CN108884395B

CN108884395B - 通过回收和处理重质裂化器残余物来增加烯烃产量的整合方法

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Publication number: CN108884395B
Application number: CN201780013186.6A
Authority: CN
Inventors: J·A·萨拉萨尔基恩; M·哈克曼; S·史蒂芬森
Original assignee: SABIC Global Technologies BV
Current assignee: SABIC Global Technologies BV
Priority date: 2016-02-25
Filing date: 2017-01-31
Publication date: 2020-11-03
Anticipated expiration: 2037-01-31
Also published as: WO2017146876A1; EP3420051A1; ES2912133T3; RU2018133554A3; RU2733847C2; US10550342B2; RU2018133554A; US20190055482A1; EP3420051B1; CN108884395A

Abstract

描述了一种增加烯烃产量的整合方法，通过该方法将流化催化裂化单元和蒸汽裂化单元的重质裂化器残余物完全混合，并将混合流适当地回收并进一步与常压塔底物合并。将合并流进行脱沥青和加氢处理，以产生用于制造轻质烯烃化合物的蒸汽裂化单元的合适原料。该整合方法比不处理重质裂化器残余物的基本类似方法产生更多量的轻质烯烃。

Description

通过回收和处理重质裂化器残余物来增加烯烃产量的整合方法

技术领域

本发明涉及通过处理一个或多个裂化单元的底部残余物以制备用于蒸汽裂化和提高烯烃产量的合适原料而增加烯烃产量的整合方法。

背景技术

本文所提供的“背景技术”是用于一般地展示本公开的内容的目的。在背景技术部分以及本说明书的各个方面中描述的指出姓名的发明人的工作所进行的程度并不表明其在本申请提交时作为现有技术，从未明示或暗示其被承认为本申请的现有技术。

蒸汽裂化和残余流体催化裂化广泛用于将不同的原油馏***化成烯烃，优选乙烯、丙烯、丁烯和石脑油。然而，在这些过程中也可以生产诸如热解油、焦炭和澄清的淤浆油的副产物。因此，在现有技术中已经提出了几种方法来升级这些低值物料流。例如，美国专利US20130233768A1描述了用于直接处理原油以生产石化产品的集成溶剂脱沥青、加氢处理和蒸汽热解方法，其中回收热解油作为燃料油。美国专利US20080083649A1描述了一种方法，通过该方法将热解油流输送到真空管道以获得焦油和沥青流的脱沥青馏分。将沥青流进一步输送至焦化器或部分氧化单元以产生轻质产物，例如焦化石脑油或焦化汽油或合成气。脱沥青材料进一步用作燃料油或与局部燃烧材料混合以降低煤烟产量。美国专利US200901944S8A1描述了用于升级蒸汽裂化器焦油的方法和设备。因此，提出了一种加热方法，其降低了在蒸汽裂化方法中的焦油或热解油的产率。进一步描述了所得到的热处理焦油可以分离成轻油、燃料油和焦油流。美国专利US20140061100A1描述了一种通过淬火热解油流来降低热解油流中沥青质含量并在热解方法中部分回收所消耗的热能的方法。美国专利US20070163921A1公开了一种提高蒸汽裂化焦油的溶解度，然后将改进的蒸汽裂化焦油添加到燃料油中的方法。美国专利US20140061094A1涉及加氢处理方法和加氢处理产物，其可通过热解油流或热解焦油的加氢处理方法制备。该加氢处理产物还用作燃料油中重馏分的稀释剂。然而，使用常规催化加氢处理单元的热解油或热解焦油的加氢处理方法在不除去沥青质和焦炭前体的情况下由于催化剂的快速失活而降低了催化剂的寿命周期。美国专利US20130267745A1描述了将超过60％的原料原油转化为蒸汽裂化器的合适原料的整合方法，并且将生产的热解油用作焦化单元的进料。

鉴于上述内容，本公开的一个目的是通过合并一个或多个裂化单元的底部残余物以及处理底部残余物，以制备用于蒸汽裂化的合适原料来形成轻质烯烃的用于增加烯烃产量的整合方法。

发明内容

根据第一方面，本公开涉及通过回收和处理重质裂化器残余物来增加烯烃产量的整合方法，包括i)用第一加氢处理器加氢处理由上游常压蒸馏塔提供的常压塔底物以形成第一加氢处理残余物流，ii)在流化催化裂化单元中催化裂化第一加氢处理残余物流，以形成液化石油气流、石脑油流、干燥气体流、澄清的淤浆油流和轻质循环油流，iii)在第二加氢处理器中加氢处理石脑油流以形成加氢处理的石脑油流，iv)在加氢裂化器中加氢裂化轻质循环油流以形成裂化的烃流，v)将加氢处理的石脑油流和裂化的烃流混合以形成芳香族混合烃流，vi)在芳烃饱和单元中饱和芳香族混合烃流以形成饱和烃流，vii)在蒸汽裂化单元中蒸汽裂化饱和烃流以形成第一烯烃流、热解油流和热解汽油流，viii)将澄清的淤浆油流和热解油流混合以形成回收油流，ix)在溶剂脱沥青单元中将回收油流脱沥青以形成脱沥青油流和富沥青质流，x)用第一加氢处理器加氢处理脱沥青油流和常压塔底物以形成第二加氢处理残余物流，xi)将第二加氢处理残余物流输送到流化催化裂化单元并重复整合方法以形成第二烯烃流。

在一个实施例中，所述整合方法还包括将第一烯烃流和第二烯烃流合并以得到高于基本上类似方法的最终烯烃产率，所述基本上类似方法不进行混合、脱沥青，加氢处理脱沥青油流和常压塔底物和输送。

在一个实施例中，所述整合方法还包括在脱沥青之前将常压塔底物与回收油流混合。

在一个实施例中，所述整合方法还包括收集至少一部分富沥青质流用于处理成沥青。

在一个实施例中，除了第一烯烃流、热解油流和热解汽油流，蒸汽裂化还形成氢气。

在一个实施例中，所述整合方法还包括将至少一部分氢气输送到第一加氢处理器、第二加氢处理器，或两者。

在一个实施例中，在加氢裂化之前将轻质循环油流饱和。

在一个实施例中，在加氢裂化之前将轻质循环油流加氢处理。

在一个实施例中，所述整合方法还包括从澄清的淤浆油流、回收油流、或两者中去除颗粒。

在一个实施例中，在可混溶的有机溶剂存在下，将澄清的淤浆油流和热解油流混合。

在一个实施例中，流化催化裂化单元是残余物流化催化裂化单元。

根据第二方面，本公开涉及通过回收和处理重质裂化器残余物来增加烯烃产量的整合方法，包括i)用第一加氢处理器加氢处理常压塔底物以形成第一加氢处理残余物流，ii)在流化催化裂化单元中催化裂化第一加氢处理残余物流，以形成液化石油气流、石脑油流、干燥气体流、澄清的淤浆油流和轻质循环油流，iii)在第二加氢处理器中加氢处理石脑油流以形成加氢处理的石脑油流，iv)在加氢裂化器中加氢裂化轻质循环油流以形成裂化的烃流，v)将加氢处理的石脑油流和裂化的烃流混合以形成芳香族混合烃流，vi)在芳烃饱和单元中饱和芳香族混合烃流以形成饱和烃流，vii)在蒸汽裂化单元中蒸汽裂化饱和烃流以形成第一烯烃流、热解油流和热解汽油流，viii)将澄清的淤浆油流和热解油流混合以形成回收油流，ix)在溶剂脱沥青单元中将回收油流脱沥青以形成脱沥青油流和富沥青质流，x)焦化至少一部分富沥青质流以形成轻质烃流，xi)蒸汽裂化轻质烃流以形成第三烯烃流，xii)用第一加氢处理器加氢处理脱沥青油流和常压塔底物以形成第二加氢处理残余物流，xiii)将第二加氢处理残余物流输送到流化催化裂化单元并重复整合方法以形成第二烯烃流。

在一个实施例中，所述整合方法还包括将第一烯烃流、第二烯烃流和第三烯烃流合并以得到高于基本类似方法的最终烯烃产率，所述基本类似方法不进行混合、脱沥青、焦化、蒸汽裂化轻质烃流、加氢处理脱沥青油流和常压塔底物以及输送。

根据第三方面，本公开涉及通过回收和处理重质裂化器残余物来增加烯烃产量的整合方法，包括i)用第一加氢处理器加氢处理常压塔底物以形成第一加氢处理残余物流，ii)在流化催化裂化单元中催化裂化第一加氢处理残余物流，以形成液化石油气流、石脑油流、干燥气体流、澄清的淤浆油流和轻质循环油流，iii)在第二加氢处理器中加氢处理石脑油流以形成加氢处理的石脑油流，iv)在加氢裂化器中加氢裂化轻质循环油流以形成裂化的烃流，v)将加氢处理的石脑油流和裂化的烃流混合以形成芳香族混合烃流，vi)在芳烃饱和单元中饱和芳香族混合烃流以形成饱和烃流，vii)在蒸汽裂化单元中蒸汽裂化饱和烃流以形成第一烯烃流、热解油流和热解汽油流，viii)将澄清的淤浆油流和热解油流混合以形成回收油流，ix)在溶剂脱沥青单元中将回收油流脱沥青以形成脱沥青油流和富沥青质流，x)部分氧化至少一部分富沥青质流以产生合成气流，xi)用第一加氢处理器加氢处理脱沥青油流和常压塔底物以形成第二加氢处理残余物流，xii)将第二加氢处理残余物流输送到流化催化裂化单元并重复整合方法以形成第二烯烃流。

在一个实施例中，合成气流包括氢气，并且所述方法还包括从合成气流中分离至少一部分氢气且将其输送到第一加氢处理器、第二加氢处理器，或两者。

在一个实施例中，所述整合方法还包括将至少一部分合成气流输送到重整单元以制造氧代醛或氧代醇。

根据第四方面，本公开涉及从重质裂化器残余物形成烯烃流的整合方法，包括i)催化裂化第一烃混合物以形成第一澄清的淤浆油流，ii)蒸汽裂化第二烃混合物以形成第一热解油流，iii)将合并油流溶剂脱沥青，其包含至少一部分的第一澄清的淤浆油和至少一部分的第一热解油流，以形成脱沥青流和富沥青质流，iv)将脱沥青油流加氢处理以形成加氢处理流，v)催化裂化加氢处理流，以形成富含丙烯的液化石油气(LPG)流、石脑油流、干燥气体流、第二澄清的淤浆油流和轻质循环油流，vi)加氢处理石脑油流以形成加氢处理的石脑油流，vii)加氢裂化轻质循环油流以形成加氢裂化的轻质循环油流，viii)将加氢裂化的轻质循环油流和加氢处理的石脑油流混合以形成富含芳香族化合物的混合油流，ix)将富含芳香族化合物的混合油流饱和以形成富含饱和烃的油流，x)蒸汽裂化富含饱和烃的油流以形成第二热解油流、烯烃流和热解汽油流，xi)将第二澄清的淤浆油流和第二热解油流合并以形成回收油流。

根据第五方面，本公开涉及从重质裂化器残余物形成烯烃流的整合方法，包括i)催化裂化第一烃混合物以形成第一澄清的淤浆油流，ii)蒸汽裂化第二烃混合物以形成第一热解油流，iii)将合并油流溶剂脱沥青，其包含至少一部分的第一澄清的淤浆油和至少一部分的第一热解油流，以形成脱沥青流和富沥青质流，iv)将脱沥青油流加氢处理以形成加氢处理流，v)焦化至少一部分富沥青质流以形成轻质流，vi)蒸汽裂化轻质流以形成第一烯烃流，vii)催化裂化加氢处理流，以形成富含丙烯的液化石油气(LPG)流、石脑油流、干燥气体流、第二澄清的淤浆油流和轻质循环油流，viii)加氢处理石脑油流以形成加氢处理的石脑油流，ix)加氢裂化轻质循环油流以形成加氢裂化的轻质循环油流，x)将加氢裂化的轻质循环油流和加氢处理的石脑油流混合以形成富含芳香族化合物的混合油流，xi)将富含芳香族化合物的混合油流饱和以形成富含饱和烃的油流，xii)蒸汽裂化富含饱和烃的油流以形成第二热解油流、第二烯烃流和热解汽油流，xiii)将第二澄清的淤浆油流和第二热解油流合并以形成回收油流。

根据第六方面，本公开涉及从重质裂化器残余物形成烯烃流的整合方法，包括i)催化裂化第一烃混合物以形成第一澄清的淤浆油流，ii)蒸汽裂化第二烃混合物以形成第一热解油流，iii)将合并油流溶剂脱沥青，其包含至少一部分的第一澄清的淤浆油和至少一部分的第一热解油流，以形成脱沥青流和富沥青质流，iv)将脱沥青油流加氢处理以形成加氢处理流，v)部分氧化至少一部分富沥青质流以产生合成气流，vi)催化裂化加氢处理流，以形成富含丙烯的液化石油气(LPG)流、石脑油流、干燥气体流、第二澄清的淤浆油流和轻质循环油流，vii)加氢处理石脑油流以形成加氢处理的石脑油流，viii)加氢裂化轻质循环油流以形成加氢裂化的轻质循环油流，ix)将加氢裂化的轻质循环油流和加氢处理的石脑油流混合以形成富含芳香族化合物的混合油流，x)将富含芳香族化合物的混合油流饱和以形成富含饱和烃的油流，xi)蒸汽裂化芳烃饱和流以形成第二热解油流、第二烯烃流和热解汽油流，xii)将第二澄清的淤浆油流和第二热解油流合并以形成回收油流。

前面的段落是作为一般性介绍提供的，并不旨在限制以下权利要求的范围。通过参考以下结合附图的详细描述，将最好地理解所描述的实施例以及其他优点。

附图说明

当结合附图并参照下面的详细说明时，将更完全的理解本公开，并且将容易地得出许多伴随的优点，其中：

图1是方框流程图(BFD)，其显示了通过处理重质裂化器残余物来生产烯烃的整合方法的概述。(虚线是补充流，未被要求是权利要求1中的整合方法的一部分。)

图2是方框流程图(BFD)，显示了从常压塔底物产生轻质烯烃的常规处理步骤。

图3是方框流程图(BFD)，显示了重质裂化器残余物的处理以产生用于蒸汽裂化单元的原料以增加烯烃产量。

具体实施方式

现在参考附图，其中在所有的若干张视图中，相同的附图标记指示相同或相应的部件。

现在参考图1和图2。根据第一方面，本公开涉及从重质裂化器残余物增加烯烃产量的整合方法，包括用第一加氢处理器102加氢处理重质烃残余物流111(例如常压塔底物(ATB))，其由上游常压蒸馏塔101提供，以形成第一加氢处理的残余物流202。

如本文所使用的，“重质烃残余物流”也指“常压塔底物(ATB)”，因此这些术语可互换使用。

常压塔底物(ATB)是从常压蒸馏塔(例如常压蒸馏柱)的底部流出的原油的重馏分的混合物。ATB可含有至少一部分煤油/柴油燃料(C₈-C₁₈)，至少一部分喷气燃料(C₈-C₁₆)，至少一部分燃料油(C₂₀₊)，至少一部分蜡和其他润滑油(C₂₀₊)，至少一部分焦炭(C₅₀₊)和大量高分子量聚芳烃结构如沥青质和其它复合烃树脂，其范围为C₅-C₁₀₀₊，优选为C₁₅-C₆₀，并且更优选为C₂₅-C₄₅。这些高分子量聚芳烃结构的沸点范围为100-700℃，优选为250-650℃，并且更优选为400-550℃。

在一个实施例中，常压塔底物111可以分成至少两股基本相似的流：1)常压塔底物111的第一部分，2)常压塔底物111的第二部分，使用位于整合方法的上游以及常压蒸馏塔101下游的液体分流器(例如三通阀)。

重质裂化器残余物是从裂化单元(即流化催化裂化、蒸汽裂化和/或加氢裂化单元)流出的重质烃的混合物。重质裂化器残余物的组成根据裂化单元中的化学反应而变化。在一个实施例中，重质裂化器残余物可含有大量高分子量聚芳烃结构，诸如沥青质和其它复合烃树脂，其范围为C₃₀-C₁₀₀₊，优选为C₃₀-C₅₀。在一个实施例中，重质裂化器残余物还可含有大量固体杂质(即颗粒)，诸如催化剂细粉、微碳(即烃热解后形成的含碳残余物)和/或焦炭颗粒。

加氢处理是指精炼方法，通过在催化剂存在下进料流与氢气反应，以从进料流(例如，常压塔底物)中通过还原方法除去杂质，诸如硫、氮、氧和/或金属(例如镍或钒)。加氢处理方法可以根据送往加氢处理器的进料类型而显著变化。例如，轻质进料(例如石脑油)含有极少量和极少类型的杂质，而重质进料(例如ATB)通常具有存在于原油中的许多不同的重质化合物。除了具有重质化合物之外，重质进料中的杂质比轻质进料中的那些更复杂且难以处理。因此，轻质进料的加氢处理通常在较低的反应激烈程度下进行，而重质进料需要较高的反应压力和温度。

加氢处理器是指反应容器，其中在催化剂存在下进行加氢反应。根据进料的类型，加氢处理器可以有很大变化，例如石脑油-加氢处理器是以轻质进料为原料的加氢处理器，而残余物-加氢处理器是以重质进料为原料的加氢处理器。加氢反应可以分为两类：1)氢解，其中在氢气和催化剂存在下将碳-杂原子单键断裂。2)加氢，其中将氢加成在断裂的分子上。杂原子可以是除了氢或碳的任何原子，例如硫、氮、氧和/或金属。

在一个实施例中，整合方法中的第一加氢处理器102可以是残余物-加氢处理器，其中加氢处理常压塔底物111并且减少了诸如硫、金属和/或微碳(即在烃的热解后形成的碳质残余物)的杂质。因此，第一加氢处理的残余物流202中的硫浓度可降低至至多5000ppm，或至多3000ppm，第一加氢处理的残余物流202中的金属浓度可降低至至多10ppm，或至多3ppm，以及第一加氢处理的残余物流202中的微碳浓度可以降低至至多50000ppm，或至多40000ppm。可以在第一加氢处理器中生产较轻的化合物，诸如石脑油和/或柴油。取决于轻质加氢处理流201的组成，可以分离轻质加氢处理流201并将其输送至芳烃饱和单元和/或蒸汽裂化单元。

该整合方法包括在流化催化裂化单元103中催化裂化第一加氢处理的残余物流以形成液化石油气(LPG)流113、干燥气体流131、石脑油流114、澄清的淤浆油(CSO)流116和轻质循环油(LCO)流115。

催化裂化是指精炼方法，其中长链烃分子在催化剂存在下在相对高温，优选高于500℃和中等压力(例如约1.7barg)下分解成较短分子。催化裂化单元可根据所需产物而变化。例如，在需要柴油更多的情况下使用流化催化裂化，而在需要较轻产物如汽油和煤油的情况下，加氢裂化单元更常见。流化催化裂化单元是催化裂化单元的类型，其中催化剂是流化粉末。

在一个实施例中，整合方法中的流化催化裂化(FCC)单元103可以是残余物流体催化裂化单元，其可以在高温，优选为500-800℃，更优选为500-750℃并且相对高压力，优选为1.0-4barg，更优选为1.0-2.5barg下操作，以将液化石油气流113中丙烯的产量最大化。

在一个实施例中，催化裂化方法产生液化石油气(LPG)流113。液化石油气(LPG)流包含C₁-C₄中的一种或多种，优选C₃-C₄链烷烃和/或烯烃化合物，诸如乙烯、丙烯、正丙烷、丁烯、正丁烷、异丁烷，沸点在-165-50℃的范围内，优选为-40-30℃。液化石油气可用作烹饪气体和加热燃料。在一个实施例中，包括丙烯和/或异丁烷的至少一部分液化石油气流可用于生产汽油的烷基化方法中。

在一个实施例中，催化裂化方法也产生干燥气体。干燥气流131包含甲烷、乙烷和氢气。在一个实施例中，甲烷和/或乙烷可用作炼油厂和/或石化工艺中的燃料。

在一个实施例中，干燥气体可含有氢气，并且该方法还包括从甲烷和乙烷中分离氢气，并将其用在第一加氢处理器102、第二加氢处理器104或两者中。

在一个实施例中，催化裂化方法产生石脑油流114。石脑油流114可含有至少50％，或至少60％，或至少70％，或至少80％，或至少90％，或至少95％，或至少99％按重量计的在C₁-C₁₅范围内的汽油，优选为C₅-C₁₀之间，更优选为C₇-C₈之间，沸点为100-220℃，优选为100-140℃，并且更优选约125℃。根据石脑油流114中存在的烃的类型，以及石脑油流114中的汽油量，可将其输送至石脑油加氢处理方法以进一步纯化，和/或催化重整方法以增加汽油辛烷值。

在一个实施例中，催化裂化方法也产生轻质循环油流115。轻质循环油流115可含有一种或多种在C₁-C₁₅₊范围内，优选为C₅-C₂₅的脂肪族、脂环族和/或芳香烃化合物，沸点在50-400℃范围内，优选为100-380℃。轻质循环油流可以裂化形成链烷烃和烯烃化合物，或者将其饱和以形成脂肪族和/或脂环族烃化合物流。

在一个实施例中，从流化催化裂化单元103形成的塔底产物是澄清的淤浆油(CSO)流116，其富含在C₃₀-C₁₀₀₊范围内，优选为C₅₀-C₈₀的重质芳香族化合物，沸点在200-600+℃范围内，优选为300-600℃。澄清的淤浆油流可含有固体杂质(即颗粒)，诸如催化剂细粉和/或焦炭颗粒。该低价值产物可以被部分氧化或焦化以产生轻质烃化合物，其可以进一步加工成有用的产物。

该整合方法包括在第二加氢处理器104中加氢处理石脑油流114以形成加氢处理的石脑油流117。可以是石脑油加氢处理器的第二加氢处理器104减少了石脑油流114中存在的诸如硫、金属和/或微碳的杂质，以形成具有至多50ppm、或至多40ppm、或至多30ppm、或至多20ppm、或至多10ppm、或至多5ppm的杂质含量的加氢处理的石脑油流117。加氢处理的石脑油流117可具有比石脑油流114更高的汽油和轻质瓦斯油。因此，加氢处理的石脑油流117可含有至少70％，或至少80％，或至少90％，或至少95％，或至少99％按重量计的C₁-C₁₅范围内的汽油，优选为C₅-C₁₅，更优选为C₅-C₁₂。

在一个实施例中，加氢处理的石脑油流117可以输送到催化重整单元以增加汽油产品的辛烷值。

该整合方法包括在加氢裂化器105中加氢裂化轻质循环油流115以形成裂化的烃流118。

加氢裂化是指一方法，其中烃分子在已知为“加氢裂化器”的反应容器中在催化剂和氢气存在下分解成较短分子。与流化催化裂化类似，加氢裂化是碳-碳键断裂反应，其产生较短的链烃化合物。虽然与流化催化裂化方法类似，加氢裂化方法一般可以用于生产汽油和煤油。

在一个实施例中，裂化烃流118包括C₁-C₁₅中的一种或多种，优选为C₄-C₁₂，并且更优选为C₅-C₁₂的链烷烃和/或烯烃化合物。

在一个实施例中，在加氢裂化之前可将轻质循环油流115在柴油加氢处理器中加氢处理并可进一步饱和。

该整合方法包括将加氢处理的石脑油流117和裂化的烃流118混合以形成芳香族混合烃流119。

在一个实施例中，在混合器中将加氢处理的石脑油流117和裂化的烃流118混合以形成包含芳香族化合物的芳香族混合烃流119。在一个实施例中，芳香族混合烃流119包含链烷烃和/或烯烃相的一种或多种，以及芳香族和/或脂环族相烃内容物的一种或多种，在C₁-C₁₅₊范围内，优选为C₅-C₁₂，具有高浓度的芳香族化合物，诸如苯、甲苯、乙苯、二甲苯等等。芳香族化合物可以存在于两股流中(即加氢处理的石脑油流117和裂化的烃流118)。

该整合方法包括在芳烃饱和单元中饱和芳香族混合烃流119以形成饱和的烃流120。

芳烃饱和是指一方法，在加压反应容器(本文中也指为“芳烃饱和单元”)中在氢气存在下将芳香族化合物转化为脂环族化合物。

在一个实施例中，饱和烃流120包括C₁-C₁₅中的一种或多种，优选为C₃-C₁₂，并且更优选为C₃-C₁₂的链烷烃和/或烯烃化合物，以及轻质脂环族烃化合物，并可包含少于5重量％，优选为少于1重量％，更优选为少于0.5重量％的芳香烃化合物。

该整合方法包括在蒸汽裂化单元107中蒸汽裂化饱和烃流120以形成第一烯烃流203、热解汽油流125和热解油流123。

蒸汽裂解是指精炼方法，其中烃原料用蒸汽稀释并在蒸汽存在下加热至裂化温度以引发热解反应从而破坏碳-碳键，然后通过快速淬灭以停止热解反应。猝灭的烃产物包括烯烃、烷烃和/或芳香烃/聚芳烃。产物流的组成可取决于进料的组成，进料-蒸汽流量比，裂化温度和/或烃在蒸汽裂化单元中的停留时间。可以优化这些因素中的每一个以最大化某种产物(例如烯烃)的产量。蒸汽裂化是生产烯烃(例如乙烯、丙烯等)的主要精炼方法。蒸汽裂化反应温度可以在700-1000℃的范围内，优选为800-900℃，并且甚至更优选为约850℃。

在一个实施例中，第一烯烃流203包含一种或多种有价值的轻质不饱和烯烃化合物，诸如乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯等。

在一个实施例中，热解汽油流125或裂解汽油是烯烃、链烷烃以及芳香烃化合物的混合物，在C₅-C₁₅₊范围内，优选为C₅-C₁₂，沸点在40-220℃范围内，更优选为45-200℃。在一个实施例中，热解汽油流125可具有至少50％，或至少60％，或至少70％，或至少80％，或至少90％按重量计的芳香族化合物，并因此可以用作汽油混合物，和/或用于生产其他有价值的有机化合物(诸如苯、甲苯、二甲苯)的富含芳香族的原料的来源。

在一个实施例中，热解汽油流125可以回收至芳烃饱和单元106。

在一个实施例中，热解油流123或热裂解油或焦油含有沥青质相和/或脱沥青相，其中沥青质相具有大量高分子量聚芳烃结构，诸如沥青质和其它复合烃树脂，其范围为C₅-C₁₀₀₊，并且优选为C₁₅-C₆₀。

在一个或多个实施例中，热解油流123可以用于沥青、合成气和/或燃料油的制造。在一个实施例中，热解油流123可以用作焦化单元的进料，以将一部分高分子量聚芳烃结构转化为低分子量烃化合物，并使用低分子量烃化合物作为蒸汽裂化单元的原料。

在一个或多个实施例中，所述蒸汽裂化方法还产生氢气122，并且至少一部分氢气可以输送到第一加氢处理器102(即残余物加氢处理器)、第二加氢处理器104(即石脑油加氢处理器)，或两者。氢气可以输送到其他需要氢气的工艺中。

该整合方法包括将澄清的淤浆油流116和热解油流123混合以形成回收油流124。

热解油流和澄清的淤浆油流常规用作燃料油。在本文所描述的整合方法中，使用常压残余物(即常压塔底物)作为原料运输至残余物流化催化裂化单元可以产生大量的澄清的淤浆油。澄清的淤浆油流可含有固体杂质(即颗粒)，诸如催化剂细粉和/或焦炭粉，这可以导致污染和堵塞，并因此可能难以用于进一步处理。此外，将重质原料用于蒸汽裂化单元可能导致形成大量具有高沥青质含量的热解油。高沥青质浓度可能导致热解油流相对粘稠并且与其他燃料油流不易混溶，并因此热解油物流可能更难以处理。然而，热解油流和澄清的淤浆油流均可含有至少一部分C₁₀-C₂₀范围内的轻质烃化合物。在没有进一步处理的情况下，热解油流和澄清的淤浆油流都不能输送到下游操作单元，诸如加氢处理器，因为热解油流123和澄清的淤浆油流116都可能导致快速焦化和堵塞。另外，热解油流123中的沥青质含量可能污染和失活催化剂并减少催化剂的寿命周期。

在一个实施例中，在任何进一步处理以形成回收油流124之前，将热解油流123和澄清的淤浆油流116在混合器中混合。热解油流123和澄清的淤浆油流116可形成均质混合物，因为两股流含有大量的芳香族化合物。

在一个实施例中，澄清的淤浆油流可含有固体杂质(即焦炭和催化剂颗粒)，并且在与热解油流123混合前通过筛分、过滤、离心加速和/或沉淀可从澄清的淤浆油流116中除去固体杂质。

在一个实施例中，热解油流123和澄清的淤浆油流116以不同的流量比混合。在一个实施例中，热解油流123和澄清的淤浆油流116的流量比为0.1:0.9，或0.2:0.8，或0.3:0.7，或0.4:0.6，或0.5:0.5，或0.6:0.4，或0.7:0.3，或0.8:0.2，或0.9:0.1。

在一个实施例中，在可混溶的有机溶剂存在下，将澄清的淤浆油流116和热解油流123混合。在一个实施例中，有机溶剂可以是苯、甲苯、二甲苯和/或乙苯，以能与澄清的淤浆油流和116热解油流123两者相容。在一个实施例中，有机溶剂的存在降低的粘度并促进回收油流124的转移。

在一个实施例中，可通过筛分、过滤、离心加速和/或沉淀可从回收油流124中除去固体杂质。

在一个实施例中，可通过筛分、过滤、离心加速和/或沉淀可从澄清的淤浆油流116和回收油流124两者中除去固体杂质。

该整合方法包括在溶剂脱沥青单元108中对回收油流124进行脱沥青以形成脱沥青油流(DAO)127和富沥青质流(ARS)128。

脱沥青是指一方法，从常压残余物(即常压塔底物)，减压残余物(即常压塔底物)和/或重质真空瓦斯油中提取沥青质和高分子量树脂以生产有价值的脱沥青油，否则通过常规分离操作如蒸馏不能从重质残余物中将其回收。

在一个实施例中，脱沥青可包括在控制的温度和压力下使作为原料的回收油流124与溶剂脱沥青单元108中的有机溶剂接触。在一个实施例中，溶剂脱沥青单元中的温度取决于有机溶剂。因此，温度可以在-20-300℃的范围内，优选为20-120℃，更优选为40-80℃，而压力可以在1-40barg，优选2-25barg的范围内。在一个实施例中，可溶于有机溶剂的链烷烃和烯烃化合物可作为脱沥青油流127而提取和收集，留下富含沥青质流128，其富含沥青质和不溶于有机溶剂的其它树脂。在一个实施例中，有机溶剂可以是丙烷、正丁烷、正戊烷、正己烷、正庚烷等。

在一个实施例中，可以调整溶剂脱沥青单元108中的溶剂-进料流比以增加脱沥青油流127中的链烷烃和烯烃含量，并减少脱沥青油流127中的沥青质含量。溶剂脱沥青单元108中的溶剂-进料流比可以在1:10的范围内，优选为3:8，或者甚至更优选为约5:8。

在一个实施例中，所述整合方法还包括收集至少一部分富沥青质流128用于处理成沥青。

在一个实施例中，富沥青质流128可以输送到焦化单元以形成低分子量烃化合物，诸如焦化器石脑油和/或焦化器瓦斯油。

在一个实施例中，在脱沥青之前，回收油流124可以与常压塔底物111的第二部分合并以形成合并的重质烃流126。在一个实施例中，能够以不同的流量比混合常压塔底物111和回收油流124，以形成合并的重质烃流126。在一个实施例中，回收油流124和常压塔底物111的流量比可以为0.1:0.9，或0.2:0.8，或0.3:0.7，或0.4:0.6，或0.5:0.5，或0.6:0.4，或0.7:0.3，或0.8:0.2，或0.9:0.1，以提供处理进入溶剂脱沥青单元的合适原料。

该整合方法包括用第一加氢处理器102(即残余物处理器)加氢处理脱沥青油流127和常压塔底物111的合并流以形成第二加氢处理残余物流112。

在一个实施例中，脱沥青油流127中存在的有机溶剂可以在与常压塔底物结合之前使用超临界提取单元、液-液提取单元和/或蒸发单元通过提取方法除去。

在一个实施例中，存在于脱沥青油流127和常压塔底物111的结合流中的有机溶剂可在第一加氢处理器中加氢处理之前通过使用超临界提取单元、液-液提取单元和/或蒸发单元通过提取方法除去。

在一个实施例中，脱沥青油流127的温度升高到高于在蒸发单元中的有机溶剂的沸点以上，其中所述脱沥青油流127在这样的条件下等温保持足够长的时间，直到脱沥青油流127中最后的溶剂含量减少至小于1重量％，优选小于0.5重量％，并且更优选小于0.1重量％。

在一个实施例中，存在于脱沥青油流127中的有机溶剂可以通过提取方法使用超临界提取单元除去，其中将作为萃取溶剂的超临界流体(例如二氧化碳(CO₂))升高至其临界温度(T_c)和临界压力(P_c)以上。通过操纵超临界流体的温度和压力，可以溶解有机溶剂。因此，在提取容器中用超临界CO₂将脱沥青油流127加压，其中超临界CO₂溶解存在于脱沥青油流127中的有机溶剂。将萃取溶剂(即超临界CO₂)进一步转移至收集容器，在收集容器中将其减压。结果，CO₂失去其溶剂化能力，使有机溶剂形成互不相溶相。

该整合方法包括将第二加氢处理残余物流112输送到流化催化裂化单元103并重复整合方法以形成第二烯烃流121。

在一个实施例中，所述整合方法还包括将第一烯烃流203和第二烯烃流121合并以得到高于基本类似方法的最终烯烃产率，所述基本类似方法不将澄清的淤浆油流116和热解油流123混合，不对回收油流124和常压塔底物111脱沥青，不对脱沥青油流127和常压塔底物111加氢处理，不将第二加氢处理残余物流112输送到流化催化裂化单元并重复整合方法。例如，该整合方法的最终烯烃产量比不处理重质裂化器残余物的基本相似方法的最终烯烃产量按重量计高至少5％，或者至少6％，或者至少7％，或者至少8％，或者至少9％，或者至少10％，或者至少11％，或者至少12％，或者至少13％，或者至少14％，或者至少15％，或者至少16％，或者至少17％，或者至少18％，或者至少19％，或者至少20％，或者至少25％，或者至少30％，或者至少35％，或者至少40％。

在一个实施例中，该整合方法的产生几乎180吨/小时(T/h)，或几乎190T/h，或几乎200T/h，或几乎220T/h，或几乎250T/h的烯烃，其中常压塔底物111的流速为几乎300T/h，或几乎400T/h，或几乎500T/h，或几乎600T/h，或几乎700T/h。但是，不回收且不使用重质裂化器残余物的整合方法产生几乎100吨/小时(T/h)，或几乎110T/h，或几乎120T/h，或几乎130T/h，或几乎140T/h，或几乎150T/h，或几乎160T/h，或几乎170T/h，或几乎180T/h，或几乎190T/h，或几乎200T/h的烯烃，其中常压塔底物111的流速为几乎300T/h，或几乎400T/h，或几乎500T/h，或几乎600T/h，或几乎700T/h。

根据第二方面，本公开涉及通过回收和处理重质裂化器残余物来增加烯烃产量的整合方法，包括i)用第一加氢处理器加氢处理常压塔底物以形成第一加氢处理残余物流，ii)在流化催化裂化单元中催化裂化第一加氢处理残余物流，以形成液化石油气流、石脑油流、干燥气体流、澄清的淤浆油流和轻质循环油流，iii)在第二加氢处理器中加氢处理石脑油流以形成加氢处理的石脑油流，iv)在加氢裂化器中加氢裂化轻质循环油流以形成裂化的烃流，v)将加氢处理的石脑油流和裂化的烃流混合以形成芳香族混合烃流，vi)在芳烃饱和单元中饱和芳香族混合烃流以形成饱和烃流，vii)在蒸汽裂化单元中蒸汽裂化饱和烃流以形成第一烯烃流、热解油流和热解汽油流，viii)将澄清的淤浆油流和热解油流混合以形成回收油流，ix)在溶剂脱沥青单元中将回收油流脱沥青以形成脱沥青油流和富沥青质流，x)焦化至少一部分富沥青质流以形成轻质烃流，xi)蒸汽裂化轻质烃流以形成第二烯烃流，xii)用第一加氢处理器加氢处理脱沥青油流和常压塔底物以形成第二加氢处理残余物流，xiii)将第二加氢处理残余物流输送到流化催化裂化单元并重复整合方法以形成第三烯烃流。

本文所使用的“焦化”只是热裂化方法，其中将重质烃残余物流(例如富沥青质流、常压塔底物和/或真空塔底物)转化为低分子量烃气体，诸如石脑油(C₅–C₁₇)、轻质和重质瓦斯油(C₁₀–C₂₅)、以及焦炭(C₅₀₊)。焦化方法在也称为“焦化器”的炉子中进行。

在一个实施例中，轻质烃流可包括石脑油(C₅–C₁₇)和/或瓦斯油(C₁₀–C₂₅)，并因此可将其输送至蒸汽裂化单元用于制造轻质烯烃。

在一个实施例中，所述整合方法还包括将第一烯烃流、第二烯烃流和第三烯烃流合并以得到高于基本类似方法的最终烯烃产率，所述基本类似方法不将澄清的淤浆油流和热解油流混合，不对回收油流和常压塔底物脱沥青质，不焦化富沥青质流，不蒸汽裂化轻质烃流，不对脱沥青油流和常压塔底物脱沥青质加氢处理，不将第二加氢处理残余物流输送到流化催化裂化单元并重复整合方法。例如，该整合方法的最终烯烃产量比不进行焦化处理和不蒸汽裂化轻质烃流的基本相似方法的最终烯烃产量按重量计高至少5％，或者至少6％，或者至少7％，或者至少8％，或者至少9％，或者至少10％，或者至少11％，或者至少12％，或者至少13％，或者至少14％，或者至少15％，或者至少16％，或者至少17％，或者至少18％，或者至少19％，或者至少20％，或者至少25％，或者至少30％，或者至少35％，或者至少40％。

在一个实施例中，在脱沥青之前，回收油流可以与常压塔底物混合。在一个实施例中，常压塔底物和回收油流能够以不同的流量比混合。在一个实施例中，回收油流和常压塔底物的流量比可以为0.1:0.9，或0.2:0.8，或0.3:0.7，或0.4:0.6，或0.5:0.5，或0.6:0.4，或0.7:0.3，或0.8:0.2，或0.9:0.1，以提供处理进入溶剂脱沥青单元的合适原料。

在一个实施例中，澄清的淤浆油流可含有固体杂质(即颗粒)，并且通过筛分、过滤、离心加速和/或沉淀可从澄清的淤浆油流、回收油流或两者中除去固体杂质。

根据第三方面，本公开涉及通过回收和处理重质裂化器残余物来增加烯烃产量的整合方法，包括i)用第一加氢处理器加氢处理常压塔底物以形成第一加氢处理残余物流，ii)在流化催化裂化单元中催化裂化第一加氢处理残余物流，以形成液化石油气流、石脑油流、干燥气体流、澄清的淤浆油流和轻质循环油流，iii)在第二加氢处理器中加氢处理石脑油流以形成加氢处理的石脑油流，iv)在加氢裂化器中加氢裂化轻质循环油流以形成裂化的烃流，v)将加氢处理的石脑油流和裂化的烃流混合以形成芳香族混合烃流，vi)在芳烃饱和单元中饱和芳香族混合烃流以形成饱和烃流，vii)在蒸汽裂化单元中蒸汽裂化饱和烃流以形成第一烯烃流、热解油流和热解汽油流，viii)将澄清的淤浆油流和热解油流混合以形成回收油流，ix)在溶剂脱沥青单元中将回收油流脱沥青以形成脱沥青油流和富沥青质流，x)在氧化单元109中部分氧化至少一部分富沥青质流以产生合成气流129，xi)用第一加氢处理器加氢处理脱沥青油流和常压塔底物以形成第二加氢处理残余物流，xii)将第二加氢处理残余物流输送到流化催化裂化单元并重复整合方法以形成第二烯烃流。

部分氧化是指一化学反应：其中在裂化炉中部分燃烧亚化学计量的燃料-空气混合物(燃料和空气以非化学计量的流量比混合)产生合成气流，其中包含氢气、一氧化碳和/或二氧化碳中的一种或多种。

在一个实施例中，合成气流129包括氢气，并且所述方法还包括从合成气流129中分离至少一部分氢气且将氢气流130输送到第一加氢处理器102、第二加氢处理器104，或两者。(图1中未示出通向第二加氢处理器104的路径。另外，从氧化单元收集的氢气流130(即合成气流)与从蒸汽裂化单元收集的氢气流122基本相同，并且数字仅表示不同的来源(一个来自氧化单元和一个来自蒸汽裂化装置)

在一个实施例中，一部分合成气流129可用于在羰基合成法中制备一种或多种氧代醛和/或氧代醇。

羰基合成法是指一方法，其中一氧化碳和氢气在烯烃底物存在下反应形成异构醛或氧代醛。氧代醛产物的范围为C₃至C₁₅，并且可以通过使用适当的化学方法用作中间体以产生氧代产物(例如氧代醇)。

通过氢化氧代醛形成氧代醇。丁醇、2-乙基己醇、2-甲基-2-丁醇、异壬醇和异癸醇是氧代醇的实例。它们通常可用作增塑剂和/或中间体以制备丙烯酸酯，配制润滑剂和/或柴油添加剂。

以下实施例旨在进一步说明本发明通过回收和处理重质裂化器残余物来增加烯烃产量的实质性益处，并不意图限制权利要求的范围。

实例1

现在参考图2。以下实例旨在示出本发明的一些益处，不代表限制性实例。图2是方框流程图(BFD)，显示了从常压塔底物(ATB)111产生用于蒸汽裂化的原料的处理步骤。来自常压蒸馏塔的常压塔底物通过残余物加氢处理器102处理以减少微碳、硫和金属。在该处理步骤中，生产较轻的材料201，例如石脑油和柴油，并通过本领域技术人员已知的常规分离装置分离，并进一步输送到另外的芳烃饱和阶段或直接输送到蒸汽裂化单元。在残余物流化催化裂化单元103中以高苛刻度操作处理加氢处理的常压塔底物202，以使丙烯的产量最大化。

实例2

现在参考图3。图3是显示本发明的益处的方框流程图，其涉及回收和利用低价值流，例如澄清的淤浆油(CSO)116和热裂解油123，以产生用于蒸汽裂化器的合适原料。因此，将来自残余物流化催化单元103的澄清的淤浆油流116回收并与来自蒸汽裂化器的热裂解油流123结合，以在脱沥青单元108中进行处理。在脱沥青单元中，将沥青质分离并输送到部分氧化单元或沥青生产方法，脱沥青油流(DAO)127与常压塔底物111结合并在加氢处理器中处理以减少微碳、硫和金属。在该处理步骤中，生产较轻的材料201，例如石脑油和柴油，并通过本领域技术人员已知的常规分离装置分离，并进一步输送到另外的芳烃饱和阶段或直接输送到蒸汽裂化单元。在残余物流化催化裂化单元103中以高苛刻度操作处理加氢处理的常压塔底物112，以使丙烯的产量最大化。清楚地观察到，蒸汽裂化器的合适的原料增加了约16％，其标志着本发明的实质性益处。

Claims

1.从重质裂化器残余物来增加烯烃产量的整合方法，包括：

用第一加氢处理器加氢处理重质烃残余物流以形成第一加氢处理残余物流；

在流化催化裂化单元中催化裂化第一加氢处理残余物流，以形成液化石油气流、石脑油流、干燥气体流、澄清的淤浆油流和轻质循环油流；

在第二加氢处理器中加氢处理石脑油流以形成加氢处理的石脑油流；

在加氢裂化器中加氢裂化轻质循环油流以形成裂化的烃流；

将加氢处理的石脑油流和裂化的烃流混合以形成芳香族混合烃流；

在芳烃饱和单元中饱和芳香族混合烃流以形成饱和烃流；

在蒸汽裂化单元中蒸汽裂化饱和烃流以形成第一烯烃流、热解油流和热解汽油流；

将澄清的淤浆油流和热解油流混合以形成回收油流；

在溶剂脱沥青单元中将回收油流脱沥青以形成脱沥青油流和富沥青质流；

用第一加氢处理器加氢处理脱沥青油流和重质烃残余物流以形成第二加氢处理残余物流；以及

裂化第二加氢处理残余物流以形成第二烯烃流。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

将第一烯烃流和第二烯烃流合并以得到最终烯烃产率，所述最终烯烃产率高于不进行脱沥青且不对脱沥青油流和重质烃残余物流进行加氢处理的方法的最终烯烃产率。

3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

在脱沥青之前将重质烃残余物流和回收油流混合。

4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

收集至少一部分富沥青质流用于处理成沥青。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，除了第一烯烃流、热解油流和热解汽油流，蒸汽裂化还形成氢气。

6.根据权利要求5所述的方法，进一步包括：

将至少一部分氢气输送到第一加氢处理器、第二加氢处理器，或两者。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在加氢裂化之前将轻质循环油流饱和。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在加氢裂化之前将轻质循环油流加氢处理。

9.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

从澄清的淤浆油流、回收油流、或两者中去除颗粒。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在可混溶的有机溶剂存在下，将澄清的淤浆油流和热解油流混合。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，流化催化裂化单元是残余物流化催化裂化单元。

12.从重质裂化器残余物来增加烯烃产量的整合方法，包括：

在加氢裂化器中加氢裂化轻质循环油流以形成裂化的烃流；

在芳烃饱和单元中饱和芳香族混合烃流以形成饱和烃流；

将澄清的淤浆油流和热解油流混合以形成回收油流；

焦化至少一部分富沥青质流以形成轻质烃流；

蒸汽裂化轻质烃流以形成第三烯烃流；

裂化第二加氢处理残余物流以形成第二烯烃流。

13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：

将第一烯烃流、第二烯烃流和第三烯烃流合并以得到最终烯烃产率，所述最终烯烃产率高于不对轻质烃流进行脱沥青、焦化、蒸汽裂化且不对脱沥青油流和重质烃残余物流进行加氢处理的方法的最终烯烃产率。

14.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：

在脱沥青之前将重质烃残余物流和回收油流混合。

15.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：

从澄清的淤浆油流、回收油流、或两者中去除颗粒。

16.从重质裂化器残余物来增加烯烃产量的整合方法，包括：

在加氢裂化器中加氢裂化轻质循环油流以形成裂化的烃流；

在芳烃饱和单元中饱和芳香族混合烃流以形成饱和烃流；

将澄清的淤浆油流和热解油流混合以形成回收油流；

部分氧化至少一部分富沥青质流以产生合成气流；

裂化第二加氢处理残余物流以形成第二烯烃流。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，合成气流包括氢气，并且所述方法还包括从合成气流中分离至少一部分氢气且将其输送到第一加氢处理器、第二加氢处理器，或两者。

18.根据权利要求16所述的方法，进一步包括：

将至少一部分合成气流输送到处理单元以制造氧代醛或氧代醇。

19.根据权利要求16所述的方法，进一步包括：

在脱沥青之前将重质烃残余物流和回收油流混合。

20.根据权利要求16所述的方法，进一步包括：

从澄清的淤浆油流、回收油流、或两者中去除颗粒。