用汽提塔回收氢加工过的烃的方法和装置的制造方法
【专利说明】用汽提塔回收氢加工过的烃的方法和装置
[0001]在先国家申请的优先权声明
[0002]本申请要求2013年3月15日提交的美国申请N0.13/836, 883的优先权。
发明领域
[0003]本发明的领域是氢加工过的烃料流的回收。
[0004]发明背景
[0005]氢加工(Hydroprocessing)包括在氢加工催化剂和氢存在下将经转化成更有价值的产物的工艺。
[0006]氢处理(Hydrotreating)是用于从经料流中除去杂原子，如硫和氮以满足燃料规格并使烯烃化合物饱和的一种氢加工工艺。氢处理可以在高压或低压下进行，但通常在比加氢裂化低的压力下运行。
[0007]加氢裂化是烃在氢和加氢裂化催化剂存在下裂化成较低分子量的烃的一种氢加工工艺。根据所需输出，加氢裂化单元可含有一个或多个相同或不同催化剂的床。
[0008]悬浮床加氢裂化(Slurry hydrocracking)是用于将渣油进料裂化成瓦斯油和燃料的悬浮床催化工艺(slurried catalytic process)。悬浮床加氢裂化用于由原油蒸馈获得的重质烃原料(包括来自常压塔或真空塔蒸馏的烃残渣或瓦斯油)的初级改质。在悬浮床加氢裂化中，将这些液体原料与氢和固体催化剂粒子(例如作为微粒状金属化合物，如金属硫化物)混合以提供浆相。悬浮床加氢裂化的流出物在大约400至500°C (752至932 0F )的极高温度下离开悬浮床加氢裂化反应器。例如在US 5，755，955和US 5，474，977中描述了代表性的悬浮床加氢裂化工艺。
[0009]氢加工回收单元通常包括用汽提介质(如蒸汽)汽提氢加工流出物以除去不想要的硫化氢的汽提塔。汽提的流出物随后在火焰加热器中加热到分馏温度，然后进入产物分馏塔以分离和回收产物，如石脑油、煤油和柴油。
[0010]由于严苛的工艺条件，如所用的高温和高压，氢加工，特别是加氢裂化是非常能量密集的。随时间经过，尽管已非常努力地改进加氢裂化的能量性能，但焦点集中在降低反应器加热器负载。但是，仍需要大的加热器负载以在进入产物分馏塔之前加热汽提的流出物。
[0011]因此，仍然需要从氢加工流出物中回收燃料产物的改进的方法。这种方法必须更能量有效以满足炼油商的越来越高的需求。
[0012]发明概述
[0013]提议在氢加工单元中使用两个或三个汽提塔代替单个汽提塔以将产物分馏塔的加热器负载降低至少40%。同时，与直觉相反，资本成本降低。
[0014]在一个方法实施方案中，本发明包含一种悬浮床加氢裂化法，其包括在悬浮床加氢裂化反应器中悬浮床加氢裂化烃进料以提供氢加工流出物流；在冷汽提塔中汽提作为氢加工流出物流的一部分的相对较冷的氢加工流出物流以提供冷汽提流；汽提作为氢加工流出物流的一部分的相对较温的氢加工流出物流；和在热汽提塔中汽提作为氢加工流出物流的一部分的相对较热的氢加工流出物流以提供热汽提流。
[0015]在另一方法实施方案中，本发明包含一种氢加工法，其包括在氢加工反应器中氢加工烃进料以提供氢加工流出物流；在冷汽提塔中汽提作为氢加工流出物流的一部分的相对较冷的氢加工流出物流以提供冷汽提流；在温汽提塔中汽提作为氢加工流出物流的一部分的相对较温的氢加工流出物流以提供温汽提流；和在热汽提塔中汽提作为氢加工流出物流的一部分的相对较热的氢加工流出物流以提供热汽提流。
[0016]在另一方法实施方案中，本发明包含一种悬浮床加氢裂化法，其包括在悬浮床加氢裂化反应器中悬浮床加氢裂化烃进料以提供氢加工流出物流；在冷汽提塔中汽提作为氢加工流出物流的一部分的相对较冷的氢加工流出物流以提供冷汽提流；在温汽提塔中汽提作为氢加工流出物流的一部分的相对较温的氢加工流出物流以提供温汽提流；和在热汽提塔中汽提作为氢加工流出物流的一部分的相对较热的氢加工流出物流以提供热汽提流。
[0017]在一个装置实施方案中，本发明包含一种用于悬浮床加氢裂化的装置，其包含悬浮床加氢裂化反应器；与所述悬浮床加氢裂化反应器连通的冷汽提塔；与所述悬浮床加氢裂化反应器连通的热汽提塔；和与所述悬浮床加氢裂化反应器连通的温分离器。
[0018]在另一装置实施方案中，本发明包含一种用于氢加工的装置，其包含氢加工反应器；与所述氢加工反应器连通的冷汽提塔；与所述氢加工反应器连通的温汽提塔；和与所述氢加工反应器连通的热汽提塔。
[0019]在另一装置实施方案中，本发明包含一种用于悬浮床加氢裂化的装置，其包含悬浮床加氢裂化反应器；与所述悬浮床加氢裂化反应器连通的冷汽提塔；与所述悬浮床加氢裂化反应器连通的温汽提塔；和与所述悬浮床加氢裂化反应器连通的热汽提塔。
[0020]附图简述
[0021]图1是本发明的一个实施方案的简化工艺流程图。
[0022]图2是图1的一个替代性实施方案的简化工艺流程图。
[0023]图3-6是图2的另一替代性实施方案的局部简化工艺流程图。
[0024]图7是图2的另一替代性实施方案的简化工艺流程图。
[0025]图8是图7的一个替代性实施方案的局部简化工艺流程图。
[0026]定义
[0027]本文就某一容器或区域所用的“绕过”是指料流不经过被绕过的区域或容器，尽管其可能经过没有被指明绕过的容器或区域。
[0028]术语“连通”是指在列举的部件之间切实允许材料流。
[0029]术语“下游连通”是指流向下游连通的主体(subject)的至少一部分材料可切实来自与其连通的对象(object)。
[0030]术语“上游连通”是指从上游连通的主体(subject)流出的至少一部分材料可切实流向与其连通的对象(object)。
[0031]术语“直接连通”是指来自上游部件的流在不由于物理分馏或化学转化而发生组成变化的情况下进入下游部件。
[0032]术语“塔”是指用于分离具有不同挥发性的一种或多种组分的蒸馏塔。除非另行指明，各塔包括在塔顶的冷凝器以使一部分塔顶流冷凝并回流回塔顶，和在塔底的再沸器以将一部分塔底流汽化并送回塔底。可以预热塔的进料。顶部压力是在塔的蒸气出口的塔顶蒸气压力。底部温度是液体塔底出口温度。塔顶线路和塔底线路是指在任何回流或再沸回该塔的位置下游来自该塔的净线路。汽提塔省略塔底的再沸器并取而代之由流化惰性介质如蒸汽提供加热需求和分离动力。
[0033]本文所用的术语“真沸点”(TBP)是指一种用于测定材料的沸点的试验方法，其符合用于生成可获得分析数据的液化气、馏出馏分和标准化质量的渣油并通过质量和体积测定上述馏分的收率的ASTM D2892，由此在塔中使用15个理论塔板以5:1回流率生成温度vs馈出质量％的曲线图。
[0034]本文所用的术语“柴油沸程”是指使用真沸点蒸馏法在132°C至399°C (270 °?至750 0F )的范围内沸腾的烃。
[0035]本文所用的术语“分离器”是指具有入口和至少塔顶蒸气出口和塔底液体出口并也可能具有来自进料斗(boot)的水性流出口的容器。闪蒸罐是可能与可在更高压力下运行的分离器下游连通的一种类型的分离器。
[0036]本文所用的术语“主要”是指料流中按重量计至少通常50 %，最好60 %，优选70 %的量的一种化合物或一类化合物。
[0037]详述
[0038]本发明可用于具有极高温的反应器流出物的任何氢加工装置或方法。悬浮床加氢裂化是一种这样的氢加工方法，因此该描述将涉及悬浮床加氢裂化，但用途不限于此。
[0039]悬浮床加氢裂化由于塔底筒粗材料在高温高压下转化成运输燃料而非常能量密集。悬浮床加氢裂化方法和装置可采用一个汽提塔，其接收三个进料，一个经冷闪蒸罐来自冷分离器，一个经温闪蒸罐来自温分离器，另一个经热闪蒸罐来自热分离器。尽管这三个进料含有通过沸点温度分离的非常不同的组成，但它们可追溯到相同位置，其是热分离器和氢加工反应器。
[0040]最后，将来自热、温和冷闪蒸罐的液体送入单一汽提塔。汽提塔塔底流变成产物分馏塔的进料。这种单汽提塔设计的低效率起源于热闪蒸罐、温闪蒸罐和冷闪蒸罐液体的混合，这浪费之前在热分离器和温分离器中实现的分离并因此对产物分馏塔的加热器中的能量效率具有负面影响。
[0041]提议使用两个或三个汽提塔以将产物分馏塔的加热器负载降低至少40%，并与直觉相反，降低资本成本。
[0042]该装置和方法涉及氢加工段10、分离器段20和分馏段100。氢加工段10可包括氢加工反应器12 (其可以是悬浮床加氢裂化反应器12)、再循环气体洗涤器29和再循环气体压缩机28。
[0043]通常，氢加工反应器12可以在任何合适的条件，如400°至500°C(752°至932 °F )的温度和3至24MPa的压力下运行。在例如US 5, 755,955 ；US 5, 474, 977 ；US2009/0127161 ；US 2010/0248946 ；US 2011/0306490 ;和 US 2011/0303580 中公开了示例性悬浮床加氢裂化反应器。通常，使用足以将至少一部分烃进料14裂化成较低沸点产物，如一种或多种馏出物烃、石脑油和/或C1-C4产物的反应器条件进行悬浮床加氢裂化。烃进料14可包括在340°至570°C出44。至1058 0F )