芳族抽提烃流的加氢处理制造技术

技术编号:10102087 阅读:108 留言:0更新日期:2014-05-30 21:48
通过首先对整个物料施以抽提区以分离含有显著量的芳族难降解位阻含硫化合物的富芳族馏分和含有显著量的不稳定含硫化合物的贫芳族馏分,由此将含有不需要的有机硫化合物的烃进料深度脱硫以生产具有低硫水平,即15ppmw或更少的硫的烃产品。该富芳族馏分与异构化催化剂接触,并且将异构化的富芳族馏分和贫芳族馏分合并,并与加氢处理催化剂在加氢脱硫反应器中接触以便将有机硫化合物的量降低至超低水平,所述加氢脱硫反应器在温和条件下运行。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】通过首先对整个物料施以抽提区以分离含有显著量的芳族难降解位阻含硫化合物的富芳族馏分和含有显著量的不稳定含硫化合物的贫芳族馏分,由此将含有不需要的有机硫化合物的烃进料深度脱硫以生产具有低硫水平,即15ppmw或更少的硫的烃产品。该富芳族馏分与异构化催化剂接触,并且将异构化的富芳族馏分和贫芳族馏分合并,并与加氢处理催化剂在加氢脱硫反应器中接触以便将有机硫化合物的量降低至超低水平,所述加氢脱硫反应器在温和条件下运行。【专利说明】芳族抽提烃流的加氢处理相关申请本申请要求2011年7月29日提交的临时专利申请USSN61/513,184的优先权,其内容经此引用并入本文。专利技术背景
本专利技术涉及加氢处理方法以有效降低烃的硫含量。现有技术描述在源自含硫酸性原油的石油产品的加工与最终使用过程中硫化合物向大气中的排放造成健康与环境问题。适用于运输和其它燃料产品的严格的减硫规格已经影响到了炼油行业,并且炼油厂必须进行资本投资以便将粗柴油中的硫含量极大降低至每百万重量份10重量份(ppmw)或更低。在工业化国家如美国、日本和欧盟的国家,已经要求精炼厂生产环境清洁的运输燃料。例如,在2007年美国环境保护署要求高速公路柴油燃料的硫含量降低97%,由500ppmw (低硫柴油)降低至15ppmw (超低硫柴油)。欧盟已经颁布了甚至更为严格的标准,要求2009年销售的柴油和汽油燃料含有少于IOppmw的硫。其它国家跟随美国和欧盟的脚步,并且正在推行要求炼油厂生产具有超低硫含量的运输燃料的法规。为了跟上近来生产超低硫燃料的趋势,炼油厂必须在以最小附加资本投资提供确保满足未来规定(在许多情况下,通过利用现有设备)的灵活性的工艺或原油之间选择。常规技术如加氢裂化和两级加 氢处理向炼油厂提供了生产清洁运输燃料的解决方案。这些技术可以获得并可以在建造新的基层生产设施时应用。但是,许多现有的加氢处理设施(例如使用相对低压力加氢处理器的那些)占用大量先前的投资,并且是在这些更严格的减硫要求颁布前建造的。因为获得清洁燃料生产相对更为严格的要求(即更高的温度和压力),极难对这些设施中现有的加氢处理反应器进行升级。对炼油厂而言可用的改造选择包括通过提高循环气品质来提高氢的分压,采用更具活性的催化剂组合物,安装改进的反应器组件以提高液-固接触,增加反应器体积和提高原料品质。在世界范围内安装许多生产含有500-3000ppmw硫的加氢处理单元。这些单元为相对温和的条件而设计,并在相对温和的条件下运行(即对于在180°C至370°C下沸腾的直馏粗柴油为30千克/厘米2的低氢分压)。随着上述在运输燃料方面更严格的环境硫规格的日益流行,最大允许硫水平降低至不高于15ppmw,在许多情况下不高于lOppmw。最终产品中的这种超低水平硫要求建造新的高压加氢处理单元,或对现有设施进行重大改造,例如通过加入气体提纯系统,重新设计反应器的内部结构与组件,和/或开发更具活性的催化剂组合物。通常存在于烃燃料中的含硫化合物包括脂族分子如硫化物、二硫化物和硫醇,以及芳族分子如噻吩、苯并噻吩及其长链烷基化衍生物,和二苯并噻吩及其烷基衍生物,如4,6- 二甲基-二苯并噻吩。使用温和的加氢脱硫方法更容易将脂族含硫化合物脱硫(不稳定)。但是,某些高度支化的芳族分子可以位阻硫原子去除,并适度地更难以使用温和的加氢脱硫方法脱硫(难降解)。在含硫芳族化合物中,噻吩和苯并噻吩是相对易于加氢脱硫的。向环状化合物上增加烷基会提高加氢脱硫的难度。将另一环添加到苯并噻吩族上获得的二苯并噻吩类甚至更难以脱硫,并且根据其烷基取代,难度变化极大,二 _β取代最难以脱硫,由此证明其“难降解”的称谓。这些β_取代基阻碍杂原子暴露于催化剂上的活性位点。因此非常难以实现经济地除去难降解含硫化合物,并且因此,通过现有加氢处理技术将烃燃料中的含硫化合物去除至超低硫含量的成本非常高昂。当先前的法规允许高达500ppmw的硫水平时,不存在超越传统的加氢脱硫能力脱硫的需要和动机,并且因此并未针对难降解含硫化合物。但是,为了满足更严格的硫规格,必须从烃燃料流中充分去除这些难降解含硫化合物。硫醇与硫化物的相对反应性远高于芳族硫化合物的那些,如Song, Chunshan, “AnOverview of New Approaches to Deep Desulfurization for Ultra-CleanGasoline, Diesel Fuel and Jet Fuel ”,Catalysis Today,86 (2003),第 211-263 页中公开的研究中所描述的那样。硫醇/硫醇类和硫化物比芳族硫化合物的反应性高得多。应当注意,如从图1中显示的相对反应性图表中可以看出的那样,非噻吩硫化物如链烷和/或环烷存在于柴油沸程烃中。关于提高位阻含硫烃的相对反应性,已经进行了研究。特别研究了将4,6- 二甲基-二苯并噻吩异构化为甲基迁移的异构体和三-或四甲基-二苯并噻吩。参见Isoda等人的“Hydrodesulfurization Pathway of 4, 6-Dimethyldibenzothiophene ThroughIsomerization over Y-Zeolite Containing CoMo/A1203Catalyst,,,Energy&Fuels,1996, 10, 1078-1082 和 Isoda 等人的“Changes in Desulfurization Reactivity of4,6-Dimethyldibenzothiophene by Skeletal Isomerization Using a N1-SupportedY-Type Zeolite” , En ergy&Fuels, 2000, 14, 585-590。McConnachie等人在美国专利US7,731,838中描述了一种方法,其中通过使原料流与硫酸溶液接触对包括含氮化合物和位阻二苯并噻吩类的柴油沸程原料施以含氮化合物去除,使减氮流与固体酸催化剂接触以异构化某些含硫分子;并加氢处理该异构化流出物。但是,McConnachie等人描述的方法优选通过使原料流与硫酸溶液接触对整个进料施以含氮化合物的去除,并与昂贵和敏感(即容易中毒)的固体酸异构化催化剂接触。这要求氮去除设备具有适于整个原料流的容量,并对与该异构化催化剂及其反应器容量提出了过高的要求。McVicker等人在美国专利US5,897,768中教导了一种脱硫方法,其中使用常规催化剂对整个原料流进行加氢处理。将部分加氢处理过的流出物分馏,由此以底部流除去位阻含硫烃。将该底部流送至含有异构化催化剂的反应器中。将来自含有异构化催化剂的反应器的流出物返回到加氢处理反应器中。但是,在McVicker等人的著作中,整个初始进料通过加氢处理反应器,所述进料包含可能不会在初次通程中脱硫的难降解含硫烃,从而降低了整体工艺效率。上述参考文献均未描述包括针对不同有机硫化合物的特定子过程与设备的用于脱硫的方法。随着对具有超低硫水平的烃燃料的需求的稳定提高,需要高效和有效的用于脱硫的方法与设备。专利技术概述因此,本专利技术的一个目的是将含有不同类别的本文档来自技高网...

【技术保护点】
处理烃进料以降低不需要的有机硫化合物浓度的方法,包括:将烃进料分离成含有不稳定有机硫化合物的贫芳族馏分和含有位阻难降解芳族有机硫化合物的富芳族馏分;在氢的存在下使富芳族馏分与异构化催化剂接触以除去某些化合物的位阻并生产包含异构化产物与任何残留未反应氢的异构化流出物;对贫芳族馏分与异构化流出物施以温和加氢处理方法以由此降低硫含量;和回收加氢处理过的烃产品。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:O·R·考瑟格卢
申请(专利权)人:沙特阿拉伯石油公司
类型:
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1