渣油加氫裂化和加氫處理的集成的制作方法
【專利說明】渣油加氫裂化和加氫處理的集成
[0001]相關(guān)串請的交叉引用
[0002]本申請依據(jù)35U.S.C.§ 119(e)要求2013年3月14日提交的美國臨時申請序列號61/784，568的優(yōu)先權(quán)，本申請在此通過參考全文引入。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本文公開的實施方案總體上涉及加氫轉(zhuǎn)化方法，包括加氫裂化渣油和其它重質(zhì)烴餾分的方法。更具體地說，本文中公開的實施方案涉及渣油烴原料的加氫裂化、在單獨的渣油加氫處理單元中處理所得的加氫裂化的渣油烴，和在單獨的渣油加氫裂化單元中處理來自加氫處理單元的產(chǎn)物。
【背景技術(shù)】
[0004]隨著全世界對汽油和其它輕質(zhì)精煉產(chǎn)品的需求穩(wěn)定增長，對于將高沸點化合物轉(zhuǎn)化為較低沸點的化合物已有明顯的趨勢。為了滿足對增加的餾出燃料日益增加的需求，精煉人員已經(jīng)研究出各種反應(yīng)器，例如加氫裂化反應(yīng)器、渣油脫硫單元(RDS)和溶劑脫瀝青(SDA)單元，以將渣油、減壓蠟油(VGO)和其它重油原料轉(zhuǎn)化為航空燃料和柴油燃料。
[0005]已經(jīng)開發(fā)了對重質(zhì)原料表現(xiàn)出優(yōu)異的餾出物選擇性、合理的轉(zhuǎn)化活性和穩(wěn)定性的催化劑。然而，通過各種方法可得到的轉(zhuǎn)化率有限。例如，RDS單元單獨可從高硫渣油產(chǎn)生1界七％硫的燃料，但是轉(zhuǎn)化率通常限于約35%至40%。其它方法提出利用SDA單元將渣油進料溶劑脫瀝青并只在渣油加氫裂化單元(RHU)中處理脫瀝青油。此外，其它方法提出在SDA單元中處理來自RHU的未轉(zhuǎn)化的減壓渣油并將脫瀝青油(DAO)再循環(huán)回到RHU的前端。仍有其它方法提出在RHU中直接處理SDA瀝青。雖然如此，仍然需要實現(xiàn)高的烴轉(zhuǎn)化率和硫去除率的經(jīng)濟方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在一個方面，本文中公開的實施方案涉及一種改質(zhì)渣油烴的方法。所述方法可以包括以下步驟:使渣油烴餾分和氫與第一加氫轉(zhuǎn)化催化劑在第一沸騰床加氫轉(zhuǎn)化反應(yīng)器系統(tǒng)中接觸；回收來自第一沸騰床加氫轉(zhuǎn)化反應(yīng)器系統(tǒng)的第一流出物；使第一流出物和氫與第二加氫轉(zhuǎn)化催化劑在第二加氫轉(zhuǎn)化反應(yīng)器系統(tǒng)中接觸；回收來自第二加氫轉(zhuǎn)化反應(yīng)器系統(tǒng)的第二流出物；使第二流出物和氫與第三加氫轉(zhuǎn)化催化劑在第二沸騰床加氫轉(zhuǎn)化反應(yīng)器系統(tǒng)中接觸；回收來自第二沸騰床加氫轉(zhuǎn)化反應(yīng)器系統(tǒng)的第三流出物；和分餾來自第二沸騰床加氫轉(zhuǎn)化反應(yīng)器系統(tǒng)的第三流出物以回收一種或多種烴餾分。
[0007]在另一個方面，本文中公開的實施方案涉及一種用于改質(zhì)渣油烴的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)可以包括如下:第一沸騰床加氫轉(zhuǎn)化反應(yīng)器系統(tǒng)，用于使渣油烴餾分和氫與第一加氫轉(zhuǎn)化催化劑接觸以產(chǎn)生第一流出物；第二加氫轉(zhuǎn)化反應(yīng)器系統(tǒng)，用于使第一流出物和氫與第二加氫轉(zhuǎn)化催化劑接觸以產(chǎn)生第二流出物；第二沸騰床加氫轉(zhuǎn)化反應(yīng)器系統(tǒng)，用于使第二流出物和氫與第三加氫轉(zhuǎn)化催化劑接觸以產(chǎn)生第三流出物；和分餾單元，用于分餾第三流出物以回收一種或多種烴餾分和減壓渣油餾分。
[0008]在另一個方面，本文中公開的實施方案涉及一種用于改質(zhì)渣油烴的方法。所述方法可以包括以下步驟:使渣油烴餾分和氫與第一加氫轉(zhuǎn)化催化劑在第一沸騰床加氫轉(zhuǎn)化反應(yīng)器系統(tǒng)中接觸；回收來自第一沸騰床加氫轉(zhuǎn)化反應(yīng)器系統(tǒng)的第一流出物；使第一流出物和氫與第二加氫轉(zhuǎn)化催化劑在第二加氫轉(zhuǎn)化反應(yīng)器系統(tǒng)中接觸；回收來自第二加氫轉(zhuǎn)化反應(yīng)器系統(tǒng)的第二流出物；使第二流出物和氫與第三加氫轉(zhuǎn)化催化劑在第三加氫轉(zhuǎn)化反應(yīng)器系統(tǒng)中接觸；回收來自第三加氫轉(zhuǎn)化反應(yīng)器系統(tǒng)的第三流出物；組合第二流出物和第三流出物以形成組合的進料；將組合的進料進料至分離器以產(chǎn)生蒸氣餾分和液體餾分；在第一分餾系統(tǒng)中分餾液體餾分以回收減壓渣油餾分；使蒸氣餾分與第四加氫轉(zhuǎn)化催化劑在第四加氫轉(zhuǎn)化反應(yīng)器系統(tǒng)中接觸；回收來自第三加氫轉(zhuǎn)化反應(yīng)器系統(tǒng)的第四流出物；在第二分餾系統(tǒng)中分餾第四流出物以回收一種或多種烴餾分。
[0009]在另一個方面，本文中公開的實施方案涉及一種用于改質(zhì)渣油烴的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)可以包括如下:第一沸騰床加氫轉(zhuǎn)化反應(yīng)器系統(tǒng)，用于使渣油烴餾分和氫與第一加氫轉(zhuǎn)化催化劑接觸以產(chǎn)生第一流出物；第二加氫轉(zhuǎn)化反應(yīng)器系統(tǒng)，用于使第一流出物和氫與第二加氫轉(zhuǎn)化催化劑接觸以產(chǎn)生第二流出物；第二沸騰床加氫轉(zhuǎn)化反應(yīng)器系統(tǒng)，用于使第二流出物和氫與第三加氫轉(zhuǎn)化催化劑接觸以產(chǎn)生第三流出物；和分離器，用于分離第二流出物和第三流出物的組合的餾分以回收液體餾分和蒸氣餾分；分餾單元，用于分餾所述液體以回收減壓渣油餾分；第四加氫轉(zhuǎn)化反應(yīng)器系統(tǒng)，用于使蒸氣餾分與第四加氫轉(zhuǎn)化催化劑接觸以產(chǎn)生第四流出物；和分餾單元，用于分餾第四流出物以回收一種或多種烴餾分。
[0010]其它方面和優(yōu)點從以下的描述和所附的權(quán)利要求書中將是顯而易見的。
【附圖說明】
[0011]圖1為根據(jù)本文中公開的實施方案的改質(zhì)渣油烴原料的方法的簡化工藝流程圖。
[0012]圖2為根據(jù)本文中公開的實施方案的改質(zhì)渣油烴原料的方法的簡化工藝流程圖。
[0013]圖3為根據(jù)本文中公開的實施方案的改質(zhì)渣油烴原料的方法使用集成的加氫處理反應(yīng)器系統(tǒng)的方法的簡化工藝流程圖。
[0014]圖4為根據(jù)本文中公開的實施方案的改質(zhì)渣油烴原料的方法使用集成的加氫處理反應(yīng)器系統(tǒng)的方法的簡化工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0015]在一個方面，本文的實施方案總體上涉及加氫轉(zhuǎn)化方法，包括加氫裂化渣油和其它重質(zhì)烴餾分的方法。更具體地說，本文中公開的實施方案涉及加氫裂化渣油烴原料、加氫處理經(jīng)加氫裂化的渣油烴、在單獨的渣油加氫裂化單元中處理所得的加氫裂化的產(chǎn)物，和在單獨的渣油加氫裂化單元中處理來自溶劑脫瀝青的瀝青。
[0016]本文中公開的加氫轉(zhuǎn)化方法可以用于在升高的溫度和壓力條件下在氫和一種或多種加氫轉(zhuǎn)化催化劑存在下使渣油烴原料反應(yīng)，以將所述原料轉(zhuǎn)化為污染物(例如硫和/或氮)水平降低的較低分子量產(chǎn)物。加氫轉(zhuǎn)化方法可以包括例如加氫、脫硫、脫氮、裂化、轉(zhuǎn)化、脫金屬和金屬去除、康氏殘?zhí)?CCR)或瀝青質(zhì)去除等。
[0017]如本文所用的，指稱渣油烴的渣油烴餾分等術(shù)語被定義為沸點或沸程高于約340°C的烴餾分，但是也可以包括全重質(zhì)原油處理?？梢杂糜诒疚闹泄_的方法的渣油烴原料可以包括各種精煉和其它烴物流，例如石油常壓或減壓渣油、脫瀝青油、脫瀝青的瀝青(deasphalter pitch)、加氫裂化常壓塔或減壓塔塔底物、直餾減壓蠟油、加氫裂化減壓蠟油、流體催化裂化(FCC)淤漿油、來自沸騰床加氫裂化工藝的減壓蠟油、頁巖成油、煤成油、焦油砂瀝青、妥爾油、生物來源的原油、黑油以及其它類似烴物流、或這些的組合，其各自可以是直餾、過程衍生、加氫裂化、部分脫硫和/或部分脫金屬的物流。在一些實施方案中，渣油烴餾分可以包括標(biāo)準(zhǔn)沸點為至少480°C、至少524°C或至少565°C的烴。
[0018]現(xiàn)在參照圖1，渣油烴餾分(渣油)10和氫21可以進料至沸騰床反應(yīng)器系統(tǒng)42，所述沸騰床反應(yīng)器系統(tǒng)42可以包括一個或多個串聯(lián)或并聯(lián)設(shè)置的沸騰床反應(yīng)器，其中所述烴和氫與加氫轉(zhuǎn)化催化劑接觸，以使至少一部分渣油與氫反應(yīng)以形成輕質(zhì)烴、將渣油中包含的金屬脫去、除去康氏殘?zhí)炕蛞云渌绞綄⑺鲈娃D(zhuǎn)化為有用的產(chǎn)物。盡管作為單一反應(yīng)器序列(train)給出，渣油烴餾分(渣油)10可以在多個并聯(lián)的反應(yīng)器序列中處理。在一些實施方案中，多個反應(yīng)器序列包括并聯(lián)序列共有的段例如但不限于分餾、催化劑處理和回收段。進料至沸騰床反應(yīng)器系統(tǒng)42的渣油烴餾分(渣油)10可以經(jīng)由利用流量控制運行的緩沖罐來控制。
[0019]在一些實施方案中，渣油烴餾分(渣油)10可以預(yù)熱。預(yù)熱可以經(jīng)由換熱利用來自常壓或減壓分餾系統(tǒng)的各種物流(側(cè)餾分)來完成。渣油烴餾分(渣油)10還可以利用爐子或任何已知的進料/流出物換熱設(shè)備加熱以向沸騰床反應(yīng)器42提供希望的進料入口溫度。
[0020]在一些實施方案中，氫21可以為富含氫的氣體物流，所述氣體物流可以為具有補充氫的凈化的再循環(huán)物流。氫21可以在與渣油烴餾分(渣油)10混合之前預(yù)熱。
[0021]沸騰床反應(yīng)器42中的反應(yīng)器可以在約380°C至約450°C的溫度、約70巴絕壓至約170巴絕壓的氫分壓、和約0.2h 1至約2.0h 1的液時空速(LHSV)下運行。在所述沸騰床反應(yīng)器內(nèi)，催化劑可以是返混的并通過液體產(chǎn)物的再循環(huán)保持無規(guī)運動。這可以通過首先分離再循環(huán)油與氣態(tài)產(chǎn)物而實現(xiàn)。所述油然后可以通過外部的栗再循環(huán)，或如示出的，通過安裝在反應(yīng)器底盤中的具有葉輪的栗進行再循環(huán)。
[0022]取決于所處理的原料，在沸騰床反應(yīng)器系統(tǒng)42中的目標(biāo)轉(zhuǎn)化率可以在約30wt%至約50wt%。在任何情況下，目標(biāo)轉(zhuǎn)化率應(yīng)該保持在低于沉積物形成變得