CN112654689A - 蒸汽裂化工艺和通过溶剂辅助焦油转化方法制备的溶剂料流的用途 - Google Patents

蒸汽裂化工艺和通过溶剂辅助焦油转化方法制备的溶剂料流的用途 Download PDF

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Abstract

在一个实施方案中，提供了减少蒸汽裂化工艺中的反应器结垢的方法。所述方法包括使烃进料蒸汽裂化以获得淬火油组合物，所述淬火油组合物包含0.5wt％或更高的可供给氢浓度，基于所述淬火油组合物的总重量百分率；使从热解炉流出的蒸汽裂化器流出物暴露于所述淬火油组合物中以形成混合物；和在分离设备中将所述混合物分馏而获得蒸汽裂化器焦油。在另一个实施方案中，提供了烃混合物。所述烃混合物包括中间馏分组合物。

Description

蒸汽裂化工艺和通过溶剂辅助焦油转化方法制备的溶剂料流 的用途
优先权声明
本申请要求于2018年8月09日提交的美国临时专利申请号62/716,754和于2018年10月15日提交的欧洲专利申请号18200309.5的优先权和利益，它们的公开内容通过参考以全文引入本文。
技术领域
本公开内容涉及热解方法，例如蒸汽裂化。本公开内容还涉及使用蒸汽裂化器产物的方法，例如作为供氢溶剂以减少反应器结垢。
背景技术
热解工艺，例如蒸汽裂化，用于将饱和烃转化成更高价值产物例如轻质烯烃，例如乙烯和丙烯。除这些产物之外，热解还能产生大量较低价值的重质产物，例如热解焦油。热解焦油是高沸点、粘性的反应性材料，其包含可以聚合并污染设备的复杂、环状和支化的分子。热解焦油还包含高分子量的非挥发性组分，包括链烷烃不溶性化合物，例如戊烷不溶性化合物和庚烷不溶性化合物。当热解是蒸汽裂化时，热解焦油称为蒸汽裂化器焦油(“SCT”)。
蒸汽裂化时遇到的一个困难是在蒸汽裂化过程中产生的蒸汽裂化器流出物的反应性组成。蒸汽裂化器流出物包含大量的因烃的高温热解而形成的反应性自由基。在加工过程中，会产生各种流出物产物料流，并且当所述料流冷却时，料流中的大多数反应性自由基会反应形成稳定的产物。然而，某些自由基在停留时间很长的区域中例如在分离设备(例如初级分馏塔)和焦油分离鼓中残存下来并充当烯烃聚合反应的引发剂。
在典型的蒸汽裂化淬火系统中，从初级分馏塔中以大约180℃的馏分取走包含大量自由基的淬火油组合物(a quench oil composition)。然后将淬火油组合物输入到从热解反应器/炉流出的流出物管线中。在一些淬火系统中，从热解反应器/炉流出的流出物管线包括换热器，所述换热器用于在与淬火油组合物接触之前从热解反应器/炉流出的流出物中回收热量。在将淬火油组合物添加至从热解反应器/炉流出的流出物管线中时，所述流出物冷却，但是结垢性前体(例如自由基、乙烯基芳族化合物及其它共聚单体类物质)保留在所述流出物中。所述结垢性前体导致下游加工设备或焦油加工反应器中的结垢。
仍需要减轻蒸汽裂化器中下游加工设备中的结垢。还需要确认各种流出物料流(例如SCT)的组分组成，并确认引起反应器结垢的化合物，以便在结垢发生之前确认。
发明内容
在一个实施方案中，提供了减少蒸汽裂化工艺中的反应器结垢的方法。所述方法包括使烃进料蒸汽裂化以获得淬火油组合物，所述淬火油组合物包含0.5wt％或更高的可供给氢浓度，基于所述淬火油组合物的总重量百分率；使从热解炉流出的蒸汽裂化器流出物暴露于所述淬火油组合物中以形成混合物；和在分离设备中将所述混合物分馏而获得蒸汽裂化器焦油。
在另一个实施方案中，提供了工艺流出物组合物，例如加氢处理的蒸汽裂化器流出物组合物。所述工艺流出物组合物包括以下式的一种或多种化合物类：
Figure BDA0002965516140000021
Figure BDA0002965516140000031
Figure BDA0002965516140000032
其中：R是一个或多个R基，其中每个R基是C1-C10烷基。
在其它实施方案中，提供了烃混合物。所述烃混合物包括中间馏分组合物，其包含一种或多种具有93℃(200°F)-538℃(1000°F)，例如121℃(250°F)-427℃(800°F)，例如149℃(300°F)-371℃(700°F)的标准沸点的烃化合物。所述烃混合物可用作工业方法和最终应用(例如用于机械、电气和化学或石油化工方法或最终应用(包括用于重油加工))的熔剂和/或溶剂和/或传热流体。
用于进行任何前述方法的系统和设备也在本发明的范围内。
附图说明
为了可以详细地理解本公开内容上述所列举的特征，可以通过参照其中一些在附图中显示的实施方案获得上面简要概述的本公开内容的更具体描述。然而，应当指出，所述附图仅举例说明示例性实施方案并因此不认为是本公开范围的限制，因为本公开内容可以用其它同样有效的实施方案实施。
图1示意性地示出了常规蒸汽裂化工艺。
图2示意性地示出了根据某些实施方案的蒸汽裂化工艺。
详细描述
本公开内容涉及减少蒸汽裂化工艺中的初级分馏塔结垢的方法和设备。具体而言，本公开涉及(a)(i)淬火油组合物(例如加氢处理的焦油或总液体产物(“TLP”))和/或(ii)由溶剂辅助焦油转化(“SATC”)方法(一种或多种)制备的中间馏分的用途，例如作为蒸汽裂化工艺中的供氢溶剂的用途；和(b)中间馏分(由SATC工艺制备)通过GC×GC×MS的分离、确认和量化。术语“TLP”是指在SATC工艺条件下在SATC反应器出口处SATC产物的存在于液相中的比例。GC×GC是指“综合”二维气相色谱，其是从每个气相色谱数据点以二维方式收集的意义上来说是综合的。术语GC×GC×MS是指GC×GC并使用质谱作为附加的分离工具。应该指出的是，SATC工艺是加氢处理工艺，因此本公开内容通常可以应用于加氢处理工艺。
反应器、分馏塔以及化工厂和精炼厂其它区域中的结垢可能经由多种机理发生，包括聚合。例如，由于反应性材料和操作条件的偏差，共轭不饱和烃的聚合是引起裂化和氢化工艺中结垢的原因。在许多情况下，可以基于对结垢材料的分析并结合工艺评价来确定结垢的机理。在蒸汽裂化器的初级分馏塔中，乙烯基芳族烃及其相关的杂原子类物质(统称为“乙烯基芳族化合物”或“乙烯基芳族类物质”)是导致结垢的主要单体。乙烯基芳族化合物是在侧链和/或不饱和芳族环中具有双键的一组分子。在裂化料流方法中，几乎所有的乙烯基芳族化合物(即，结垢性前体)通常存在于石脑油和中间馏出物的沸点范围内，例如苯乙烯、二乙烯基苯、茚、二氢萘、乙烯基萘和二乙烯基萘的分子类别。
蒸汽裂化瓦斯油中二乙烯基萘分子类和苯乙烯分子类(其实例如下所示)的浓度可以分别大于0.45wt％和3.5wt％，通过下述的GC×GC×MS(例如GC×GC-火焰电离检测(“FID”)和GC×GC-场电离质谱(“FIMS”))测定。
Figure BDA0002965516140000041
其中R是烷基。
术语“烷基基团”、“烷基”、“烃基(hydrocarbyl radical)”、“烃基(hydrocarbyl)”和“烃基基团”在整个文件中可互换地使用。同样地，术语“基团”、“基”和“取代基”在本文件中也可互换地使用。对本公开内容来说，“烃基”是指C1-C20基团，其可以是线性、支化或环状的，且当是环状时，是芳族或非芳族的。此类基团的实例包括，甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、己基、辛基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环辛基等，包括它们的取代的类似物。
据预期，如下所述的三维分离，GC×GC×MS，可以在其中MS具有场电离或类似能力的任何GC×GC×MS上进行。
I.蒸汽裂化
本公开内容不限于蒸汽裂化的任何特定形式或蒸汽裂化工艺的特定烃进料。
蒸汽裂化通常通过在至少一个在热力学热解条件下运行的蒸汽裂化器炉中将蒸汽裂化器进料暴露于≥400℃的温度中来进行。蒸汽裂化器进料典型地是包含蒸汽和烃进料的混合物。在蒸汽裂化工艺过程中，烃进料的至少一部分在蒸汽存在下反应，产生包含轻质烯烃、轻质饱和化合物、蒸汽裂化器石脑油(“SCN”)、蒸汽裂化器瓦斯油(“SCGO”)和蒸汽裂化器焦油的蒸汽裂化器流出物。SCN、SCGO和蒸汽裂化器焦油在初级分馏塔中与轻质烃蒸气分离，这会导致不希望的结垢。这里的实施方案减轻或甚至基本上消除这种结垢，现在将对其进行更详细地描述。
这里所公开的是在蒸汽裂化工艺的各种输入处采用淬火油组合物(例如，中间馏分、加氢处理的焦油和/或TLP)的蒸汽裂化工艺。淬火油组合物的使用具有多种利益，包括减轻蒸汽裂化器结垢。尽管本公开内容聚焦于部分I中的使用淬火油组合物中的中间馏分溶剂(或“中间馏分”)，但是可以考虑在蒸汽裂化期间包含流出物料流的其它淬火油组合物。例如，淬火油组合物可以包含以下物质中的一种或多种的至少一部分：(i)来自SATC工艺的整个流出物，(ii)在污染物(主要是H2S)去除后来自SATC工艺的整个流出物，(iii)TLP，和(iv)加氢处理的焦油。
像中间馏分那样，加氢处理的焦油和TLP是在SATC工艺期间产生的，例如在美国专利申请公开号2018/0057759和2019/0016975中描述的SATC工艺，所述文献以全部内容通过参考引入本文。
已经发现在加氢处理工艺(例如，SATC工艺)期间产生的各种溶剂料流(例如，加氢处理的焦油、TLP和中间馏分)是良好的氢供体溶剂。通过用这些溶剂料流中的一种或多种，例如来自加氢处理工艺的中间馏分代替典型的淬火油，残留的反应性自由基被所述中间馏分内的将氢提供给反应性自由基的物质捕获。结果，减少(或消除)自由基引发剂的量，从而缓和烯烃聚合并最小化或消除初级分馏塔结垢。
中间馏分包含部分加氢的2-4环分子，例如二氢蒽和萘满。这些分子可以容易地将氢自由基转移至蒸汽裂化器流出物(从热解炉流出)中的反应性自由基，从而制成稳定的产物。自由基转移的示例性方程式显示如下：
Figure BDA0002965516140000061
其中X·是指自由基物质，H·是指氢自由基。如下所述，焦油在SATC单元中被加氢处理。因为SATC单元产生过量的溶剂(即，中间馏分)，所以中间馏分可用作淬火油以将从热解炉和/或传输管线交换器(“TLE”)流出的流出物淬火。淬火过程中较高的温度促进氢从中间馏分向自由基的转移。中间馏分也可用于与从分离设备(例如，初级分馏塔)流出的各种流出物料流混合。通过以下实验确定中间馏分的样品中可供给氢的浓度。
实验1：向在手套箱中的20mL闪烁管中添加DDQ(2.7mmol)和大约8mL甲苯。在快速搅拌下，向DDQ溶液中添加来自SATC的经加氢处理的中间馏分(大约100mg)。然后密封所述指管，并在大约110℃下加热大约1小时，在此期间，沉淀物形成。切断加热，打开所述指管，并将在～3mL甲苯中的9,10-二氢蒽(2.7mmol)添加到所述指管中。然后密封所述指管，并在大约110℃下加热大约2小时，在此期间，更多沉淀物形成。在2小时后，取得所述混合物的等分试样，滤过玻璃过滤器(a glass frit)以除去固体残渣，并收回滤出液。通过GCMS分析滤出液中9,10-二氢蒽和蒽的％组成，以确定通过中间馏分可供给氢的wt％。两个重复样品的GC分析得出，基于中间馏分的总重量，可供给氢的平均wt％为DDQ＝2.82±0.18％。所述实验表明，中间馏分作为供氢溶剂非常有效。
倘若来自SATC工艺的中间馏分的主要量(例如，≥50wt％，例如≥75wt％，或≥90wt％)是氢供体溶剂，则用于将从TLE流出的流出物淬火的料流的沸点范围可以被调节以提高(或甚至最大化)淬火速率和/或补足淬火所需的量。用于淬火的中间馏分的沸点范围(即，标准沸点范围)为大约300°F-大约700°F(大约150℃-大约370℃)。
根据某些实施方案，减少蒸汽裂化工艺中的反应器结垢的方法包括将第一烃进料蒸汽裂化以获得淬火油组合物(例如，加氢处理的焦油、TLP和/或中间馏分)；使第二烃进料(例如从热解炉流出的蒸汽裂化器流出物)暴露于淬火油组合物(或淬火油组合物的一部分)中以形成混合物；和在分离设备中将所述混合物分馏而获得蒸汽裂化器焦油(SCT)。
在某些实施方案中，可以将淬火油组合物(例如，加氢处理的焦油、TLP和/或中间馏分)，或淬火油组合物的至少一部分在既位于热解炉和/或传输管线交换器下游又位于分离设备上游的淬火点添加到烃进料(例如，从热解炉流出的蒸汽裂化器流出物)中。分离设备可以是常规的初级分馏塔和配套设备，例如美国专利号8,083,931中描述的那些，所述文献全文通过参考引入本文。在一些实施方案中，可以将淬火油组合物，或淬火油组合物的至少一部分在位于分离设备下游的一个或多个混合点处添加到从分离设备流出的流出物中。
在各个方面中，蒸汽裂化工艺包括SATC工艺。SATC工艺旨在将焦油(它可以是蒸汽裂化焦油或源于另一个热解工艺，例如生物质热解焦油或煤热解焦油)转化为类似于燃料油的轻质产物。在某些情况下，希望将焦油进一步升级，以增加馏出物范围中具有标准沸点的化合物的含量。SATC工艺经证明可有效地将50℃粘度从高达大约500,000cSt急剧降低至大约15cSt，伴随硫转化率超过大约90％。SATC工艺中主要的反应类型是加氢裂化、加氢脱硫、加氢脱氮、热裂化、加氢和低聚反应。
代表性的SATC工艺描述在美国专利申请公开号2019/0016975和P.C.T.专利申请公开号WO2018/111577和WO2018/111574中；这些文献中的每一个以它们的全文通过参考引入本文。虽然典型的SATC工艺具有至少两个阶段用于加氢处理SCT，但是具有一个用于SCT加氢处理的阶段的SATC工艺也在本发明的范围内。具有一个用于SCT加氢处理的阶段的代表性SATC工艺描述在例如美国专利号9,777,227中，所述文献全文通过参考引入本文。
典型的SATC工艺包括：(a)如下在第一加氢处理区中将包含热解焦油的原料(例如，蒸汽裂化器流出物或从分离设备流出的流出物)加氢处理：使烃进料与至少一种加氢处理催化剂在应用流体(a utility fluid)和分子氢存在下在催化加氢处理条件下接触以将所述烃进料的至少一部分转化成第一加氢处理产物；(b)在一个或多个分离段中从所述第一加氢处理产物分离：(i)包含≥大约1.0wt％的所述第一加氢处理产物的塔顶料流，(ii)包含≥大约20wt％的所述第一加氢处理产物的中间馏分料流，和(iii)包含≥大约20wt％的所述第一加氢处理产物的塔底料流；(c)将所述中间馏分料流的至少一部分再循环以便用作第一加氢处理区中的应用流体；和(d)如下在第二加氢处理区中将所述塔底料流的至少一部分加氢处理：使所述塔底料流与至少一种加氢处理催化剂在分子氢存在下在催化加氢处理条件下接触以将所述塔底料流的至少一部分转化成第二加氢处理产物。所述多段配置提供第二段(或如果使用多于两个加氢处理段，则为最后一段)加氢处理产物，其具有大约1.5wt％或更低，例如大约1.0wt％或更低，或大约0.5wt％或更低的硫含量，基于所述第二加氢处理产物的总重量。在本说明书中，再循环料流称为从第一加氢处理产物分离的中间馏分。虽然塔顶料流、中间馏分料流和塔底料流的分离可以在一个分离段(例如在分馏塔中)进行，例如P.C.T.专利申请公开号WO2018/111577和WO2018/111574中所述那样，但是在两个或更多个段中进行这些分离也在本发明范围内，例如美国专利申请公开号2019-0016975中所述那样。
A.烃进料
在某些方面，烃进料包含较高分子量烃(“重质烃”)，例如在蒸汽裂化期间产生较大量SCN、SCGO和蒸汽裂化器焦油的那些。重质烃典型地包含C5+烃，它们例如包括以下物质中的一种或多种：蒸汽裂化瓦斯油和残余物，瓦斯油，加热油，喷气燃料，柴油，煤油，焦化石脑油，蒸汽裂化石脑油，催化裂化石脑油，加氢裂化产物，重整产物，萃余重整产物，费-托液，费-托气体，馏出物，原油，常压管式蒸馏釜底部产物，真空管式蒸馏釜料流(包括底部产物)，瓦斯油冷凝产物，来自精炼厂的重质非直馏烃料流，真空瓦斯油，重瓦斯油，被原油污染的石脑油，常压残油，重质残油，C4/残油掺混物，石脑油/残油掺混物，瓦斯油/残油掺混物和原油。所述烃进料可以具有至少大约600°F(大约315℃)，通常大于大约750°F(大约399℃)，通常大于大约850°F(大约454℃)，例如大于大约950°F(大约510℃)的标准终沸点。标准终沸点是指大约99.5wt％的特定样品已达到其沸点的温度。烃进料可以包含≥大约1wt％的重质烃，基于所述烃进料的重量，例如≥大约25wt％，例如≥大约50wt％，或≥大约75wt％，或≥大约90wt％，或≥大约99wt％。
在其它方面中，烃进料包含一种或多种较低分子量烃(轻质烃)，例如乙烷、丙烷和丁烷中的一种或多种。烃进料中轻质烃(典型地在蒸气相中)和重质烃(典型地在液相中)的相对量可以为大约100％(重量基)轻质烃至大约100％(重量基)重质烃，但是典型地，烃进料中存在至少大约1wt％轻质烃。例如，烃进料可以包含≥大约1wt％的轻质烃，基于所述烃进料的重量，例如≥大约25wt％，例如≥大约50wt％，或≥大约75wt％，或≥大约90wt％，或≥大约99wt％。虽然包含轻质烃的烃进料通常比包含重质烃的烃进料产生更高的C2不饱和物(乙烯和乙炔)产率，但是蒸汽裂化轻质烃还产生更少的SCN、SCGO和蒸汽裂化器焦油。轻质烃通常包括具有少于五个碳原子的基本上饱和的烃分子，例如乙烷、丙烷及其混合物(例如，乙烷-丙烷混合物或“E/P”混合物)。对于乙烷裂化，至少大约75wt％的乙烷浓度是典型的。对于E/P混合物，至少大约75wt％的乙烷加上丙烷的浓度是典型的，在所述E/P混合物中乙烷的量是≥大约20.0wt％，例如在大约25.0wt％-大约75.0wt％的范围内，基于所述E/P混合物的重量。所述E/P混合物中丙烷的量可以是，例如≥20.0wt％，例如在大约25.0wt％-大约75.0wt％的范围内，基于所述E/P混合物的重量。
蒸汽裂化工艺可以配置用来在第一时间间隔期间利用包含重质烃的烃进料，然后在第二时间间隔期间利用包含轻质烃的烃进料。这可以在第一和第二时期期间维持进入蒸汽裂化工艺的烃进料的质量流量基本恒定的同时进行，例如通过用轻质烃代替烃进料中的一部分重质烃。例如，在第一时间间隔期间，烃进料包含≥大约50％(基于烃进料的重量，基于重量计)的重质烃，例如≥大约75％，例如≥大约90％，或≥大约99％，其余部分(如果有)由轻质烃构成。在第二时间间隔期间，烃进料包含≥大约50％(基于烃进料的重量，基于重量计)的轻质烃，例如≥大约75％，例如≥大约90％，或≥大约99％，其余部分(如果有)由重质烃构成。非必要地，导入蒸汽裂化器的烃进料的重量在第一和第二时间间隔期间基本上恒定，例如，改变至多大约+/-50％(基于重量)，例如大约+/-25％，或大约+/-10％。虽然可以使用更短的持续时间，但是第一和第二时间间隔的持续时间各自典型地≥大约24小时，例如，≥大约1周，例如≥大约1月，或≥大约1年。例如，第一时间间隔的持续时间和/或第二时间间隔的持续时间可以在大约1天至大约1年，例如大约1周至大约6个月的范围内。
对于本公开内容的目的，术语“热解焦油”是指(a)具有一种或多种芳族组分的烃的混合物和非必要地(b)非芳族和/或非烃分子，所述混合物源自于烃热解，所述混合物的至少大约70％在大气压下的沸点≥大约550°F(大约290℃)。某些热解焦油具有≥大约200℃的初沸点。对于某些热解焦油，热解焦油的≥大约90.0wt％在大气压下具有≥大约550°F(大约290℃)的沸点。热解焦油可以包含，例如，≥大约50.0wt％，例如，≥大约75.0wt％，例如≥大约90.0wt％的具有(i)一种或多种芳族组分和(ii)≥大约15的碳原子数的烃分子(包括它们的混合物和聚集体)，基于所述热解焦油的重量。热解焦油一般具有≤大约1.0×103ppmw的金属含量，基于所述热解焦油的重量，所述含量是比在相同平均粘度的原油(或原油组分)中发现的远远更小的金属量。
对于本公开内容目的，“SCT”是指从蒸汽裂化获得的热解焦油，也称为蒸汽裂化器焦油。“生物质热解焦油”是指从生物质的热裂化获得的热解焦油。“煤炭热解焦油”是指从源自煤炭的烃的热裂化获得的热解焦油。
对于本公开内容目的，“中间馏分”是指由SATC工艺(一种或多种)产生的TLP的沸点范围馏分(通过蒸馏)。
在分子氢和应用流体存在下催化加氢处理SCT(或预处理的SCT，如WO2018/111577和WO2018/111574中所述那样)的阶段的流出物典型地含有在所述阶段出口处呈蒸气相的材料和在所述位置处于液相中的材料，并且还可以含有一些固体材料，例如颗粒。TLP是所述流出物的在所述阶段的出口处在液相中的那部分。换言之，TLP是在加氢处理段的出口处存在的工艺条件下所述加氢处理段流出物的液相部分。
对于本公开内容目的，“焦油重质物”(TH)是指烃热解的产物，所述TH具有≥大约565℃的常压沸点并包含≥大约5.0wt％的具有多个芳族核的分子，基于所述产物的重量。TH在大约25.0℃下典型地是固体，并一般包括SCT的在大约25.0℃下不可溶于5:1(vol:vol)比例的正戊烷:SCT的级分。TH一般包括沥青质及其它高分子量分子。
B.蒸汽裂化工艺条件
在包括加氢处理蒸汽裂化器焦油的方面中，蒸汽裂化可以在至少一个包括辐射和对流段的蒸汽裂化炉中进行。燃烧加热器(例如，燃烧器)位于辐射段中，并且利用燃烧加热器进行燃烧产生的烟道气从辐射段向上穿过对流段，然后离开蒸汽裂化炉的烟道气出口。烃进料典型地通过间接暴露到对流段中的烟道气中而被预加热。然后将预加热的烃进料与蒸汽结合而产生蒸汽裂化器进料。让所述蒸汽裂化器进料典型地在所述对流段中经历附加的预加热。然后将所述预加热的蒸汽裂化器进料转移至辐射段中，其中蒸汽裂化器进料间接暴露于利用燃烧器进行的燃烧中。
蒸汽裂化器进料典型地按大约10.0wt％-大约90.0wt％的量包含蒸汽，基于烃+蒸汽混合物的重量，而其余部分包含烃进料(或基本上由烃进料组成，或由烃进料组成)。在某些方面，蒸汽与烃进料的重量比在大约0.1-大约1.0，例如大约0.2-大约0.6的范围内。
蒸汽裂化条件典型地包括，例如，将蒸汽裂化器暴露到≥大约400℃，例如大约400℃-大约900℃的温度(在辐射段的热解产物出口处测量)，和≥大约0.1巴的压力中保持大约0.01秒至大约5.0秒的蒸汽裂化停留时间。
在某些方面，烃进料包含≥大约50％(基于重量，基于烃进料的重量)的重质烃，并且蒸汽裂化器进料包含大约0.2-大约1.0kg蒸汽/kg烃。例如，烃进料的其余部分可以是轻质烃。在这些方面中，蒸汽裂化条件通常包括以下项中的一项或多项(i)大约760℃-大约880℃的温度；(ii)大约1.0-大约5.0巴(绝对压力)的压力，或(iii)大约0.10-大约2.0秒的裂化停留时间。在辐射盘管出口处的蒸汽裂化器流出物典型地具有大约760℃-大约880℃，例如大约790℃(大约1450°F)的温度。
在其它方面中，烃进料包含≥大约50％(基于重量，基于烃进料的重量)的轻质烃，并且蒸汽裂化器进料包含大约0.2-大约0.5kg蒸汽/kg烃。例如，烃进料的其余部分可以是重质烃。在这些方面中，蒸汽裂化条件通常包括以下项中的一项或多项(i)大约760℃-大约1100℃的温度；(ii)大约1.0-大约5.0巴(绝对压力)的压力，或(iii)大约0.10-大约2.0秒的裂化停留时间。在辐射盘管出口处的蒸汽裂化器流出物典型地具有大约760℃-大约1100℃，例如对于乙烷或丙烷进料，大约900℃(大约1650°F)的温度。
C.淬火油组合物
已经发现，与焦油(例如，热解焦油例如蒸汽裂化器焦油)具有改进的相容性的淬火油组合物(即，在加氢处理工艺期间产生的溶剂料流，例如加氢处理的焦油、TLP和/或中间馏分)可以用于减轻加工设备，特别是输送管线、反应器和分离设备中的结垢。
在某些实施方案中，淬火油组合物包含大约0.5wt％或更多，例如大约1.0wt％或更多，例如大约1.5wt％或更多，例如大约2.0wt％或更多，例如大约2.5wt％或更多的可供给氢浓度，基于所述淬火油组合物的总重量百分率。淬火油组合物的组分组成在下面更详细地描述。
在某些实施方案中，淬火油组合物包括在加氢处理工艺期间，例如SATC工艺期间产生的总溶剂输出。在另一个实施方案中，淬火油组合物包括所述总溶剂输出减去在SATC工艺期间产生的H2S。在另一个实施方案中，淬火油组合物包括在SATC工艺期间产生的加氢处理的焦油。在另一个实施方案中，淬火油组合物包括在SATC工艺期间产生的TLP。在另一个实施方案中，淬火油组合物包括在SATC工艺期间产生的中间馏分。在另一个实施方案中，淬火油组合物包括在SATC工艺期间产生的上述溶剂料流中的一种或多种。
在某些实施方案中，淬火油组合物包含得自第一加氢处理区和第二加氢处理区中的一个或多个的TLP。所述第一和第二加氢处理区描述在例如美国专利申请公开号2019/0016975和P.C.T专利申请号WO2018/111574和WO2018/111577中。
在某些实施方案中，用于淬火油(和/或用于与流出物料流例如初级分馏塔塔底料流，例如SCT混合)的经加氢处理焦油的沸点范围为大约50°F-大约1400°F(大约10℃-大约760℃)。
在某些实施方案中，用于淬火油(和/或用于与流出物料流例如初级分馏塔塔底料流，例如SCT混合)的TLP的标准(真实，大气压)沸点范围为大约100°F-大约1400°F(大约38℃-大约760℃)。例如，TLP标准沸点范围可以为大约93℃(200°F)-538℃(1000°F)，例如121℃(250°F)-427℃(800°F)，例如149℃(300°F)-371℃(700°F)。可以例如通过常规方法例如ASTM D7500的方法测定标准沸点分布。当终沸点大于所述标准中规定的终沸点时，标准沸点分布可以通过外推测定。典型地，TLP具有ASTM D86 10％蒸馏点≥60℃和90％蒸馏点≤425℃，例如≤400+℃，例如≤360℃。当所述10％或90％蒸馏点在所述标准中规定的范围外面时，可以通过外推测定它们。
淬火油组合物的至少一部分(例如，经加氢处理焦油、TLP和中间馏分中的一个或多个)在热解炉和/或传输管线交换器(一个或多个)下游且在分离设备(例如，初级分馏塔、焦油分离鼓等)上游的淬火位置处用作淬火油组合物。或者或另外，可以将淬火油组合物与从分离设备(例如，初级分馏塔)流出的一种或多种流出物例如流过SCT管线的那些流出物混合。所述混合可以在分离设备下游的一个或多个混合位置处进行。在某些方面，将(i)来自SATC工艺的中间馏分、(ii)经加氢处理焦油和(iii)来自SATC工艺的TLP中的一种或多种的≥大约20wt％，≥大约30wt％，≥大约40wt％，≥大约50wt％，≥大约60wt％，≥大约70wt％，≥大约80wt％再循环以便在这些淬火位置和/或错用(misusing)位置中的一个或多个处用作淬火油组合物。
在一个或多个实施方案中，将淬火油组合物的至少一部分与热解流出物(例如，从热解炉和/或传输管线交换器(一个或多个)流出的流出物)的至少一部分结合以制备经淬火混合物。可以将所述经淬火混合物引导至附加的分离段，例如一个或多个焦油分离鼓、一个或多个分馏塔、一个或多个淬火塔等。
在某些方面，经淬火混合物包含第一和第二组分，基本上由第一和第二组分组成或甚至由第一和第二组分组成。第一组分可以是，例如以下物质中的一种或多种：(i)来自蒸汽裂化炉的热解流出物，(ii)来自TLE的冷却热解流出物，(iii)焦油分离鼓进料，(iv)焦油分离鼓塔顶料流，和(iv)焦油分离鼓塔底料流(典型地包含SCT，由SCT组成，或基本上由SCT组成)。第二组分典型地是淬火油组合物，例如，包含以下物质中的一种或多种的淬火油组合物(基本上由以下物质中的一种或多种组成的淬火油组合物，或者由以下物质中的一种或多种组成的淬火油组合物)：(i)来自SATC工艺的中间馏分，(ii)经加氢处理焦油，和(iii)来自SATC工艺的TLP。
例如，经淬火混合物可以包含，例如(i)大约90.0wt％-大约10.0wt％的第一组分和大约10.0wt％-大约90.0wt％的第二组分，或(ii)大约90.0wt％-大约20.0wt％的第一组分和大约10.0wt％-大约80.0wt％的第二组分，或(iii)大约90.0wt％-大约40.0wt％的第一组分和大约10.0wt％-大约60.0wt％的第二组分，重量百分率基于所述经淬火混合物的重量。一种典型的经淬火混合物包含，例如(i)大约20.0wt％-大约90.0wt％的热解流出物(或冷却热解流出物)和大约10.0wt％-大约80.0wt％的淬火油组合物，或(ii)大约40.0wt％-大约90.0wt％的热解流出物(或冷却热解流出物)和大约10.0wt％-大约60.0wt％的淬火油组合物，重量百分率基于所述经淬火混合物的重量。另一种典型的经淬火混合物包含例如(i)大约20.0wt％-大约90.0wt％的从热解流出物(或冷却热解流出物)分离的焦油料流和大约10.0wt％-大约80.0wt％的淬火油组合物，或(ii)大约40.0wt％-大约90.0wt％的焦油料流和大约10.0wt％-大约60.0wt％的淬火油组合物，重量百分率基于所述经淬火混合物的重量。
在某些方面，在初级分馏塔上游分离SCT。例如，SCT可以从以下物质中的一种或多种分离：热解流出物，冷却热解流出物(例如，来自TLE)，经部分淬火混合物(例如，点120和220之间的管线105’中的混合物)和经淬火混合物。在这些方面中，初级分馏塔塔底料流典型地具有比SCT更小的标准沸点范围，例如在淬火油沸点范围中。在这些方面中，可以将初级分馏塔塔底料流的至少一部分导入热解流出物和/或冷却热解流出物中用于附加的淬火。可以将淬火油组合物添加到经部分淬火混合物中，其中所述淬火油组合物包含以下物质中的一种或多种：(i)来自SATC工艺的中间馏分，(ii)经加氢处理焦油，和(iii)来自SATC工艺的TLP。或者或另外，在导入初级分馏塔塔底料流的位置的上游导入淬火油组合物。在这些方面中，经淬火混合物的第二组分包含初级分馏塔塔底料流和以下物质中的一种或多种：(i)来自SATC工艺的中间馏分，(ii)经加氢处理焦油，和(iii)来自SATC工艺的TLP。例如，第二组分可以包含1wt％-90wt％的初级分馏塔塔底料流，所述第二组分的其余部分的≥90wt％是以下物质中的一种或多种：(i)来自SATC工艺的中间馏分，(ii)经加氢处理焦油，和(iii)来自SATC工艺的TLP；例如所述第二组分的5wt％-85wt％，或10wt％-75wt％。在这些及其它方面中，从初级分馏塔底部区域上方(例如，所述底部区域上面紧接着的区域)排出的副产物馏分可以替代所述初级分馏塔塔底料流的至少一部分。本领域技术人员将领会，取决于焦油鼓操作条件和初级分馏塔的那些操作条件，初级分馏塔塔底料流和/或副产物可以具有大约93℃(200°F)-538℃(1000°F)，例如121℃(250°F)-427℃(800°F)，例如149℃(300°F)-371℃(700°F)的标准沸点范围。
D.实施例
图1示出了常规蒸汽裂化工艺示意图100，其中副产物料流被再循环用作淬火油。蒸汽裂化工艺100包括具有(未显示)对流和辐射段的常规热解炉102。烃原料(第一混合物)101典型地进入所述炉子的对流段，其中第一混合物的烃组分通过与来自辐射段的热烟道气间接接触并通过与第一混合物的蒸汽组分直接接触而被加热和蒸发。然后将所述蒸汽蒸发的第一混合物导入辐射段，其中所述第一混合物被本体裂化。从热解炉102带离热解流出物105(第二混合物)，所述第二混合物105包含得自第一混合物的热解的产物和所述第一混合物的任何未反应的组分。至少一个分离阶段一般设置在热解炉的下游，所述分离阶段用于从第二混合物分离轻质烯烃、SCN、SCGO、SCT、副产物、水、第一混合物的未反应的烃组分等中的一种或多种。分离阶段可以包括例如初级分馏塔。一般而言，冷却段(典型地，直接淬火或间接换热)位于热解炉和分离段之间。
在热解炉102下游将第二混合物105冷却通过包含一个或多个转移管线换热器的系统110(“TLE”)进行。例如，所述转移管线换热器可以将第二混合物冷却至大约650℃，以便有效率地产生可以被所述方法使用或被带离的超高压力蒸汽108。当使用TLE时，第二混合物是经冷却第二混合物105'。应指出，在一些实施方案中，不使用系统110。第二混合物105(或经冷却第二混合物105')可以在淬火点120处经历直接淬火而形成第三混合物119(例如，经淬火混合物)，所述淬火点120典型地在热解炉102的炉出口103和分离段(下面论述)之间。淬火可以通过让第二混合物与副产物接触来进行，作为替代，或与用传输管线换热器的处理结合进行。当和至少一个传输管线交换器一起采用时，在传输管线换热器(一个或多个)下游的位点处导入副产物175。在这个实施方案中，副产物175包含经由出口170从初级分馏塔125和泵172取得的处于大约180℃的副产物馏分(例如，常规淬火油侧料流)。
分离段可以在热解炉102的下游和冷却系统110(例如，传输管线交换器)的下游和/或淬火点120用于从第三混合物119(例如，经淬火混合物)分离轻质烯烃、副产物、SCN、SCGO、SCT或水中的一种或多种。可以使用各种分离设备，例如初级分馏塔125。非必要的分离设备可以用于分离段，例如，一个或多个闪蒸鼓、分馏塔、水淬火塔、间接冷凝器等，例如美国专利号8,083,931中描述的那些。在分离段中，可以从分馏塔中的其它组分中分离第四混合物130(例如，焦油料流)，其中所述第四混合物130包含≥10.0wt％的第三混合物的TH，基于所述第三混合物的TH的重量。当热解方法是蒸汽裂化时，所述第四混合物130(初级分馏塔塔底料流)通常包含SCT，其例如从SCGO料流和/或蒸汽裂化器的初级分馏塔的塔底料流，从闪蒸鼓塔底料流(例如，位于热解炉的下游且位于初级分馏塔的上游的一个或多个闪蒸鼓的塔底料流)，或它们的组合获得。
初级分馏塔125还含有流过初级分馏塔的其它组分的出口。例如，经由SCN出口140和泵142经过SCN管线145从初级分馏塔125带离在SCN沸程中的烃；经由SCGO出口150和泵152经过SCGO管线155从初级分馏塔125带离在SCGO沸程中的烃；可以经由水出口160和泵162经过水管线165从初级分馏塔125除去水；并可以经由副产物出口170和泵172经过副产物管线175从初级分馏塔125除去副产物。副产物管线175通常具有大约93℃(200°F)-538℃(1000°F)，例如121℃(250°F)-427℃(800°F)，例如149℃(300°F)-371℃(700°F)的标准沸点范围。例如，副产物可以具有大约180℃的标准沸点。在其中在初级分馏塔(未显示)的上游分离和带离SCT的方面中，初级分馏塔塔底料流135典型地具有大约93℃(200°F)-538℃(1000°F)，例如121℃(250°F)-427℃(800°F)，例如149℃(300°F)-371℃(700°F)的标准沸点范围。
由于大量的自由基和乙烯基芳族物质流入初级分馏塔，上述概述的常规蒸汽裂化工艺容易结垢。虽然不希望受任何理论或模型的束缚，但是据信，例如，当使用副产物管线175作为淬火料流时，常规淬火料流中自由基和乙烯基芳族化合物的存在会加剧所述问题。
与期望相反，已经发现在加氢处理工艺(例如，SATC工艺)期间产生的各种溶剂料流是良好的氢供体溶剂。这些溶剂料流含有氢供体分子，例如二氢蒽和萘满，它们能捕获从热解炉和/或冷却系统(例如，TLE)流出的自由基，并在到达初级分馏塔之前形成稳定的产物。因为SATC工艺会产生过量的溶剂(例如，经加氢处理焦油、TLP和/或中间馏分)，所以所述溶剂可用来代替副产物作为淬火油。这样做显著减少(和/或消除)蒸汽裂化工艺的各种组件(例如，初级分馏塔)中的结垢。
图2示出了蒸汽裂化工艺示意图200的非限制性实施方案，其中将中间馏分料流再循环以便用作淬火油组合物和/或与一种或多种流出物料流，例如从初级分馏塔流出的流出物料流结合。合适的淬火油不限于包含中间馏分的那些，并且各种其它淬火油也在本发明的范围内。例如，适合的淬火油包括含以下物质的那些：在加氢处理工艺期间，例如SATC工艺期间产生的总溶剂输出物，或在SATC工艺期间产生的总溶剂输出物减去H2S，或在SATC工艺期间产生的经加氢处理焦油，或在SATC工艺期间产生的TLP，或在SATC工艺期间产生的中间馏分，或它们的组合的至少一部分。
蒸汽裂化工艺200包括常规热解炉102，其具有两个主要部分：对流段和辐射段。烃原料(第一混合物)101典型地进入所述炉子的对流段，其中第一混合物的烃组分通过与来自辐射段的热烟道气间接接触并通过与第一混合物的蒸汽组分直接接触而被加热和蒸发。然后将所述蒸汽蒸发的第一混合物导入辐射段，其中所述第一混合物被本体裂化。从热解炉102带离热解流出物105(第二混合物)，所述第二混合物105包含得自第一混合物的热解的产物和所述第一混合物的任何未反应的组分。至少一个分离阶段一般设置在热解炉的下游，所述分离阶段用于从第二混合物分离轻质烯烃、SCN、SCGO、SCT、水、第一混合物的未反应的烃组分等中的一种或多种。分离阶段可以包括例如初级分馏塔。一般而言，冷却段(典型地，直接淬火或间接换热)位于热解炉和分离段之间。
在热解炉102下游将第二混合物105冷却通过包含一个或多个转移管线换热器的系统110(“TLE”)进行。例如，所述转移管线换热器可以将第二混合物冷却至大约650℃，以便有效率地产生可以被所述方法使用或被带离的超高压力蒸汽108。当使用TLE时，第二混合物是经冷却第二混合物105'。应指出，在一些实施方案中，不使用系统110。第二混合物105(或经冷却第二混合物105')可以在淬火点220处经历直接淬火而形成第三混合物119(例如，经淬火混合物)，所述淬火点220典型地在热解炉102的炉出口103和分离阶段(下面论述)之间。淬火可以通过让第二混合物与淬火油组合物接触来进行，作为替代，或与用传输管线换热器的处理结合进行。当和至少一个传输管线交换器一起采用时，在传输管线换热器(一个或多个)下游的位点处导入淬火油215。在这个实施方案中，淬火油组合物215包含流过来自加氢处理工艺200(例如，SATC工艺)的出口213的中间馏分。在其它实施方案中，淬火油组合物包含在加氢处理工艺期间产生的溶剂料流中的一种或多种(例如，经加氢处理焦油和/或TLP)。如上所述，经加氢处理焦油和TLP在SATC工艺200期间产生。淬火油组合物非必要地包括其它液体淬火油，例如通过下游淬火油分离鼓获得的那些，热解燃料油和水，它们可以从常规源，例如冷凝的稀释蒸汽获得。
在某些实施方案中，可以将流过副产物管线175的副产物添加到在混合点120处从热解炉和/或TLE流出的流出物中。产物管线175的副产物通常具有大约93℃(200°F)-538℃(1000°F)，例如121℃(250°F)-427℃(800°F)，例如149℃(300°F)-371℃(700°F)的标准沸点范围。在其中在初级分馏塔(未显示)的上游分离SCT并带离以便在SATC工艺中SCT加工的方面中，初级分馏塔塔底料流135典型地具有大约93℃(200°F)-538℃(1000°F)，例如121℃(250°F)-427℃(800°F)，例如149℃(300°F)-371℃(700°F)的标准沸点范围。本领域技术人员将理解，图2的副产物管线175不是常规的淬火油馏分，因此它不同于图1的副产物管线175。图2的175的副产物馏分包含(i)在位置120处导入经冷却热解流出物的再循环副产物馏分的至少一部分，和(i)淬火油组合物的(a)在位置220处导入部分淬火热解流出物的和(b)在合适的沸点范围中以便在位置170处从初级分馏塔125除去的那部分。当方法开始时，即在加氢处理工艺(例如，SATC工艺)正产生所需淬火油组合物期间，可以在混合点120处进行流过副产物管线175的副产物向从热解炉和/或TLE流出的流出物中的添加。在一些实施方案中，蒸汽裂化工艺包括控制阀240，所述控制阀可被操纵以将副产物料流引导至管线245，使得副产物料流不再流至混合点120。
分离段可以在热解炉102的下游和冷却系统110(例如，传输管线交换器)的下游和/或淬火点120用于从第三混合物119(例如，经淬火混合物)分离轻质烯烃、副产物、SCN、SCGO、SCT或水中的一种或多种。可以使用各种分离设备，例如初级分馏塔125。非必要的分离设备可以用于分离段，例如，一个或多个闪蒸鼓、分馏塔、水淬火塔、间接冷凝器等，例如美国专利号8,083,931中描述的那些。在分离阶段中，可以从分馏塔中的其它组分中分离第四混合物130(例如，焦油料流)，其中所述第四混合物130包含≥10.0wt％的第三混合物的TH，基于所述第三混合物的TH的重量。当热解方法是蒸汽裂化时，所述第四混合物130(初级分馏塔塔底料流)通常包含SCT，其例如从SCGO料流和/或蒸汽裂化器的初级分馏塔的塔底料流，从闪蒸鼓塔底料流(例如，位于热解炉的下游且位于初级分馏塔的上游的一个或多个闪蒸鼓的塔底料流)，或它们的组合获得。所述第四混合物130经由泵136从初级分馏塔125流经出口135到SATC工艺入口137以经历SATC工艺。
初级分馏塔125还含有流过初级分馏塔的其它组分的出口。例如，经由SCN出口140和泵142经过SCN管线145从初级分馏塔125带离在SCN沸程中的烃；经由SCGO出口150和泵152经过SCGO管线155从初级分馏塔125带离在SCGO沸程中的烃；可以经由水出口160和泵162经过水管线165从初级分馏塔125除去水；并可以经由副产物出口170和泵172经过副产物管线175从初级分馏塔125除去副产物。
有利地，通过SATC工艺产生的中间馏分可以在沿着热解方法的各个位点处(在SATC之前)用作淬火油组合物以减少和/或消除反应器结垢。不希望受到理论束缚，据信反应器结垢的减少(或消除)归因于中间馏分组合物的供氢能力。这种中间馏分组合物将氢自由基转移至各个流出物料流中的反应性自由基，从而缓和烯烃聚合并最少化或消除初级分馏塔结垢。此外，通过SATC工艺产生的中间馏分可以用于与蒸汽裂化工艺中的各个流出物料流混合。
另外，TLP和经加氢处理焦油可以在沿着热解方法(在SATC之前)的各个位点处用作淬火油组合物以减少或消除反应器结垢。据信，当中间馏分用作淬火油时，TLP和经加氢处理焦油与所述中间馏分相似地作用。此外，TLP和经加氢处理焦油可以用于与蒸汽裂化工艺中的各个流出物料流混合。
有利地，各个料流用来减轻料流裂化炉，例如初级分馏塔中的下游加工设备中的结垢。此外，产物的产率更好。在常规方法中，涉及反应性自由基的不受控制的反应会导致聚合和/或焦化，从而导致产生更重质产物，例如焦油、焦炭和燃料气。
II.由SATC工艺产生的中间馏分的化学组成
SATC工艺产生的中间馏分含有的化学组成与直馏原油和相同沸点温度范围内的任何其它典型炼油厂料流不同。这种不寻常的化学组成是蒸汽裂化焦油进行不同程度的加氢裂化和加氢处理的结果。取决于裂化和加氢处理的强度，形成了许多不同类型的部分或完全饱和的芳族环分子，而它们在传统的直馏原油和/或其它重油级分提质中则不存在。所产生的特定分子组具有特殊的物理和化学性能。例如，在相同的分子量范围内，中间馏分的密度低于大多数其它类似的芳族溶剂。另外，例如，由于中间馏分的高饱和环含量，所述中间馏分具有比大多数其它类似的芳族溶剂更好的溶解性和/或与脂族分子的相容性。
SATC工艺中的加氢裂化方法将大的多核分子转化为中和/或小的单核化合物。此类化合物包括以下化合物类别的化合物：芘(I)、菲(II)、苊烯(acenaphthalene)(III)、萘(IV)、二苯并噻吩(VI)、苯并噻吩(V)、苯(V-1)和链烷烃(VIII)，如表1所示。这些分子可以具有一个或多个连接在环系上的烷基取代基。
SATC工艺中的其它主要的转化方法是加氢处理。取决于加氢处理的强度，加氢处理使芳族环部分和/或完全饱和，如表1所示。通过GC×GC-FIMS和GC×GC-FID色谱法确定SATC中间馏分中化合物类别的身份和数量(表1)。
Figure BDA0002965516140000231
Figure BDA0002965516140000241
在表1中，R是一个或多个R基，其中每个R基是C1-C10烷基。每种化合物类别的重量百分率基于中间馏分的总重量百分率(即，淬火油组合物的总重量百分率)。
如上所述，中间馏分(即，中间馏分溶剂或中间馏分再循环产物)可以再循环回到蒸汽裂化工艺中以便用作淬火油组合物和/或用于与蒸汽裂化工艺的一种或多种流出物料流混合。流出物料流中的反应性自由基被中间馏分内的物质捕获，这些物质将氢供给所述反应性自由基。结果，显著地减少(或消除)自由基引发剂的量，从而缓和烯烃聚合并最小化或消除初级分馏塔结垢。
由SATC工艺产生的中间馏分的化学组成通过GC×GC×MS确定。中间馏分中的化合物类别的确定和量化包括组合从以下一项或多项获得的信息：与标准化合物相配的停留位置；GC×GC-FID(使用火焰电离检测的GC×GC)，GC×GC-EIMS(与电子电离质谱一起使用的GC×GC)；和GC×GC-FIMS(与场离子化质谱一起使用的GC×GC)。GC×GC-FID和GC×GC-FIMS数据主要用于中间馏分中的化合物类别的分离。GC×GC-FID和GC×GC-FIMS数据主要用于组成定量。GC×GC-EIMS和GC×GC-FIMS数据主要用于中间馏分中的化合物类别的分子结构确认。用于将由SATC工艺产生的中间馏分的化合物类别分离、确认和量化的GC×GC-FID和GC×GC×MS系统描述如下。
在某些实施方案中，中间馏分组成由可供给氢浓度表征。中间馏分中的可供给氢浓度是大约0.5wt％或更高，例如大约1.0wt％或更高，例如大约1.5wt％或更高，例如大约2.0wt％或更高，例如大约2.5wt％或更高，基于所述中间馏分的总重量百分率。
在某些实施方案中，中间馏分包含表2中所示的化合物类别中的一种或多种。
表2：中间馏分中的化合物类别
Figure BDA0002965516140000261
在某些实施方案中，SATC中间馏分中每种化合物类别的重量百分率具有表3所示的重量百分率。
表3：SATC中间馏分中的化合物类别的重量百分率
Figure BDA0002965516140000262
在某些实施方案中，SATC中间馏分中每种化合物类别的重量百分率具有表4所示的重量百分率。
表4：SATC中间馏分中的化合物类别的重量百分率
Figure BDA0002965516140000271
终端用途
这里所述的工艺流出物组合物(例如，经加氢处理焦油、TLP和中间馏分)由加氢处理工艺(例如，SATC工艺)产生。这些工艺流出物组合物包括分子的特定化学类别，归因于其独特的物理和化学性能组，它们可用于实现许多独特的应用，而这些都是直馏原油精炼厂或其它重油级分升级产生的当前烃料流无法满足的。由这里所公开的SATC工艺产生的这些工艺流出物组合物可用于以下应用，例如小客车燃料、溶剂、烃溶剂、润滑油基料、传热油、船用燃料油和加热用油。
在某些实施方案中，提供了烃混合物。在某些实施方案中，烃混合物包含这里所述的任何工艺流出物组合物，例如，这里所述的任何SATC流出物组合物。在这些及其它实施方案中，烃混合物具有符合表1-4中任一个的组成，并非必要地具有93℃(200°F)-538℃(1000°F)，例如121℃(250°F)-427℃(800°F)，例如149℃(300°F)-371℃(700°F)的标准沸点范围。可以例如通过常规方法例如ASTM D7500的方法测定标准沸点分布。当终沸点大于所述标准中规定的终沸点时，标准沸点分布可以通过外推测定。
在某些实施方案中，提供了用作重质烃加工例如SATC工艺的溶剂的烃混合物。在某些实施方案中，用作重质烃加工例如溶剂辅助的焦油转化的溶剂的烃混合物包含这里描述的任何工艺流出物组合物。在这些及其它实施方案中，用作重质烃加工的溶剂的烃混合物具有符合表1-4中任一个的组成，并非必要地具有93℃(200°F)-538℃(1000°F)，例如121℃(250°F)-427℃(800°F)，例如149℃(300°F)-371℃(700°F)的标准沸点范围。
在某些实施方案中，提供了用作工业应用中使用的溶剂的烃混合物。在某些实施方案中，用作工业应用中使用的溶剂的烃混合物包含这里描述的任何工艺流出物组合物。在这些及其它实施方案中，用于工业应用的烃混合物具有符合表1-4的组成，并非必要地具有93℃(200°F)-538℃(1000°F)，例如121℃(250°F)-427℃(800°F)，例如149℃(300°F)-371℃(700°F)的标准沸点范围。
在某些实施方案中，提供了用作传热油(例如转换油)的烃混合物。在某些实施方案中，用作传热油的烃混合物包含这里描述的任何工艺流出物组合物。在这些及其它实施方案中，用作传热油的烃混合物具有符合表1-4的组成，并非必要地具有93℃(200°F)-538℃(1000°F)，例如121℃(250°F)-427℃(800°F)，例如149℃(300°F)-371℃(700°F)的标准沸点范围。
III.仪器与实验
用于GC×GC×FID和GC×GC×MS的样品是从蒸汽裂化瓦斯油(从初级分馏塔作为侧馏分回收的蒸汽裂化共产物)中取得的。所述样品含有标准沸点在大约150℃-大约430℃(例如大约300°F-大约800°F)的范围内的化合物，所述化合物典型地是具有大约C8-C28的碳数的烃。
GC×GC-FID和GC×GC×MS系统具有Agilent 7890气相色谱仪(AgilentTechnology，Wilmington，DE)，所述色谱仪配备有入口、色谱柱和火焰离子化检测器(“FID”)。使用带十六个指管盘的自动取样器的分流/无分流入口系统。二维毛细管柱系统使用弱极性第一柱(BPX-5，30m，0.25mm内径，1.0μm膜)和中极性第二柱(BPX-50，3m，0.10mm内径，0.10μm膜)(均来自SGE Analytical Science.,Austin,TX)的组合。在这两个柱之间安装了基于Zoex技术的ZX1环形射流热调节组件(Zoex Corp.,Houston,TX)，其是冷氮气冷却(液氮热交换)的“捕集-释放”环形热调节器。
GC×GC输出物分为两股料流，一股料流连接到火焰离子化检测器(“FID”)，另一股料流经由转移管线连接到质谱仪(“MS”)的离子源。使用的MS是JMS-T100GCV 4G(JEOL，Tokyo,Japan)，飞行时间质谱仪(“TOFMS”)系统(质量分辨率(全宽度半最大值)为8000，质量精度指标为5ppm)，装备有电子电离(“EI”)或场电离(“FI”)源。EI模式和FI模式之间的切换可以在5分钟内完成，而无需使用探头进行排气以改变离子源。最大采样率可以高达50Hz，这足以满足保持GC×GC分辨率所需的采样率。
将0.2μL样品通过分流/无分流(S/S)注射器以50:1的分流比在300℃下以2.0mL/分钟氦气的恒流模式注入。将烘箱以3℃/分钟的速度从45℃程序化到315℃保持90分钟的总运行时间。将热射流保持在烘箱温度以上120℃，然后保持恒定在390℃。MS转移管线和离子源分别设置为350℃和150℃。调节周期是10秒。FID检测器的采样率为100Hz，质谱仪(EI和FI模式两种)的采样率为25Hz。Agilent Chemstation提供FID的GC×GC控制和数据采集。JEOL Mass Center软件用于MS数据采集。使用从GC远程控制端口到MS外同步端口的通信电缆达到GC×GC和MS之间的同步。
使用内部开发的软件处理所述FID、EIMS和FIMS数据以便定量分析。使用“PhotoShop”(Adobe System Inc.,San Jose,CA)产生图像。
本文描述的所有文献，包括任何优先权文献和/或试验程序都在与本发明不矛盾的所有权限下引入供参考。从上述概述和特定实施方案显而易见的是，虽然已经说明和描述了实施方案的形式，但是在不脱离实施方案精神和范围的情况下可以作出各种修改。因此，不希望本公开内容受此限制。同样地，术语“包含(comprising)”认为与术语“包括(including)”同义。同样，每当组合物、元素或元素组在过渡性术语“包含”前面时，应该理解的是还考虑具有过渡性术语“基本上由......组成”、“由......组成”、“选自”或“是”在列举的组合物、元素或各元素前面的相同组合物或元素组，反之亦然，例如，术语“包含”、“基本上由......组成”、“由......组成”还包括在所述术语后面列出的元素的组合的产物。
为了简便起见，本文中仅仅明确公开了某些数值范围。然而，某一下限可以与任何其它上限组合用于限定未明确记载的范围，类似地，某一下限可以与任何其它下限组合用于限定未明确记载的范围，同样，某一上限也可以与任何上限组合用于限定未明确记载的范围。另外，即使没有明确叙述，两端点之间的每个点或单独值也包含在范围内。因此，每个点或单独值本身可作为下限或上限与其它点或单独值或其它下或上限组合用于限定未明确记载的范围。
通过引用将所有的现有技术文献结合在本文中，前提是其公开内容不与本公开内容的描述相矛盾。此外，本文引用的所有文献和参考文献(包括试验程序、出版物、专利、期刊论文等)均通过引用全文结合在本文中，前提是其公开内容不与本公开内容的描述相矛盾。
虽然已经根据许多实施方案和实施例对本公开内容进行了描述本，但是本领域技术人员在阅读本公开内容之后将会理解在不脱离本文所述的本公开内容的范围和精神的情况下可以设计其它实施方案。

Claims (33)

1.减少蒸汽裂化工艺中的反应器结垢的方法，包括：
使烃进料蒸汽裂化以获得淬火油组合物，所述淬火油组合物包含0.5wt％或更高的可供给氢浓度，基于所述淬火油组合物的总重量百分率；
将所述淬火油组合物添加到从热解炉流出的蒸汽裂化器流出物中以形成混合物；和
从所述混合物分离蒸汽裂化器焦油。
2.权利要求1的方法，还包括：
在第一加氢处理区中在催化加氢处理条件下将所分离的蒸汽裂化器焦油的至少一部分加氢处理以将所述原料的至少一部分转化成第一加氢处理产物；
从所述第一加氢处理产物分离以下物质中的一种或多种：
(i)包含≥大约1.0wt％的所述第一加氢处理产物的塔顶料流；
(ii)包含≥大约20wt％的所述第一加氢处理产物的中间馏分料流；和
(iii)包含≥大约20wt％的所述第一加氢处理产物的塔底料流；其中所述淬火油包括以下物质中的一种或多种：所述塔顶料流的至少一部分、所述中间馏分料流的至少一部分和所述塔底料流的至少一部分。
3.权利要求1或2的方法，进一步其中在将所述淬火油组合物添加到所述蒸汽裂化器流出物中之前，在至少一个传输管线交换器中将所述蒸汽裂化器流出物冷却。
4.权利要求3的方法，其中作为焦油分离鼓的塔底料流和/或初级分馏塔的塔底料流，从蒸汽裂化器流出物分离蒸汽裂化器焦油。
5.权利要求1-4中任一项的方法，其中所述淬火油组合物具有50°F-1400°F的标准沸点范围。
6.权利要求5的方法，其中所述淬火油组合物具有100°F-1400°F的标准沸点范围。
7.权利要求6的方法，其中所述淬火油组合物具有300°F-700°F的沸点。
8.权利要求1-7中任一项的方法，其中所述淬火油组合物包含加氢处理的焦油。
9.权利要求1-7中任一项的方法，其中所述淬火油组合物包含来自第一加氢处理区和第二加氢处理区中的一个或多个的总液体产物。
10.权利要求2-9中任一项的方法，还包括在第二加氢处理区中在第二催化加氢处理条件下将所述塔底料流的至少一部分加氢处理以将所述塔底料流的至少一部分转化成第二加氢处理产物，其中所述第二加氢处理产物具有1.5wt％或更低的硫含量，基于所述第二加氢处理产物的总重量。
11.权利要求2-10中任一项的方法，还包括在所述第一加氢处理区中加氢处理所述原料之前，加热所述原料。
12.权利要求2-11中任一项的方法，其中所述可供给氢浓度是1.5wt％或更高，基于所述淬火油组合物的总重量百分率。
13.权利要求2-12中任一项的方法，其中所述淬火油组合物包含具有以下式的一种或多种化合物类：
Figure FDA0002965516130000031
其中：
R是一个或多个R基，其中每个R基是C1-C10烷基。
14.权利要求1-13中任一项的方法，其中所述淬火油组合物包含具有以下式的一种或多种化合物类：
Figure FDA0002965516130000032
其中：
R是一个或多个R基，其中每个R基是C1-C10烷基。
15.权利要求1-14中任一项的方法，其中所述淬火油组合物包含具有以下式的一种或多种化合物类：
Figure FDA0002965516130000033
其中：
R是一个或多个R基，其中每个R基是C1-C10烷基。
16.权利要求1-15中任一项的方法，其中所述淬火油组合物包含具有以下式的一种或多种化合物类：
Figure FDA0002965516130000041
其中：
R是一个或多个R基，其中每个R基是C1-C10烷基。
17.权利要求13-16中任一项的方法，其中所述淬火油组合物中的每种化合物类的重量百分率是：
Figure FDA0002965516130000042
基于所述淬火油组合物的总重量百分率。
18.权利要求13-16中任一项的方法，其中所述淬火油组合物中的每种化合物类的重量百分率是：
Figure FDA0002965516130000043
基于所述淬火油组合物的总重量百分率。
19.工艺流出物组合物，包含一种或多种以下式的化合物类：
Figure FDA0002965516130000051
其中：
R是一个或多个R基，其中每个R基是C1-C10烷基。
20.权利要求19的工艺流出物组合物，其中所述淬火油组合物中的每种化合物类的重量百分率是：
Figure FDA0002965516130000052
基于所述淬火油组合物的总重量百分率。
21.权利要求19的工艺流出物组合物，其中所述淬火油组合物中的每种化合物类的重量百分率是：
Figure FDA0002965516130000061
基于所述淬火油组合物的总重量百分率。
22.烃混合物，包含：
权利要求19-21中任一项的工艺流出物组合物。
23.用于重质烃加工的烃混合物，包含：权利要求19-21中任一项的工艺流出物组合物。
24.溶剂，包含：
权利要求19-21中任一项的工艺流出物组合物。
25.用于工业应用的溶剂，包含：
权利要求19-21中任一项的工艺流出物组合物。
26.传热油，包含：
权利要求19-21中任一项的工艺流出物组合物。
27.权利要求19-21中任一项的工艺流出物，其中所述工艺流出物是来自加氢处理工艺的流出物。
28.蒸汽裂化工艺，包括：
(a)将烃进料蒸汽裂化以制备蒸汽裂化器流出物；
(b)将淬火油组合物添加到所述蒸汽裂化器流出物中以制备经淬火混合物，其中所述淬火油组合物包含0.5wt％或更高的可供给氢浓度，基于所述淬火油组合物的总重量百分率；
(c)从所述经淬火混合物分离蒸汽裂化器焦油；
(d)在第一加氢处理区中在催化加氢处理条件下将所分离的蒸汽裂化器焦油的至少一部分加氢处理以制备包含经加氢处理蒸汽裂化器焦油的第一加氢处理器产物；
(e)从所述第一加氢处理器产物分离所述经加氢处理蒸汽裂化器焦油的至少一部分；和
(f)将所分离的经加氢处理蒸汽裂化器焦油的至少一部分转移至步骤(b)，其中所述淬火油组合物包含所转移的经加氢处理蒸汽裂化器焦油的至少一部分。
29.蒸汽裂化工艺，包括：
(a)将烃进料蒸汽裂化以制备蒸汽裂化器流出物；
(b)将淬火油组合物添加到所述蒸汽裂化器流出物中以制备经淬火混合物，其中所述淬火油组合物包含0.5wt％或更高的可供给氢浓度，基于所述淬火油组合物的总重量百分率；
(c)从所述经淬火混合物分离蒸汽裂化器焦油；
(d)在第一加氢处理区中在催化加氢处理条件下将所分离的蒸汽裂化器焦油的至少一部分加氢处理以制备包含经加氢处理蒸汽裂化器焦油的第一加氢处理器产物；
(e)从所述第一加氢处理器产物分离所述经加氢处理蒸汽裂化器焦油的至少一部分；和
(f)从所述第一加氢处理器产物分离：
(i)包含≥大约1.0wt％的所述第一加氢处理产物的塔顶料流；
(ii)包含≥大约20wt％的所述第一加氢处理产物的主要液相中间馏分料流；和
(iii)包含≥大约20wt％的所述第一加氢处理产物的塔底料流；
(g)将所述中间馏分料流分配成至少第一和第二部分；
(h)将所述第一部分转移至步骤(d)，其中所述催化加氢处理条件包括将所分离的蒸汽裂化器焦油的至少一部分与所转移的第一部分的至少一部分结合；和将所述第二部分转移至步骤(b)，其中所述淬火油组合物包含所转移的第二部分的至少一部分。
30.蒸汽裂化工艺，包括：
(a)将烃进料蒸汽裂化以制备蒸汽裂化器流出物；
(b)将淬火油组合物添加到所述蒸汽裂化器流出物中以制备经淬火混合物，其中所述淬火油组合物包含0.5wt％或更高的可供给氢浓度，基于所述淬火油组合物的总重量百分率；
(c)从所述经淬火混合物分离蒸汽裂化器焦油；
(d)在第一加氢处理区中在催化加氢处理条件下将所分离的蒸汽裂化器焦油的至少一部分加氢处理以制备包含经加氢处理蒸汽裂化器焦油的第一加氢处理器产物；
(e)从所述第一加氢处理器产物分离所述经加氢处理蒸汽裂化器焦油的至少一部分；和
(f)从所述第一加氢处理器产物分离：
(i)包含≥大约1.0wt％的所述第一加氢处理产物的塔顶料流；
(ii)包含≥大约20wt％的所述第一加氢处理产物的主要液相中间馏分料流；和
(iii)包含≥大约20wt％的所述第一加氢处理产物的塔底料流；
(g)将所述中间馏分的至少一部分转移至步骤(d)，其中所述催化加氢处理条件包括将所分离的蒸汽裂化器焦油的至少一部分与所转移的中间馏分的至少一部分结合；和
(h)将所述塔底料流的至少一部分转移至步骤(b)，其中所述淬火油组合物包含所转移的塔底料流的至少一部分。
31.权利要求28-30中任一项的方法，还包括在步骤(b)之前，将所述蒸汽裂化器流出物间接冷却。
32.权利要求28-31中任一项的方法，其中在至少一个焦油分离鼓和/或至少一个初级分馏塔中进行步骤(c)。
33.蒸汽裂化设备，包括：
(a)具有与至少一个导管流体连通的至少一个出口的蒸汽裂化炉，所述出口和导管经配置用于将蒸汽裂化器流出物引导离开所述蒸汽裂化炉，
(b)至少一个与所述导管流体连通的淬火接管，所述淬火接管经配置用于将淬火油组合物导入所述导管中的所述蒸汽裂化器流出物中以形成经淬火混合物；
(c)具有至少一个入口和至少一个出口的分离段，其中(i)所述分离段经配置用来从所述经猝灭流出物分离蒸汽裂化器焦油，(ii)所述入口与所述导管流体连通并经配置用来接收所述经淬火混合物，和(ii)所述出口经配置用来将所分离的蒸汽裂化器焦油引导入第二导管；
(d)配置用于转化所述蒸汽裂化器焦油以制备加氢处理器流出物的加氢处理器，其中所述加氢处理器具有(i)经配置用来从所述第二导管接收所述蒸汽裂化器焦油的至少一部分的第一入口，和(ii)至少一个与第三导管流体连通的出口；和
(e)第二分离段，其具有配置用来从所述第三导管接收所述加氢处理器流出物的至少一部分的入口、与第四导管流体连通的第一出口和与第五导管流体连通的第二出口，其中所述第二分离段经配置用来(i)从所述加氢处理器流出物分离中间馏分，和将所分离的中间馏分的至少一部分转移至所述第四导管，和(ii)从所述加氢处理器流出物分离加氢处理的焦油，和将所述加氢处理的焦油的至少一部分转移至所述第五导管；
(f)所述第四导管与所述加氢处理器的第二入口的流体接管，其经配置用来将所述中间馏分的第一部分转移到所述加氢处理器中；和
(g)所述第四导管和/或第五导管与所述淬火接管的流体接管，其经配置用来将(i)所述中间馏分的第二部分和/或(ii)所述加氢处理的焦油的至少一部分转移至所述淬火接管。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115960286B (zh) * 2022-12-23 2023-11-03 常州瑞华化工工程技术股份有限公司 一种用于发泡聚苯乙烯反应取样的控制系统及控制方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5443715A (en) * 1990-05-02 1995-08-22 Exxon Chemical Patents Inc. Method for upgrading steam cracker tars
US20130264246A1 (en) * 2010-06-29 2013-10-10 Exxonmobil Research And Engineering Company High viscosity high quality group ii lube base stocks
US20140061100A1 (en) * 2012-08-31 2014-03-06 James R. Lattner Process for Reducing the Asphaltene Yield and Recovering Waste Heat in a Pyrolysis Process by Quenching with a Hydroprocessed Product

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA818586A (en) 1969-07-22 A. Michalowicz William Process for preparing anthracene from phenanthrene
US4324643A (en) * 1980-08-26 1982-04-13 Occidental Research Corporation Pyrolysis process for producing condensed stabilized hydrocarbons
US5206176A (en) 1990-10-02 1993-04-27 Massachusetts Institute Of Technology Detection and control of aromatic compounds in combustion effluent
US8083931B2 (en) 2006-08-31 2011-12-27 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Upgrading of tar using POX/coker
US20080185316A1 (en) * 2007-02-06 2008-08-07 Baker Hughes Incorporated Method for Reducing Quench Oil Fouling in Cracking Processes
US8197668B2 (en) * 2009-07-09 2012-06-12 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Process and apparatus for upgrading steam cracker tar using hydrogen donor compounds
US9090835B2 (en) * 2012-08-31 2015-07-28 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Preheating feeds to hydrocarbon pyrolysis products hydroprocessing
US9777227B2 (en) 2014-04-30 2017-10-03 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Upgrading hydrocarbon pyrolysis products
WO2015183411A2 (en) * 2014-05-30 2015-12-03 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Upgrading pyrolysis tar
WO2015195190A1 (en) * 2014-06-20 2015-12-23 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Pyrolysis tar upgrading using recycled product
WO2016069057A1 (en) * 2014-10-29 2016-05-06 Exonmobil Chemical Patents Inc. Upgrading hydrocarbon pyrolysis products
US10597592B2 (en) 2016-08-29 2020-03-24 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Upgrading hydrocarbon pyrolysis tar
CN110072975B (zh) * 2016-12-16 2021-11-30 埃克森美孚化学专利公司 热解焦油预处理
WO2018111574A1 (en) 2016-12-16 2018-06-21 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Pyrolysis tar pretreatment
US10894924B2 (en) * 2017-07-14 2021-01-19 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Multi-stage upgrading of hydrocarbon pyrolysis tar using recycled interstage product
WO2019164673A1 (en) * 2018-02-23 2019-08-29 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Hydrocarbon pyrolysis processes
US11401473B2 (en) * 2018-08-30 2022-08-02 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Process to maintain high solvency of recycle solvent during upgrading of steam cracked tar
CN112888765A (zh) * 2018-10-25 2021-06-01 埃克森美孚化学专利公司 来自蒸汽裂解焦油的固体的溶剂和温度辅助溶解
US11286435B2 (en) * 2018-11-07 2022-03-29 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Process for C5+ hydrocarbon conversion
CN112955528B (zh) * 2018-11-07 2022-12-20 埃克森美孚化学专利公司 C5+烃转化方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5443715A (en) * 1990-05-02 1995-08-22 Exxon Chemical Patents Inc. Method for upgrading steam cracker tars
US20130264246A1 (en) * 2010-06-29 2013-10-10 Exxonmobil Research And Engineering Company High viscosity high quality group ii lube base stocks
US20140061100A1 (en) * 2012-08-31 2014-03-06 James R. Lattner Process for Reducing the Asphaltene Yield and Recovering Waste Heat in a Pyrolysis Process by Quenching with a Hydroprocessed Product

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