在蒸馏原油的方法中预闪蒸装置和原料多次注入

摘要

本发明涉及用于原油蒸馏的方法，其包括：i)使烃原油进入保持在使所述原油分离成预闪蒸液体和预闪蒸蒸气的预闪蒸器中，ii)使预闪蒸液体进入保持在使所述预闪蒸液体加热并部分气化的炉中，iii)使加热的炉流出物进入保持在分馏条件下的蒸馏塔下部中，iv)使预闪蒸蒸气在位于气提区底部的区域中进入蒸馏塔，所述气提区位于炉流出物的引入区之下，和v)使水蒸汽在气提区底部的区域中进入蒸馏塔，以致液体的炉流出物与水蒸汽和预闪蒸蒸气在足以气提液体炉流出物的条件下于气提区中接触。

说明书

本发明涉及蒸馏原油。

在所有炼油厂中的第一步都是通过在所谓的原油蒸馏装置(CDU) 中蒸馏将原油分离成各种馏分。

典型的CDU在CDU炉的上游具有预闪蒸器。离开预闪蒸器的蒸 气通常绕过该炉并在与来自该炉的主进料管相同的位置处或者在蒸馏 塔中的较高点进入主蒸馏塔中。在进料口之下，通常存在使用水蒸汽 的“气提”区。这提高了汽油的采收率。使用水蒸汽的缺点在于，它增 加了塔的负荷和所需的塔直径。此外，它导致产生另外的酸性水以及 在塔顶部中潜在的露点腐蚀问题和操作限制。

本发明提供一种改进的蒸馏原油的方法，其中显著降低了水蒸汽 的用量。在该方法中，预闪蒸蒸气在进料口以下的区域进入CDU的 蒸馏塔中。这样，将预闪蒸蒸气用作另外的气提介质，导致降低了所 需的水蒸汽量，和因此也降低了水蒸汽成本。

本文所述的方法是相对于US4,082,653中所述方法的简化方法。 该文献描述的方法中，使用两个闪蒸装置，在第一闪蒸装置中产生的 液体进入脱盐器，然后进入第二闪蒸装置，而在第一闪蒸装置中产生 的蒸气进入蒸馏塔，任选与第二闪蒸装置中产生的蒸气混合。第一闪 蒸区在约120℃(265°F)的温度下操作。进入蒸馏塔的蒸气含有大量的 水和/或水蒸汽，如实施例清楚可见，其中蒸气含有50wt％的H₂O。 另外，更多的水蒸汽经由管道47引入。

因此，提供了一种用于蒸馏原油的方法，其包括i)使烃原油进入 保持在使所述原油分离成预闪蒸液体和预闪蒸蒸气的预闪蒸器中，ii) 使预闪蒸液体进入保持在使所述预闪蒸液体加热并部分气化的炉中， iii)使加热的炉流出物进入保持在分馏条件下的蒸馏塔的下部中，iv) 使预闪蒸蒸气在位于气提区底部的区域中进入蒸馏塔，所述气提区位 于炉流出物的引入区之下，和v)使水蒸汽在气提区底部的区域中进入 蒸馏塔，以致液体炉流出物与水蒸汽和预闪蒸蒸气在使得液体炉流出 物气提的条件下在气提区中接触。

本文所述方法的一个实施方案显示在图1中。

原油蒸馏装置是本领域所熟知的并且许多是市售的。

原油蒸馏装置典型地包括几个部件。装置的核心是主常压蒸馏塔 (1)，其中进行原油的初级分馏。为了气提，将水蒸气引入到塔的底部 (2)。装置还包括预闪蒸器(3)和炉(4)，二者都位于蒸馏塔(1)的上游。 几个侧物流气提器(5)通常连接到主蒸馏塔(1)上以采收各种馏分，例如 煤油(煤油气提器)和汽油(例如用于LGO和HGO的汽油气提器)。通 常具有石脑油分流器以采收石脑油馏分，同时脱丁烷塔用于采收C3 和C4烃气体。布置在主蒸馏塔顶部的回流装置通常包括冷凝器(6)和 回流鼓。下部循环回流(7)、中部循环回流(8)和上部循环回流(9)可 与塔(1)一起操作以去除热量。最后，留在蒸馏塔底部的残渣(通常所说 的常压渣油(LR))可在例如高真空装置(HVU)中被进一步加工。

在引入蒸馏塔(1)之前，首先将原油在使所述原油分离成预闪蒸液 体和预闪蒸蒸气的条件下在预闪蒸器(3)中处理。合适的条件通常是本 领域技术人员已知的并且可根据原油的性质和装置的设计而显著变 化。典型的预闪蒸器的操作压力范围为1-5barg，和典型的温度在 110℃-200℃之间变化。优选，预闪蒸器中的温度为至少130℃，更特 别地至少140℃，更特别地至少150℃，最优选至少160℃。高闪蒸温 度允许更大部分的原油用于在蒸馏塔中的气提。

离开预闪蒸器的预闪蒸液体随后进入所述炉中，其中它在340℃- 380℃的温度范围内被加热并部分汽化，所述温度取决于所需的原油和 残渣，这也通常是本领域技术人员已知的。

离开炉(4)的流出物在塔下部的区域中进入蒸馏塔(1)。在炉流出物 入口(10)之下为气提区(11)，水蒸汽在气提区底部的区域(12)中被引入 至蒸馏塔(1)中，作为气提介质以提高汽油采收率。

预闪蒸蒸气也进入蒸馏塔(1)中。特别地，预闪蒸蒸气也在气提区 底部的区域(12)中被引入至蒸馏塔(1)中。这样，除了水蒸气之外，预 闪蒸蒸气有利地用作气提介质。

预闪蒸蒸气优选含有至多40wt％的水和/或水蒸汽，更优选小于 40wt％，更特别地小于30wt％，更特别地小于20wt％，更特别地小 于10wt％，基于预闪蒸蒸气的总量计。最优选预闪蒸蒸气不包含水。 添加至蒸馏塔中的水和/或水蒸汽的降低的量提高了蒸馏系统的效率。

在一个实施方案中，如图1实施方案所示，部分预闪蒸蒸气可在 引入炉流出物的区域中进入蒸馏塔(1)中，例如当预闪蒸蒸气的量对于 气提目的而言太高时。

为了合适的气提，气提介质应在气提区的主要条件下主要为蒸气 相。在预闪蒸器的蒸气中的大部分分子/组分满足这一标准并且足够 轻，以在气提区中主要保持为蒸气相。然而，预闪蒸蒸气中最重的部 分(或具有最高沸点的组分)可能不适于保持为蒸气相并因此可冷凝在 常压渣油中。与预闪蒸蒸气相比，水蒸汽是更好的气提介质，因为它 不会在气提区冷凝并且在这些条件下的水溶性也非常低。

因此，在一个实施方案中，如图1的实施方案所示，气提区优选 包括下部气提区(12)和上部气提区(13)，其中预闪蒸蒸气用于在上部气 提区“预”气提，最终的气提在下部气提区中使用水蒸气来进行。

气提区优选含有多个塔板，优选4-8个塔板，或者填料。

由于使用预闪蒸蒸气作为气提介质，可显著降低水蒸汽的用量。 降低水蒸汽的用量具有几个相关的益处，例如：降低了塔内的蒸气负 荷，降低了酸性水的产生(由于更少水蒸汽冷凝)，由于塔内较低的水 蒸气压力而增加了露点界限，由此限制了潜在的露点腐蚀问题。由于 增加了露点界限，还可以在更低的塔顶温度下操作，同时保持相对于 水露点温度的足够界限，这增加了操作灵活性并可允许更低的石脑油 终沸点，同时保持相对于水露点温度的足够界限。

在一个实施方案中，如图1的实施方案所示，离开预闪蒸器(3)的 预闪蒸蒸气直接进入蒸馏塔(1)中，而绕开炉。或者，离开预闪蒸器(3) 的预闪蒸蒸气可首先在炉的对流管束中被加热以提高预闪蒸蒸气的气 提效果，或者可使用不同的加热介质，如高压水蒸汽或热油。

在不同位置离开主蒸馏塔(1)的馏分按照要求被进一步加工。如上 所述，几个侧物料气提器(5)通常连接到主蒸馏塔(1)上以采收各种馏 分，如煤油(煤油气提器)和汽油(汽油气提器)。通常具有石脑油分流器 以采收石脑油馏分，同时脱丁烷塔用于采收C3和C4烃气体。布置在 主蒸馏塔顶部的回流装置通常包括冷凝器(6)和回流鼓。最后，留在蒸 馏塔底部的残渣(通常所说的常压渣油)可在例如高真空装置(HVU)中 被进一步加工。