塔底料 塔底油( 三 )


北化院研究过不同原油直接蒸汽裂解制烯烃的效果,积累了原油性质影响的较多经验,并提出了原油直接蒸汽裂解制烯烃技术[18]3,如适合重质原料和不饱和原料烯烃裂解技术、宽馏分油品裂解技术和重质油品裂解技术 。
北化院以脱盐脱水处理后的中质原油(终馏点大于653 ℃)为原料,考察了直接蒸汽裂解性能,证实部分原料汽化困难,结焦严重,短时间即造成炉管堵塞,低碳烯烃收率较低 。而以脱除了520 ℃以上组分后的轻组分为原料进行原油蒸汽裂解试验,原料汽化明显改善、结焦得以缓解,三烯收率可达到44.31% 。因此,脱除液相物即“脱重”确实是关键技术 。
1.4 其他研发中的原油蒸汽裂解技术
(1)LyondellBasell技术
LyondellBasell公司原油蒸汽裂解技术沿用原油轻重分离的主流思想与流程,重点研究原油如何汽化与分离脱除重组分 。原油经裂解炉对流段预热后进入特殊设计的汽化装置[18]3进行气液分离,汽化过程包括两个区:汽化一区采用离心分离、旋风分离等常规气液分离设备,汽化二区重点解决原油重质部分的蒸发分离,保证汽液接触与液体分布,因此带有液体分布设备,如多孔板的汽化塔或带有填料或塔板的汽化塔等 。汽化产物即气相组分就地进入裂解炉进行蒸汽裂解,液体馏分则去进一步处理 。
LyondellBasell公司提出了液相产物加氢处理工艺并与原油汽化、蒸汽裂解工艺耦合,加氢后的液体产物直接返回汽化单元,而加氢后的气相产物则并入裂解装置烯烃分离单元 。为更好地处理原油重组分、进一步减少非挥发性液相物,LyondellBasell公司还提出了采用焦化或者催化裂化对原油进行预处理的 ***,但还没有工业化方面的信息 。
(2)Shell技术
Shell公司原油蒸汽裂解制烯烃技术工艺流程同上,更大特点在于Shell采用缓和热解(热裂化)技术来消除非挥发性液相物的影响[18]2 。
经裂解炉对流段预热后的原油进入气液分离单元,气相产物返回对流段就地进行蒸汽裂解,而塔底液体则去缓和热裂解塔裂解,热解后的气相产物返回辐射段进一步高温裂解,塔底液相产物作为沥青产品出装置 。
Shell描述了专利设计的气液分离器更多细节,以保证能够很好地脱除夹带的非挥发性液相物,也提出了采用多个气液分离塔组合以将原油分成不同馏分,并匹配单独的辐射管组进行馏分细分的原油蒸汽裂解工艺 。不过如此复杂的组合将很难工业化 。
(3)Lummus技术
Lummus公司原油蒸汽裂解制烯烃技术的特点在于如何有效阻止汽化原料中的液体夹带[18]2 。气液分离方面用了两套(级)分离器,之一套气液分离器是常规的闪蒸手段,而第二套分离器称为HOPS系统即专利的重质油加工系统 。HOPS系统内设有装或不装填料的分布器,其分离的理论塔板数为2~10 。
经过两套(级)气液分离后,气相中液体夹带量极小,因此能大幅减少蒸汽裂解时的结焦 。Lummus技术将第二气液分离器的液相产物和乙烯裂解焦油合并,作为燃料油出厂 。Lummus还曾提出过原油先加氢预处理、再气液分离的流程与技术,也提出过扩大原料范围、增加工艺灵活性等技术 。
(4)其他
Dow化学公司与千代田化工建设株式会社、富士石油株式会社合作,采用间歇式绝热反应器实现原油裂解制烯烃目的 。其中部分原油用作燃料,原油燃烧产生的热量加热原油达到高温并发生热裂解而生成低碳烯烃[2]95 。中国科学院广州地球化学研究所也采用同样方式进行了探索 。这种方式能解决原油裂解过程中流动性差、汽化困难、易结焦等问题,但间歇式反应器效率低,原油利用率也较低 。
2、集成(耦合)技术
本文所说的集成或耦合技术包含以下3方面:①围绕原油蒸汽裂解技术,与改善原料性质、轻重馏分分离、重馏分处理等相关技术组合的技术;②利用现有蒸汽裂解与炼油成熟技术,实现原油更大化生产化学品(烯烃+芳烃)的技术组合;③以更大化生产低碳烯烃为目的的蒸汽裂解技术与催化裂解技术的集成 。其中之一方面已在前面介绍了,下面简单介绍其余两方面技术 。
2.1 蒸汽裂解技术与加氢类技术的集成组合
对原油切割分离的各种馏分(或二次加工组分)分别利用成熟可靠的石脑油、轻烃蒸汽裂解技术和加氢裂化、连续重整等炼油技术进行加工,形成技术集群实现原油更大化生产低碳烯烃和芳烃 *** X,特别是PX(对二甲苯)的目的 。本集成技术群中最核心的转化工艺是加氢类技术,最终的目标产物包括芳烃尤其是PX和低碳烯烃,因此这类技术也称为原油更大化生产化学品的集成技术[5]4402 。

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