DE102014006327A1 - Process and plant for the extraction of crude oil products - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Verfahren zur Gewinnung von Rohölprodukten vorgeschlagen, bei dem aus einem ersten Rohölstrom (b) ein gasförmiger Strom (d) gebildet und der gasförmige Strom (d) zumindest zum Teil einem Dampfspaltverfahren (1) unterworfen wird, wobei in dem Dampfspaltverfahren (1) ein Spaltgasstrom (e) erzeugt wird, der zumindest zum Teil unter Erhalt eines Quenchabstroms (g) mit einem flüssigen Kohlenwasserstoffstrom (f) gequencht wird. Es ist dabei vorgesehen, zumindest ein Teil des Quenchabstroms (g) zusammen mit einem zweiten Rohölstrom (c) unter Erhalt von Destillationsabströmen (h, i, k, p, r) destillativ aufzutrennen (5, 8). Eine zur Durchführung des Verfahrens eingerichtete Anlage (100) ist ebenfalls Gegenstand der Erfindung.A process for the recovery of crude oil products is proposed in which a gaseous stream (d) is formed from a first crude stream (b) and the gaseous stream (d) is subjected at least in part to a steam cracking process (1), wherein in the steam cracking process (1 ) a quenching gas stream (e) is generated which is at least partially quenched to give a quenching effluent (g) with a liquid hydrocarbon stream (f). It is provided that at least part of the Quenchabstroms (g) together with a second crude oil stream (c) to obtain distillation effluents (h, i, k, p, r) by distillation separate (5, 8). An installation (100) set up for carrying out the method is likewise the subject of the invention.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zur Gewinnung von Rohölprodukten gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.The invention relates to a method and a plant for the production of crude oil products according to the preambles of the independent claims.
Stand der TechnikState of the art
Rohöl wird in bekannten Raffinerieverfahren zunächst entsalzt und nach Erwärmung einer fraktionierten Destillation bei Atmosphärendruck (nachfolgend als atmosphärische Destillation bezeichnet) unterworfen. Der verbleibende sogenannte atmosphärische Rückstand wird einer Vakuumdestillation zugeführt.Crude oil is first desalinated in known refinery processes and, after heating, subjected to fractional distillation at atmospheric pressure (hereinafter referred to as atmospheric distillation). The remaining so-called atmospheric residue is fed to a vacuum distillation.
Nicht sämtliche der bei der atmosphärischen Destillation und der Vakuumdestillation gewonnenen Fraktionen sind jedoch gewinnbringend nutzbar. Ein Teil der darin enthaltenen Verbindungen kann daher beispielsweise katalytisch umgesetzt und auf diese Weise aufgewertet werden. Dies gelingt jedoch nicht immer vollständig. Auch eine thermische Umsetzung von Rohölkomponenten durch Dampfspalten (engl. Steam Cracking) ist bekannt.However, not all of the fractions obtained in atmospheric distillation and vacuum distillation are profitable. A part of the compounds contained therein can therefore be catalytically converted, for example, and upgraded in this way. However, this does not always succeed completely. A thermal conversion of crude oil components by steam cracking (engl. Steam Cracking) is also known.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, entsprechende Verfahren und Vorrichtungen zu verbessern und insbesondere die Ausbeute an hochwertigen Rohölprodukten zu erhöhen.The object of the invention is to improve corresponding methods and devices and in particular to increase the yield of high-grade crude oil products.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren und eine Anlage gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Ausgestaltungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.This object is achieved by a method and a system according to the features of the independent claims. Embodiments are the subject of the respective subclaims and the following description.
Zu den nachfolgend verwendeten Begriffen und zu technischen Details der eingesetzten Verfahren sei auf einschlägige Fachliteratur verwiesen (siehe beispielsweise
Verfahren zum Dampfspalten (engl. Steam Cracking) werden in der Regel mittels Rohrreaktoren durchgeführt, deren Reaktionsrohre, die sogenannten Coils, einzeln oder gruppenweise unter gleichen oder unterschiedlichen Bedingungen betrieben werden können. Unter gleichen oder vergleichbaren Bedingungen betriebene Reaktionsrohre oder Gruppen von Reaktionsrohren, aber auch unter einheitlichen Bedingungen betriebene Rohrreaktoren insgesamt, werden nachfolgend jeweils als Spaltöfen bezeichnet. Ein Spaltofen ist im hier verwendeten Sprachgebrauch also eine zum Dampfspalten verwendete bauliche Einheit, in der gleiche oder vergleichbare Reaktionsbedingungen vorliegen. Eine Anlage zum Dampfspalten kann einen oder mehrere Spaltöfen umfassen.Steam cracking processes are generally carried out by means of tube reactors whose reaction tubes, the so-called coils, can be operated individually or in groups under the same or different conditions. Reaction tubes operated under identical or comparable conditions or groups of reaction tubes, but also tube reactors operated under uniform conditions, are referred to below as "cracking furnaces". In the language used here, a cracking furnace is therefore a structural unit used for steam cracking in which identical or comparable reaction conditions are present. A steam cracking plant may comprise one or more cracking furnaces.
Unter einem Spaltgasstrom wird hier ein gasförmiger Strom verstanden, der aus dem Abstrom eines oder mehrerer Spaltöfen gebildet wird. Der Spaltgasstrom (engl. auch als Cracker Effluent bezeichnet) wird in einem ersten Abkühlschritt typischerweise in einem Spaltgaskühler, beispielsweise einem Linearkühler (engl. Transfer Line Exchanger, TLE) mit Kühlwasser und anschließend in einem zweiten Abkühlschritt durch Quenchen, d. h. Mischen mit einem flüssigen Kohlenwasserstoffstrom, abgekühlt.A fission gas stream is understood here to mean a gaseous stream which is formed from the effluent of one or more cracking furnaces. The cracked gas stream (also referred to as cracker effluent) is typically, in a first cooling step, quenched in a quench cooler, such as a transfer line exchanger (TLE), with cooling water and then in a second cooling step. H. Mix with a liquid hydrocarbon stream, cooled.
In der Fachliteratur wird bisweilen auch der erste Abkühlschritt, d. h. die Abkühlung des Spaltgases mit Kühlwasser, beispielsweise in dem Spaltgaskühler, als Quenchen bezeichnet. In diesem ersten Abkühlschritt wird das Spaltgas jedoch nur indirekt abgekühlt und nicht, wie in dem zweiten Abkühlschritt, mit einem flüssigen Kohlenwasserstoffstrom vermischt. Der zweite Abkühlschritt kann der besseren Unterscheidbarkeit halber daher auch als Ölquench bezeichnet werden. Der durch die Vereinigung des Spaltgasstroms mit dem zum Quenchen verwendeten flüssigen Strom gebildete Strom wird hier als Quenchabstrom bezeichnet.In the literature, sometimes the first cooling step, i. H. the cooling of the quenching gas with cooling water, for example in the quench cooler, referred to as quenching. However, in this first cooling step, the cracked gas is only indirectly cooled and not mixed, as in the second cooling step, with a liquid hydrocarbon stream. The second cooling step may therefore also be referred to as oil quench for better distinctness. The stream formed by combining the cracked gas stream with the liquid stream used for quenching is referred to herein as quench effluent.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die Erfindung schlägt ein Verfahren zur Gewinnung von Rohölprodukten vor, bei dem aus einem ersten Rohölstrom ein gasförmiger Strom gebildet und der gasförmige Strom zumindest zum Teil einem Dampfspaltverfahren unterworfen wird. In dem Dampfspaltverfahren wird ein Spaltgasstrom erzeugt.The invention proposes a method for recovering crude oil products in which a gaseous stream is formed from a first crude oil stream and the gaseous stream is at least partially subjected to a steam cracking process. In the steam cracking process, a split gas flow is generated.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann zumindest ein Teil des bei der Verdampfung des Rohöls gebildeten gasförmigen Stroms alleine oder nach Vereinigung mit einem oder mehreren weiteren Strömen, beispielsweise einem oder mehreren Recycleströmen, einem oder mehreren Spaltöfen zugeführt werden. Sind mehrere Spaltöfen vorhanden, können diese auch mit unterschiedlichen Strömen beschickt werden. Wie allgemein bekannt, erfolgt die Beschickung der Spaltöfen dabei jeweils nach Zugabe von Wasserdampf.In the context of the present invention, at least part of the gaseous stream formed during the evaporation of the crude oil may be supplied to one or more cracking furnaces alone or after being combined with one or more further streams, for example one or more recycle streams. If several cracking furnaces are present, they can also be charged with different currents. As is generally known, the charging of the cracking furnaces takes place in each case after the addition of water vapor.
Der erhaltene Spaltgasstrom wird zumindest zum Teil unter Erhalt eines Quenchabstroms mit einem flüssigen Kohlenwasserstoffstrom gequencht. Die vorliegende Erfindung schlägt dabei vor, zumindest einen Teil des Quenchabstroms zusammen mit einem zweiten Rohölstrom unter Erhalt von Destillationsabströmen destillativ aufzutrennen.The resulting cracked gas stream is at least partially quenched to give a quench effluent stream with a liquid hydrocarbon stream. The present invention proposes at least a portion of the Quenchabstroms together with a second crude oil stream to obtain distillate separated by distillation.
Da der Quenchabstrom einen beträchtlichen Anteil fein verteilter Öltröpfchen aus dem zum Quenchen verwendeten flüssigen Strom und schwer siedende Komponenten (Öle, Teere und dergleichen) enthält, wird er in herkömmlichen Dampfspaltverfahren zunächst in einer sogenannten Ölsäule von entsprechenden Komponenten befreit. Erst stromab der Ölsäule kann ein entsprechender Strom den bekannten Trennstufen zur Gewinnung der Kohlenwasserstoffprodukte aus dem Spaltgas zugeführt werden. Erfindungsgemäß werden jedoch die genannten Komponenten aus dem Quenchabstrom in der anschließenden destillativen Auftrennung, der der Quenchabstrom zusammen mit dem zweiten Rohölstrom unterworfen wird, entfernt und gehen in die entsprechende(n) Fraktion(en) über.Since the Quenchabstrom contains a considerable proportion of finely divided oil droplets from the quenching liquid stream and heavy components (oils, tars and the like), it is first freed in conventional steam cracking process in a so-called oil column of corresponding components. Only downstream of the oil column, a corresponding stream of the known separation stages for recovering the hydrocarbon products from the cracking gas can be supplied. According to the invention, however, the said components from the Quenchabstrom in the subsequent separation by distillation, which is subjected to the Quenchabstrom together with the second crude oil stream, removed and go into the corresponding (s) fraction (s).
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, den erwähnten gasförmigen Strom durch Verdampfen aus dem ersten Rohölstrom zu bilden, wobei ein bei dem Verdampfen flüssig verbleibender Anteil des Rohölstroms zumindest zum Teil zur Bildung des zum Quenchen verwendeten flüssigen Kohlenwasserstoffstroms verwendet wird. Durch das Quenchen mit dem bei der Verdampfung des Rohölstroms verbleibenden flüssigen Anteil, oder einem entsprechenden Teil hiervon, sind in dem Quenchabstrom nur solche (schwereren) Komponenten enthalten, wie sie sich auch in herkömmlichen Rohölströmen wiederfinden, die der atmosphärischen Destillation unterworfen werden. Der bei der Verdampfung des Rohölstroms verbleibende flüssige Anteil kann vor seiner Verwendung auch abgekühlt werden, wobei seine Wärme auch auf andere Ströme übertragen werden kann.A particularly advantageous embodiment of the invention provides to form said gaseous stream by evaporation from the first crude oil stream, wherein a portion of the crude oil stream remaining liquid during the evaporation is used at least in part to form the liquid hydrocarbon stream used for quenching. By quenching with the liquid fraction remaining at the evaporation of the crude oil stream, or a corresponding part thereof, in the Quenchabstrom only those (heavier) components are contained, as they are also found in conventional crude oil streams, which are subjected to atmospheric distillation. The remaining in the evaporation of the crude oil stream liquid fraction can also be cooled before its use, with its heat can be transferred to other streams.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren, in denen ein Quenchölkreislauf vorgesehen ist, wird in dieser Ausgestaltung der Erfindung also der zum Quenchen verwendete flüssige Kohlenwasserstoffstrom nur einmal zum Quenchen verwendet. Ein großer Vorteil dieser Verfahrensvariante besteht daher darin, dass für den Quench kein Ölkreislauf benötigt wird, in dem das Öl durch chemische Reaktionen üblicherweise sehr stark altert, stark an Viskosität zunimmt, und dadurch stark an Wert verliert. In der genannten Verfahrensvariante spielen solche Alterungsreaktionen aus den erläuterten Gründen keine Rolle. Ein weiterer Vorteil, der sich aus dem Verzicht auf einen Ölkreislauf ergibt, ist der, dass beispielsweise die herkömmlicherweise vorgesehene Wärmerückgewinnung aus dem Spaltgas durch aufwendige Wärmetascher im Ölkreislauf entfällt und die Wärme über den Quenchabstrom direkt einem anderen Verbraucher zugeführt werden kann. Die Wärme kann beispielsweise zum (Vor-)Heizen der in der atmosphärischen Destillation eingesetzten Ströme verwendet werden.In contrast to conventional methods in which a quench oil circuit is provided, in this embodiment of the invention, therefore, the liquid hydrocarbon stream used for quenching is used only once for quenching. A great advantage of this process variant is therefore that no oil circuit is needed for the quench, in which the oil usually ages very strongly by chemical reactions, increases greatly in viscosity, and thereby greatly decreases in value. In the said process variant, such aging reactions do not play a role for the reasons explained. Another advantage that results from not using an oil circuit, is that, for example, the conventionally provided heat recovery from the cracking gas eliminated by consuming heat ashtray in the oil circuit and the heat can be fed via the Quenchabstrom directly another consumer. The heat can be used, for example, for (pre) heating the streams used in the atmospheric distillation.
Wie erwähnt wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung zumindest ein Teil des Quenchabstroms zusammen mit einem weiteren Rohölstrom unter Erhalt von Destillationsabströmen destillativ aufgetrennt. Diese destillative Auftrennung erfolgt vorteilhafterweise zunächst in einer zur fraktionierten Destillation bei Atmosphärendruck eingerichteten Destillationssäule, wie sie auch in einer herkömmlichen Raffinerieanlage verwendet wird. Der atmosphärischen Destillation kann sich eine Vakuumdestillation in einer hierfür eingerichteten Destillationssäule anschließen. Alle bei der Destillation (beispielsweise der atmosphärischen Destillation und/oder der Vakuumdestillation) gebildeten Ströme (Schnitte, Fraktionen) werden hier als Destillationsabströme bezeichnet.As mentioned, in the context of the present invention, at least part of the quench effluent is separated by distillation together with another stream of crude oil to obtain distillate effluents. This distillative separation is advantageously carried out initially in a distillation column for fractional distillation at atmospheric distillation, as it is also used in a conventional refinery. The atmospheric distillation may be followed by a vacuum distillation in a distillation column equipped therefor. All streams (cuts, fractions) formed in the distillation (for example, atmospheric distillation and / or vacuum distillation) are referred to herein as distillation effluents.
Mit anderen Worten schlägt die vorliegende Erfindung in einer vorteilhaften Ausgestaltung vor, den Quenchabstrom, wie herkömmliche Rohölströme auch, zunächst in einer atmosphärischen Destillation zu bearbeiten. Bei der atmosphärischen Destillation gehen die Produkte des Dampfspaltverfahrens, beispielsweise Ethylen und andere leichte Kohlenwasserstoffe, in den Kopfstrom der Destillationssäule über. Gleichzeitig können in dieser Destillationssäule die klassischen Schnitte des Rohölstroms (und des zum Quenchen verwendeten flüssigen Stroms) erzeugt werden.In other words, in an advantageous embodiment, the present invention proposes to treat the quench effluent, like conventional crude oil streams, first in an atmospheric distillation. In atmospheric distillation, the products of the steam cracking process, such as ethylene and other light hydrocarbons, pass into the top stream of the distillation column. At the same time, the classical sections of the crude oil stream (and the liquid stream used for quenching) can be produced in this distillation column.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden also die herkömmlicherweise in einem Dampfspaltverfahren eingesetzte Ölsäule und die in einem herkömmlichen Raffinerieprozess eingesetzte Destillationssäule zur atmosphärischen Destillation funktionell zusammengelegt. Die vom Kopf oder aus einem oberen Bereich der Säule zur atmosphärischen Destillation abgezogenen Produkte des Dampfspaltverfahrens können zusammen mit entsprechenden leichten Produkten aus dem Rohölstrom, soweit vorhanden, den üblicherweise der Ölsäule eines Dampfspaltverfahrens nachgeschalteten Schritten zur Aufbereitung des Spaltgases unterworfen werden.In the context of the present invention, therefore, the oil column conventionally used in a steam cracking process and the distillation column used for atmospheric distillation in a conventional refinery process are functionally combined. The products of the steam cracking process withdrawn from the top or from the top of the atmospheric distillation column may be subjected, together with corresponding light products from the crude oil stream, if present, to the post-cracking gas separation steps usually following the oil column of a steam cracking process.
Beispielsweise kann hierbei zunächst eine Wasserwäsche eingesetzt werden, in der das in einem entsprechenden Strom ggf. noch enthaltene Naphtha in flüssiger Form abgeschieden wird. Nach der Wasserwäsche verbleiben typischerweise Kohlenwasserstoffe mit einem bis vier Kohlenstoffatomen in der Gasphase. Diese können anschließend bekannten Trennsequenzen (Demethanizer First, Deethanizer First usw.; zu Details sei auf die zitierte Fachliteratur verwiesen) unterworfen werden.For example, in this case, first of all a water wash can be used, in which the naphtha which may possibly still be contained in a corresponding stream is deposited in liquid form. After washing with water, hydrocarbons having one to four carbon atoms typically remain in the gas phase. These can then be subjected to known separation sequences (Demethanizer First, Deethanizer First, etc., for details, see the cited technical literature).
Die in der Säule zur atmosphärischen Destillation anfallenden weiteren Destillationsabströme setzen sich aus schwereren Kohlenwasserstoffen zusammen, die überwiegend aus dem ungespaltenen Rohöl bzw. dem zum Quenchen verwendeten flüssigen Strom stammen. Hierbei handelt es sich beispielsweise um sogenanntes atmosphärisches Gasöl (engl. Atmospheric Gas Oil, AGO) und die erwähnten atmosphärischen Rückstände.The resulting in the column for atmospheric distillation further distillation effluents are composed of heavier hydrocarbons derived predominantly from the uncleaved crude oil or the liquid stream used for quenching. These are, for example, so-called atmospheric gas oil (English: Atmospheric Gas Oil, AGO) and the mentioned atmospheric residues.
Weitere Vorteile können erzielt werden, wenn bestimmte, beispielsweise in dem Spaltgas oder in dem weiteren Rohölstrom enthaltene, Kohlenwasserstoffe erneut dem Dampfspaltverfahren unterworfen werden. Derartige, dem Dampfspaltverfahren erneut unterworfene Ströme werden als Recycleströme bezeichnet. Recycleströme können vereinigt und gemeinsam oder getrennt voneinander, ggf. zusammen mit Frischeinsätzen, gleichen oder unterschiedlichen Spaltöfen zugeführt werden. Als Frischeinsatz wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung der bereits erläuterte, bei der Verdampfung des Rohölstroms gebildete gasförmige Strom eingesetzt, es können jedoch auch andere, von der Anlagengrenze zugeführte Ströme eingesetzt werden.Further advantages can be achieved if certain hydrocarbons, for example contained in the cracked gas or in the further crude oil stream, are again subjected to the steam cracking process. Such streams subjected to the steam cracking process are referred to as recycle streams. Recycled streams can be combined and fed together or separately, possibly together with fresh inserts, identical or different cracking furnaces. As a fresh use of the present invention, the already explained, formed in the evaporation of the crude oil stream gaseous stream is used, but it can also be used other, supplied from the plant boundary streams.
Die Abtrennung der als Recycleströme vorgesehenen Fraktionen kann beispielsweise in den üblichen Trenneinrichtungen, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung ähnlich wie in herkömmlichen Dampfspaltverfahren vorgesehen sind, erfolgen. Auf eine separate Abtrennung entsprechender leichter Anteile, wie sie herkömmlicherweise in einer Raffinerie erfolgt, kann daher verzichtet werden. Derartige leichte Anteile müssen, weil sie dem Dampfspaltverfahren als Recycleströme zugeführt werden können, nicht wie in herkömmlichen Raffinerieanlagen in Tanks gespeichert werden. Wie auch nachfolgend noch erläutert, können die in entsprechenden Strömen enthaltenen Verbindungen auch zumindest teilweise weiter umgesetzt werden.The separation of the fractions provided as recycle streams can be carried out, for example, in the customary separation devices which are provided in the context of the present invention, similar to conventional steam-splitting processes. Separate separation of corresponding light fractions, as conventionally carried out in a refinery, can therefore be dispensed with. Such light fractions, because they can be fed to the steam cracking process as recycle streams, need not be stored in tanks as in conventional refinery plants. As also explained below, the compounds contained in corresponding streams can also be at least partially further implemented.
Insgesamt ergibt sich durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen der Vorteil, dass auf eine Ölsäule verzichtet werden kann, und dass kein Pyrolyseöl und kein Pyrolysebenzin als separate Produkte anfallen. Die herkömmlicherweise in das Pyrolyseöl und das Pyrolysebenzin übergehenden Verbindungen finden sich beim Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens in den entsprechenden Destillationsabströmen (beispielsweise aus der atmosphärischen Destillation und der Vakuumdestillation) wieder.Overall, the measures according to the invention provide the advantage that it is possible to dispense with an oil column, and that no pyrolysis oil and no pyrolysis gasoline are produced as separate products. The compounds which conventionally pass into the pyrolysis oil and the pyrolysis gasoline are found again in the use of the process according to the invention in the corresponding distillation effluents (for example from the atmospheric distillation and the vacuum distillation).
Das erfindungsgemäße Verfahren kann durch die Rückführung aller nicht als Produkte erwünschter Destillationsabströme auch derart ausgestaltet werden, dass es nicht mehr zur Produktion typischer Raffinerieprodukte wie Benzin, Diesel, Heizöl etc. kommt. Die genannten Komponenten können, beispielsweise nach entsprechender Behandlung wie Hydrotreaten oder (mildem) Hydrocracken, gemeinsam oder getrennt voneinander, als Einsatz für das Dampfspaltverfahren verwendet werden. In einem solchen Fall können aus dem eingesetzten Rohöl beispielsweise ausschließlich Ethylen, Propylen, Butadien, Aromaten und Hochdruckdampf bzw. Elektrizität gewonnen werden. Diese Variante erweist sich als ausgesprochen wirtschaftlich. Das erfindungsgemäße Verfahren kann flexibel an den jeweiligen Bedarf entsprechender Verbindungen angepasst werden. Die vorliegende Erfindung ermöglicht ferner eine besonders effektive Nutzung der in einem Dampfspaltverfahren erzeugten Abwärme. Diese kann zunächst zum Vorwärmen des Rohölstroms verwendet werden, dessen verdampfter Anteil anschließend dem Dampfspaltverfahren unterworfen wird. Weitere Abwärme kann beispielsweise auch zum Erwärmen des weiteren Rohölstroms verwendet werden, der anschließend in die Destillationssäule zur atmosphärischen Destillation eingespeist wird. Insgesamt ergeben sich damit eine vorteilhafte Energieintegration und eine Verringerung der abzuführenden Abwärme. Auch der Spaltgaskühler kann in einen entsprechenden Wärmerückgewinnungskreislauf eingebunden werden, indem beispielsweise dort erzeugter Dampf zur Beheizung des Rohölstroms verwendet wird.The process according to the invention can also be configured by recycling all distillation effluents which are not desired as products, such that production of typical refinery products such as gasoline, diesel, heating oil etc. no longer occurs. The said components may be used, for example after appropriate treatment such as hydrotreats or (mild) hydrocracking, together or separately, as an insert for the steam cracking process. In such a case, for example, exclusively ethylene, propylene, butadiene, aromatics and high-pressure steam or electricity can be obtained from the crude oil used. This variant proves to be extremely economical. The method according to the invention can be flexibly adapted to the respective requirements of corresponding compounds. The present invention further enables a particularly effective utilization of the waste heat generated in a steam cracking process. This can first be used to preheat the crude oil stream, the vaporized portion of which is then subjected to the steam cracking process. Further waste heat may, for example, also be used to heat the further stream of crude oil, which is then fed to the distillation column for atmospheric distillation. Overall, this results in an advantageous energy integration and a reduction in the dissipated waste heat. Also, the quench cooler can be integrated into a corresponding heat recovery circuit, for example, by steam generated there is used to heat the crude oil stream.
Die destillative Auftrennung des Quenchabstroms zusammen mit dem weiteren Rohölstrom erfolgt, wie erläutert, vorteilhafterweise zunächst bei Atmosphärendruck und anschließend im Vakuum, so dass zur Destillation auf bekannte Verfahren der Raffinerietechnik zurückgegriffen werden kann und entsprechende Verfahren zur Behandlung der Destillationsabströme weiter genutzt werden können.The distillation separation of Quenchabstroms together with the other crude oil stream, as explained, advantageously first at atmospheric pressure and then in vacuo, so that can be used for distillation on known methods of refinery technology and appropriate methods for the treatment of the distillation effluents can be used.
Wie bereits erwähnt, können die Destillationsabströme oder hiervon abgeleitete Ströme zumindest zum Teil ebenfalls dem Dampfspaltverfahren unterworfen werden. Abgeleitete Ströme können dabei beispielsweise jeweils durch Abzweigen eines Teilstroms, Vereinigen mit anderen Strömen, chemisches oder physikalisches Umsetzen zumindest einiger Komponenten in entsprechenden Strömen, Erwärmen, Abkühlen, Verdampfen, Kondensieren usw. gebildet werden.As already mentioned, the distillation effluents or streams derived therefrom may also be at least partially subjected to the steam cracking process. In each case, diverted streams can be formed in each case by branching off a partial stream, combining with other streams, chemically or physically reacting at least some components in appropriate streams, heating, cooling, evaporating, condensing, etc.
Mit besonderem Vorteil können entsprechende abgeleitete Ströme durch Hydrocrackverfahren gebildet werden. In derartigen Verfahren werden die Destillationsabströme, gegebenenfalls nach vorheriger weiterer Auftrennung und/oder Aufbereitung, teilweise oder vollständig katalytisch hydriert und zumindest teilweise gecrackt. Auf diese Weise können als Ofeneinsätze unerwünschte ungesättigte Kohlenwasserstoffe zu gesättigten Kohlenwasserstoffen umgewandelt und erneut unter Bildung von Wertprodukten in dem Dampfspaltverfahren umgesetzt werden.With particular advantage corresponding derived streams can be formed by hydrocracking. In such processes, the distillation effluents, if appropriate after prior further separation and / or treatment, are partially or fully catalytically hydrogenated and at least partially cracked. In this way, as furnace inserts, undesired unsaturated hydrocarbons can be converted to saturated hydrocarbons and reacted again to form value products in the steam cracking process.
Bei den Recycleströmen kann es sich insbesondere um durch Hydrotreatment und/oder Hydrocracken behandeltes atmosphärisches Gasöl (engl. Atmospheric Gasoil, AGO) und um durch Hydrotreatment und/oder Hydrocracken behandeltes Vakuumgasöl (Vakuum Gasoil, VGO), also Destillationsrückstände aus der atmosphärischen Destillation oder der Vakuumdestillation, handeln. Als Recycleströme kommen ferner ungesättigte Kohlenwasserstoffe mit zwei bis vier Kohlenstoffatomen und/oder Kohlenwasserstoffe mit fünf bis acht Kohlenstoffatomen in Frage. Auch Naphtha kann in entsprechenden Dampfspaltverfahren erneut eingesetzt werden. The recycle streams may be, in particular, atmospheric hydro (ATO) treated by hydrotreatment and / or hydrocracking, and vacuum gas oil treated by hydrotreatment and / or hydrocracking (vacuum gasoil, VGO), ie distillation residues from atmospheric distillation or atmospheric distillation Vacuum distillation, act. Suitable recycling streams are also unsaturated hydrocarbons having two to four carbon atoms and / or hydrocarbons having five to eight carbon atoms in question. Naphtha can also be used again in corresponding steam cracking processes.
In der destillativen Auftrennung nachgeschalteten Trennstufen, denen Kohlenwasserstoffe mit zwei bis vier Kohlenstoffatomen unterworfen werden, können beispielsweise Verbindungen wie Methan, Ethylen, Propylen, Butadien und/oder Aromaten (Benzol, Toluol und/oder Xylole, zusammengefasst auch als BTX bezeichnet) gewonnen und aus der Anlage ausgeführt werden. Der in der Vakuumdestillation anfallende und nicht weiter nutzbare Vakuumrückstand und/oder das gebildete Methan können zur Energiegewinnung verfeuert werden.In the distillation separation downstream separation stages, which are subjected to hydrocarbons having two to four carbon atoms, for example, compounds such as methane, ethylene, propylene, butadiene and / or aromatics (benzene, toluene and / or xylenes, collectively referred to as BTX) recovered and from the system are running. The vacuum residue obtained in the vacuum distillation and which can no longer be used and / or the methane formed can be burned to produce energy.
Eine Anlage zur Gewinnung von Rohölprodukten, die dafür eingerichtet ist, aus einem ersten Rohölstrom einen gasförmigen Strom zu bilden und den gasförmigen Strom zumindest zu einem Teil einen Dampfspaltverfahren zu unterwerfen, ist ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Die Anlage ist derart eingerichtet, dass in dem Dampfspaltverfahren ein Spaltgasstrom erzeugt wird, der zumindest zum Teil unter Erhalt eines Quenchabstroms mit einem flüssigen Kohlenwasserstoffstrom gequencht werden kann. Erfindungsgemäß sind Mittel vorgesehen, die dafür eingerichtet sind, zumindest einen Teil des Quenchabstroms zusammen mit einem zweiten Rohölstrom unter Erhalt von Destillationsabströmen destillativ aufzutrennen.A plant for the production of crude oil products, which is adapted to form a gaseous stream from a first stream of crude oil and to subject the gaseous stream at least in part to a steam cracking process, is also the subject of the present invention. The plant is arranged such that in the steam cracking process, a cracked gas stream is generated which can be quenched at least in part to give a quench effluent stream with a liquid hydrocarbon stream. According to the invention, means are provided which are set up to separate at least part of the quench waste stream together with a second crude oil stream to obtain distillate effluents by distillation.
Eine derartige Anlage weist sämtliche Mittel auf, die sie zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens befähigen. Vorteilhafterweise umfasst die erfindungsgemäße Anlage zumindest eine zur fraktionierten Destillation bei Atmosphärendruck eingerichtete Destillationssäule und Mittel, die dafür eingerichtet sind, dieser Destillationssäule zumindest einen Teil des Quenchabstroms und einen weiteren Rohölstrom zuzuführen.Such a system has all the means that enable it to carry out a method according to the invention. Advantageously, the plant according to the invention comprises at least one distillation column equipped for fractional distillation at atmospheric pressure and means adapted to supply at least part of the quench effluent and another crude oil stream to this distillation column.
Vorteilhafterweise sind ferner Mittel vorgesehen, die dafür eingerichtet sind, in dieser Destillationssäule gebildete Destillationsabströme oder hiervon abgeleitete Ströme zumindest zum Teil ebenfalls dem Dampfspaltverfahren zu unterwerfen.Advantageously, means are furthermore provided which are set up to at least partially subject the distillation effluents or streams derived therefrom formed in this distillation column to the steam cracking process.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert, welche bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung zeigen.The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings, which show preferred embodiments of the invention.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
In den Figuren sind einander entsprechende Elemente mit identischen Bezugszeichen angegeben und werden nicht wiederholt erläutert. Die jeweils gezeigten Anlagenkomponenten entsprechen gleichzeitig Schritten eines Verfahrens.In the figures, corresponding elements are given identical reference numerals and will not be explained repeatedly. The plant components shown correspond to the same steps of a process.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
In
Der Anlage
Das Spaltgas e wird in einem Spaltgaskühler
Die Destillationssäule
In dem Wasserwäscher
In
Wie in
Ein Kopfstrom r aus der Destillationssäule
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
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