生产沥青、石油生焦以及液体和气体焦化单元产物的集成方法技术

提供了用于生产沥青、高品质石油生焦和液体和气体焦化装置单元产物的集成方法。将包含于重质石油馏分中的硫分子包括有机硫分子和在某些实施方案中的有机氮分子氧化。极性的经氧化的硫化合物从油相转移至沥青相。将脱沥青/脱硫的油相通入焦化装置单元以生产作为流出物料流的液体和气体焦化装置产物和回收高品质石油生焦。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请本申请要求2014年7月25日提交的美国临时专利申请第62/028,892号的权益，通过引用将其公开引入本文。专利技术背景专利
本专利技术涉及用于生产沥青、高品质石油生焦以及液体和气体焦化单元产物的集成方法和系统。相关领域的描述原油包含杂芳族分子，其包括多芳族分子，其中杂芳族组成部分如硫、氮、镍、钒等的量影响原油馏分的精炼加工。轻质原油或冷凝物具有低如0.01重量％(W％)的硫浓度，相反地，重质原油和重质石油馏分具有高如5-6W％的硫浓度。类似地，原油的氮含量在0.001-1.0W％范围内。表1中给出了各种沙特阿拉伯原油的杂原子含量。如所见，相同家族内的原油的杂原子含量随着增加的重量方面的API比重降低而增加。原油馏分的杂原子含量还随着增加的沸点而增加(表2)。表1性质ASLAELALAMAH比重，°51.439.533.031.127.6硫，W％0.051.071.832.422.94氮，ppmw70446106414171651RCR，W％0.511.723.875.277.62Ni+V，ppmw<0.12.92134.067ASL–阿拉伯超轻油AEL–阿拉伯极轻油AL–阿拉伯轻质油AM–阿拉伯中质油AH–阿拉伯重质油表2馏分，℃硫，W％氮，ppmwC5-900.0193-1600.03160-2040.06204-2600.34260-3151.11315-3702.00253370-4302.06412430-4822.65848482-5703.091337原油馏分中的污染物(毒害性化合物)如硫、氮、多核芳族化合物影响下游工艺，包括加氢处理、加氢裂化和流化催化裂化(FCC)。污染物以各种结构和浓度存在于原油馏分中。在精炼期间必须除去这些杂质，以满足针对最终产品(例如汽油、柴油、燃料油)或针对需要被加工以进一步提质如重整异构化的中间精炼料流的环境法规。已知污染物如氮、硫和重金属使催化剂失活或中毒。在常规精炼方案中，首先将原油在常压塔中蒸馏以分离酸性气体和轻质烃，包括甲烷、乙烷、丙烷和硫化氢、石脑油(36-180℃)、煤油(180-240℃)、瓦斯油(240-370℃)和包括在高于370℃沸腾的烃的常压塔底渣油。取决于精炼厂的构造，将来自常压蒸馏塔的常压渣油用作燃料油或送至真空蒸馏单元。在其中在真空蒸馏塔中进一步蒸馏的塔底物的构造中，获得的产物包括具有在370-520℃范围内沸腾的烃的减压瓦斯油和具有在高于520℃沸腾的烃的减压渣油。随着石油馏分的沸点升高，油的品质降低并且负面地影响下游加工单元。表3和表4提供了源自各种原油来源的常压渣油(在高于370℃沸腾)和减压渣油(在高于520℃沸腾)的质量。这些表中明确显示了常压或减压渣油被杂原子高度污染并且具有高的Condranson残碳量并且品质随着API比重降低而劣化。表3来源名称API比重，°硫，W％Ni+V，ppmwCCR，W％中东阿拉伯轻质油16.803.14550.007.60中东阿拉伯重质油12.704.30125.0013.20南亚Mina26.400.1516.004.20南亚Duri17.500.2217.009.30中国胜利18.701.2319.008.60中国大庆25.100.134.004.00拉丁美洲Maya8.304.82494.0017.40拉丁美洲Isthmus13.902.9653.008.20表4来源名称API比重，°硫，W％Ni+V，ppmwCCR，W％中东阿拉伯轻质油6.904.34141.0020.30中东阿拉伯重质油3.006.00269.0027.70南亚Mina17.300.1944.0010.40南亚Duri13.000.2532.0015.20中国胜利11.701.6628.0016.40中国大庆18.700.189.009.50拉丁美洲Maya-0.105.98835.0029.60拉丁美洲Isthmus4.004.09143.0021.10处理来自原油或其它天然来源如页岩油、沥青和沥青砂的石脑油、煤油和瓦斯油料流，以除去超过规格的量的主要为硫的污染物。加氢处理是除去这些污染物(对其它工艺/催化剂的毒害性化合物或满足最终燃料规格)的最常见的精炼技术。将减压瓦斯油在加氢裂化单元中加工以产生汽油和柴油或在FCC单元中加工以主要产生汽油，和作为副产物的LCO和HCO。将前者用作柴油池或燃料油中的掺混组分，而将后者直接送至燃料油池。来自常压和真空蒸馏单元的较重质的馏分可以包含沥青质。沥青质本质是固体并且包括多核芳族化合物，较小的芳族化合物和树脂分子。沥青质的化学结构复杂并且包括通过烷基链连接的具有至多20,000的分子量的多核烃。沥青质还包括氮、硫、氧和金属，即镍、钒。它们以不同的量存在于原油和重馏分中。沥青质以少量存在于轻质原油中，或者在冷凝物或更轻质的馏分中完全不存在。然而，它们以相对大的量存在于重质原油和石油馏分中。已将沥青质定义为通过添加低沸点链烷烃溶剂或链烷烃石脑油如正戊烷沉淀的重质原油馏分的组分，并且可溶于二硫化碳和苯。在某些方法中，将它们的浓度定义为通过将正构烷烃溶剂添加至进料而沉淀的沥青质的量，如石油协会方法IP-143所规定。当重馏分源自含碳来源如石油、煤和油页岩时，重馏分可以包含沥青质。沥青质、树脂和高分子量多环烃之间存在紧密关系。推测通过天然树脂的氧化形成沥青质。包含树脂和沥青质的沥青质化合物的加氢产生重质烃油，即将树脂和沥青质加氢成多环芳族或氢化芳族烃。它们由于以不同的量存在氧和硫而不同于多环芳烃。当加热至高于约300-400℃时，沥青质通常不熔化而是分解，形成碳和挥发性产物。它们与硫酸反应以形成磺酸，如可以基于这些组分的多芳族结构所预期。沥青质的絮状物和聚集体将由将非极性溶剂，例如链烷烃溶剂添加至原油和其它重质烃油进料产生。因此，显而易见的是，在加工原油和重馏分期间必须采取重要手段以处理沥青质。否则影响后续精炼操作。存在对减压渣油馏分的若干加工选择，包括加氢处理、焦化、减粘裂化、气化和溶剂脱沥青。在另外的构造中，可以在沥青单元中处理减压渣油以通过空气氧化产生沥青。沥青氧化是其中使空气鼓泡通过氧化器塔容器中的原料或沥青，以氧化含硫的化合物的方法。其为将含硫分子从油相转移至沥青相的非催化方法。在一些精炼构造中，可以在溶剂脱沥青单元中加工减压渣油，以分离可溶于溶剂的(脱沥青的油)和不溶性油(沥青质)馏分。溶剂脱沥青是其中通过极性而不是如在减压蒸馏方法中通过沸点分离渣油的沥青分离方法。溶剂脱沥青方法产生低污染物的脱沥青的油(DAO)。然后可以将这些馏分进一步在常规转化单元如FCC单元或加氢裂化单元中进行加工。溶剂脱沥青方法通常采用链烷烃C3-C7溶剂在临界条件或低于临界条件下进行。关于溶剂脱沥青的另外的原料可见于美国专利4,816,140；4,810,367；4,747,936；4,572,781；4,502,944；4,411,790；4,239,616；4,305,814；4,290,880；4,482,453和4,663,028，它们全部通过引用并入本文。脱沥青的油包含高浓度的污染物如硫、氮和碳残余物，其为重质烃的生焦性质的指示并且定义为微残碳(MCR本文档来自技高网...

【技术保护点】
在精炼厂的界区之内操作的生产沥青、焦化油和气体产物和石油生焦的集成方法，所述方法包括：将原料连同有效量的氧化剂一起装入氧化单元，以生产包含经氧化的有机硫化合物的中间装料；将所述中间装料连同有效量的溶剂通入溶剂脱沥青单元，以生产脱沥青/脱硫的油相和包含经氧化的有机硫化合物的沥青相；和将所述脱沥青/脱硫的油相通入包括焦化炉和至少一个焦化筒的焦化装置单元，以生产作为流出物料流的液体和气体焦化装置产物，和从焦化筒回收石油生焦。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.25 US 62/028,8921.在精炼厂的界区之内操作的生产沥青、焦化油和气体产物和石油生焦的集成方法，所述方法包括：将原料连同有效量的氧化剂一起装入氧化单元，以生产包含经氧化的有机硫化合物的中间装料；将所述中间装料连同有效量的溶剂通入溶剂脱沥青单元，以生产脱沥青/脱硫的油相和包含经氧化的有机硫化合物的沥青相；和将所述脱沥青/脱硫的油相通入包括焦化炉和至少一个焦化筒的焦化装置单元，以生产作为流出物料流的液体和气体焦化装置产物，和从焦化筒回收石油生焦。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述焦化装置单元是延迟焦化装置单元。3.根据权利要求2所述的方法，其中为所述焦化装置单元配置两个或更多个并联的筒并且以摇摆模式操作，和其中所述方法是连续的。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述脱沥青/脱硫的油相包含少于2.5W％的硫。5.根据权利要求4所述的方法，其未转化的残余料流包含少于700ppmw的金属。6.根据权利要求5所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：O·R·柯塞奥卢，
申请(专利权)人：沙特阿拉伯石油公司，
类型：发明
国别省市：沙特阿拉伯;SA