EA032185B1

EA032185B1 - Способ последовательного крекинга

Info

Publication number: EA032185B1
Application number: EA201691712A
Authority: EA
Inventors: Виджайананд Раджагопалан; Равичандер Нарайанасвами; Арно Йоханнес Мария Опринс
Original assignee: Сауди Бейсик Индастриз Корпорейшн; Сабик Глоубл Текнолоджиз Б.В.
Priority date: 2014-02-25
Filing date: 2014-12-23
Publication date: 2019-04-30
Also published as: JP6464199B2; US10160920B2; CN106062144B; EP3110914B1; WO2015128044A1; CN106062144A; KR102381741B1; JP2017510687A; EA201691712A1; US20170009149A1; EP3110914A1; ES2670024T3; KR20160127059A; SG11201606011RA

Abstract

Изобретение относится к способу последовательного крекинга для осуществления термического крекинга углеводородного сырья в каскаде из крекинг-установок, где углеводородное сырье нагревается в печи до заданной максимальной температуры и подвергается термическому крекингу в каскаде из крекинг-установок. Задачей изобретения является предложить способ последовательного крекинга, в котором образование кокса уменьшается.

Description

032185 Β1

Изобретение относится к способу последовательного термического крекинга для осуществления термического крекинга углеводородного сырья в каскаде из крекинг-установок, где углеводородное сырье нагревается в печи до заданной максимальной температуры и затем подвергается термическому крекингу в каскаде из крекинг-установок.

ЕР 0005643 относится к способу конверсии нефтяного остатка в дистиллятные продукты и высококачественный кокс. Тяжелый жидкий углеводородсодержащий материал, имеющий начальную точку кипения выше 340°С, объединяется с водородно-донорным разбавителем и подается в печь крекинга, работающую при температуре от 480 до 540°С и давлении от 10,5 до 70 кг/см² (1,0-6,9 МПа). Выходящий из печи поток поступает во фракционатор, в котором газы и дистилляты отводятся из верхней части по трубопроводам, и газойлевая фракция отводится из средней части фракционатора, объединяется с водородом и подвергается гидрированию в установке каталитической гидроочистки для повторного использования в качестве водородно-донорного разбавителя. Часть гидроочищенного газойля из установки 14 гидроочистки объединяется с пековой фракцией, кипящей выше 510°С, из кубовой части фракционатора, и подается в коксовую печь, где нагревается до температуры коксования. Выходящий поток из кокосовой печи далее направляется в барабан замедленного коксования для образования высококачественного кокса. Пары из коксового барабана возвращаются во фракционатор, и кокс отводится из нижней части коксового барабана. Данный документ также описывает добавление крекинг-печи второй ступени и мгновенное испарение для удаления легких фракций из сырья установки для коксования, при этом первая часть водородно-донорного разбавителя после прохождения через установку гидроочистки подается в крекинг-печь второй ступени, и вторая часть подается в коксовую печь.

Патент И8 1958959 относится к крекингу углеводородных масел для получения низкокипящих продуктов, таких как бензиновые или лигроиновые дистилляты, включающему подачу свежего чистого загружаемого масла через зону нагревания, где оно нагревается до температуры крекинга под давлением, подвергание образующегося в результате горячего масла в зоне первичного крекинга воздействию температур крекинга при избыточном давлении для осуществления крекинга и испарения, подвергание выделившихся паров фракционированию с образованием паровой фракции легкого дистиллята и более высококипящего конденсата, отведение конденсата из зоны фракционирования, подачу отведенного таким образом конденсата для нагревания масла до температуры крекинга, которая выше, чем температура, достигнутая в зоне первичного крекинга, направление нагретого таким образом масла в зону дополнительного разложения, и сохранение там масла при практически постоянной температуре, которая выше, чем температура, достигнутая в зоне первичного крекинга, и при повышенных давлениях для осуществления крекинга и разложения, направление продуктов крекинга из дополнительной зоны в зону первичного крекинга для перегонки и предотвращение поступления остаточных продуктов крекинга в зону нагрева.

СВ 2138840 относится к способу термического крекинга тяжелого углеводородного масла, включающему стадии: (а) подачи тяжелого углеводородного масла в первую зону термического крекинга для осуществления термического крекинга тяжелого углеводородного масла и получения первого продукта термического крекинга; (Ь) введения первого продукта во вторую зону термического крекинга для осуществления термического крекинга первого продукта и получения второго продукта термического крекинга и пекового продукта, причем вторая зона крекинга имеет несколько реакторов крекинга, которые соединены последовательно, и через которые последовательно проходит первый продукт, и в каждый из которых подается газообразная теплопередающая среда для поддержания там жидкой фазы, включающей первый продукт, при температуре, достаточной для осуществления термического крекинга и для удаления образующихся в результате перегоняемых крекированных компонентов из жидкой фазы, причем температура термического крекинга в одном реакторе регулируется таким образом, чтобы быть выше, чем в примыкающем реакторе выше по потоку, перегоняемые крекированные компоненты в соответствующих реакторах отводятся из них с головным погоном в качестве второго продукта, жидкая фаза в конечном реакторе ниже по потоку отводится из него для извлечения в качестве пекового продукта; (с) разделения второго продукта на тяжелую фракцию и легкую фракцию, (6) извлечения легкой фракции в качестве легкого масляного продукта, (е) введения тяжелой фракции в третью зону термического крекинга для осуществления ее термического крекинга и получения смолосодержащего продукта; и (1) рециркуляции смолосодержащего продукта в по меньшей мере один из реакторов во второй зоне термического крекинга. Во второй зоне термического крекинга термический крекинг в первом реакторе крекинга осуществляется при температуре в диапазоне 400-420°С, во втором реакторе при температуре в диапазоне 410-430°С и в третьем реакторе при температуре в диапазоне 420-440°С.

Патент И8 3245900 относится к способу конверсии углеводородов, в котором отбензиненное нефтяное сырье подается в колонну вакуумной перегонки, при этом получаемый легкий газойль направляется в зону гидрокрекинга, бензин и более легкие фракции, содержащие С4-углеводороды, отводятся из системы по трубопроводу 8, тяжелый газойль направляется в зону каталитического крекинга, легкий рецикловый газойль направляется в зону гидрокрекинга, тяжелый рецикловый газойль направляется в зону гидрокрекинга. Кубовый остаток направляется на сольвентную деасфальтизацию, при этом получаемое

- 1 032185 деасфальтизированное масло подается в зону гидрокрекинга, в зону коксования или в зону термического крекинга.

Патентная заявка И8 № 2012/298552 описывает процесс замедленного коксования для осуществления термического крекинга неотбензиненной нефти в установке замедленного коксования, при этом сырьевой поток неотбензиненной нефти нагревают в печи и вводят в установку замедленного коксования, при этом потоки газообразного и жидкого продукта из установки замедленного коксования направляют в колонну фракционирования установки замедленного коксования для извлечения из колонны фракционирования в виде отдельных боковых потоков нафты, легкого газойля и тяжелого газойля и рециркуляции части тяжелого газойля и ее повторного введения вместе с потоком продукта установки коксования в колонну фракционирования. По меньшей мере часть кубового потока колонны фракционирования смешивается с сырьевым потоком неотбензиненной нефти с образованием смешанного потока сырья и вводится в печь.

Замедленное коксование представляет собой процесс термического крекинга, используемый на нефтеперерабатывающих заводах для облагораживания и конверсии нефтяного остатка, который обычно представляет собой кубовый остаток атмосферной и вакуумной перегонки сырой нефти, в жидкий и газообразный потоки продуктов, при этом нефтяной кокс остается в виде твердого концентрированного углеродного материала. Нагреватель прямого нагрева или печь, например, по типу горизонтальной трубы, используется в процессе для достижения температур термического крекинга от 485 до 505°С. При коротком времени пребывания в печных трубах коксование сырьевого материала, как следствие, является отложенным до тех пор, пока материал не будет отведен в большие коксовые барабаны ниже по потоку от нагревателя.

При практическом осуществлении процесса замедленного коксования углеводородное масло нагревается до температуры коксования в печи или другом нагревательном устройстве, и нагретое масло вводится в коксовый барабан с получением парофазного продукта, который также образует жидкие углеводороды, и кокса. Барабан может быть очищен от кокса гидравлическими или механическими средствами. В большинстве конфигураций процесса замедленного коксования свежее углеводородсодержащее сырье для установки коксования сначала вводится в колонну фракционирования коксового продукта, или фракционатор, обычно для целей теплообмена, где оно объединяется с тяжелыми нефтепродуктами установки коксования, которые рециркулируют в виде кубового продукта в нагреватель установки для коксования.

В непрерывном процессе, таком как коксование в текучей среде, реакция коксования происходит в реакторе с псевдоожиженным слоем кокса (450-500°С), при этом часть вновь образовавшегося кокса непрерывно отводится и нагревается в отдельной нагревательной емкости с помощью воздуха (500-600°С). Это делается для уравновешивания тепла установки и поддержания температуры реактора.

Авторы настоящего изобретения предполагают, что реакции крекинга происходят при постоянной температуре, которая достаточно высока для образования предшественников кокса, таких как диолефины, которые, в свою очередь, потребуют более жесткого облагораживания ниже по потоку для конверсии в полезные средние дистилляты. Кроме того, ожидается, что выход кокса из этих процессов будет высоким из-за конкурирующих побочных реакций, которые превращают насыщенные углеводороды в предшественники кокса, такие как диолефины, и ускоряют образование кокса из этих предшественников.

Задачей настоящего изобретения является создание способа последовательного крекинга, в котором образование кокса уменьшается.

Другой задачей настоящего изобретения является создание способа последовательного крекинга, в котором образование полезных продуктов, таких как средние дистилляты, увеличивается.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание способа последовательного крекинга, в котором агломерирование асфальтенов не допускается.

Таким образом, настоящее изобретение относится к способу последовательного крекинга для осуществления термического крекинга углеводородного сырья в каскаде крекинг-установок, в котором указанное углеводородное сырье нагревается в печи до заданной максимальной температуры и подвергается термическому крекингу в указанном каскаде крекинг-установок, причем способ включает в себя следующие стадии:

a) нагревание указанного углеводородного сырья в указанной печи до температуры крекинга Т1;

b) введение нагретого углеводородного сырья в первую крекинг-установку, работающую при температуре Т1;

c) подача потока продукта из указанной первой крекинг-установки на первое фракционирование;

6) извлечение в виде отдельных потоков из указанного первого фракционирования легкой фракции, кипящей ниже 370°С, и тяжелой фракции, кипящей выше 370°С;

е) введение указанной тяжелой фракции указанного первого фракционирования во вторую крекингустановку, работающую при температуре Т2;

1) подаче потока продукта из указанной второй крекинг-установки на второе фракционирование;

д) извлечение в виде отдельных потоков из указанного второго фракционирования легкой фракции,

- 2 032185 кипящей ниже 370°С, и тяжелой фракции, кипящей выше 370°С;

11) введение указанной тяжелой фракции указанного второго фракционирования в третью установку конверсии, работающую при температуре Т3, при этом температура Т1 не равна температуре Т2, и температура Т2 не равна температуре Т3, при этом температуры Т1 в первой крекинг-установке, Т2 во второй крекинг-установке и Т3 в третьей установке конверсии образуют ряд Т1<Т2<Т3.

В соответствии с настоящим способом углеводородное сырье, такое как остаток атмосферной или вакуумной перегонки, подается в процесс последовательного крекинга, при этом первая крекингустановка работает при температуре Т1 (предпочтительно трубчатый реактор с большой площадью поверхности), при этом температура реактора поддерживается на более низком уровне, чем во второй крекинг-установке, работающей при температуре Т2. Время пребывания в этих трубчатых реакторах является достаточно коротким, чтобы предотвратить образование предшественников кокса. Выходящий поток из первой крекинг-установки, работающей при температуре Т1, направляется в сепаратор первого фракционирования, который работает таким образом, что фракция, кипящая при 370°С, отводится в виде газообразного продукта, и все остальные более тяжелые фракции направляются во вторую крекингустановку, работающую при температуре Т2. Температуру отведения корректируют, чтобы сохранить асфальтены в растворе. Выходящий поток из второй крекинг-установки, работающей при температуре Т2, направляется на второе фракционирование с предпочтительно сходными условиями, как и для первого фракционирования, и более тяжелый жидкий остаток направляется в третью установку конверсии, работающую при температуре Т3, в которой может протекать дополнительный крекинг, приводящий к образованию кокса и других продуктов. Температура Т3 является более высокой, чем температура Т2, и коксовый барабан для данной третьей стадии конверсии имеет гораздо большее время реакции, чем расположенные выше по потоку реакторы конверсии.

Стадии сепарации как для первого, так и для второго фракционирования, т.е. осуществляемые с помощью сепаратора, должны осуществляться, чтобы предотвратить нежелательное образование кокса. Таким образом, время пребывания и температура должны поддерживаться на низком уровне. Фракционирование осуществляется в оборудовании с минимальной внутренней оснасткой и, возможно, со специальным входом и выходом, чтобы справиться с образованием нагара. Продукт, выходящий из 1-й крекинг-установки или из 2-й крекинг-установки, или из 3-й установки конверсии, будет предпочтительно охлаждаться с помощью теплообменника до температуры ниже 370°С перед поступлением на стадию фракционирования. Примером такого теплообменника является теплообменник с передачей тепла между сырьем и выходящим потоком или теплообменники, использующие специальные приспособления для осуществления такого охлаждения. Выходящие потоки, образующиеся в результате фракционирования, предпочтительно имеют давление газа на выходе, вполне достаточное для распределения газа ниже по потоку, например, 0-1 бар изб. (0-100 кПа изб.). Это будет гарантировать, что жидкий продукт фракционирования имеет очень мало материала, кипящего ниже 370°С. Жидкий продукт, полученный в результате данного фракционирования, нагнетают до требуемого давления, необходимого для последующей стадии реакции. Время пребывания в данном фракционировании предпочтительно составляет 5 мин или менее. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления продукт, выходящий из 1-й крекинг-установки или из 2-й крекинг-установки, или из 3-й установки конверсии, будет охлаждаться с помощью мгновенного испарения и/или теплообмена, или их сочетания.

В настоящем способе предпочтительно нагревать тяжелую фракцию указанного первого фракционирования, кипящую выше 370°С, перед введением ее в указанную вторую крекинг-установку. Кроме того, предпочтительно, нагревать тяжелую фракцию указанного второго фракционирования, кипящую выше 370°С, перед ее введением в указанную третью установку конверсии. Эти стадии нагревания необходимы для достижения желаемой температуры термического крекинга в соответствующих крекингустановках. Эти стадии нагревания могут осуществляться в различных нагревательных печах, или в одной печи с различными уровнями нагревания. Стадии нагревания требуют короткого времени пребывания, чтобы предотвратить образование кокса.

Таким образом, настоящий способ обеспечивает последовательность крекинг-установок, при этом температуры Т1 в первой крекинг-установке, Т2 во второй крекинг-установке и Т3 в третьей установке конверсии образуют ряд Т1<Т2<Т3, в частности температурные диапазоны для Т1, Т2 и Т3 составляют 250-430°С, предпочтительно 380-420, 390-460°С, предпочтительно 410-460°С и 300-530°С, предпочтительно 450-500°С. Если третья установка конверсии представляет собой установку типа коксового барабана, Т3 предпочтительно находится в диапазоне 440-530°С. Если третья установка конверсии представляет собой установку гидрокрекинга, Т3 предпочтительно находится в диапазоне 300-530°С. Следует отметить, что указанные здесь диапазоны для Т1, Т2 и Т3 могут перекрываться, но температура в ряду Т1-Т2-Т3 будет увеличиваться в соответствии с настоящим способом.

Согласно предпочтительному варианту осуществления условия, преобладающие в первом фракционировании, соответствуют условиям, преобладающим во втором фракционировании. Рабочие условия в 1-й крекинг-установке и во 2-й крекинг-установке таковы, что потоки, выходящие из этих установок, содержат асфальтены в их растворенном состоянии. Точка отсечки 370°С для сбора жидкостей

- 3 032185 фракционирования выбрана для того, чтобы сохранять достаточное количество смол и ароматических соединений в потоке, выходящем из соответствующей установки, чтобы поддерживать асфальтены в растворенном состоянии. Кроме того, точка отсечки 370°С или ниже выбирается таким образом, чтобы отвести достаточно облагороженный поток с интересующими температурами кипения из зоны конверсии.

Конверсия смешанного сырья ограничивается в первом и втором реакторах, чтобы гарантировать, что асфальтены останутся в растворе. В соответствии с настоящим изобретением насыщенные углеводороды, ароматические соединения и смолы (8АЯ) всего сырья подвергаются крекингу только в ограниченной степени, так, чтобы асфальтены (Аз) не выпадали в осадок. Среди насыщенных углеводородов (8), ароматических соединений (А), смол (Я) и асфальтенов (Аз) порядок сложности конверсии в легкие фракции является следующим: Л8>К>Л>8. Поэтому с целью максимального увеличения конверсии асфальтенов, но без выпадения в осадок, настоящий способ ограничивает конверсию Я, А, 8, чтобы сохранить Аз в растворе. В связи с этим устанавливается малое время пребывания в первых двух крекингустановках. Таким образом, настоящее описание времени пребывания и температуры является целесообразным. Поскольку после каждой стадии крекинга предпочтительно вводить обедненный асфальтенами растворитель, общая доля асфальтенов в объединенном сырье постоянно уменьшается, тогда как концентрация 8, А, Я постоянно увеличивается. Поэтому авторы настоящего изобретения решили добиваться полной конверсии асфальтенов с помощью все более возрастающей конверсии 8, А, Я. Конечной стадией настоящего способа может быть конверсия только 8АЯ. Авторы настоящего изобретения обнаружили, что можно осуществлять любую из существующих стадий термического крекинга при повышенных давлениях, которые в любом случае будут способствовать сохранению более легких растворителей в жидком состоянии.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления предпочтительно, чтобы время пребывания сырья в третьей установке конверсии было более длительным, чем время пребывания в любой из первой и второй крекинг-установок. Для предотвращения нежелательного образования кокса и в первой и во второй крекинг-установке короткие времена пребывания являются предпочтительными. Время пребывания может быть сокращено с помощью нагнетания пара. Время пребывания в первой и во второй крекинг-установке составляет 0-5 мин и 0-5 мин соответственно.

Авторы настоящего изобретения обнаружили, что третья установка конверсии предпочтительно является коксовым барабаном, если имеется нехватка водорода. В соответствии с другим вариантом осуществления третья установка конверсии представляет собой установку суспензионного гидрокрекинга, если на месте использования имеется доступный водород.

Как указано выше, предпочтительно нагревать тяжелую фракцию указанного первого фракционирования, кипящую выше 370°С, перед введением ее в указанную вторую крекинг-установку. Кроме того, предпочтительно нагревать тяжелую фракцию указанного второго фракционирования, кипящую выше 370°С, перед ее введением в указанную третью установку конверсии. Время пребывания для нагревателей, расположенных выше по потоку от первой крекинг-установки и второй крекинг-установки, составляет 0-5 мин, предпочтительно 0-3 мин. Такой нагреватель представляет собой печь с подходящей длиной реакционной спирали в соответствии с временем пребывания и скоростью подачи. В печи происходит нагревание, а также конверсия. Дополнительное время пребывания 0-3 мин обеспечивается после печи в реакционной камере первой крекинг-установки и второй крекинг-установки, которые будут отвечать за дальнейший крекинг и отложение кокса. Нагреватель для третьей установки конверсии будет иметь время пребывания 0-5 мин и за ним будет следовать реакционная камера. Время пребывания в данной реакционной камере Я-3 будет составлять от 10 мин до 8 ч, если данная реакционная камера является кокосовым барабаном. Если реакционная камера Я-3 является установкой гидрокрекинга, тогда используется \УН8У 0,1-10 ч^-1. Давления на входах нагревателя перед реакционной камерой Я-1 или Я-2, т.е. для первой крекинг-установки и второй крекинг-установки, находятся в диапазоне 10-30 бар изб. (1-3 МПа изб.). Давление на выходе из Я-1 и Я-2 составляет 0-10 бар изб. (0-1 МПа изб.). Давления в Я-3 (установке для коксования) составляют 0-10 бар изб. (0-1 МПа изб.), тогда как давления в Я-3 (установке гидрокрекинга) составляют 50-200 бар изб. (5-20 МПа изб.).

Для предотвращения агломерирования асфальтенов в сырье предпочтительно смешивать сырье по меньшей мере для одной 1-й крекинг-установки, 2-й крекинг-установки и 3-й установки конверсии с растворителем. Это означает, что сырье, например, для 1-й крекинг-установки смешивают с растворителем, и смесь сырья и растворителя после этого вводят в 1-ю крекинг-установку.

Таким образом, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления сырье в любую или во все из 1-й крекинг-установки, 2-й крекинг-установки и 3-й установки конверсии смешивается с растворителем и после этого вводится в соответствующие нагреватели перед реакторами. Используемый растворитель в основном представляет собой жидкость в условиях, преобладающих в 1-й крекингустановке, 2-й крекинг-установке и 3-й установке конверсии или в их нагревателях сырья. Растворитель разлагается в условиях работы в этих реакторах и нагревателях предпочтительно частично. Конверсию сырья и растворителя в любом реакторе 1-й крекинг-установки, 2-й крекинг-установки и 3-й установки

- 4 032185 конверсии ограничивают, чтобы гарантировать, что асфальтены останутся в растворенном состоянии и не выпадут в осадок. Используемый растворитель предпочтительно обогащен ароматическими соединениями и смолами и обеднен асфальтенами по сравнению с сырьем, подаваемым на крекинг, благодаря чему объединенная смесь сырья и растворителя перед вхождением в 1-ю крекинг-установку, 2-ю крекинг-установку и 3-ю установку конверсии или в их нагреватели имеет значение 8, измеренное в соответствии с Α8ΤΜΌ7157-12, превышающее 1. Предпочтительным растворителем является фракция вакуумного газойля, кипящая в диапазоне 350-550°С, полученная в результате перегонки неочищенной нефти. Другими растворителями, подходящими для данного применения, являются кубовые продукты колонны атмосферной перегонки сырой нефти, кубовые продукты колонны вакуумной перегонки сырой нефти, крекинг-дистиллят установки парового крекинга, пиролизное масло из смешанного пластика и другие такие потоки с высоким содержанием ароматических соединений, которые могли бы обеспечить стабильную смесь в соответствии с описанными выше критериями. Также могут использоваться смеси из указанных выше растворителей, при условии, что они соответствуют требованиям Α8ΤΜ Ό7157-12. Растворитель смешивают с сырьем в соотношении 1-99 мас.%, растворителя в смеси с сырьем. Предпочтительно растворитель смешивают с сырьем для получения 25-95 мас.%, растворителя в объединенной смеси. Авторы настоящего изобретения обнаружили, что предпочтительный растворитель имеет суммарную концентрацию ароматических соединений и смол в диапазоне 60-95 мас.% в расчете на общую массу растворителя.

Указанный выше растворитель является, по существу, жидким в условиях, преобладающих в крекинг-установках или в их предварительных нагревателях сырья. Это гарантирует, что растворяющая способность растворителя не уменьшается. Поэтому по сравнению с известным уровнем техники настоящее изобретение использует растворитель с более широкими температурными интервалами кипения. Как правило, крекинг-дистиллят или декантат или пиролизная смола (указанные выше растворители описаны в ЕР 0005643) будут, по существу, испаряться в условиях термического крекинга в крекинг-установках/печах, в результате чего их полная растворяющая способность для сохранения асфальтенов в растворе не используется.

Пример подходящего углеводородного сырья включает углеводороды, полученные из установки перегонки сырой нефти (СИИ) и/или установки вакуумной перегонки (УЭИ).

Настоящее изобретение также относится к использованию каскада крекинг-установок для осуществления крекинга углеводородного сырья, при этом условия термического крекинга от первой к последующей крекинг-установке (установкам) меняются от наименее жестких к наиболее жестким. С помощью осуществления настоящего способа крекинга последовательным образом и при постепенно возрастающей жесткости рабочих условий образование предшественников кокса откладывается до последней стадии способа, что в результате дает общий выход кокса, который ниже, чем в способах известного уровня техники, таких как замедленное коксование и коксование в текучей среде. Это означает меньший массовый процент предшественников кокса, таких как диолефины и полиароматические соединения, в конечном жидком продукте настоящего способа, что в свою очередь означает, что потребность в водороде для дальнейшего повышения качества жидких продуктов (например, в таких процессах, как гидрокрекинг) оказывается меньше по сравнению с традиционными способами.

Кроме того, настоящее изобретение относится к применению каскада крекинг-установок для термического крекинга углеводородного сырья для уменьшения образования кокса.

Авторы настоящего изобретения также предполагают, что из-за отсутствия какой-либо потребности в водороде в настоящем способе способ последовательного крекинга может стать возможной альтернативой дорогостоящим способам гидрокрекинга остатка. Другой вариант осуществления относится к последовательному крекингу в первой и второй крекинг-установках с последующей заменой коксового барабана установкой суспензионного гидрокрекинга, оптимизированной по потреблению Н₂.

Настоящее изобретение будет описано более подробно ниже со ссылкой на прилагаемый чертеж.

На чертеже представлено схематическое изображение варианта осуществления способа изобретения.

На фигуре, схематически изображающей способ и установку 101, показана установка 1 перегонки сырой нефти (СИи)/вакуумной перегонки (УЭИ), из которой кубовый поток 2 направляется в нагреватель 15. В предпочтительном варианте осуществления поток 25 растворителя смешивается с потоком 2 перед поступлением в первую крекинг-установку 3. Нагретый таким образом поток 20 направляется в первую крекинг-установку 3, работающую при температуре Т1. Выходящий поток 4 из первой крекингустановки 3 направляется в охладитель 16, и выходящий из него поток 21 направляется на первое фракционирование 5. Первое фракционирование разделяет выходящий поток 4 из первой крекинг-установки 3 на легкую фракцию 6, кипящую ниже 370°С, и тяжелую фракцию 7, кипящую выше 370°С. Разделение здесь должно осуществляться так, чтобы свести к минимуму образование нагара, например, с минимальной внутренней оснасткой и со специально предусмотренными входным и выходным отверстиями. Тяжелая фракция 7 направляется в нагреватель 17, и выходящий из него поток 22 направляется во вторую крекинг-установку 8, работающую при температуре Т2. В предпочтительном варианте осуществления

- 5 032185 поток 26 растворителя смешивается с потоком 7 перед поступлением во вторую крекинг-установку 8. Выходящий поток 9 из второй крекинг-установки 8 направляется в охладитель 18, и выходящий из него поток 23 направляется на второе фракционирование 10, при этом фракционирование 10 дает легкую фракцию 11, кипящую ниже 370°С, и тяжелую фракцию 24, кипящую выше 370°С. Тяжелая фракция 24 из второго фракционирования 10 направляется в нагреватель 19, и выходящий из него поток 12 направляется в установку 14 коксования, например коксовый барабан, работающий при температуре Т3. В предпочтительном варианте осуществления поток 27 растворителя смешивается с выходящим потоком 12 перед поступлением в установку 14 коксования. Установка 14 коксования дает выходящий поток 13. Стадия охлаждения в охладителях 16, 18 может осуществляться за счет мгновенного испарения и/или теплообмена или их сочетания.

Температурные интервалы для Т1, Т2 и Т3 составляют соответственно 250-430, 390-450 и 440530°С.

Следует отметить, что пример ниже приводится просто для иллюстрации и не должен рассматриваться как ограничивающий.

Пример.

Объединенный поток сырья получали смешиванием 10 мас.% вакуумного остатка аравийской тяжелой нефти (§АВА-анализ: 5,4/10,4/60,3/23,9) с 90 мас.% вакуумного остатка нефти Цзиньчжоу (17,2/29,6/51,3/1,9) перед первой крекинг-установкой и нагревали до температуры 410°С. Выходящий поток из реактора первой крекинг-установки разделяли на газовый поток и жидкий поток, кипящий выше 370°С, с помощью фракционирования. Жидкость с температурой кипения выше 370°С нагревали во 2-м нагревателе до 450°С и подавали во вторую крекинг-установку В-2. Выходящий поток из В-2 снова разделяли на газовый поток и жидкость, кипящую выше 370°С. Данную жидкость, кипящую выше 370°С, подавали в кокосовый барабан, работающий при 450-530°С. В качестве альтернативы, данную жидкость, кипящую выше 370°С, из 2-го фракционирования подавали в установку гидрокрекинга, предпочтительно в установку суспензионного гидрокрекинга, работающую при 300-530°С. Объединенный поток сырья в реактор первой крекинг-установки и потоки, выходящие из реактора первой крекингустановки и реактора второй крекинг-установки или их нагревателей, оценивали в соответствии с А8ТМ Ό7157-12, чтобы гарантировать, что асфальтены являются устойчивыми и растворенными. Температуры реактора или нагревателя регулировали таким образом, чтобы обеспечить эти устойчивые растворы.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ осуществления последовательного термического крекинга углеводородного сырья в каскаде крекинг-установок, в котором указанное углеводородное сырье нагревают в печи до заданной максимальной температуры и подвергают термическому крекингу в указанном каскаде крекинг-установок, причем способ включает в себя следующие стадии:

a) нагревание указанного углеводородного сырья в указанной печи до температуры крекинга Т1;

b) введение нагретого углеводородного сырья в первую крекинг-установку, работающую при упомянутой температуре Т1;

c) подача потока продукта из указанной первой крекинг-установки на первое фракционирование;

ά) извлечение в виде отдельных потоков при указанном первом фракционировании легкой фракции, кипящей ниже 370°С, и тяжелой фракции, кипящей выше 370°С;

е) введение указанной тяжелой фракции указанного первого фракционирования во вторую крекингустановку, работающую при температуре Т2;

I) подача потока продукта из указанной второй крекинг-установки на второе фракционирование;

д) извлечение в виде отдельных потоков при указанном втором фракционировании легкой фракции, кипящей ниже 370°С, и тяжелой фракции, кипящей выше 370°С;

II) введение указанной тяжелой фракции указанного второго фракционирования в третью установку конверсии, работающую при температуре Т3, при этом указанная температура Т1 не равна указанной температуре Т2 и указанная температура Т2 не равна указанной температуре Т3, при этом указанные температуры Т1 в первой крекинг-установке, Т2 во второй крекинг-установке и Т3 в третьей установке конверсии образуют ряд Т1<Т2<Т3, и продукт, выходящий из упомянутой первой крекинг-установки, охлаждают в теплообменнике до температуры ниже 370°С перед подачей на указанное первое фракционирование.
2. Способ по п.1, в котором указанную тяжелую фракцию из указанного первого фракционирования нагревают перед введением в указанную вторую крекинг-установку.
3. Способ по п.1, в котором указанную тяжелую фракцию из указанного второго фракционирования нагревают перед введением в указанную третью установку конверсии.
4. Способ по любому из пп.1-3, в котором продукт, выходящий из упомянутой второй крекингустановки, охлаждают в теплообменнике до температуры ниже 370°С перед подачей на указанное второе фракционирование.

- 6 032185
5. Способ по любому из пп. 1-4, в котором температурными диапазонами для Т1, Т2 и Т3 являются 250-430, 390-460 и 300-530°С соответственно, в котором Т3 предпочтительно находится в диапазоне 440530°С, если указанная третья установка конверсии представляет собой коксовый барабан, или в котором Т3 предпочтительно находится в диапазоне 300-530°С, если указанная третья установка конверсии представляет собой установку гидрокрекинга.
6. Способ по любому из пп. 1-5, в котором условия при указанном первом фракционировании и при указанном втором фракционировании таковы, что потоки, выходящие с этих стадий, содержат асфальтены в растворенном состоянии.
7. Способ по любому из пп.1-6, в котором время пребывания сырья в указанной третьей установке конверсии является более длительным, чем время пребывания в любой из указанных первой и второй крекинг-установок.
8. Способ по любому из пп.1-7, в котором указанная третья установка конверсии представляет собой установку суспензионного гидрокрекинга.
9. Способ по любому из пп.1-8, в котором указанное углеводородное сырье содержит углеводороды, полученные из установки перегонки сырой нефти (ΟΌϋ) и/или установки вакуумной перегонки (νΌϋ).
10. Способ по любому из пп.1-9, в котором сырье, подаваемое по меньшей мере к одной из указанной первой крекинг-установки, указанной второй крекинг-установки и указанной третьей установки конверсии, смешивают с растворителем перед введением смеси в соответствующую установку, при этом указанный растворитель имеет суммарную концентрацию ароматических соединений и смол в диапазоне 60-95 мас.% в расчете на общую массу растворителя.
11. Способ по п. 10, в котором указанная объединенная смесь сырья и растворителя перед поступлением по меньшей мере в одну из указанной первой крекинг-установки, указанной второй крекингустановки и указанной третьей установки конверсии имеет значение 8, измеренное в соответствии с Л8ТМ Ό7157-12, превышающее 1.
12. Способ по п.10 или 11, в котором указанным растворителем является фракция вакуумного газойля, кипящая в диапазоне 350-550°С, полученная в результате перегонки неочищенной нефти, предпочтительно указанный растворитель выбран из группы, состоящей из кубовых продуктов колонны атмосферной перегонки сырой нефти, кубовых продуктов колонны вакуумной перегонки сырой нефти, крекинг-дистиллята установки парового крекинга и пиролизного топлива из отходов смешанного пластика или их сочетания.