用于生产烃燃料和组合物的方法和设备技术

将重质烃进料进行淤浆加氢裂化生产HVGO料流和沥青料流。使至少一部分沥青料流经受SDA以制备贫含金属的DAO料流。将DAO与至少一部分HVGO料流混合以提供具有燃气轮机中燃烧或船用燃料品级的可接受性能的涡轮机或船用燃料。

【技术实现步骤摘要】
用于生产烃燃料和组合物的方法和设备本申请是申请号为201080056121.8的专利技术专利申请的分案申请，原申请的申请日为2010年11月29日，专利技术名称为：用于生产烃燃料和组合物的方法和设备。早期国家申请的优先权要求本申请要求均为2009年12月11日提交的美国申请Nos.12/636,135；12/636,137和12/636,142的优先权。专利
本专利技术涉及用于通过淤浆加氢裂化(SHC)和溶剂脱沥青(SDA)制备烃燃料的方法和设备。相关技术描述由于常规原油的储量下降，必须将重油升级(upgrade)以满足需求。在升级中，将较重的材料转化成较轻馏分并且必须除去大部分硫、氮和金属。通常首先将原油在常压原油蒸馏塔中加工以提供包括石脑油、煤油和柴油的燃料产品。通常取得常压原油蒸馏塔底部产物流至真空蒸馏塔中以得到减压瓦斯油(VGO)，所述减压瓦斯油可以为FCC装置的原料或其它用途。VGO通常在300℃(572℉)-524℃(975℉)的范围内沸腾。SHC用于由原油蒸馏得到的重质烃原料，包括来自常压塔或减压塔蒸馏的烃残渣或瓦斯油的初级升级。在SHC中，将这些液体原料与氢气和固体催化剂颗粒如颗粒状金属化合物如金属硫化物混合以提供淤浆相。典型SHC方法例如描述于US5,755,955和US5,474,977中。SHC方法产生石脑油、柴油、瓦斯油如VGO，和低价值耐熔沥青料流。通常将VGO料流在催化加氢裂化或流化床催化裂化(FCC)中进一步精制以提供可销售产品。为防止在SHC反应器中过渡焦化，可使重VGO(HVGO)再循环至SHC反应器中。SDA一般地指使用在溶剂的存在下萃取而升级例如上述烃馏分的精炼方法。SDA容许在较低温下实际回收较重油，而不使重质烃裂化或降解。与蒸馏中的挥发度相反，SDA将烃根据它们在液体溶剂中的溶解度分离。较低分子量和更多链烷烃组分优先被萃取。最小可溶的材料为高分子量和最极性(mostpolar)芳族组分。燃气轮机具有许多用途，包括航空推进、发电和船舶推进。由于燃气轮机材料技术发展，燃烧段温度已提高数百度，容许布莱顿循环中的效率巨大改进。最高效率的燃气轮机可具有在1093℃(2000℉)以上操作的热段，因此具有比较老一代涡轮机高得多的循环效率。较高效率的燃气轮机已产生对更严密燃料规格的需要。根据文章Svensson，DNVApprovesSiemensGasTurbineforHFO，61RoyalBelgianInstituteofMarineEngineers55(2007)，17MW型SGT-500燃气轮机成功地经受综合试验，使用满足IF180规格的燃料油并获得挪威政府关于航海用品的DNV(DetNorskeVeritas)认可。在该文章的时候，IFO180重燃料油比船用燃气轮机中通常燃烧的中间馏分油便宜$US200-250。IFO180规格也称为RME180规格，其适用于非涡轮机如通常在船舶系统中发现的低RPM柴油机中所用的残余船用燃料。存在对这种燃料的需要，因为涡轮机比在小至中规模应用中用于发电，例如用于电网的峰值功率、用于快船如渡船、军用运输船和其它应用的船舶推进的许多其它动力源更有效。回收涡轮机的废热以制备蒸汽或提供其它低水平热的热电联产设备是实现高总循环效率，但需要适于涡轮机的燃料的系统的其它实例。先前已作了许多努力，由低价值烃残渣制备合适的燃气轮机燃料。一种方法涉及加氢处理石油残渣，其中调整条件以除去仅小部分的硫和氮，但大多数金属在“抛光方法”中经脱金属催化剂除去。该方法的实例作为JapanGasolineCorporation的GEFINERY已知。认为该方法的成本基于有限的升级限度是不合理地高的。其它方法建议通过加氢处理将来自煤溶解或“溶剂精制”煤产物的残渣提升价值(valorize)以产生减压馏出物。该方法的实例为SRC(溶剂精制煤)方法和JapanNewEnergyDevelopmentOrganization的Hypercoal方法。在另一方法中，使残余石油经受SDA，其中脱沥青油(DAO)的收率保持为相对低的以避免将任何有机金属化合物拉入DAO中。最后一种方法结合了SDA与DAO的下游提纯或加氢处理以除去金属。这三种方法实例被认为是不利的，因为它们生产满足可应用规格的合适燃料的能力有限。特殊燃料(为本专利技术主题)会比典型的船用柴油或煤油生产更便宜。即使由于需要下游污染控制以从排气中除去SOx和NOx，但它对于涡轮机中这种燃料燃烧而言是有利的。目前需要可便宜地制备且用于燃气轮机和船用发动机中的烃燃料组合物。专利技术概述在典型实施方案中，本专利技术涉及制备烃燃料的方法，所述方法包括将重质进料进行淤浆加氢裂化以提供淤浆加氢裂化产物。分离淤浆加氢裂化产物以提供沥青料流和HVGO料流。将至少一部分沥青料流与溶剂混合以将一部分沥青溶于溶剂中。将溶解部分的沥青与至少一部分HVGO料流共混以得到共混产物。在这方面，共混产物包含不多于5wppm钠，不多于50wppm钒且至少80体积％的共混产物在426℃(800℉)或以上的温度下沸腾。在另一典型实施方案中，本专利技术涉及制备烃燃料的方法，所述方法包括将重质进料进行淤浆加氢裂化以提供淤浆加氢裂化产物。分离淤浆加氢裂化产物以提供沥青料流和HVGO料流。将至少一部分沥青料流溶剂脱沥青以提供DAO。将DAO与至少一部分HVGO料流共混以提供共混产物。在另一典型实施方案中，本专利技术涉及制备烃燃料的设备，所述设备包含用于重质进料和氢气在催化剂作用下反应以产生淤浆加氢裂化产物的淤浆加氢裂化反应器。与淤浆加氢裂化反应器连通的分馏段将至少一部分淤浆加氢裂化产物分馏。分馏段具有用于排放HVGO料流的侧出口或HVGO出口和用于排放沥青料流的底部出口或沥青出口。与沥青出口连通SDA塔产生DAO料流。其从DAO出口排放。与侧出口和DAO出口连通的容器或管线将至少一部分HVGO料流和DAO料流共混。在又一典型实施方案中，该设备包含与SHC反应器连通的用于将氢气从淤浆加氢裂化产物中分离的分离器。在甚至另一典型实施方案中，设备的分馏段还包含用于排放柴油料流的侧出口和用于排放轻VGO(LVGO)料流的侧出口。在甚至又一典型实施方案中，本专利技术涉及包含不少于73重量％芳烃、不多于5重量％庚烷不溶物和不多于50wppm钒的烃组合物。至少80体积％的组合物在426℃(800℉)以上的温度下沸腾。在其它方面，组合物可包含不少于75重量％芳烃，可包含不多于5重量％己烷不溶物或不多于5重量％戊烷不溶物。在另一方面，至少90体积％的组合物在426℃以上的温度下沸腾。在另一方面，组合物具有不多于30wppm或不多于10wppm钒。在另一方面，组合物具有在50℃下不大于180cSt的粘度。在又一方面，组合物具有不多于5wppm钠。本专利技术涉及的这些和其它方面和实施方案由详述获悉。定义术语“芳烃”意指如通过ASTMD2549测定包含含环分子的物质。术语“连通”意指在操作上容许材料在所列组件之间流动。术语“下游连通”意指至少一部分流入下游连通主体中的材料可在操作上流自它连通的主体。术语“上游连通”意指至少一部分来自上游连通主体的材料可在操作上流入它连通的主体中。如本文所用，术语“沸点温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
烃组合物，其包含：不少于73重量％的芳烃；不多于5重量％的庚烷不溶物；和不多于50wppm的钒；其中至少80体积％的所述组合物在426℃(800℉)以上的温度下沸腾。

【技术特征摘要】
2009.12.11 US 12/636,135;2009.12.11 US 12/636,142;1.烃组合物，其包含：不少于73重量％的芳烃；不多于5重量％的庚烷不溶物；和不多于50wppm的钒；其中至少80体积％的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·F·麦吉，L·J·鲍尔，
申请(专利权)人：环球油品公司，
类型：发明
国别省市：美国;US