在蒸餾原油的方法中預(yù)閃蒸裝置和原料多次注入的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于原油蒸餾的方法，其包括：i)使烴原油進(jìn)入保持在使所述原油分離成預(yù)閃蒸液體和預(yù)閃蒸蒸氣的預(yù)閃蒸器中，ii)使預(yù)閃蒸液體進(jìn)入保持在使所述預(yù)閃蒸液體加熱并部分氣化的爐中，iii)使加熱的爐流出物進(jìn)入保持在分餾條件下的蒸餾塔下部中，iv)使預(yù)閃蒸蒸氣在位于氣提區(qū)底部的區(qū)域中進(jìn)入蒸餾塔，所述氣提區(qū)位于爐流出物的引入?yún)^(qū)之下，和v)使水蒸汽在氣提區(qū)底部的區(qū)域中進(jìn)入蒸餾塔，以致液體的爐流出物與水蒸汽和預(yù)閃蒸蒸氣在足以氣提液體爐流出物的條件下于氣提區(qū)中接觸。
【專利說明】在蒸餾原油的方法中預(yù)閃蒸裝置和原料多次注入
[0001]本發(fā)明涉及蒸餾原油。
[0002]在所有煉油廠中的第一步都是通過在所謂的原油蒸餾裝置(CDU)中蒸餾將原油分離成各種餾分。
[0003]典型的⑶U在⑶U爐的上游具有預(yù)閃蒸器。離開預(yù)閃蒸器的蒸氣通常繞過該爐并在與來自該爐的主進(jìn)料管相同的位置處或者在蒸餾塔中的較高點(diǎn)進(jìn)入主蒸餾塔中。在進(jìn)料口之下，通常存在使用水蒸汽的“氣提”區(qū)。這提高了汽油的采收率。使用水蒸汽的缺點(diǎn)在于，它增加了塔的負(fù)荷和所需的塔直徑。此外，它導(dǎo)致產(chǎn)生另外的酸性水以及在塔頂部中潛在的露點(diǎn)腐蝕問題和操作限制。
[0004]本發(fā)明提供一種改進(jìn)的蒸餾原油的方法，其中顯著降低了水蒸汽的用量。在該方法中，預(yù)閃蒸蒸氣在進(jìn)料口以下的區(qū)域進(jìn)入CDU的蒸餾塔中。這樣，將預(yù)閃蒸蒸氣用作另外的氣提介質(zhì)，導(dǎo)致降低了所需的水蒸汽量，和因此也降低了水蒸汽成本。
[0005]本文所述的方法是相對(duì)于US4，082，653中所述方法的簡化方法。該文獻(xiàn)描述的方法中，使用兩個(gè)閃蒸裝置，在第一閃蒸裝置中產(chǎn)生的液體進(jìn)入脫鹽器，然后進(jìn)入第二閃蒸裝置，而在第一閃蒸裝置中產(chǎn)生的蒸氣進(jìn)入蒸餾塔，任選與第二閃蒸裝置中產(chǎn)生的蒸氣混合。第一閃蒸區(qū)在約120°C (265° F)的溫度下操作。進(jìn)入蒸餾塔的蒸氣含有大量的水和/或水蒸汽，如實(shí)施例清楚 可見，其中蒸氣含有50被％的!120。另外，更多的水蒸汽經(jīng)由管道47引入。
[0006]因此，提供了一種用于蒸餾原油的方法，其包括i)使烴原油進(jìn)入保持在使所述原油分離成預(yù)閃蒸液體和預(yù)閃蒸蒸氣的預(yù)閃蒸器中，ii)使預(yù)閃蒸液體進(jìn)入保持在使所述預(yù)閃蒸液體加熱并部分氣化的爐中，iii)使加熱的爐流出物進(jìn)入保持在分餾條件下的蒸餾塔的下部中，iv)使預(yù)閃蒸蒸氣在位于氣提區(qū)底部的區(qū)域中進(jìn)入蒸餾塔，所述氣提區(qū)位于爐流出物的引入?yún)^(qū)之下，和V)使水蒸汽在氣提區(qū)底部的區(qū)域中進(jìn)入蒸餾塔，以致液體爐流出物與水蒸汽和預(yù)閃蒸蒸氣在使得液體爐流出物氣提的條件下在氣提區(qū)中接觸。
[0007]本文所述方法的一個(gè)實(shí)施方案顯示在圖1中。
[0008]原油蒸餾裝置是本領(lǐng)域所熟知的并且許多是市售的。
[0009]原油蒸餾裝置典型地包括幾個(gè)部件。裝置的核心是主常壓蒸餾塔(I)，其中進(jìn)行原油的初級(jí)分餾。為了氣提，將水蒸氣引入到塔的底部(2)。裝置還包括預(yù)閃蒸器(3)和爐(4)，二者都位于蒸餾塔(I)的上游。幾個(gè)側(cè)物流氣提器(5)通常連接到主蒸餾塔(I)上以采收各種餾分，例如煤油(煤油氣提器)和汽油(例如用于LGO和HGO的汽油氣提器)。通常具有石腦油分流器以采收石腦油餾分，同時(shí)脫丁烷塔用于采收C3和C4烴氣體。布置在主蒸餾塔頂部的回流裝置通常包括冷凝器(6)和回流鼓。下部循環(huán)回流(7)、中部循環(huán)回流(8)和上部循環(huán)回流(9)可與塔(I) 一起操作以去除熱量。最后，留在蒸餾塔底部的殘?jiān)?通常所說的常壓渣油(LR))可在例如高真空裝置(HVU)中被進(jìn)一步加工。
[0010]在引入蒸餾塔(I)之前，首先將原油在使所述原油分離成預(yù)閃蒸液體和預(yù)閃蒸蒸氣的條件下在預(yù)閃蒸器(3)中處理。合適的條件通常是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的并且可根據(jù)原油的性質(zhì)和裝置的設(shè)計(jì)而顯著變化。典型的預(yù)閃蒸器的操作壓力范圍為l_5barg，和典型的溫度在110°C -200°c之間變化。優(yōu)選，預(yù)閃蒸器中的溫度為至少130°C，更特別地至少140°C，更特別地至少150°C，最優(yōu)選至少160°C。高閃蒸溫度允許更大部分的原油用于在蒸餾塔中的氣提。
[0011]離開預(yù)閃蒸器的預(yù)閃蒸液體隨后進(jìn)入所述爐中，其中它在340°C -380°c的溫度范圍內(nèi)被加熱并部分汽化，所述溫度取決于所需的原油和殘?jiān)?，這也通常是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。
[0012]離開爐⑷的流出物在塔下部的區(qū)域中進(jìn)入蒸餾塔⑴。在爐流出物入口(10)之下為氣提區(qū)(11)，水蒸汽在氣提區(qū)底部的區(qū)域(12)中被引入至蒸餾塔(I)中，作為氣提介質(zhì)以提高汽油采收率。
[0013]預(yù)閃蒸蒸氣也進(jìn)入蒸餾塔(I)中。特別地，預(yù)閃蒸蒸氣也在氣提區(qū)底部的區(qū)域(12)中被引入至蒸餾塔(I)中。這樣，除了水蒸氣之外，預(yù)閃蒸蒸氣有利地用作氣提介質(zhì)。
[0014]預(yù)閃蒸蒸氣優(yōu)選含有至多40wt%的水和/或水蒸汽,更優(yōu)選小于40wt%,更特別地小于30wt%,更特別地小于20wt%,更特別地小于IOwt %,基于預(yù)閃蒸蒸氣的總量計(jì)。最優(yōu)選預(yù)閃蒸蒸氣不包含水。添加至蒸餾塔中的水和/或水蒸汽的降低的量提高了蒸餾系統(tǒng)的效率。
[0015]在一個(gè)實(shí)施方案中，如圖1實(shí)施方案所示，部分預(yù)閃蒸蒸氣可在引入爐流出物的區(qū)域中進(jìn)入蒸餾塔(I)中，例如當(dāng)預(yù)閃蒸蒸氣的量對(duì)于氣提目的而言太高時(shí)。
[0016]為了合適的氣提，氣提介質(zhì)應(yīng)在氣提區(qū)的主要條件下主要為蒸氣相。在預(yù)閃蒸器的蒸氣中的大部分分子/組分滿足這一標(biāo)準(zhǔn)并且足夠輕，以在氣提區(qū)中主要保持為蒸氣相。然而，預(yù)閃蒸蒸氣中 最重的部分(或具有最高沸點(diǎn)的組分)可能不適于保持為蒸氣相并因此可冷凝在常壓渣油中。與預(yù)閃蒸蒸氣相比，水蒸汽是更好的氣提介質(zhì)，因?yàn)樗粫?huì)在氣提區(qū)冷凝并且在這些條件下的水溶性也非常低。
[0017]因此，在一個(gè)實(shí)施方案中，如圖1的實(shí)施方案所示，氣提區(qū)優(yōu)選包括下部氣提區(qū)
(12)和上部氣提區(qū)(13)，其中預(yù)閃蒸蒸氣用于在上部氣提區(qū)“預(yù)”氣提，最終的氣提在下部氣提區(qū)中使用水蒸氣來進(jìn)行。
[0018]氣提區(qū)優(yōu)選含有多個(gè)塔板，優(yōu)選4-8個(gè)塔板，或者填料。
[0019]由于使用預(yù)閃蒸蒸氣作為氣提介質(zhì)，可顯著降低水蒸汽的用量。降低水蒸汽的用量具有幾個(gè)相關(guān)的益處，例如:降低了塔內(nèi)的蒸氣負(fù)荷，降低了酸性水的產(chǎn)生(由于更少水蒸汽冷凝)，由于塔內(nèi)較低的水蒸氣壓力而增加了露點(diǎn)界限，由此限制了潛在的露點(diǎn)腐蝕問題。由于增加了露點(diǎn)界限，還可以在更低的塔頂溫度下操作，同時(shí)保持相對(duì)于水露點(diǎn)溫度的足夠界限，這增加了操作靈活性并可允許更低的石腦油終沸點(diǎn)，同時(shí)保持相對(duì)于水露點(diǎn)溫度的足夠界限。
[0020]在一個(gè)實(shí)施方案中，如圖1的實(shí)施方案所示，離開預(yù)閃蒸器(3)的預(yù)閃蒸蒸氣直接進(jìn)入蒸餾塔(I)中，而繞開爐?；蛘?，離開預(yù)閃蒸器(3)的預(yù)閃蒸蒸氣可首先在爐的對(duì)流管束中被加熱以提高預(yù)閃蒸蒸氣的氣提效果，或者可使用不同的加熱介質(zhì)，如高壓水蒸汽或熱油。
[0021]在不同位置離開主蒸餾塔(I)的餾分按照要求被進(jìn)一步加工。如上所述，幾個(gè)側(cè)物料氣提器(5)通常連接到主蒸餾塔(I)上以采收各種餾分，如煤油(煤油氣提器)和汽油(汽油氣提器)。通常具有石腦油分流器以采收石腦油餾分，同時(shí)脫丁烷塔用于采收C3和C4烴氣體。布置在主蒸餾塔頂部的回流裝置通常包括冷凝器(6)和回流鼓。最后，留在蒸餾塔底部的殘?jiān)?通常 所說的常壓渣油)可在例如高真空裝置(HVU)中被進(jìn)一步加工。
【權(quán)利要求】
1.一種蒸餾原油的方法，其包括: i)使烴原油進(jìn)入保持在使所述原油分離成預(yù)閃蒸液體和預(yù)閃蒸蒸氣的預(yù)閃蒸器中， ii)使預(yù)閃蒸液體進(jìn)入保持在使所述預(yù)閃蒸液體加熱并部分氣化的爐中， iii)使加熱的爐流出物進(jìn)入保持在分餾條件下的蒸餾塔的下部中， iv)使預(yù)閃蒸蒸氣在氣提區(qū)底部的區(qū)域中進(jìn)入蒸餾塔，所述氣提區(qū)位于爐流出物的引入?yún)^(qū)之下，和 V)使水蒸汽在氣提區(qū)底部的區(qū)域中進(jìn)入蒸餾塔，以致液體爐流出物與水蒸汽和預(yù)閃蒸蒸氣在氣提區(qū)中在足以氣提所述液體爐流出物的條件下接觸。
2.權(quán)利要求1的方法，其中使預(yù)閃蒸蒸氣直接進(jìn)入蒸餾塔中，繞開所述爐。
3.權(quán)利要求1的方法，其中在進(jìn)入蒸餾塔之前，預(yù)閃蒸蒸氣在爐的對(duì)流管束中被加熱。
4.權(quán)利要求1的方法，其中在進(jìn)入蒸餾塔之前，預(yù)閃蒸蒸氣被高壓水蒸汽或熱油加熱。
5.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中使部分預(yù)閃蒸蒸氣在爐流出物的引入?yún)^(qū)進(jìn)入蒸餾塔。
6.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中氣提區(qū)包括下部氣提區(qū)和上部氣提區(qū)，水蒸氣在下部氣提區(qū)的底部的區(qū)域中被引入，和預(yù)閃蒸蒸氣在上部氣提區(qū)的底部的區(qū)域中被引入。
7.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中氣提區(qū)含有多個(gè)塔板，優(yōu)選4-8個(gè)，或者填料。
8.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中預(yù)閃蒸蒸氣含有至多40wt%的水和/或水蒸汽。
9.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中預(yù)閃蒸器的操作壓力為l_5barg，和操作溫度為140。。-200。。。
【文檔編號(hào)】B01D3/06GK104024382SQ201280065348
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月27日
【發(fā)明者】P·M·威爾金森 申請(qǐng)人:國際殼牌研究有限公司