在生产烯烃的蒸汽裂化过程中减少二硫化碳形成的方法与流程

本公开整体涉及用于生产烯烃的化学处理系统和方法及其操作，更具体地涉及用于在用于生产烯烃的蒸汽裂化系统中减少二硫化碳形成的方法。

背景技术：

技术实现思路

1、在用于将烃转化为烯烃的常规蒸汽裂化单元中，通常将有机硫化合物形式的硫，诸如二甲基二硫醚(dmds)、二甲基硫醚(dms)、二乙基二硫醚(deds)、二乙基硫醚(des)、甲基硫醇(mm)或它们的组合引入蒸汽裂化单元以钝化内部盘管表面，从而减少内部炉盘管上的焦炭形成，这可增加盘管的寿命。还可以添加有机硫化合物以降低或控制蒸汽裂化单元中产生的一氧化碳(co)的量，以满足蒸汽裂化单元下游的乙炔加氢反应器中co的期望浓度。dmds和其他有机硫化合物经常用于减少蒸汽裂化单元中的焦炭，因为它们在环境温度下是液体并且容易处理以引入烃裂化单元中。

2、然而，有机硫化合物(诸如dmds)在烃裂化单元中的反应条件下经历分解。这些有机硫化合物在烃裂化单元中的反应条件下的分解产生硫杂质，诸如但不限于二硫化碳和甲基硫醇。在乙炔加氢单元之前或之后，二硫化碳和其他有机硫杂质可存在于与裂化气分离的裂解气流中。如本文进一步讨论的，二硫化碳可以在由烃裂化单元下游的骤冷单元产生的第一裂解气中和/或在来自骤冷单元下游的一个或多个分离单元的第二裂解气或第三裂解气中离开系统。当裂化气在乙炔加氢单元上游的裂化气分离单元中分离成加氢进料和裂化气塔底流时，裂化气塔底流可进一步分离以产生第二裂解气。当裂化气在不分离的情况下直接传递到乙炔加氢单元时，可以从加氢流出物中回收第三裂解气作为来自加氢流出物分离系统的塔底流。甲基硫醇可以以c4流从乙炔加氢单元下游的加氢流出物分离系统中传出系统。

3、蒸汽裂化单元中产生的二硫化碳、甲基硫醇或两者的量可导致一种或多种产品流诸如第一裂解气、第二裂解气、第三裂解气或这些的组合不合规格。另外，产品流中二硫化碳、甲基硫醇或两者的存在也可在下游工艺和应用中引起问题。

4、因此，一直需要减少焦炭积聚并控制烃裂化单元中的co形成，同时减少含硫杂质的形成。本公开涉及用于生产烯烃的系统和方法，其中该系统和方法包括在烃裂化单元中热裂化烃进料以产生裂化器流出物，对裂化器流出物进行骤冷以产生第一裂解气和裂化气。可以将裂化气分离成加氢进料和裂化气塔底流，并且可以在乙炔加氢单元中对加氢进料进行加氢以产生包含一种或多种烯烃产物的加氢流出物。裂化气塔底流可在裂化气塔底分离单元中进一步分离以产生第二裂解气。另选地，裂化气可在不分离的情况下直接传递到乙炔加氢单元并加氢以产生加氢流出物，然后加氢流出物可在加氢流出物分离系统中进一步分离以产生第三裂解气和包含烯烃的一种或多种产品流。

5、本文公开的系统和方法可包括将硫化氢(h2s)传递到烃裂化单元。h2s可以替代引入蒸汽裂化单元中的有机硫化合物的全部或至少一部分。h2s气体可以在轻质烃诸如乙烷、丙烷或这些的组合中稀释。将h2s气体引入蒸汽裂化单元可减少或消除引入烃裂化单元中的有机硫化合物(诸如但不限于dmds、dms、deds、des、mm或它们的组合)的量。引入h2s以替代或消除引入烃裂化单元中的有机硫化合物可减少在烃裂化单元中的高温反应环境内形成中间体硫自由基，这可减少或防止形成稳定的含硫杂质，诸如但不限于二硫化碳、甲基硫醇或两者。减少或消除有机硫化合物可减少或防止产品流由于高浓度的含硫杂质而不合规格，并且可以改进下游工艺和系统的操作。

6、根据目前描述的一个实施方案，用于生产烯烃的方法可包括将包含一种或多种烃的烃进料传递到烃裂化单元并且将含硫化氢流传递到烃裂化单元。含硫化氢流可包含硫化氢和稀释气体，并且含硫化氢流中硫化氢气体的浓度可小于或等于10,000ppmw。含硫化氢流到烃裂化单元的流速可足以在烃裂化单元中产生10ppm至200ppm的元素硫摩尔浓度。该方法还可包括在烃裂化单元中裂化烃进料的至少一部分以产生裂化器流出物，以及在骤冷单元中使裂化器流出物与骤冷流体接触以产生至少裂化气和第一裂解气，其中裂化气包含至少一种烯烃产物，并且基于第一裂解气的总质量流速，第一裂解气具有小于50ppmw、小于30ppmw、或甚至小于20ppmw的二硫化碳浓度。

技术特征：

1.一种用于生产烯烃的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

3.根据权利要求1所述的方法，还包括：

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中将所述含硫化氢流传递到所述烃裂化单元包括将所述含硫化氢流直接传递到所述烃裂化单元或在所述烃裂化单元上游将所述含硫化氢流与所述烃进料组合。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述稀释气体包括乙烷、丙烷、丁烷或这些的组合中的一者或多者。

6.根据权利要求4或5中任一项所述的方法，还包括将从所述裂化气回收的乙烷、丙烷、丁烷或这些的组合的至少一部分作为所述含硫化氢流的所述稀释气体的至少一部分再循环。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的方法，其中所述含硫化氢流不包括在同一分子中同时包含碳和硫的化合物。

8.根据权利要求4至7中任一项所述的方法，其中所述含硫化氢流不包括二甲基二硫醚、二甲基硫醚、二乙基硫醚、甲基硫醇或这些的组合。

9.根据权利要求4至8中任一项所述的方法，还包括：

10.根据权利要求4至9中任一项所述的方法，还包括增加或降低所述含硫化氢流中硫化氢气体的浓度或所述含硫化氢流的流速以增加或降低所述烃裂化单元中元素硫的浓度。

11.根据权利要求4至10中任一项所述的方法，还包括增加或降低所述含硫化氢流中硫化氢气体的浓度、所述含硫化氢流的流速或两者，以调整所述裂化气中一氧化碳的浓度。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中所述硫化氢使所述烃裂化单元中的内部炉盘管钝化以减少焦炭形成。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，还包括将二甲基二硫醚、二甲基硫醚、二乙基硫醚、甲基硫醇或这些的组合与所述含硫化氢流分开引入到所述烃裂化单元。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中作为所述烃裂化单元中的总元素硫的百分比，由引入所述烃裂化单元的所述硫化氢气体贡献的元素硫的量大于0％且小于或等于100％，大于或等于1％且小于或等于100％，或者大于或等于10％且小于或等于100％。

技术总结
本发明涉及用于通过烃蒸汽裂化生产烯烃的方法，包括将包含一种或多种烃的烃进料传递到烃裂化单元并且将一种或多种含硫化合物传递到该烃裂化单元。该含硫化合物至少包括硫化氢气体，并且该含硫化合物到该烃裂化单元的流速足以在该烃裂化单元中产生10ppm至200ppm的元素硫摩尔浓度。该方法包括在该烃裂化单元中裂化该烃进料以产生裂化器流出物并且在骤冷单元中使该裂化器流出物与骤冷流体接触以产生至少裂化气和第一裂解气。基于该第一裂解气的总质量流速，该第一裂解气具有小于50ppmw的二硫化碳浓度。

技术研发人员：王杭耀,J·H·帕兹米诺,刘育,G·贝洛斯
受保护的技术使用者：陶氏环球技术有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12