本公開(kāi)涉及用于將原油轉(zhuǎn)化為增值石化產(chǎn)品的集成方法和相關(guān)聯(lián)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
1、芳烴，如btx(苯、甲苯和二甲苯)和烯烴，是許多材料的生產(chǎn)和許多消費(fèi)品的配方中經(jīng)常使用的有價(jià)值化學(xué)品。例如，btx化合物經(jīng)常用于石油產(chǎn)品的加工或生產(chǎn)以及消費(fèi)品的生產(chǎn)，如油漆和清漆、稀釋劑、燃料、橡膠制品、粘合劑、油墨、化妝品和藥品。同樣，輕質(zhì)烯烴是許多現(xiàn)代塑料制品的基石。因此，通常需要大量、高效和經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)輕質(zhì)烯烴和btx。
2、鑒于目前和預(yù)期對(duì)這種有價(jià)值化學(xué)品的需求不斷增加，希望能夠高效地將全原油轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)烯烴和btx。然而，現(xiàn)有的煉油系統(tǒng)和方法并沒(méi)有使原油流的市場(chǎng)價(jià)值最大化，并導(dǎo)致在生產(chǎn)輕質(zhì)烯烴和btx的過(guò)程中產(chǎn)生大量不需要的低價(jià)值產(chǎn)品。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、因此，長(zhǎng)期以來(lái)，人們明確需要提供一種用于從包含大量全原油的原料中生產(chǎn)輕質(zhì)烯烴和btx的高效經(jīng)濟(jì)的方法。本公開(kāi)的方法和系統(tǒng)通過(guò)優(yōu)化提供給集成系統(tǒng)內(nèi)每個(gè)單元操作的原料，從而利用專門(mén)從原油中生產(chǎn)輕質(zhì)烯烴和btx的方法和系統(tǒng)來(lái)滿足這一明確和長(zhǎng)期的需求。具體而言，烴流被分離或分裂，每一餾分被送入反應(yīng)器或其他單元操作，這些操作可以最有效地將提供給反應(yīng)器的進(jìn)料轉(zhuǎn)化為btx或輕質(zhì)烯烴或前體化學(xué)品，以形成btx或輕質(zhì)烯烴。
2、根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，公開(kāi)了將原油轉(zhuǎn)化為增值石化產(chǎn)品的集成方法。該方法包括(i)將包含原油的烴流提供給進(jìn)料分離器以將烴流分離成在第一溫度或更低溫度沸騰的輕質(zhì)原油餾分和在高于第一溫度的溫度沸騰的重質(zhì)原油餾分，其中第一溫度在190℃和210℃之間；(ii)將在高于第一溫度的溫度沸騰的重質(zhì)原油餾分從進(jìn)料分離器提供給溶劑脫瀝青單元，其中從重質(zhì)原油餾分中去除沸點(diǎn)高于300℃的渣油重質(zhì)組分和瀝青質(zhì)，以生成包含瀝青質(zhì)和渣油重質(zhì)組分的瀝青產(chǎn)物和脫瀝青油產(chǎn)物；(iii)將瀝青產(chǎn)物提供給延遲焦化單元，其中瀝青產(chǎn)物經(jīng)歷熱裂解反應(yīng)以獲得固體石油焦和包含c1-c4輕質(zhì)氣體、焦化石腦油和焦化蠟油的延遲焦化產(chǎn)物流；(iv)將在第一溫度或更低溫度沸騰的輕質(zhì)原油餾分、脫瀝青油產(chǎn)物和延遲焦化產(chǎn)物流提供給加氫處理器，其中對(duì)輕質(zhì)原油餾分、脫瀝青油產(chǎn)物和延遲焦化產(chǎn)物流進(jìn)行加氫處理以去除雜原子和飽和碳-碳鍵，從而生成加氫處理器產(chǎn)物流；(v)將加氫處理器產(chǎn)物流提供給第一分離器單元，其中加氫處理器產(chǎn)物流被分離成c1餾分、c2-c4餾分、包含c5烴類至在低于第二溫度的溫度沸騰的烴類的加氫處理輕質(zhì)餾分，以及包含在第二溫度或高于第二溫度的溫度沸騰的烴類的加氫處理重質(zhì)餾分，其中第二溫度在200℃和215℃之間；(vi)將c1餾分提供給甲烷裂解器，其中c1餾分被轉(zhuǎn)化為氫氣流和固定碳流；(vii)將c2-c4餾分提供給蒸汽裂解器，其中c2-c4餾分被裂解以生成包含輕質(zhì)烯烴和芳烴的蒸汽裂解器產(chǎn)物流；(viii)將包含c5烴類至在低于第二溫度的溫度沸騰的烴類的加氫處理輕質(zhì)餾分提供給芳構(gòu)化單元，其中芳構(gòu)化單元將加氫處理輕質(zhì)餾分中的脂肪烴轉(zhuǎn)化為芳烴以生成芳構(gòu)化產(chǎn)物流；(ix)將包含在第二溫度或高于第二溫度的溫度沸騰的烴類的加氫處理重質(zhì)餾分提供給蒸汽增強(qiáng)催化裂解單元，其中將加氫處理重質(zhì)餾分裂解以生成包含輕質(zhì)烯烴的secc產(chǎn)物流；以及(x)將蒸汽裂解器產(chǎn)物流、芳構(gòu)化產(chǎn)物流和secc產(chǎn)物流提供給第二分離器單元，其中第二分離器單元將蒸汽裂解器產(chǎn)物流、芳構(gòu)化產(chǎn)物流和secc產(chǎn)物流分成氫餾分、c1流、c2-c4烷烴流、輕質(zhì)烯烴流、包含苯、甲苯和二甲苯的btx流、以及包含裂解石腦油、輕質(zhì)循環(huán)油和重質(zhì)循環(huán)油的殘余流，其中氫餾分和c1流可以是單個(gè)組合流。
3、在附加實(shí)施方案中，氫餾分、c1流、c2-c4烷烴流和殘余流中的一個(gè)或多個(gè)可以作為進(jìn)料流再循環(huán)到集成方法內(nèi)的單元操作中的一個(gè)或多個(gè)以進(jìn)一步處理。
4、根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，公開(kāi)了將原油轉(zhuǎn)化為增值石化產(chǎn)品的集成系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括(i)進(jìn)料分離器，用于將包含原油的烴流分離成在第一溫度或更低溫度沸騰的輕質(zhì)原油餾分和在高于第一溫度的溫度沸騰的重質(zhì)原油餾分，其中第一溫度在190℃和210℃之間；(ii)溶劑脫瀝青單元，其流體連接到進(jìn)料分離器以接收來(lái)自進(jìn)料分離器的在高于第一溫度的溫度沸騰的重質(zhì)原油餾分，其中從重質(zhì)原油餾分中去除沸點(diǎn)高于300℃的渣油重質(zhì)組分和瀝青質(zhì)，以生成包含瀝青質(zhì)和渣油重質(zhì)組分的瀝青產(chǎn)物和脫瀝青油產(chǎn)物；(iii)延遲焦化單元，其流體連接到溶劑脫瀝青單元以接收瀝青產(chǎn)物，其中瀝青產(chǎn)物經(jīng)歷熱裂解反應(yīng)以獲得固體石油焦和包含c1-c4輕質(zhì)氣體、焦化石腦油和焦化蠟油的延遲焦化產(chǎn)物流；(iv)加氫處理器，其流體連接到進(jìn)料分離器、溶劑脫瀝青單元和延遲焦化單元以接收在第一溫度或更低溫度沸騰的輕質(zhì)原油餾分、脫瀝青油產(chǎn)物和延遲焦化產(chǎn)物流，其中對(duì)輕質(zhì)原油餾分、脫瀝青油產(chǎn)物和延遲焦化產(chǎn)物流進(jìn)行加氫處理以去除雜原子和飽和碳-碳鍵，從而生成加氫處理器產(chǎn)物流；(v)第一分離器單元，其流體連接到加氫處理器以接收加氫處理器產(chǎn)物流，其中加氫處理器產(chǎn)物流被分離成c1餾分、c2-c4餾分、包含c5烴類至在低于第二溫度的溫度沸騰的烴類的加氫處理輕質(zhì)餾分，以及包含在第二溫度或高于第二溫度的溫度沸騰的烴類的加氫處理重質(zhì)餾分，其中第二溫度在200℃和215℃之間；(vi)甲烷裂解器，其流體連接到第一分離器單元以接收c1餾分，其中c1餾分被轉(zhuǎn)化為氫氣流和固定碳流；(vii)蒸汽裂解器，其流體連接到第一分離器以接收c2-c4餾分，其中c2-c4餾分被裂解以生成包含輕質(zhì)烯烴和芳烴的蒸汽裂解器產(chǎn)物流；(viii)芳構(gòu)化單元，其流體連接到第一分離器以接收加氫處理輕質(zhì)餾分，其中芳構(gòu)化單元將加氫處理輕質(zhì)餾分中的脂肪烴轉(zhuǎn)化為芳烴以生成芳構(gòu)化產(chǎn)物流；(ix)蒸汽增強(qiáng)催化裂解單元，其流體連接到第一分離器以接收包含在第二溫度或高于第二溫度的溫度沸騰的烴類的加氫處理重質(zhì)餾分，其中將加氫處理重質(zhì)餾分裂解以生成包含輕質(zhì)烯烴的secc產(chǎn)物流；以及(x)第二分離器，其流體連接到蒸汽裂解器、芳構(gòu)化單元和蒸汽增強(qiáng)催化裂解單元以接收蒸汽裂解器產(chǎn)物流、芳構(gòu)化產(chǎn)物流和secc產(chǎn)物流，其中第二分離器單元將蒸汽裂解器產(chǎn)物流、芳構(gòu)化產(chǎn)物流和secc產(chǎn)物流分成氫餾分、c1流、c2-c4烷烴流、輕質(zhì)烯烴流、包含苯、甲苯和二甲苯的btx流、以及包含裂解石腦油、輕質(zhì)循環(huán)油和重質(zhì)循環(huán)油的殘余流。
5、在附加實(shí)施方案中，氫餾分、c1流、c2-c4烷烴流和殘余流中的一個(gè)或多個(gè)可以作為進(jìn)料流再循環(huán)到集成系統(tǒng)內(nèi)的單元操作中的一個(gè)或多個(gè)以進(jìn)一步處理。
6、所描述的實(shí)施方案的附加特征和優(yōu)點(diǎn)將在下面的詳細(xì)描述中闡述。所述實(shí)施方案的附加特征和優(yōu)點(diǎn)將部分地從該描述中對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的，或者通過(guò)實(shí)踐所述實(shí)施方案來(lái)認(rèn)識(shí)，包括下面的詳細(xì)描述以及附圖和權(quán)利要求。
1.用于將原油轉(zhuǎn)化為增值石化產(chǎn)品的集成方法，所述方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中將來(lái)自所述甲烷裂解器的所述氫氣流提供給所述加氫處理器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中將來(lái)自所述第二分離器單元的所述c1流再循環(huán)到所述甲烷裂解器以進(jìn)一步進(jìn)行甲烷裂解。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其中將來(lái)自所述第二分離器單元的所述氫餾分再循環(huán)到所述甲烷裂解器或所述加氫處理器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其中將來(lái)自所述第二分離器單元的所述c2-c4烷烴流再循環(huán)到所述蒸汽裂解器以進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)烯烴。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法，其中來(lái)自所述第二分離器單元的包含裂解石腦油、輕質(zhì)循環(huán)油和重質(zhì)循環(huán)油的所述殘余流再循環(huán)到所述加氫處理器以進(jìn)一步處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法，其中將所述脫瀝青油產(chǎn)物提供給所述蒸汽增強(qiáng)催化裂解單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法，其中將所述延遲焦化產(chǎn)物流分離成第一延遲焦化產(chǎn)物流和包含c5至在343℃沸騰的烴類的第二延遲焦化產(chǎn)物流，所述延遲焦化產(chǎn)物流的剩余部分位于所述第一延遲焦化產(chǎn)物流中，其中所述第一延遲焦化產(chǎn)物流提供給所述加氫處理器，并且所述第二延遲焦化產(chǎn)物流提供給所述蒸汽增強(qiáng)催化裂解單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述芳構(gòu)化單元在400℃至600℃的溫度范圍和1巴至35巴的壓力范圍下操作。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述蒸汽增強(qiáng)催化裂解單元在600℃至750℃的溫度范圍和1巴至20巴的壓力范圍下操作。
11.用于將原油轉(zhuǎn)化為增值石化產(chǎn)品的集成系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中來(lái)自所述甲烷裂解器的所述氫氣流流體連接到所述加氫處理器，使得所述氫氣流作為進(jìn)料流提供給所述加氫處理器。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的系統(tǒng)，其中來(lái)自所述第二分離器單元的所述c1流流體連接到所述甲烷裂解器，使得所述c1流再循環(huán)到所述甲烷裂解器以進(jìn)一步進(jìn)行甲烷裂解。【也可以包括所述氫餾分】。
14.根據(jù)權(quán)利要求11至13中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中來(lái)自所述第二分離器單元的所述c2-c4烷烴流流體連接到所述蒸汽裂解器，使得所述c2-c4烷烴流再循環(huán)到所述蒸汽裂解器以進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)烯烴。
15.根據(jù)權(quán)利要求11至14中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中來(lái)自所述第二分離器單元的包含裂解石腦油、輕質(zhì)循環(huán)油和重質(zhì)循環(huán)油的所述殘余流流體連接到所述加氫處理器，使得所述殘余流再循環(huán)到所述加氫處理器以進(jìn)一步處理。