JP6242379B2 - 統合された気液分離を用いた、水蒸気分解処理及びシステム - Google Patents
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- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G9/00—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
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Description
本出願は、2012年3月20日に出願された米国仮特許出願第61/613,332号、及び2013年3月15日に出願された同第61/792,822号の優先権の利益を主張し、それらは、本出願において参照により援用される。
発明の分野
本発明は、改良された水蒸気分解処理及びシステムに関する。
統合された気液分離を用いた水蒸気分解処理の一実施形態についてのプロセスフロー概略図を図1に示す。統合されたシステムは概して対流区域及び水蒸気熱分解区域を含み、対流と熱分解区域の間に気液分離ゾーンを伴っている。
成物にするのに有効なパラメータの下で行う。特定の実施形態では、水蒸気分解は、以下
の条件:対流区域及び熱分解区域における、400℃〜900℃の範囲の温度;対流区域
における、0.3:1〜2:1の範囲の、水蒸気対炭化水素比;及び対流区域及び熱分解区域における、0.05秒〜2秒の範囲の滞留時間、を用いて実行する。
ここで中心線は、予備回転の構成要素88の、連続した断面表面の全ての中心点を結ぶ曲線として定義される。特定の実施形態では、曲率半径(R1)は、2≦R1/D1≦6の範囲にあり、開口角は、150°≦αR1≦250°の範囲にある。
油は、二次的な運転、例えば、溶媒脱歴、スラリー水素化処理、流動接触分解(FCC)
、コーカー処理、又は前述のものの一つ又は複数を含む組み合わせを含むが、これらに限定されず、従来のユニット運転において、さらに処理することができる。これらの二次運転からの一つ又は複数の生成物又は残油流を、補完的な水蒸気分解供給物、及び/又は本明細書に記載の水蒸気分解ユニットのさらなる上流として再循環させることができる。
ことにより、中間体生成物又は供給物を分離して特定の水蒸気分解運転を促進させる、経
済的で有効な手段が得られる。気液分離器は保守の必要がないが、その理由は、可動部品
がない、又は電源若しくは化学物質の供給が必要でないからである。
Claims (5)
- 水蒸気熱分解処理方法であって:
供給物を水蒸気熱分解ユニットの対流区域に充填し、加熱された供給物を提供すること;
前記加熱された供給物を、直径D1を有する気液分離器の吸入口へ流れる導管を含む、気液分離器において軽質相と重質相に分離することであって、前記気液分離器は、
流入加熱供給物の線速度を回転速度に転換するための予備回転の構成要素であって、加熱供給物を受け入れる吸入口と該吸入口から排出口へ向かう曲線の導管を有する流入部分、及び曲線の導管の排出口に遷移部分を有し、該吸入口は流動混合物を受け入れるための断面積S1を有し、及び該排出口は断面積S2を有し、S2とS1との間の比は、0.7≦S2/S1≦1.4であり、及び曲線の導管は、曲率半径R1が2≦R1/D1≦6の範囲にあり、及びS1とS2との間の開口角αR1は、150°≦αR1≦250°の範囲にある、予備回転の構成要素、
制御されたサイクロン区域であって、前記予備回転の構成要素の遷移部分に接続する吸入口と、軽質相が通過するサイクロン部材の上端のライザー区域とを有する制御されたサイクロン区域、ここで、該遷移部分は、前記曲線の導管と前記サイクロン区域に接続し、及び吸入口と排出口とを有し、該遷移部分の断面積は吸入口から排出口にかけて変化する;及び
重質相が通って排出される液体収集器/沈降区域
を有する、分離すること;及び
前記軽質相を熱分解区域において熱分解して混合生成物流を生成させる処理を行うこと、
を含む方法。 - 水蒸気熱分解ユニット運転を行う方法であって:
供給物を受け入れ加熱した供給物を排出するように構造化し配置した対流区域と;
前記加熱した供給物を受け入れ軽質相と重質相に排出するように構造化し配置した気液分離器、及び直径D1を有する気液分離器の吸入口へ流れる導管であって、前記気液分離器は、
流入加熱供給物の線速度を回転速度に転換するための予備回転の構成要素であって、前記加熱供給物を受け入れる吸入口と該吸入口から排出口へ向かう曲線の導管を有する流入部分、及び曲線の導管の排出口に遷移部分を有し、該吸入口は流動混合物を受け入れるための断面積S1を有し、及び該排出口は断面積S2を有し、S2とS1との間の比は、0.7≦S2/S1≦1.4であり、及び曲線の導管は、曲率半径R1が2≦R1/D1≦6の範囲にあり、及びS1とS2との間の開口角αR1は、150°≦αR1≦250°の範囲にある、予備回転の構成要素;
制御されたサイクロン区域であって、前記予備回転の構成要素の遷移部分に接続する吸入口と、軽質相が通過するサイクロン部材の上端のライザー区域とを有する制御されたサイクロン区域、ここで、該遷移部分は、前記曲線の導管と前記サイクロン区域に接続し、及び吸入口と排出口とを有し、該遷移部分の断面積は吸入口から排出口にかけて変化する;
及び
重質相が通って排出される液体収集器/沈降区域を有する、気液分離器と;
前記気液分離器からの気相を受け入れるように構造化し配置した熱分解区域と、
を含む方法。 - 水蒸気熱分解処理方法であって:
熱分解区域の上流の対流区域を含む水蒸気熱分解ユニットを与えること、
供給物を、水蒸気熱分解供給物としての軽質留分と重質留分とに分離するフラッシュ容器に充填し、前記フラッシュ容器は、その入口に気液分離装置を有し、前記気液分離装置が、
流入供給物の線速度を回転速度に転換するための予備回転の構成要素であって、供給物を受け入れる吸入口と該吸入口から排出口へ向かう曲線の導管を有する流入部分、及び曲線の導管の排出口に遷移部分を有する予備回転の構成要素;
制御されたサイクロン区域であって、前記予備回転の構成要素の遷移部分に接続する吸入口と、軽質相が通過するサイクロン部材の上端のライザー区域とを有する制御されたサイクロン区域、ここで、該遷移部分は、前記曲線の導管と前記サイクロン区域に接続し、及び吸入口と排出口とを有し、該遷移部分の断面積は吸入口から排出口にかけて変化する;
を含み、前記フラッシュ容器の底部分が、重質留分の収集及び沈降ゾーンとしての役割を、前記重質留分の全部又は一部分の通過に先立って果すこと;
軽質留分を、加熱するために水蒸気熱分解ユニットの対流区域へ通すこと;
及び
前記軽質留分を熱分解して混合生成物流れを生成するために加熱された軽質留分を熱分解区域へ通すこと、
を含み、
吸入口へ流れる導管の直径は値D1を有し、予備回転の構成要素は、流動混合物を受け入れるための断面積S1を有する吸入口及び断面積S2を有する排出口を含み、S2とS1との間の比は、0.7≦S2/S1≦1.4であり、及び
曲線の導管は、曲率半径R1が2≦R1/D1≦6の範囲にあり、及びS1とS2との間の開口角αR1は、150°≦αR1≦250°の範囲にある、方法。 - 水蒸気熱分解システムであって:
熱分解区域の上流の対流区域を含む水蒸気熱分解ユニット; 及び
前記水蒸気熱分解ユニットの対流区域の上流にあって、気液分離装置を吸入口に有するフラッシュ容器を含み、前記気液分離装置は;
流入供給物の線速度を回転速度に転換するための予備回転の構成要素であって、供給物を受け入れる吸入口と該吸入口から排出口へ向かう曲線の導管を有する流入部分、及び曲線の導管の排出口に遷移部分を有する予備回転の構成要素;
制御されたサイクロン区域であって、前記予備回転の構成要素の遷移部分に接続する吸入口と、軽質相が通過するサイクロン部材の上端のライザー区域とを有する制御されたサイクロン区域、ここで、該遷移部分は、前記曲線の導管と前記サイクロン区域に接続し、及び吸入口と排出口とを有し、該遷移部分の断面積は吸入口から排出口にかけて変化する;
を含み、
前記フラッシュ容器の底部分が、重質留分の収集及び沈降ゾーンとしての役割を、前記重質留分の全部又は一部分の通過に先立って果たし、
吸入口へ流れる導管の直径は値D1を有し、予備回転の構成要素は、流動混合物を受け入れるための断面積S1を有する吸入口及び断面積S2を有する排出口を含み、S2とS1との間の比は、0.7≦S2/S1≦1.4であり、及び
曲線の導管は、曲率半径R1が2≦R1/D1≦6の範囲にあり、及びS1とS2との間の開口角αR1は、150°≦αR1≦250°の範囲にある、システム。 - 水蒸気熱分解処理方法であって:
a. 供給物を、水蒸気熱分解供給物としての軽質留分と重質留分に分離するフラッシュ容器に充填し、前記フラッシュ容器はその吸入口に気液分離装置を有し、前記気液分離装置は
供給物を受け入れる吸入口と該吸入口から排出口へ向かう曲線の導管を有する流入部分、及び曲線の導管の排出口に遷移部分を有する予備回転の構成要素;
制御されたサイクロン区域であって、前記予備回転の構成要素の遷移部分に接続する吸入口と、軽質相が通過するサイクロン部材の上端のライザー区域とを有する制御されたサイクロン区域、ここで、該遷移部分は、前記曲線の導管と前記サイクロン区域に接続し、及び吸入口と排出口とを有し、該遷移部分の断面積は吸入口から排出口にかけて変化する;
を含み、
前記フラッシュ容器の底部分が、重質留分の収集及び沈降ゾーンとしての役割を、前記重質留分の全部又は一部分の通過に先立って果たすこと;
b. 軽質留分を、水蒸気熱分解ユニットの対流区域に充填して、加熱した軽質留分を生成させること;
c. 前記加熱した軽質留分を、気液分離器において気相と液相に分離し、前記気液分離器が
加熱した軽質留分を受け入れる吸入口と該吸入口から排出口へ向かう曲線の導管を有する流入部分、及び曲線の導管の排出口に遷移部分を有する予備回転の構成要素;
制御されたサイクロン区域であって、前記予備回転の構成要素の遷移部分に接続する吸入口と、気相が通過するサイクロン部材の上端にライザー区域とを有する制御されたサイクロン区域、ここで、該遷移部分は、前記曲線の導管と前記サイクロン区域に接続し、及び吸入口と排出口とを有し、該遷移部分の断面積は吸入口から排出口にかけて変化する;
及び
液相が通過する液体収集器/沈降区域
を有すること、
及び
d. 前記気相を水蒸気熱分解ユニットの熱分解区域において熱分解し、混合生成物流を生成させること、
を含み、
吸入口へ流れる導管の直径は値D1を有し、気液分離装置、気液分離器、又は気液分離装置及び気液分離器の両方は、流動混合物を受け入れるための断面積S1を有する吸入口及び断面積S2を有する排出口を含み、S2とS1との間の比は、0.7≦S2/S1≦1.4であり、及び
曲線の導管は、曲率半径R1が2≦R1/D1≦6の範囲にあり、及びS1とS2との間の開口角αR1は、150°≦αR1≦250°の範囲にある、方法。
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