливо, и разделяются обычными разделительными устройствами, известными специалистам в данной области техники, и далее доставляют на дополнительную ступень насыщения ароматических соединений или непосредственно на паровой крекинг-блок. Гидроочищенные нижние слои атмосферной колонны 112 обрабатывают в остатке установки для жидкостного каталитического крекинга 103, работающих с чрезвычайно жесткими требованиями, чтобы максимизировать производство пропилена. Четко прослеживается около 16%-ное увеличение подходящего исходного сырья для парового крекинга, что указывает на существенные преимущества данного изобретения.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ОЛЕФИНОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НАСЫЩЕНИЯ АРОМАТИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ | 2017 |
|
RU2740014C2 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОЛЕФИНОВ, ВКЛЮЧАЮЩИЙ ДЕАСФАЛЬТИЗАЦИЮ, ГИДРОКОНВЕРСИЮ, ГИДРОКРЕКИНГ И ПАРОВОЙ КРЕКИНГ | 2020 |
|
RU2823981C1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОЛЕФИНОВ, ВКЛЮЧАЮЩИЙ ДЕАСФАЛЬТИЗАЦИЮ, ГИДРОКРЕКИНГ И ПАРОВОЙ КРЕКИНГ | 2020 |
|
RU2822545C1 |
| КОНФИГУРАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА ОЛЕФИНОВ | 2020 |
|
RU2793939C1 |
| СПОСОБ КОНВЕРСИИ ПОТОКА УГЛЕВОДОРОДОВ И, ПО УСМОТРЕНИЮ, ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРЕРАБОТАННОГО ДИСТИЛЛЯТНОГО ПРОДУКТА | 2013 |
|
RU2565048C1 |
| КОНФИГУРАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА ОЛЕФИНОВ | 2020 |
|
RU2799007C2 |
| СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СЫРЫХ НЕФТЕЙ И КОНДЕНСАТОВ В ХИМИЧЕСКИЕ ПРОДУКТЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОМБИНАЦИИ ДОБАВЛЕНИЯ ВОДОРОДА И УДАЛЕНИЯ УГЛЕРОДА | 2020 |
|
RU2786677C1 |
| ОБЪЕДИНЕННЫЕ УСТАНОВКИ ПИРОЛИЗА И ГИДРОКРЕКИНГА ДЛЯ ПРЕВРАЩЕНИЯ СЫРОЙ НЕФТИ В ХИМИЧЕСКИЕ ПРОДУКТЫ | 2018 |
|
RU2816315C2 |
| КОНФИГУРАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА ОЛЕФИНОВ И АРОМАТИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ | 2020 |
|
RU2799453C2 |
| КОНФИГУРАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА ОЛЕФИНОВ | 2020 |
|
RU2815696C2 |
Изобретение относится к двум вариантам интегрированного способа увеличения производства олефинов из тяжелых остатков крекинга. Один из вариантов способа включает: гидроочистку потока тяжелых углеводородных остатков с помощью первого гидроочистителя с образованием первого потока гидроочищенных остатков; каталитический крекинг первого потока гидроочищенных остатков в установке для жидкостного каталитического крекинга с образованием потока сжиженного нефтяного газа, потока лигроина, потока сухого газа, потока очищенного суспензионного масла и потока легкого рециклового газойля; гидроочистку потока лигроина во втором гидроочистителе с образованием потока гидроочищенного лигроина; гидрокрекинг потока легкого рециклового газойля в блоке для гидрокрекинга с образованием потока углеводородов после крекинга; смешивание потока гидроочищенного лигроина и потока углеводородов после крекинга с образованием потока ароматических смешанных углеводородов; насыщение потока ароматических смешанных углеводородов в блоке насыщения ароматических веществ с образованием насыщенного углеводородного потока; паровой крекинг насыщенного углеводородного потока в установке для парового крекинга с образованием первого потока олефинов, потока пиролизного масла и потока пиролизного бензина; смешивание потока очищенного суспензионного масла и потока пиролизного масла с образованием потока рециркулирующего масла; деасфальтирование потока рециркулирующего масла в установке деасфальтизации растворителя с образованием потока деасфальтированного масла и обогащенного асфальтеном потока; гидроочистку потока деасфальтированного масла и потока тяжелых углеводородных остатков с помощью первого гидроочистителя с образованием второго потока гидроочищенных остатков; и крекинг второго потока гидроочищенных остатков с образованием второго потока олефинов. Способ позволяет увеличить производство олефинов. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 ил., 3 пр.
1. Интегрированный способ увеличения производства олефинов из тяжелых остатков крекинга, включающий:
гидроочистку потока тяжелых углеводородных остатков с помощью первого гидроочистителя с образованием первого потока гидроочищенных остатков;
каталитический крекинг первого потока гидроочищенных остатков в установке для жидкостного каталитического крекинга с образованием потока сжиженного нефтяного газа, потока лигроина, потока сухого газа, потока очищенного суспензионного масла и потока легкого рециклового газойля;
гидроочистку потока лигроина во втором гидроочистителе с образованием потока гидроочищенного лигроина;
гидрокрекинг потока легкого рециклового газойля в блоке для гидрокрекинга с образованием потока углеводородов после крекинга;
смешивание потока гидроочищенного лигроина и потока углеводородов после крекинга с образованием потока ароматических смешанных углеводородов;
насыщение потока ароматических смешанных углеводородов в блоке насыщения ароматических веществ с образованием насыщенного углеводородного потока;
паровой крекинг насыщенного углеводородного потока в установке для парового крекинга с образованием первого потока олефинов, потока пиролизного масла и потока пиролизного бензина;
смешивание потока очищенного суспензионного масла и потока пиролизного масла с образованием потока рециркулирующего масла;
деасфальтирование потока рециркулирующего масла в установке деасфальтизации растворителя с образованием потока деасфальтированного масла и обогащенного асфальтеном потока;
гидроочистку потока деасфальтированного масла и потока тяжелых углеводородных остатков с помощью первого гидроочистителя с образованием второго потока гидроочищенных остатков; и
крекинг второго потока гидроочищенных остатков с образованием второго потока олефинов.
2. Интегрированный способ увеличения производства олефинов из тяжелых остатков крекинга, включающий:
гидроочистку потока тяжелых углеводородных остатков с помощью первого гидроочистителя с образованием первого потока гидроочищенных остатков;
каталитический крекинг первого потока гидроочищенных остатков в установке для жидкостного каталитического крекинга с образованием потока сжиженного нефтяного газа, потока лигроина, потока сухого газа, потока очищенного суспензионного масла и потока легкого рециклового газойля;
гидроочистку потока лигроина во втором гидроочистителе с образованием потока гидроочищенного лигроина;
гидрокрекинг потока легкого рециклового газойля в блоке для гидрокрекинга с образованием потока углеводородов после крекинга;
смешивание потока гидроочищенного лигроина и потока углеводородов после крекинга с образованием потока ароматических смешанных углеводородов;
насыщение потока ароматических смешанных углеводородов в блоке насыщения ароматических веществ с образованием насыщенного углеводородного потока;
паровой крекинг насыщенного углеводородного потока в установке для парового крекинга с образованием первого потока олефинов, потока пиролизного масла и потока пиролизного бензина;
смешивание потока очищенного суспензионного масла и потока пиролизного масла с образованием потока рециркулирующего масла;
деасфальтирование потока рециркулирующего масла в установке деасфальтизации растворителя с образованием потока деасфальтированного масла и обогащенного асфальтеном потока;
гидроочистку потока деасфальтированного масла и потока тяжелых углеводородных остатков с помощью первого гидроочистителя с образованием второго потока гидроочищенных остатков; и
доставку второго потока гидроочищенного остатка в установку для каталитического крекинга текучей среды и повторения интегрированного процесса с образованием второго потока олефинов.
3. Способ по п. 1 или 2, дополнительно включающий:
объединение первого потока олефинов и второго потока олефинов с получением конечного выхода олефина, который выше, чем в, по существу, аналогичном способе без деасфальтизации и без гидроочистки потока деасфальтированного масла и потока тяжелых углеводородных остатков.
4. Способ по п. 1 или 2, дополнительно включающий:
смешивание потока тяжелых углеводородных остатков с потоком рециркулирующего масла перед деасфальтизацией.
5. Способ по п. 1 или 2, дополнительно включающий:
отбор по меньшей мере части обогащенного асфальтеном потока для переработки в асфальт.
6. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что паровой крекинг образует газообразный водород в дополнение к первому потоку олефинов, потоку пиролизного масла и потоку пиролизного бензина, при этом, необязательно,
доставку по меньшей мере части газообразного водорода в первый гидроочиститель, второй гидроочиститель, или в оба.
7. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что поток легкого рециклового газойля насыщали перед гидрокрекингом.
8. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что поток легкого рециклового газойля подвергают гидроочистке до гидрокрекинга.
9. Способ по п. 1 или 2, дополнительно включающий:
удаление частиц из потока очищенного суспензионного масла, потока рециркулирующего масла или из обоих потоков.
10. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что поток очищенного суспензионного масла и поток пиролизного масла смешивают в присутствии смешивающегося органического растворителя.
11. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что установка для жидкостного каталитического крекинга представляет собой установку для каталитического крекинга с остаточной жидкостью.
12. Способ по п. 1, дополнительно включающий:
коксование по меньшей мере части обогащенного асфальтеном потока с образованием потока легких углеводородов; и
паровой крекинг потока легких углеводородов с образованием третьего потока олефинов.
13. Способ по п. 12, дополнительно включающий любое из следующего:
i) объединение первого потока олефинов, второго потока олефинов и третьего потока олефинов с получением конечного выхода олефина, который выше, чем, по существу, в аналогичном способе без деасфальтирования, коксования, парового крекинга потока легких углеводородов и гидроочистки потока деасфальтированного масла и потока тяжелых углеводородных остатков;
ii) смешивание потока тяжелых углеводородных остатков с потоком рециркулирующего масла до деасфальтизации; или
iii) удаление частиц из потока очищенного суспензионного масла, потока рециркулирующего масла или из обоих потоков.
14. Способ по п. 1, дополнительно включающий:
частичное окисление по меньшей мере части обогащенного асфальтеном потока для получения потока синтез-газа.
15. Способ по п. 14, дополнительно включающий какое-либо из следующего:
i) отделение по меньшей мере части газообразного водорода от потока синтез-газа и доставку его в первый гидроочиститель, второй гидроочиститель или в оба, причем поток синтез-газа содержит газообразный водород;
ii) доставку по меньшей мере части потока синтез-газа в обрабатывающую установку для получения оксоальдегидов или оксоспиртов;
iii) смешивание потока тяжелых углеводородных остатков с потоком рециркулирующего масла до деасфальтизации; или
iv) удаление частиц из потока очищенного суспензионного масла, потока рециркулирующего масла или из обоих потоков.
| US 6149800 A, 21.11.2000 | |||
| RU 2010131152 A, 10.02.2012 | |||
| RU 2009103551 A, 10.09.2010. |
