Verfahren und Anlage zur Gewinnung von Rohölprodukten

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zur Gewinnung von

Rohölprodukten gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.

Stand der Technik

Rohöl wird in bekannten Raffinerieverfahren zunächst entsalzt und nach Erwärmung einer fraktionierten Destillation bei Atmosphärendruck (nachfolgend als

atmosphärische Destillation bezeichnet) unterworfen. Der verbleibende sogenannte atmosphärische Rückstand wird einer Vakuumdestillation zugeführt.

Nicht sämtliche der bei der atmosphärischen Destillation und der Vakuumdestillation gewonnenen Fraktionen sind jedoch gewinnbringend nutzbar. Ein Teil der darin enthaltenen Verbindungen kann daher beispielsweise katalytisch umgesetzt und auf diese Weise aufgewertet werden. Dies gelingt jedoch nicht immer vollständig. Auch eine thermische Umsetzung von Rohölkomponenten durch Dampfspalten (engl. Steam Cracking) ist bekannt. Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, entsprechende Verfahren und Vorrichtungen zu verbessern und insbesondere die Ausbeute an hochwertigen Rohölprodukten zu erhöhen.

Offenbarung der Erfindung

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren und eine Anlage gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Ausgestaltungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung. Zu den nachfolgend verwendeten Begriffen und zu technischen Details der

eingesetzten Verfahren sei auf einschlägige Fachliteratur verwiesen (siehe

beispielsweise Zimmermann, H. und Walzl, R.: Ethylene, In: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim: Wiley-VCH, Onlinepublikation 2007, DOI: 10.1002/14356007.a10_045.pub2, sowie Irion, W.W. und Neuwirth, O.S.: Oil Refining, In: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim: Wiley-VCH,

Onlinepublikation 2000, DOI: 10.1002/14356007.a18_051 ). Verfahren zum Dampfspalten (engl. Steam Cracking) werden in der Regel mittels Rohrreaktoren durchgeführt, deren Reaktionsrohre, die sogenannten Coils, einzeln oder gruppenweise unter gleichen oder unterschiedlichen Bedingungen betrieben werden können. Unter gleichen oder vergleichbaren Bedingungen betriebene

Reaktionsrohre oder Gruppen von Reaktionsrohren, aber auch unter einheitlichen Bedingungen betriebene Rohrreaktoren insgesamt, werden nachfolgend jeweils als Spaltöfen bezeichnet. Ein Spaltofen ist im hier verwendeten Sprachgebrauch also eine zum Dampfspalten verwendete bauliche Einheit, in der gleiche oder vergleichbare Reaktionsbedingungen vorliegen. Eine Anlage zum Dampfspalten kann einen oder mehrere Spaltöfen umfassen.

Unter einem Spaltgasstrom wird hier ein gasförmiger Strom verstanden, der aus dem Abstrom eines oder mehrerer Spaltöfen gebildet wird. Der Spaltgasstrom (engl, auch als Cracker Effluent bezeichnet) wird in einem ersten Abkühlschritt typischerweise in einem Spaltgaskühler, beispielsweise einem Linearkühler (engl. Transfer Line

Exchanger, TLE) mit Kühlwasser und anschließend in einem zweiten Abkühlschritt durch Quenchen, d.h. Mischen mit einem flüssigen Kohlenwasserstoffstrom, abgekühlt.

In der Fachliteratur wird bisweilen auch der erste Abkühlschritt, d.h. die Abkühlung des Spaltgases mit Kühlwasser, beispielsweise in dem Spaltgaskühler, als Quenchen bezeichnet. In diesem ersten Abkühlschritt wird das Spaltgas jedoch nur indirekt abgekühlt und nicht, wie in dem zweiten Abkühlschritt, mit einem flüssigen

Kohlenwasserstoff ström vermischt. Der zweite Abkühlschritt kann der besseren Unterscheidbarkeit halber daher auch als Ölquench bezeichnet werden. Der durch die Vereinigung des Spaltgasstroms mit dem zum Quenchen verwendeten flüssigen Strom gebildete Strom wird hier als Quenchabstrom bezeichnet. Der "Quenchabstrom" umfasst sämtliche aus dem zum Quenchen verwendeten flüssigen Strom und aus dem Spaltgasstrom stammenden Verbindungen, die allenfalls um entsprechende

Reaktionsprodukte aufgrund des Quenchs reduziert sind. Insbesondere entspricht der Massenstrom des Quenchabstroms der Summe aus dem Massenstrom des zum Quenchen verwendeten flüssigen Stroms und dem Massenstrom des Spaltgasstroms, er ist also explizit nicht das Produkt eines Trenn- oder Abscheidungsprozesses. Der Quenchabstrom liegt unmittelbar nach der Vereinigung des zum Quenchen

verwendeten flüssigen Stroms und des Spaltgasstroms vor. Vorteile der Erfindung

Die Erfindung schlägt ein Verfahren zur Gewinnung von Rohölprodukten vor, bei dem aus einem Rohölstrom durch Verdampfen ein gasförmiger Strom gebildet und der gasförmige Strom zumindest zum Teil einem Dampfspaltverfahren unterworfen wird. In dem Dampf spaltverfahren wird ein Spaltgasstrom erzeugt. Entsprechende Verfahren sind beispielsweise aus der US 2008/0221378 A1 und der WO 2010/1 17401 A1 bekannt.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann zumindest ein Teil des bei der

Verdampfung des Rohöls gebildeten gasförmigen Stroms alleine oder nach

Vereinigung mit einem oder mehreren weiteren Strömen, beispielsweise einem oder mehreren Recycleströmen, einem oder mehreren Spaltöfen zugeführt werden. Sind mehrere Spaltöfen vorhanden, können diese auch mit unterschiedlichen Strömen beschickt werden. Wie allgemein bekannt, erfolgt die Beschickung der Spaltöfen dabei jeweils nach Zugabe von Wasserdampf.

Der erhaltene Spaltgasstrom wird zumindest zum Teil unter Erhalt eines

Quenchabstroms mit einem flüssigen Kohlenwasserstoffstrom gequencht. Die vorliegende Erfindung schlägt dabei vor, einen bei dem Verdampfen des Rohölstroms flüssig verbleibenden Anteil des Rohölstroms zumindest zum Teil zur Bildung des zum Quenchen eingesetzten flüssigen Kohlenwasserstoffstroms zu verwenden, wobei der zum Quenchen eingesetzte flüssige Kohlenwasserstoffstrom arm an oder frei von Komponenten ist, die aus dem Quenchabstrom oder einem aus dem Quenchabstrom gebildeten Strom abgetrennt wurden. Ferner wird der Quenchabstrom durch das Quenchen mit dem flüssigen Kohlenwasserstoff ström bei einer Temperatur erhalten, die in einem Temperaturbereich von 0 bis 250 Ό lie gt.

Mit anderen Worten wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung der zum Quenchen verwendete flüssige Kohlenwasserstoffstrom nicht unter Verwendung eines

Recyclestroms gebildet und es kommt kein Quenchkreislauf zum Einsatz, wie er aus herkömmlichen Verfahren bekannt ist. In einem Quenchkreislauf eines herkömmlichen Verfahrens wird beispielsweise eine sogenannte Ölsäule mit zwei übereinander angeordneten Abschnitten eingesetzt. Das Quenchöl wird am Kopf des unteren Abschnitts aufgegeben. In einen unteren Bereich des unteren Abschnitts wird der Spaltgasstrom eingespeist und dem Quenchöl entgegengeschickt. In dem

Spaltgasstrom enthaltene schwere Verbindungen werden dabei in dem Quenchöl gelöst oder suspendiert und der Spaltgasstrom wird gleichzeitig abgekühlt. Das Quenchöl mit den darin ggf. gelösten oder suspendierten Verbindungen wird aus dem Sumpf der Ölsäule abgezogen, ggf. aufbereitet, und erneut zum Kopf des unteren Abschnitts der Ölsäule zurückgeführt. In einem oberen Bereich der Ölsäule wird Pyrolysebenzin aufgegeben, das in einem nachgeschalteten Wasserquench abgetrennt und ebenfalls teilweise im Kreis gefahren wird.

Nachteilig an herkömmlichen Quenchkreisläufen ist jedoch die Alterung des

Quenchöls. Aufgrund der häufigen Kontakte mit dem heißen Spaltgasstrom werden die zunächst niedrig viskosen Verbindungen polymerisiert und es kommt zur Bildung von Ruß und Teer bzw. anderer zäher, schwersiedender Verbindungen. Das Quenchöl muss daher herkömmlicherweise regelmäßig ausgetauscht und durch frisches

Quenchöl ersetzt werden. Das gealterte Quenchöl ist praktisch wertlos. Im Gegensatz dazu ist der zum Quenchen verwendete flüssige Kohlenwasserstoff ström dadurch, dass er arm an oder frei von Komponenten ist, die aus dem Quenchabstrom oder einem aus dem Quenchabstrom gebildeten Strom abgetrennt wurden, kaum oder keinen Alterungsprozessen unterworfen, weil die in ihm enthaltenen, nicht recycelten Verbindungen nur genau einmal mit dem Spaltgasstrom in Kontakt kommen. Durch diesen einmaligen Kontakt kommt es nicht zu Alterungsreaktionen und die

entsprechenden Verbindungen können in Produktfraktionen überführt werden, die sich noch gewinnbringend nutzen lassen.

Der Spaltgasstrom verlässt die Strahlungszone des oder der Spaltöfen bei einer Temperatur von typischerweise 750 bis 875 Ό. Der S paltgasstrom sollte zur

Vermeidung einer Weiterreaktion der gebildeten Verbindungen, beispielsweise einer Polymerbildung, so rasch wie möglich abgekühlt werden. Werden die eingangs erwähnten Linearkühler eingesetzt, führen diese einen beträchtlichen Teil der

Abkühlung des Spaltgasstroms durch. Wie in dem eingangs zitierten Artikel "Ethylene" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry erwähnt, tritt der Spaltgasstrom herkömmlicherweise noch mit einer Temperatur von ca. 230 °C in die Ölsäule ein und verlässt diese bei einer Temperatur von ca. 100 Ό. Der überwiegende Anteil der Wärme wird dabei durch das Quenchöl abgeführt. Beim Einsatz eines entsprechenden herkömmlichen Ölquenchs wird also die Temperatur des Spaltgases von einem

Temperaturwert in einem ersten Temperaturbereich auf einen Temperaturwert in einem zweiten Temperaturbereich verringert, wobei der Temperaturwert in dem zweiten Temperaturbereich um ca. 130 Ό niedriger I iegt als der Temperaturwert in dem ersten Temperaturbereich. Bei Verfahren ohne Einsatz eines Linearkühlers ist der Temperaturunterschied zwischen den Temperaturwerten deutlich höher.

Aus der US 2008/0221378 A1 ist ein Verfahren bekannt, bei dem ein nicht verdampfter Anteil eines Rohölstroms für einen Vorquench eines Spaltgasstroms verwendet wird, der durch Dampfspalten eines verdampften Anteils des Rohölstroms erhalten wurde. Der Vorquench wird vorgenommen, um in dem nicht verdampften Anteil enthaltene, aber noch spaltbare Komponenten durch die Wärme des Spaltgasstroms zu spalten. Die Zugabe des nicht verdampften Anteils zu dem Spaltgasstroms im Rahmen des Vorquenchs erfolgt daher bei noch hoher Temperatur des Spaltgasstroms,

typischerweise bei 760 bis 929°C. Gleichzeitig wir d durch den Vorquench die

Temperatur des Spaltgasstroms nur geringfügig reduziert, nämlich um typischerweise nicht mehr als 1 1 1 Ό. Stromab des Vorquenchs liegt der erhaltene Strom daher bei noch sehr hoher Temperatur vor, die vor der Weiterverarbeitung einen weiteren Quench erforderlich macht. Mit anderen Worten wird also in dem Verfahren gemäß der US 2008/0221378 A1 die Temperatur des Spaltgases bei dem Vorquench von einem Temperaturwert in einem ersten Temperaturbereich auf einen Temperaturwert in einem zweiten Temperaturbereich verringert, wobei der Temperaturwert in dem zweiten Temperaturbereich um höchstens 1 1 1 Ό niedr iger liegt als der

Temperaturwert in dem ersten Temperaturbereich. Der Temperaturwert in dem zweiten Temperaturbereich liegt dabei bei mindestens 649 ^< C . Im Gegensatz dazu wird durch das erfindungsgemäße Quenchen mit dem flüssigen Kohlenwasserstoff ström der Quenchabstrom, wie erwähnt, bei einer Temperatur erhalten, die in einem Temperaturbereich von 0 bis 250 Ό liegt. Die Temperatur kann insbesondere in einem Temperaturbereich von 50 bis 200 °C oder von 50 bis 150 Ό liegen, also bei einer Temperatur, die auch in einer herkömmlichen Ölsäule erzielt wird, und die eine direkte Weiterverarbeitung des Quenchabstroms ermöglicht. Vorteilhafterweise ist in diesem Fall der Spaltgasstrom, bevor er mit dem flüssigen Kohlenwasserstoff ström gequencht wird, beispielsweise mittels eines Linearkühlers, bereits auf eine Temperatur abgekühlt worden, die 50 bis 200 Ό, beispielsweise 100 bis 150 °C, oberhalb der Temperatur des Quenchabstr oms liegt und beispielsweise der typischen Eintrittstemperaturen in eine Ölsäule in einem herkömmlichen Verfahren entspricht. Die Erfindung ermöglicht es in dieser besonders bevorzugten

Ausführungsform, auf die Verwendung weiteren Quenchöls, insbesondere einen Ölkreislauf, zu verzichten. Hierzu besteht ausgehend von der US 2008/0221378 A1 kein Anlass, denn diese lehrt, dass eine hohe Temperatur des Spaltgasstroms erforderlich ist, um in dem nicht verdampften Anteil des Rohölstroms enthaltene

Verbindungen zu spalten. Durch einen einfachen Quench auf niedrige Temperaturen mittels dieses nicht verdampften Anteils würden jedoch entsprechende

Spaltungsreaktionen zum Stillstand gebracht und eine nennenswerte Spaltausbeute wäre nicht erzielbar. Daher ist hier zwingend auch eine hohe Temperatur des Abstroms des Vorquenchs, und damit ein weiterer Quench in Form eines Ölkreislaufs, erforderlich.

Da der Quenchabstrom einen beträchtlichen Anteil fein verteilter Öltröpfchen aus dem zum Quenchen verwendeten flüssigen Strom und schwer siedende Komponenten (Öle, Teere und dergleichen) enthält, wird er in herkömmlichen Dampf spaltverfahren zunächst in einer sogenannten Ölsäule von entsprechenden Komponenten befreit. Erst stromab der Ölsäule kann ein entsprechender Strom den bekannten Trennstufen zur Gewinnung der Kohlenwasserstoffprodukte aus dem Spaltgas zugeführt werden. Die vorliegende Erfindung beruht nun auf der Idee, auf eine entsprechende Ölsäule zu verzichten und den Quenchabstrom beispielsweise wie in der herkömmlichen

Rohölverarbeitung auch weiter zu verarbeiten. Dies ist möglich, weil durch das

Quenchen mit dem bei der Verdampfung des Rohölstroms flüssig verbleibenden Anteil, oder einem entsprechenden Teil hiervon, in dem Quenchabstrom nur solche

(schwereren) Komponenten enthalten sind, wie sie sich auch in herkömmlichen

Rohölströmen wiederfinden, die der atmosphärischen Destillation unterworfen werden.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren, in denen ein Quenchölkreislauf vorgesehen ist, wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung also der zum Quenchen verwendete flüssige Kohlenwasserstoffstrom nur einmal zum Quenchen verwendet. Ein großer Vorteil des vorgeschlagenen Verfahrens besteht daher darin, dass für den Quench kein Ölkreislauf benötigt wird, in dem das Öl (also der herkömmlicherweise für das Quenchen verwendete flüssige Kohlenwasserstoffstrom) durch chemische Reaktionen üblicherweise sehr stark altert, insbesondere deutlich an Viskosität zunimmt, und dadurch stark an Wert verliert. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung spielen solche Alterungsreaktionen aus den erläuterten Gründen keine Rolle. Ein weiterer Vorteil, der sich aus dem Verzicht auf einen Ölkreislauf ergibt, ist der, dass beispielsweise die herkömmlicherweise vorgesehene Wärmerückgewinnung aus dem Spaltgas durch aufwendige Wärmetascher im Ölkreislauf entfällt und die Wärme über den Quenchabstrom direkt einem anderen Verbraucher zugeführt werden kann. Die Wärme kann beispielsweise zum (Vor-)Heizen der in der atmosphärischen Destillation eingesetzten Ströme verwendet werden. Auch der bei der Verdampfung des

Rohölstroms verbleibende flüssige Anteil kann vor seiner Verwendung abgekühlt werden, wobei seine Wärme auch auf andere Ströme übertragen werden kann.

Mit besonderem Vorteil wird daher im Rahmen der vorliegenden Erfindung zumindest ein Teil des Quenchabstroms zur Bildung eines Trenneinsatzes verwendet, der zusammen mit einem weiteren Rohölstrom unter Erhalt von Destillationsabströmen destillativ aufgetrennt wird. Diese destillative Auftrennung erfolgt vorteilhafterweise zunächst in einer zur fraktionierten Destillation bei Atmosphärendruck eingerichteten Destillationssäule, wie sie auch in einer herkömmlichen Raffinerieanlage verwendet wird. Der atmosphärischen Destillation kann sich eine Vakuumdestillation in einer hierfür eingerichteten Destillationssäule anschließen. Alle bei der Destillation

(beispielsweise der atmosphärischen Destillation und/oder der Vakuumdestillation) gebildeten Ströme (Schnitte, Fraktionen) werden hier als Destillationsabströme bezeichnet.

Der Trenneinsatz kann aus dem Quenchabstrom auf beliebige Weise gebildet werden, enthält jedoch immer in dem Quenchabstrom enthaltene Kohlenwasserstoffe mit einem, zwei, drei, vier und mehr Kohlenstoffatomen und/oder aus derartigen

Kohlenwasserstoffen, beispielsweise durch Hydrieren oder Weiterreaktionen nach dem Quenchen gebildete Kohlenwasserstoffe. Es handelt sich hierbei beispielsweise um Methan, Ethan, Ethylen, Acetylen, Propan, Propylen und Methylacetylen und um gesättigte und ungesättigte Kohlenwasserstoffe mit vier Kohlenstoffatomen. Die angesprochene "Bildung" des Trenneinsatzes kann beispielsweise durch Abtrennen eines Teilstroms, Vereinigen mit einem weiteren Strom oder chemisches und/oder physikalisches Umsetzen erfolgen.

Ferner enthält der Trenneinsatz vorteilhafterweise Kohlenwasserstoffe, die zuvor in dem zum Quenchen verwendeten flüssigen Kohlenwasserstoffstrom enthalten waren, oder aus solchen Kohlenwasserstoffen gebildete Verbindungen. Hierbei handelt es sich typischerweise um Kohlenwasserstoffe mit mehr als zehn oder 20 und

beispielsweise bis zu 30 oder mehr Kohlenstoffatomen. Derartige Kohlenwasserstoffe brauchen also vorteilhafterweise nicht aus dem Quenchabstrom abgetrennt zu werden sondern werden gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens

insbesondere unverändert einer gemeinsamen destillativen Trennung zusammen mit dem zweiten Rohölstrom zugeführt.

Mit anderen Worten wird eine Ausführungsform vorgeschlagen, in der eine

gemeinsame destillative Trennung des Quenchabstroms zusammen mit dem zweiten Rohölstrom vorgenommen wird. Hierdurch wird, wie auch nachfolgend erläutert, eine Vollintegration in eine Raffinerie erzielt, beispielsweise indem der Quenchabstrom vollständig einer atmosphärischen Destillation in einer entsprechend eingerichteten Destillationssäule zusammen mit dem zweiten Rohölstrom zugeführt wird. Dies ermöglicht es, auf separate Abtrenneinrichtungen für Kohlenwasserstoffe in dem Dampf spaltstrom bzw. dem Quenchabstrom zu verzichten. Beispielsweise kann der Quenchabstrom zusammen mit dem zum Quenchen verwendeten flüssigen

Kohlenwasserstoffstrom in eine entsprechende Destillationssäule überführt werden, in der die üblichen Rohölfraktionen gewonnen werden. Die in dem zum Quenchen verwendeten flüssigen Kohlenwasserstoff ström enthaltenen Verbindungen gehen entsprechend ihrem Siedepunkt in die jeweiligen Fraktionen, beispielsweise das Vakuumgasöl oder das atmosphärische Gasöl, über. Eine separate Abtrennung der in dem zum Quenchen verwendeten flüssigen Kohlenwasserstoffstrom enthaltenen Verbindungen nach Art einer herkömmlichen Ölsäule ist damit nicht erforderlich. Auch ein Wasserquench entfällt, da Pyrolysebenzin ebenfalls in die entsprechenden

Fraktionen der Rohöldestillation übergeht, nämlich die Benzinfraktionen. Eine separate Verdichtung des Quenchabstroms ist ebenfalls nicht erforderlich.

Das Verfahren lässt sich daher mit deutlich geringerem apparativem Aufwand verwirklichen als ein Verfahren des Standes der Technik, wie es beispielsweise in der US 2009/0050523 A1 beschrieben ist, und bei dem lediglich in herkömmlicher Weise aus einem Spaltgas abgetrennte schwere Fraktionen einem Raffinerieprozess zugeführt werden. Ausgehend von der US 2009/0050523 A1 ist das erfindungsgemäße Verfahren nicht naheliegend, denn der in der US 2009/0050523 A1 verwendete Quenchöl- und Pyrolysebenzinkreislauf erfordert eine Abtrennung von Quenchöl und Pyrolysebenzin. Entsprechende Verbindungen in einem Quenchabstrom in eine gemeinsame Trennung mit einem zweiten Rohölstrom zu überführen verbietet sich daher hier. Entsprechendes gilt auch bezüglich eines Verfahrens, wie es

beispielsweise in der US 2007/0055087 A1 gezeigt ist. Die US 2010/03201 19 A1 offenbart ein Verfahren, bei dem ein Quenchabstrom einer Primärfraktionierung unter Erhalt unterschiedlicher Ströme zugeführt wird. Da die US 2010/03201 19 A1 jedoch explizit lehrt, einen Teerstrom aus der Primärfraktionierung aufzubereiten und in einem Quenchölkreislauf einzusetzen, verbietet sich hier die Einspeisung eines zweiten Rohölstroms in die Primärfraktionierung, denn dieser würde die Gewinnung des Teerstroms durch die zusätzlich eingespeisten Rohölkomponenten unmöglich machen.

Mit anderen Worten schlägt die vorliegende Erfindung in einer vorteilhaften

Ausgestaltung vor, den unter Verwendung des Quenchabstroms gebildeten

Trenneinsatz, wie herkömmliche Rohölströme auch, zunächst in einer

atmosphärischen Destillation zu bearbeiten. Bei der atmosphärischen Destillation gehen die Produkte des Dampfspaltverfahrens, beispielsweise Ethylen und andere leichte Kohlenwasserstoffe, in den Kopfstrom der Destillationssäule über. Gleichzeitig können in dieser Destillationssäule die klassischen Schnitte des Rohölstroms (und des zum Quenchen verwendeten flüssigen Stroms) erzeugt werden.

Im Rahmen dieser bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden also die herkömmlicherweise in einem Dampfspaltverfahren eingesetzte Ölsäule und die in einem herkömmlichen Raffinerieprozess eingesetzte Destillationssäule zur atmosphärischen Destillation funktionell zusammengelegt. Die vom Kopf oder aus einem oberen Bereich der Säule zur atmosphärischen Destillation abgezogenen

Produkte des Dampf spaltverf ah rens können zusammen mit entsprechenden leichten Produkten aus dem Rohölstrom, soweit vorhanden, den üblicherweise der Ölsäule eines Dampfspaltverfahrens nachgeschalteten Schritten zur Aufbereitung des

Spaltgases unterworfen werden. Beispielsweise kann hierbei zunächst eine Wasserwäsche eingesetzt werden, in der das in einem entsprechenden Strom ggf. noch enthaltene Naphtha in flüssiger Form abgeschieden wird. Nach der Wasserwäsche verbleiben typischerweise

Kohlenwasserstoffe mit einem bis vier Kohlenstoffatomen in der Gasphase. Diese können anschließend bekannten Trennsequenzen (Demethanizer First, Deethanizer First usw.; zu Details sei auf die zitierte Fachliteratur verwiesen) unterworfen werden.

Die in der Säule zur atmosphärischen Destillation anfallenden weiteren

Destillationsabströme setzen sich aus schwereren Kohlenwasserstoffen zusammen, die überwiegend aus dem ungespaltenen Rohöl bzw. dem zum Quenchen

verwendeten flüssigen Strom stammen. Hierbei handelt es sich beispielsweise um sogenanntes atmosphärisches Gasöl (engl. Atmospheric Gas Oil, AGO) und die erwähnten atmosphärischen Rückstände. Weitere Vorteile können erzielt werden, wenn bestimmte, beispielsweise in dem

Spaltgas oder in dem weiteren Rohölstrom enthaltene, Kohlenwasserstoffe erneut dem Dampf spaltverfahren unterworfen werden. Derartige, dem Dampfspaltverfahren erneut unterworfene Ströme werden als Recycleströme bezeichnet. Recycleströme können vereinigt und gemeinsam oder getrennt voneinander, ggf. zusammen mit

Frischeinsätzen, gleichen oder unterschiedlichen Spaltöfen zugeführt werden. Als Frischeinsatz wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung der bereits erläuterte, bei der Verdampfung des Rohölstroms gebildete gasförmige Strom eingesetzt, es können jedoch auch andere, von der Anlagengrenze zugeführte Ströme eingesetzt werden. Die Abtrennung der als Recycleströme vorgesehenen Fraktionen kann beispielsweise in den üblichen Trenneinrichtungen, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung ähnlich wie in herkömmlichen Dampfspaltverfahren vorgesehen sind, erfolgen. Auf eine separate Abtrennung entsprechender leichter Anteile, wie sie herkömmlicherweise in einer Raffinerie erfolgt, kann daher verzichtet werden. Derartige leichte Anteile müssen, weil sie dem Dampf spaltverfahren als Recycleströme zugeführt werden können, nicht wie in herkömmlichen Raffinerieanlagen in Tanks gespeichert werden. Wie auch nachfolgend noch erläutert, können die in entsprechenden Strömen enthaltenen Verbindungen auch zumindest teilweise weiter umgesetzt werden. Insgesamt ergibt sich durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen der Vorteil, dass auf eine Ölsäule verzichtet werden kann, und dass kein Pyrolyseöl und kein

Pyrolysebenzin als separate Produkte anfallen. Die herkömmlicherweise in das Pyrolyseöl und das Pyrolysebenzin übergehenden Verbindungen finden sich beim Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens in den entsprechenden

Destillationsabströmen (beispielsweise aus der atmosphärischen Destillation und der Vakuumdestillation) wieder.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann durch die Rückführung aller nicht als Produkte erwünschter Destillationsabströme auch derart ausgestaltet werden, dass es nicht mehr zur Produktion typischer Raffinerieprodukte wie Benzin, Diesel, Heizöl etc.

kommt. Die genannten Komponenten können, beispielsweise nach entsprechender Behandlung wie Hydrotreaten oder (mildem) Hydrocracken, gemeinsam oder getrennt voneinander, als Einsatz für das Dampfspaltverfahren verwendet werden. In einem solchen Fall können aus dem eingesetzten Rohöl beispielsweise ausschließlich Ethylen, Propylen, Butadien, Aromaten und Hochdruckdampf bzw. Elektrizität gewonnen werden. Diese Variante erweist sich als ausgesprochen wirtschaftlich. Das erfindungsgemäße Verfahren kann flexibel an den jeweiligen Bedarf entsprechender Verbindungen angepasst werden.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht ferner eine besonders effektive Nutzung der in einem Dampfspaltverfahren erzeugten Abwärme. Diese kann zunächst zum

Vorwärmen des Rohölstroms verwendet werden, dessen verdampfter Anteil anschließend dem Dampfspaltverfahren unterworfen wird. Weitere Abwärme kann beispielsweise auch zum Erwärmen des weiteren Rohölstroms verwendet werden, der anschließend in die Destillationssäule zur atmosphärischen Destillation eingespeist wird. Insgesamt ergeben sich damit eine vorteilhafte Energieintegration und eine Verringerung der abzuführenden Abwärme. Auch der Spaltgaskühler kann in einen entsprechenden Wärmerückgewinnungskreislauf eingebunden werden, indem beispielsweise dort erzeugter Dampf zur Beheizung des Rohölstroms verwendet wird.

Die destillative Auftrennung des unter Verwendung des Quenchabstroms gebildeten Trenneinsatzes zusammen mit dem weiteren Rohölstrom erfolgt, wie erläutert, vorteilhafterweise zunächst bei Atmosphärendruck und anschließend im Vakuum, so dass zur Destillation auf bekannte Verfahren der Raffinerietechnik zurückgegriffen werden kann und entsprechende Verfahren zur Behandlung der Destillationsabströme weiter genutzt werden können.

Wie bereits erwähnt, können die Destillationsabströme oder hiervon abgeleitete Ströme zumindest zum Teil ebenfalls dem Dampfspaltverfahren unterworfen werden.

Abgeleitete Ströme können dabei beispielsweise jeweils durch Abzweigen eines Teilstroms, Vereinigen mit anderen Strömen, chemisches oder physikalisches

Umsetzen zumindest einiger Komponenten in entsprechenden Strömen, Erwärmen, Abkühlen, Verdampfen, Kondensieren usw. gebildet werden.

Mit besonderem Vorteil können entsprechende abgeleitete Ströme durch

Hydrocrackverfahren gebildet werden. In derartigen Verfahren werden die

Destillationsabströme, gegebenenfalls nach vorheriger weiterer Auftrennung und/oder Aufbereitung, teilweise oder vollständig katalytisch hydriert und zumindest teilweise gecrackt. Auf diese Weise können als Ofeneinsätze unerwünschte ungesättigte

Kohlenwasserstoffe zu gesättigten Kohlenwasserstoffen umgewandelt und erneut unter Bildung von Wertprodukten in dem Dampfspaltverfahren umgesetzt werden.

Bei den Recycleströmen kann es sich insbesondere um durch Hydrotreatment und/oder Hydrocracken behandeltes atmosphärisches Gasöl (engl. Atmospheric Gasoil, AGO) und um durch Hydrotreatment und/oder Hydrocracken behandeltes Vakuumgasöl (Vacuum Gasoil, VGO), also Destillationsrückstände aus der

atmosphärischen Destillation oder der Vakuumdestillation handeln. Als Recycleströme kommen ferner ungesättigte Kohlenwasserstoffe mit zwei bis vier Kohlenstoffatomen und/oder Kohlenwasserstoffe mit fünf bis acht Kohlenstoffatomen in Frage. Auch Naphtha kann in entsprechenden Dampfspaltverfahren erneut eingesetzt werden.

In der destillativen Auftrennung nachgeschalteten Trennstufen, denen

Kohlenwasserstoffe mit zwei bis vier Kohlenstoffatomen unterworfen werden, können beispielsweise Verbindungen wie Methan, Ethylen, Propylen, Butadien und/oder Aromaten (Benzol, Toluol und/oder Xylole, zusammengefasst auch als BTX

bezeichnet) gewonnen und aus der Anlage ausgeführt werden. Der in der

Vakuumdestillation anfallende und nicht weiter nutzbare Vakuumrückstand und/oder das gebildete Methan können zur Energiegewinnung verfeuert werden. Eine Anlage zur Gewinnung von Rohölprodukten, die dafür eingerichtet ist, aus einem Rohölstrom durch Verdampfen einen gasförmigen Strom zu bilden und den

gasförmigen Strom zumindest zu einem Teil einen Dampfspaltverfahren zu

unterwerfen, ist ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Die Anlage ist derart eingerichtet, dass in dem Dampfspaltverfahren ein Spaltgasstrom erzeugt wird, der zumindest zum Teil unter Erhalt eines Quenchabstroms mit einem flüssigen Kohlenwasserstoff ström gequencht werden kann. Erfindungsgemäß sind Mittel vorgesehen, die dafür eingerichtet sind, einen bei dem Verdampfen des Rohölstroms flüssig verbleibenden Anteil des Rohölstroms zumindest zum Teil zur Bildung des zum Quenchen verwendeten flüssigen Kohlenwasserstoffstroms zu verwenden. Der zum Quenchen verwendete flüssige Kohlenwasserstoffstrom ist arm an oder frei von Komponenten, die aus dem Quenchabstrom oder einem aus dem Quenchabstrom gebildeten Strom abgetrennt wurden. Ferner wird der Quenchabstrom durch das Quenchen mit dem flüssigen Kohlenwasserstoff ström bei einer Temperatur erhalten, die in einem Temperaturbereich von 0 bis 250 Ό lie gt.

Eine derartige Anlage weist sämtliche Mittel auf, die sie zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens befähigen. Vorteilhafterweise umfasst die

erfindungsgemäße Anlage zumindest eine zur fraktionierten Destillation bei

Atmosphärendruck eingerichtete Destillationssäule und Mittel, die dafür eingerichtet sind, dieser Destillationssäule einen unter Verwendung zumindest eines Teils des Quenchabstroms gebildeten Trenneinsatz und einen weiteren Rohölstrom zuzuführen.

Vorteilhafterweise sind ferner Mittel vorgesehen, die dafür eingerichtet sind, in dieser Destillationssäule gebildete Destillationsabströme oder hiervon abgeleitete Ströme zumindest zum Teil ebenfalls dem Dampfspaltverfahren zu unterwerfen.

Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert, welche bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung zeigen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Figur 1 zeigt eine Anlage zur Gewinnung von Rohölprodukten gemäß einer

Ausführungsform der Erfindung in Teilansicht. Figur 2 zeigt eine Anlage zur Gewinnung von Rohölprodukten gemäß einer

Ausführungsform der Erfindung in erweiterter Ansicht.

In den Figuren sind einander entsprechende Elemente mit identischen Bezugszeichen angegeben und werden nicht wiederholt erläutert. Die jeweils gezeigten

Anlagenkomponenten entsprechen gleichzeitig Schritten eines Verfahrens.

Ausführungsformen der Erfindung In Figur 1 ist eine Anlage zur Gewinnung von Rohölprodukten gemäß einer

Ausführungsform der Erfindung schematisch in einer Teilansicht dargestellt und insgesamt mit 100 bezeichnet.

Der Anlage 100 zugeführtes Rohöl a wird in zwei Rohölströme b und c aufgeteilt. Der Rohölstrom b wird in einer Konvektionszone eines oder mehrerer Spaltöfen 1 vorgewärmt und in einen Verdampfungsbehälter 2 überführt. Ein in dem

Verdampfungsbehälter 2 verdampfender Anteil des Rohölstroms b wird als Strom d nach Vermischung mit Dampf durch die Strahlungszone des oder der Spaltöfen 1 geführt, wobei ein Spaltgas e erhalten wird.

Das Spaltgas e wird in einem Spaltgaskühler 3 gekühlt und anschließend in einer Quencheinrichtung 4 mit einem in dem Verdampfungsbehälter 2 flüssig verbliebenen Anteil des Rohölstroms b, hier mit Strom f veranschaulicht, gequencht. Ein aus dem Quenchabstrom g gebildeter Trenneinsatz (ohne gesonderte Bezeichnung) wird in eine Destillationssäule 5 zur fraktionierten atmosphärischen Destillation überführt, in die auch der Rohölstrom c eingespeist wird.

Die Destillationssäule 5 wird in üblicher Weise betrieben, so dass in dieser

beispielsweise ein atmosphärischer Rückstand h und ein atmosphärisches Gasöl i erhalten werden. Vom Kopf oder aus einem oberen Bereich der Destillationssäule 5 wird ein Strom k abgezogen, der leichte Produkte aus dem oder den Spaltöfen 1 und dem Rohölstrom c enthält. Durch Beimischen von Wasser (nicht gezeigt) in einem Wasserwäscher 6 wird ein Wasser-Naphtha-Gemisch aus dem Strom k abgeschieden und als Strom I in einen Dekanter 7 überführt. In diesem wird ein Wasserstrom m und ein Naphthastrom n erhalten. In dem Wasserwäscher 6 gasförmig verbleibende Anteile, bei denen es sich im wesentlichen um Kohlenwasserstoffe mit einem bis vier Kohlenstoffatomen handelt, werden als Strom o abgezogen und einem Zerlegungsteil zugeführt, der in bekannter Weise ausgebildet sein kann. In einem entsprechenden Zerlegungsteil kann beispielsweise zunächst eine Abtrennung vom Methan und/oder von Methan und Ethan erfolgen (sogenannte Demethanizer First oder Deethanizer First-Verfahren).

In Figur 2 ist die Anlage 100 in erweiterter Ansicht, d.h. als erweiterter Ausschnitt einer Gesamtanlage 100, veranschaulicht und insgesamt mit 200 bezeichnet. Der in der Figur 1 gezeigte Anlagenteil, also zumindest ein Spaltofen 1 mit den zugehörigen Einrichtungen 2 bis 4 und eine zur fraktionierten atmosphärischen Destillation eingerichtete Destillationssäule 5 mit einem Wasserwäscher 6 und einem zugehörigen Dekanter 7, ist mit 100 bezeichnet.

Wie in Figur 2 veranschaulicht, wird aus einem atmosphärischen Rückstand, der als Strom h aus der Destillationssäule 5 abgezogen wird, in einer zur Vakuumdestillation eingerichteten Destillationssäule 8 ein Vakuumrückstand p erhalten, der in einer Einrichtung 9 verfeuert und zur Gewinnung von Energie, hier mit Pfeil q

veranschaulicht, verwendet werden kann.

Ein Kopfstrom r aus der Destillationssäule 8, sogenanntes Vakuumgasöl, wird in eine Hydriereinheit 10 überführt, wo der Strom r beispielsweise durch Hydrocracken bearbeitet werden kann. Ein entsprechend bearbeiteter Strom s kann in das

Dampf spaltverfahren bzw. in einen oder mehrere Spaltöfen 1 zurückgeführt werden. Entsprechendes gilt auch für den oben erläuterten Strom i, das atmosphärische Gasöl, der in einer Hydriereinheit 1 1 behandelt und anschließend als Strom t in das

Dampf spaltverfahren zurückgeführt werden kann. Aus einem Strom u, der im wesentlichen Kohlenwasserstoffe mit fünf bis acht Kohlenstoffatomen enthält, können in einer Aromatenextraktionseinheit 12 Aromaten abgetrennt und als Strom v aus der Anlage ausgeführt werden. Ein verbleibender Anteil kann als Strom w dem

Dampf spaltverfahren erneut unterworfen werden. Der bereits erläuterte Strom o, der überwiegend Kohlenwasserstoffe mit einem bis vier Kohlenstoffatomen aufweist, kann in einen C4-Zerlegungsteil 13 überführt werden, in welchem die hier insgesamt mit x angegebenen Produktströme, beispielsweise Ethylen, Propylen und Butadien, abgetrennt werden können. Ein Methanstrom y kann aus der Anlage ausgeführt und/oder zur Beheizung verwendet werden. Nicht als Produktströme x gewonnene Kohlenwasserstoffe können als Strom z in das Dampf spaltverfahren zurückgeführt werden.