制备用于催化裂化的烃原料的方法和系统的制作方法

专利名称：制备用于催化裂化的烃原料的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于从液态烃原料中去除金属和其它不挥发的残油馏分以制备用于催化裂化工艺的这样进料的方法和设备。
背景技术：
催化热解工艺(CPP)用于裂化液态烃进料(其利用加热和催化两种作用来裂化进料)并产生轻质烯烃和芳香化合物的石油化工工艺。轻质烯烃包括通常具有例如两个到八个碳原子以及包括一个或多个双键的不饱和脂肪烃，及经常优选产生乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯和芳香族化合物如苯、甲苯和二甲苯。CPP工艺和CPP反应器有点类似于流化催化裂化 (FCC)工艺和反应器，区别在于CPP利用蒸汽作为稀释剂，类似于蒸汽裂化，以及通常CPP反应器在高于FCC反应器的温度(例如+150°C )下运行。用于CPP和FCC工艺(总称“催化裂化工艺”)的进料优选基本上不含(例如<5ppmw)的金属和其它非挥发性组分以避免催化剂的减活化或污染。在到催化裂化工艺的进料中金属污染物的高浓度(例如> IOppmw) 导致快速的催化剂结垢或污染。金属污染物倾向于沉积以及堵塞空隙或以其它方式减活化催化裂化反应器中的催化剂。金属可以是金属化合物，和/或金属有机化合物如含金属的卟啉或卟啉类似配合物的形式。许多液态烃进料，如石脑油，基本上不含这样的污染物或仅包含可接受的小部分， 和因此适于作为催化裂化进料。其它进料要求用于产生合适的催化裂化进料物流的更多初步加工和制备。在一些进料制备工艺中，可将液体进料初步加工，如通过水洗而脱盐，但以别的方式基本上不含非挥发内容物。然而，更多的污染的进料可能进行更实质和成本高的加工以从中除去选定的合适馏分，如通过蒸馏，从而将该进料分溜为不同级分如汽油、煤油、石脑油、瓦斯油(真空或常压)等等，其可进料到催化裂化工艺。可将不受欢迎的非挥发性组分从中除去，包括常称为残渣(“残油”)的高沸点底部物组分，具有例如大气压下大于650下(3430C )的最终沸点。通常，不将留在底部的残油馏分用于催化裂化进料，一般处理到低价值用途。多步骤分离工艺如蒸馏或分馏一般要求使用昂贵的塔、精炼设备、有价值的存储空间和相关工艺，且如果有，一般仅有限部分的初始原料可用作催化裂化进料。与这样的昂贵的初步工艺关联的更高的成本一般地排除这样处理经济有利的、较低成本的进料。来自处理过的精炼进料来源(例如用于汽油制造的用于流化催化裂化工艺，FCC的进料)的经常使用是更为昂贵，可用于比作为催化裂化进料更有价值的工艺。已知一些专利已经以处理金属负载的液态烃原料解决提出的上述挑战的一些方面，但仍需要进一步改善的方法。例如在本文以其全部内容引入的美国专利No. 4，257，871公开了采用减压残余物用于产生烯烃，其通过首先分离(优选溶剂萃取)其中的浙青，将产生的柏油-贫含的馏分与轻馏分例如减压瓦斯油共混，以及然后使共混物在热裂化之前进行常规的催化氢化步骤。可将氢化产物分离为各个馏分及仅仅热裂化重馏分。在本文以其全部内容引入的美国专利No. 4，992，163公开了一种降低在化石燃料原料的馏出物中金属杂质如钒和镍的浓度的方法，包括产生选择的馏出物馏分并通过例如加氢处理、沉淀或脱浙青来使该馏出物脱金属，从而使其升级并使其适用于作为催化裂化器的进料。在本文以其全部内容引入的美国专利No. 5，009, 768公开了用于在中等氢分压下在直至IOOppm的V和Ni存在下处理真空瓦斯油、残余原料或其混合物的加氢催化工艺。该工艺由两个或更多个阶段组成(a)将原料脱金属至低于IOppm的V和Ni的含量，以及(b) 采用结合床的催化剂的加氢脱氮和氢转化法，以及370°C +/_馏分的催化裂化以获得汽油。虽然有上述提高，本领域需要简化的更经济的工艺，其能处理更宽范围的烃原料， 尤其是成本上优越的金属污染和进料并将高重量百分数的这样的进料转化为可用作用于催化裂化工艺的进料的可蒸发原料。具有能充分进料催化裂化联合体的单个容器的简化工艺和设备也是合乎需要的，例如但不限于具有多个裂化设备的PCC或FCC联合体。发明概述一方面，本发明提供了用于在简单的蒸发和/或分离工艺中处理金属污染的液态烃进料物流以提供至催化裂化工艺(在一些实施方案中至CPP工艺)的大馏分原料(例如合适的至少90wt. %或至少95wt. %或甚至至少98wt. %原料)的方法。重质液体烃进料物流，特别是具有相当大量的金属(例如至少lOppmw)、灰分和/或非挥发性组分的那些没有更洁净的、高位值进料物流昂贵(更“优越”)，因此对于用作催化裂化、FCC或CPP进料物流更合乎需要。示例性的更优越的进料可包括但不限于常压和减压蒸馏底部物流或残油物流、其它“残油”物流、金属污染的烃物流、全原油物流、受损(distressed)或污染的瓦斯油物流、直馏原油、浙青质-和/或焦油-负载的物流及其混合物(总称为“残油”或“残油物流”)。这样的物流包括具有超过650 T (3430C )的终沸点和/或至少IOppmw金属含量的馏分。相应地，拥有能利用这些更重质的和/或其它方面“优越”的烃原料且能比现有的催化裂化进料、工艺和设备更有效地生产轻质烯烃的催化裂化工艺是合乎需要的。在一个实施方案中，本发明包括用于形成轻质烯烃的方法，其包括(a)将包含至少IOppmw金属的烃原料加热以蒸发至少90wt. %的烃原料；(b)在分离罐中将具有小于 IOppmw金属的烃蒸气部分与未蒸发的含残油部分分离；以及(c)将该烃蒸气进料到催化裂化工艺以形成轻质烯烃。在一个实施方案中，分离的蒸气部分包含小于或不大于5ppmw的金属。在烃中的金属含量可如通过ASTM D-5863，“用于通过原子吸收光谱测定原油、和残余燃料中镍、钒、 铁和钠的标准测试方法”测定。在其它方面，该方法可进一步包括在间接热交换器中加热所述含残油的烃原料并将加热过的含残油烃原料进料到所述分离罐。在另一个实施方案中，该方法进一步包括用浸入式加热器、往所述罐引入蒸汽、和往所述罐引入加热的气体中的至少一种及它们的组合内部加热分离罐。在其它实施方案中，该方法可进一步包括在分离罐的上游加氢处理该烃原料。在其它实施方案中，该方法进一步包括在分离罐的上游减粘裂化该烃原料。
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附图简要说明

图1是用于进行发明的一个实施方案的系统的图解。图2是用于进行发明的另一个实施方案的系统的图解。实施方案的详细说明已知各种催化裂化工艺用于将重质烃转化为较轻质的烯烃，包括催化热解工艺、 流化催化裂化工艺、高强度流化催化裂化工艺以及深度催化裂化工艺，其中的任何工艺可与本发明结合使用。如上所述，用于各种催化裂化工艺的一些催化剂由精炼原料中的一般污染物受到减活化作用，特别是由原料中自然存在的金属(包括无机盐)。在本文以其全部内容引入的美国专利No. 6，420，621中公开的工艺(也称为催化热解工艺(CPP))尤其对用于其的原料中的金属内容物敏感。该工艺可用于来自精炼气体的烃、液态烃的单独热解或共进料热解至重质残余物。催化热解工艺(CPP)采用低含量金属(< 5ppm)的原料时更为有效。原油或其含残油馏分、尤其是常压残油、真空残油或任何含浙青质的精炼或化学中间体物流可以是发明方法的优选进料。当该进料包含大于0. Iwt. %或优选大于 5. Owt. %浙青质时，分离罐或蒸气/液体分离器有利地用于在进入催化裂化器装置之前除去至少部分浙青质。优选的进料包括以至少lOppmw，甚至至少IOOppmw或甚至至少200ppmw 的浓度具有高浓度金属如钒和/或镍的烃进料、多环芳香烃，特别是那些杂环含量高的、焦油以及拨顶原油。“拨顶原油”可定义为大致具有沸点500-600下(260-315°C )的馏分以及更高级的馏分，但低于其中发生明显裂化的温度，例如650下-700下(340-370°C)；经常将拨顶原油用作常压残油的同义词。该优选的进料可以含或者不含可测数量的残油。发明的一些优选实施方案将在下文结合附图1和2描述。然而，在不偏离本发明的情况下替代的实施方案是可能的。在附图中同样编号的部件表示同样的设备。在提高效率和降低精炼成本的努力中，本发明涉及这样的方法，其中(图1)在上述催化裂化工艺之前，可将含残油的烃进料1如原油、常压残油以及染污的重质进料(即 “优越的进料”)预处理而不进行蒸馏从中除去金属，在任一分离罐10(也称为闪蒸分离器 (未显示))中，其中将蒸发的烃通过该工艺与富有金属内容物的含残油的液相(7)分离。 产生的用于裂化的蒸报相产物基本上不含金属(例如< 5ppmw)，甚至来自具有直至100% 残油的进料。本文所用的残油指的是重石油化合物的复杂混合物，另外在本领域称为残渣或残余物。常压残油是当最重的馏出产物的终点名义上是650下(343 °C)时在常压蒸馏中产生的底部产物，并被称作650 °F+(343°C+)残油。真空残油是当最重的馏出产物名义上是1050下(5660C )时在真空下来自塔的底部产物，并被称为1050 °F+(566°C+)残油。该1050 °F+(566°C+)部分包含浙青质，其能导致设备的腐蚀和结垢。本文所用的术语“残油”除非另有说明指的是650 T +(343 0C +)残油和1050 T +(565 °C +)残油； 注意的是650下+(343°C+)残油包括1050 °F+(565°C+)残油。根据该方面，将沸点在 650 0F +(3430C +)内的残油直至1050 0F +(565°C +)沸点馏分的至少一部分在分离罐中蒸发。术语“闪蒸罐”、“闪蒸釜”、“分离罐”和“分离釜”在本文可互换地使用。它们本身在本领域是熟知的，通常指的是将蒸气相与液相分离的容器或系统。术语“闪蒸”通常指的是通过降低压力和/或提高温度促成在容器中的至少部分材料从液体到蒸气的相变。蒸汽的加入可进一步通过降低烃分压而促进闪蒸分离，促进650 °F+(343°C+)到 1050 0F +(5660C +)残油馏分，甚至 750 0F +(399°C +)到 1050 0F +(566°C +)(以及优选甚至相当大部分的1100 T +(593°C +))残油馏分的转化和蒸发，和从而降低或防止结垢。在一个优选实施方案中，将材料通过减粘裂化该进料或其一部分来处理，以及进一步温和热裂化以底部产物为代价来提高气相的比例。在一些分离过程如在高压分离器和 /或闪蒸分离器中，可将进料材料分离为底部、基本上液相馏分和顶部、基本上气相馏分。蒸气馏分还可包含衍生自残油馏分的组分。底部或液相可在其中包含残油馏分。优选，底部馏分和蒸气馏分流出物两者每种都包含衍生自残油馏分的组分，尽管底部流出物的残油馏分的组成不同于蒸气流出物。由此，可将蒸气物流和底部物流中的每种蒸汽裂化。优选的分离罐或蒸气液体分离装置及它们与热解装置整合之前已经描述在美国专利申请公开Nos. 2004/0004022,20040004027和2004/00040 ,以及更近地在美国申请序列号于2005年2月28日提交的Nos. 11/068，615，于2004年5月21日提交的10/851，486， 于2004年5月21日提交的10/851，546,于2004年5月21日提交的10/851，878，于 2004年5月21日提交的10/851，494，于2004年5月21日提交的10/851，487，于2004 年5月21日提交的10/851,434，于2004年5月21日提交的10/851,495，于2004年5 月21日提交的10/851，730，于2004年5月21日提交的10/851，500，于2005年5月20 日提交的11/134，148，于2004年10月沘日提交的10/975,703，于2004年7月14日提交的10/891,795，于2004年7月14日提交的10/891，981，于2004年7月16日提交的10/893，716，于2004年12月10日提交的11/009，661，于2005年7月8日提交的 11/177，076 ；和于2005年9月20日提交的11/231，490。在对本发明来说有效作为闪蒸釜有效的另一种优选设备作为“蒸气/液体分离器”描述在美国专利No. 6，632，351中。在本发明的方法中，分离罐优选在800 T (约425°C )和850 °F (约455°C )之间，并且一般也不超过900下(约482°C)的温度下运行。使材料通过分离罐以获得顶部蒸气和液体底部物流在本文称作“闪蒸”且可进一步促进直至650下(343 0C )或者甚至直至 750 T (3990C )沸腾的残油的基本上完全蒸发，除了在一些情况中对于杂质如浙青质外。几乎所有的含残油的烃进料可以蒸发，且由于金属和残油是非挥发性的，它们保留在液相7中。为了是经济的，残余液相的数量应当控制到尽可能小，但不能小至金属沉淀的程度。大略地90-98wt. %的进料可以蒸发，因此降低在蒸发的烃部分中的金属浓度至小于IOppm(Wt)，或者甚至小于5ppm(wt)并送到催化裂化工艺。将残留的未蒸发烃液相作为底部物流3从分离罐10抽出。烃进料的蒸发可在分离罐10上游的热交换器15中，或者通过热源如浸入式加热器(未显示)，在分离罐10中进行。或者可将热蒸汽或轻气体通过高温汽汽入口管5 (其还可蒸发进料)在分离罐之前或分离罐中直接注入进料中。进料蒸发的温度可从800下(约 4250C )到 1000 0F (约 538°C )，甚至从 85O 0F (约 455°C )到 9OO 0F (约 482°C )，压力在从40psig (约276kPa)到200psig (约1379kPa)。分离罐应当具有充分的横截面积以确保蒸气脱离液体。当进料在分离罐中蒸发时，这一点尤其重要。有利地，仅需要一个分离罐用于全部催化裂化联合体；以及分离罐10可以与一个或多个单独的催化裂化工艺反应器20整合来用于热整合。可将来自分离罐10的蒸气通过顶部蒸气排出管2直接传送到催化裂化反应器20，或者可冷凝和保存在储罐中。在蒸发液体烃进料时，在分离罐底部的包含在液相7中的至少一些残油被减粘裂化(即热裂化)为轻烃，其将在罐内的温度下蒸发并增加用于催化裂化器的合适进料的体积。本文所用的术语“加氢处理”定义为包括在氢存在下加工烃进料以氢化或以其它方式导致氢与至少部分进料反应的那些过程。这包括但不限于在氢存在下在加氢处理步骤中加热含残油烃进料物流的步骤，优选也在压力下。加氢处理可包括但不限于称作加氢精制、加氢处理、加氢脱硫(HDQ、加氢脱氮(HDN)、加氢脱氧(HDO)和加氢裂化的过程。根据图2中说明的实施方案，离开分离罐10的蒸发的烃2可在加氢处理装置11 中加氢处理，然后将加氢处理过的进料2'进料到催化裂化反应器20中，其中形成较轻的烯烃并通过管4离开。加氢处理反应器11还可以与蒸汽重整装置12流体连通以将甲烷6 转化为氢8以提供加氢处理装置。氢8可由任何便利的来源提供至加氢处理装置11。在离开催化裂化反应器20时，至少部分含残油进料1已经升级到轻(C2-C6)烯烃的物流4。在本发明的另一个实施方案中，已经发现使含残油的烃原料在剧烈的条件下加氢处理能产生特别适用于催化热解反应器的原料，如描述在美国专利No. 6，420，621中的。催化热解工艺(CPP)将热和催化裂化工艺结合以类似于常规的热或蒸汽裂化产生烯烃和芳香族产物。CPP反应器类似于常规的FCC反应器，但在高温(比FCC过程大超过150°C )下运行并类似于蒸汽裂化采用蒸汽作为稀释剂。然而，如上所述的，包含CPP反应器和催化剂的催化裂化反应器尤其对进料中高含量的金属敏感，因为在该过程中涉及的高温倾向于蒸发较大数量的残油，其会在催化剂床上产生不希望有的灰分(金属)沉积。因此，以降低烃残油含量并大大降低乃至从含残油的原料消除天然存在的金属来预处理用于这样的反应器的含残油烃原料将是有利的。残油加氢处理描述在美国专利申请公开No. 2007/0090018中，将其在此以其全部内容引入作为参考。根据本发明的残油加氢处理可在至少约600°F (315°C)的温度下进行， 优选至少约650 0F (3430C )，更优选至少约750 0F (399°C )。优选、压力为至少1800psig。 根据本发明的方法的一些实施方案，加氢处理可在从约500下到约900下(482 °C) 的温度下进行，优选从约650 0F (3430C )到900 0F (482°C )，更优选从约700 0F (371°C ) 到900 0F (4820C )，更优选从约750 0F (399°C )到约900 0F (482°C )，以及仍更优选从约750 0F (3990C )到约800 0F (427°C )。在一些实施方案中，优选的压力为从约500到 10，OOOpsig，优选可采用1000到4000psig,以及更优选从约1500到3000psig。优选的液时空速可以从约0. 1到5，优选0. 25到1。至加氢转化区域的氢供给速率(补充和循环氢) 可在每桶烃进料从约500到约20，000标准立方英尺，优选每桶约2，000到5，000标准立方英尺。加氢处理可以采用单个区域或多个加氢处理区域来进行，例如并联或串联的两个或多个加氢处理区域。例如，在一个实施方案中，第一区域可包含目的是聚集从原料除去的大部分金属的第一催化剂以及第二区域可包含目的是最大化杂原子去除和芳香化合物氢化的第二催化剂。在另一个实施方案中，第一催化剂目的可以是聚集从原料中除去的大部分金属，具有第二催化剂的第二区域目的是最大化杂原子去除以及具有第三催化剂的第三区域目的是提高芳香化合物氢化。根据本发明，残油加氢处理优选可在比常规加氢处理过程进行的更严峻的温度和压力下进行。在一个实施方案中，该加氢处理优选可在高于650 T (3430C )以及直至在加氢过程期间产生大量的烃残油裂化的温度如约750 T (3990C )到约800 T (427°C )下进行。这不仅产生加氢残油组分，而且裂化或分解大部分的残油组分为轻质馏分，其与注入的蒸汽一起有助于蒸汽裂化器中的蒸发和热处理。轻质馏分与注入的蒸汽一起有助于转化、 裂化和蒸汽裂化器内如裂化器管道内残油物流的进一步蒸发和热处理。在一些实施方案中，将用于分离的装置与催化裂化反应器整合。从而，分离过程可基本上在裂化工艺内或紧密接近于裂化工艺的地方内进行。在其它实施方案中，加氢处理可与催化裂化反应器整合。从而，催化裂化反应器可基本上同时加氢处理进来的进料，或者在裂化容器内或在紧密接近裂化容器的地方内。当残油加氢处理与裂化反应器整合时，该过程可用于生产有用的产物如烯烃和/或芳香化合物。残油加氢处理提高了烯烃产率、降低了金属含量并容许含残油原料如未分馏的原油直接进料到裂化反应器中。残油加氢处理优选包括提高包含残油的全原油或原油馏分的氢含量至少约 Iwt. %，更优选1. 5wt. %以及最优选至来自加氢处理器的几乎饱和或完全饱和的进料物流流出物。在一些实施方案中，优选来自加氢处理器的流出物具有超过12. 5wt. %以及更优选超过13wt. %的氢含量。提高全原油、原油馏分或其它原料的氢含量可用来使得其氢化产物适于进料到用于裂化的热解装置，从而产生更有价值的最终产物如烯烃。由此，可将较低成本的催化热解反应器进料用于产生烯烃。合适的较低价值的进料一般包括重质原油、具有高浓度残油、高硫、高TAN、高芳香族化合物和/或低氢含量的那些烃原料。原油或原油馏分的氢化和污染物的去除可促进将这样的流出物，包括蒸发的残油馏分例如1050 T (565°C ) 和低级馏分或1100 0F (5930C )和低馏分的组分，以及甚至一些1400 0F (760°C )和低沸点馏分直接进料到用于生产有价值的石油化学品如烯烃的催化裂化反应器，而没有不合需要的结垢且不导致焦油和焦炭不合需要的产生。在其它方面，本发明包括用于形成轻质烯烃的方法，其包括(a)加氢处理包含至少约IOppmw金属的液态烃原料以形成加氢处理的原料；(b)采用焦油分离罐将所述加氢处理的原料分离为(i)具有小于约IOppmw金属的烃蒸气流出物，该蒸发的部分包含至少 90wt. %的该加氢处理的原料，和(ii)该原料的未蒸发的含残油部分；以及(c)将该烃蒸气流出物进料到催化裂化工艺以形成轻质烯烃。在其它实施方案中，该方法进一步包括在将至少部分减粘裂化原料进料到催化裂化工艺之前减粘裂化至少部分含残油的烃原料。在仍然其它实施方案中，该方法进一步包括进一步加氢处理该原料的未蒸发的含残油部分的至少一部分。根据其它方面，本发明包括用于形成轻质烯烃的催化裂化系统，其包括(a)用于加热包含至少IOppmw金属的液态烃物流以蒸发至少90wt. %的该物流的装置；(b)用于分离具有小于IOppmw金属的蒸发的烃部分和液态烃部分的分离罐；和(c)用于裂化至少部分蒸发部分的与分离罐流体连通的催化裂化反应器。在其它实施方案中，该分离罐具有烃进料入口、顶部蒸气出口和底部液体出口，以及其中该催化裂化反应器与顶部蒸气出口流体连通。在该系统的一些实施方案中，该催化裂化反应器包含催化热解工艺反应器、流化催化裂化反应器、高强度流化催化裂化反应器和深度催化裂化反应器的至少一种。
在其它系统实施方案中，用于加热的装置包括在分离罐上的蒸汽入口。根据其它实施方案，用于加热的装置包括在分离罐内的浸入式加热器。在仍然其它实施方案中，用于加热的装置包括炉对流部分和配置在分离罐上游的间接热交换器的至少一种。在其它实施方案中，该系统可进一步包含配置在催化裂化反应器上游的加氢处理
直ο在其它实施方案中，将用于分离的装置与催化裂化反应器整合。在其它方面，本发明包括用于裂化含残油烃原料的设备，其包括热源、分离罐和催化热解反应器，该催化热解反应器用于在其中裂化来自分离罐的烃进料的蒸发馏分。在另一个实施方案中，该设备进一步包括配置在催化热解反应器上游的加氢处理
直ο在其它实施方案中，热源包括间接热交换器、炉对流部分、浸入式加热器和分离罐上的蒸汽入口管的至少一种。在其它实施方案中，本发明的方法包括加热在分离罐中的含残油烃原料，如通过采用内热源如浸入式加热元件或浸入式加热盘管或热交换器盘管，或者通过将蒸汽或其它热气或材料引入该罐，优选进入罐的流体容纳部分。在另一个实施方案中，将热源配置在分离罐的上游以及该热源包含炉对流部分、 间接热交换器的至少一种及其组合。在一些实施方案中，该分离罐将进入分离罐的至少90wt. %的该烃原料分离为所述原料的顶部蒸发部分以及将蒸发部分进料到所述催化热解反应器。在其它实施方案中，发明的方法和/或设备将在蒸发馏分中的金属含量降低至小于 5ppmw0在另一个实施方案中，该过程和/或设备进一步地包括减粘裂化该残油。在发明方法的另一方面，将热源提供在分离罐内或为分离罐内在的，以及可例如包含入口使得蒸汽和/或热气可在分离罐内提供以提供热量。在其它实施方案中，分离罐内的热源可通过其中的浸入式加热器提供，以及任选地也可将蒸汽和/或气流提供在罐内。在另一个实施方案中，催化裂化工艺选自催化热解工艺、流化催化裂化工艺、高强度流化催化裂化工艺和深度催化裂化工艺，且经常优选为催化热解工艺。在其它实施方案中，该含残油的烃原料包含至少IOOppmw的金属或者甚至至少 200ppmw 金属。在一个实施方案中，用于该方法的原料可包含至少IOwt. %或至少50wt. %，或者甚至至少90wt. %的未分馏的原油。在一些实施方案中，至少IOwt. %以及优选至少50wt. %的烃原料可包含以下的至少一种未分馏的原油、常压蒸馏底部物流、真空蒸馏底部物流、裂化后残油物流、其它残油物流、金属污染的烃物流、全原油物流、受损(distressed)或污染的瓦斯油物流、直馏原油、浙青质负载的物流、焦油负载的物流、包含具有超过343°C的终沸点和至少IOppmw金属含量的烃进料、及其混合物。在其它方面，本发明还可包括
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1.用于形成轻质烯烃的方法，包括(a)将包含至少IOppmw金属的烃原料加热以蒸发至少90wt. %的烃原料；(b)在分离罐中将具有小于IOppmw金属的烃蒸气部分与未蒸发的含残油部分分离；以及(c)将该烃蒸气进料到催化裂化工艺以形成轻质烯烃。2.第1段的方法，进一步包括在间接热交换器中加热所述含残油烃原料并将加热过的含残油烃原料进料到所述分离罐。3.第1或2段的方法，进一步包括在分离罐中加热所述含残油烃原料。4.根据任一前述段落的方法，进一步包括采用浸入式加热器、往所述罐引入蒸汽、 和往所述罐引入加热的气体中的至少一种、以及它们的组合内部加热所述分离罐。5.第1段的方法，进一步包括在所述分离罐的上游减粘裂化所述烃原料。6.第1段的方法，进一步包括采用间接热交换、对流加热、蒸汽、热气、所述分离罐内的浸入式加热器中的至少一种、及它们的组合加热所述烃物流。7.第1段的方法，其中所述催化裂化工艺选自催化热解工艺、流化催化裂化工艺、 高强度流化催化裂化工艺和深度催化裂化工艺。8.采用前述段落任一项的方法用于形成轻质烯烃的催化裂化系统，该系统包含(a)用于加热包含至少IOppmw金属的液态烃物流以蒸发至少90wt. %的该物流的
装置；(b)用于分离具有小于IOppmw金属的蒸发的烃部分和液态烃部分的分离罐；和(c)用于裂化至少一部分蒸发部分的与分离罐流体连通的催化裂化反应器。9.第8段的催化裂化系统，其中该分离罐具有烃进料入口、顶部蒸气出口和底部液体出口，以及其中所述催化裂化反应器与所述顶部蒸气出口流体连通。10.第8段的催化裂化系统，其中该催化裂化反应器包括催化热解工艺反应器、流化催化裂化反应器、高强度流化催化裂化反应器和深度催化裂化反应器的至少一种。11.第8段的催化裂化系统，其中用于加热的装置包括分离罐上的蒸汽入口、分离罐上的热气入口、配置在分离罐上游的间接热交换器、蒸汽裂化炉对流部分和分离罐内的浸入式加热器的至少一种。12.根据前述段落任一项的催化裂化系统，进一步包括配置在所述催化裂化反应器的上游的加氢处理装置。13.第12段的催化裂化系统，其中该分离罐与该催化裂化反应器整合。14.根据前述任一段落的方法、设备或系统，其中分离罐将进入分离罐的至少 90wt. %的烃原料分离为顶部蒸发部分，其中将蒸发部分进料到催化热解反应器。15.根据前述任一段落的方法、设备或系统，其中所述烃原料包括含有如下至少一种的烃进料的至少一部分未分馏的原油、常压蒸馏底部物流、真空蒸馏底部物流、裂化后残油物流、其它残油物流、金属污染的烃物流、全原油物流、受损或污染的瓦斯油物流、直馏原油、浙青质负载的物流、焦油负载的物流、包含具有超过343°C的终沸点和至少IOppmw的金属含量的馏分的烃物流、及其混合物。尽管本发明已经参考特定的实施方案进行了描述和具体说明，本领域的普通技术人员将理解该发明适用于不一定在本文中说明的变化形式。然后，为此，对于确定本发明的试剂范围的目的，应当主要参考所附权利要求。
权利要求
1.用于形成轻质烯烃的方法，包括(a)将包含至少IOppmw金属的烃原料加热以蒸发至少90wt.%的所述烃原料；(b)在分离罐中将具有小于IOppmw金属的烃蒸气部分与未蒸发的含残油部分分离；以及(c)将所述烃蒸气进料到催化裂化工艺以形成轻质烯烃。
2.权利要求1的方法，其中所述分离的烃蒸气部分具有小于5ppmw的金属。
3.权利要求1的方法，进一步包括在间接热交换器中加热所述含残油烃原料并将加热过的含残油烃原料进料到所述分离罐。
4.权利要求1的方法，进一步包括在所述分离罐中加热所述含残油烃原料。
5.权利要求1的方法，进一步包括采用浸入式加热器、往所述罐引入蒸汽、和往所述罐引入加热的气体中的至少一种、以及它们的组合内部加热所述分离罐。
6.权利要求1的方法，进一步包括在所述分离罐的上游加氢处理所述烃原料。
7.权利要求1的方法，进一步包括在所述分离罐的上游减粘裂化所述烃原料。
8.权利要求1的方法，进一步包括采用间接热交换、对流加热、蒸汽、热气、所述分离罐内的浸入式加热器中的至少一种、以及它们的组合加热所述烃物流。
9.权利要求1的方法，其中所述催化裂化工艺选自催化热解工艺、流化催化裂化工艺、 高强度流化催化裂化工艺和深度催化裂化工艺。
10.权利要求1的方法，其中所述含残油的烃原料包含未分馏的原油。
11.用于形成轻质烯烃的方法，包括(a)加氢处理包含至少约IOppmw金属的液态烃原料以形成加氢处理的原料；(b)采用焦油分离罐将所述加氢处理的原料分离为(i)具有小于约IOppmw金属的烃蒸气流出物，所述蒸发的部分包含至少90wt. %所述加氢处理的原料，和(ii)所述原料的未蒸发的含残油部分；和(c)将所述烃蒸气流出物进料到催化裂化工艺以形成轻质烯烃。
12.权利要求11的方法，进一步包括减粘裂化至少部分所述含残油的烃原料，然后将至少部分所述减粘裂化的原料进料到所述催化裂化工艺。
13.权利要求11的方法，进一步包括进一步加氢处理所述原料的所述未蒸发的含残油部分的至少一部分。
14.权利要求11的方法，其中所述催化裂化工艺包括催化热解工艺。
15.用于形成轻质烯烃的催化裂化系统，包括(a)用于加热包含至少IOppmw金属的液态烃进料物流以蒸发至少90wt.%所述进料物流的装置；(b)用于将所述加热的液态烃进料物流分离为具有小于IOppmw金属的蒸发的烃部分和液态烃部分的分离罐；以及(c)用于裂化至少部分所述蒸发的烃部分的与所述分离罐流体连通的催化裂化反应ο
16.权利要求15的催化裂化系统，其中所述分离罐具有烃进料入口、顶部蒸气出口和底部液体出口，以及其中所述催化裂化反应器与所述顶部蒸气出口流体连通。
17.权利要求15的催化裂化系统，其中所述催化裂化反应器包括催化热解工艺反应器、流化催化裂化反应器、高强度流化催化裂化反应器和深度催化裂化反应器中的至少一种。
18.权利要求15的催化裂化系统，进一步包括配置在所述催化裂化反应器的上游的加氢处理装置。
19.权利要求15的催化裂化系统，其中所述分离罐与所述催化裂化反应器整合。
20.用于裂化含残油的烃原料的设备，包括热源、分离罐和催化热解反应器，所述催化热解反应器用于在其中裂化来自所述分离罐的烃原料的蒸发部分。
21.权利要求20的设备，进一步包括配置在所述催化热解反应器的上游的加氢处理装置。
22.权利要求20的设备，其中所述热源包括以下的至少一种间接热交换器、炉对流部分、浸入式加热器和在所述分离罐上的蒸汽入口管。
23.权利要求20的设备，其中将所述热源配置在所述分离罐的上游以及所述热源包括炉对流部分、间接热交换器的至少一种及其组合。
24.权利要求20的设备，其中所述分离罐将进入分离罐的至少90wt.%的所述烃原料分离为所述原料的顶部蒸发部分以及将该蒸发部分进料到所述催化热解反应器。
25.权利要求20的设备，其中所述烃原料包含以下至少一种的至少一部分未分馏的原油、常压蒸馏底部物流、真空蒸馏底部物流、裂化后残油物流、其它残油物流、金属污染的烃物流、全原油物流、受损或污染的瓦斯油物流、直馏原油、浙青质负载的物流、焦油负载的物流、包含具有超过343°C的终沸点和至少IOppmw的金属含量的馏分的烃物流、及其混合物。
全文摘要
用于形成轻质烯烃的方法、设备和系统，该方法包括加热含有至少10ppmw金属的含残油的烃原料以蒸发至少90wt.％的所述烃原料；在分离罐中将具有小于10ppmw金属的烃蒸气部分与未蒸发含残油的部分分离；以及将所述烃蒸气进料到催化裂化工艺以形成轻质烯烃。
文档编号C10G55/06GK102471697SQ201080029810
公开日2012年5月23日 申请日期2010年4月16日 优先权日2009年7月1日
发明者P·F·柯森科思恩 申请人:埃克森美孚化学专利公司