在生产领域中最优化氢生产的加氢转化序列和蒸汽重整方法技术

本发明专利技术涉及一种处理烃原料的方法，包括一系列的第一上游过程加氢转化和第二下游蒸汽重整过程，第一上游过程包含至少一个反应室，反应在所述反应室内部进行，采用至少一个固相和至少一个气相，第二下游过程包含至少一个反应室。本发明专利技术特征在于所述上游过程以“浆料”方式和／或流化床方式进行，特征还在于所述下游过程包含开始步骤，至少部分将比甲烷重的烃被转化成甲烷，所述预重整步骤和在所述下游过程的反应室内进行的反应，生成第一过程中反应所必需的反应物，氢。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在生产领域中最优化氢生产的加氢转化序列和蒸汽重整方法专利
专利技术涉及转化和/或处理油馏分残渣以及衍生自煤液化和原油的液态烃的领域。专利技术目的本专利技术涉及一系列的两个烃处理过程：●第一过程(加氢转化)，包含至少一个反应室，优选反应室序列，反应在所述反应室内部进行，采用至少一个固相，至少一个液相和至少一个气相；●第二过程(蒸汽重整)，包含至少一个反应室，优选反应室序列，反应在所述反应室内部进行，使得能够制备对于第一过程化学反应必须的反应物(reagent)。现有技术“非传统的”石油开采大量涌起而且未来将继续增长。这些产品必须在提取它们的现场经过处理。这些位置通常在远离现有工业区的区域，因此，十分期望提供一系列的方法，其可以转化这种材料而不需要供给外流体，不导致运输费用和基础设施建设。为了升级这种可选择的资源(沥青砂、超重质石油)，即或者是生产通过油管可传输的称作原油的合成原油，或者生产成品，这需要大量的氢。氢的生产不仅需要通常昂贵的成本，而且也消耗部分已经开采的原料，减少了从复合物的最后产率。在美国专利US-A-3 972 803中，流化床加氢转化过程(真空塔的底部)后产生的最重部分送至残渣气化装置生产轻质烃，其提供一个蒸汽重整装置的炉。所述蒸汽重整装置用于由吹扫气体制备氢，所述吹扫气体来自加氢转化装置。虽然有吸引力，但是此系列需要大量的成本(气化)和消耗部分来自加氢转化装置的液态产品作为气化原料。US-A-4 526 676采用气体形式的轻质烃和过程产生的最重部分(真空塔的底部)相结合作为气化装置原料。如在前述专利中，气化是必需-->的。为了提供所述装置，一个氧气纯化装置是必需的，其提供原油提取区域更复杂的复合物的装置，所述原油提取区域，通常在难于靠近的区域，远离工业中心和商业中心。英国专利GB-1 092 420记载将烃馏分转化成改良的气体的方法。此方法结合了至少一个氢化裂解步骤和两个气化步骤，所述两个气化步骤是生成氢的蒸汽重整步骤。离开氢化裂解区域的流出物分成两部分：第一个较轻部分经过第一蒸汽重整区域生成含甲烷丰富的气体，第二个较重部分经过第二蒸汽重整区域生成含H2丰富的气体，部分H2循环至氢化裂解区域。US-A-3 552 924记载由过量精制蒸汽制备氢的方法，所述蒸汽包含含有大于6个碳原子直至重油的化合物。通过向氢化裂解区域加氢使原料被氢化裂解。氢化裂解流出物被冷却冷凝含有大于6个碳原子的烃。产生的蒸汽部分从蒸汽重整催化剂上经过穿过蒸汽重整区域生成一氧化碳、二氧化碳和氢，然后穿过使一氧化碳转化成二氧化碳和氢的转化步骤的所述流出物和转化反应产生的气体流出物分成氢蒸汽和二氧化碳蒸汽，部分氢蒸汽循环至氢化裂解步骤。对于文献中公开的其它现存的技术方案(如Biswas A K，Chem EngWorld V10 N.498-100 APR 1975)，原料处理必需的氢在蒸汽重整装置中通过供应原料提取现场通常存在的天然气制备而成。所述的天然气可是昂贵的，由于市场力量或者运输至重油生产的遥远区域。本专利技术可以至少部分解决该缺点，其中通过使用全部或部分加氢转化过程产生的轻质气体来制备部分或全部必需的氢。所述气体在反应器中产生和可以在各个反应器的下游或者正好在每个反应器后面被提取。令人惊奇地，申请人的研究已经发现一系列的烃处理过程，即加氢转化/蒸汽重整系列，其中在用于第二过程的反应室中进行的反应可以生成反应物，氢，其是第一个过程的化学反应所必需的，所述烃处理过程可以降低处理油馏分残渣，煤液化和原油产生的液态烃原料的成本，其中通过以独立的(autonomous)方式处理烃。这种两个过程的系列可以有效地向复合物提供自足氢气，少量添加天然气或者甚至不外部添加天然气(除了用于炉燃烧器的之外)。专利技术方法的详细说明-->本专利技术记载了一系列的过程，其能够使本文开始部分描述的烃以完全独立的方式被处理。专利技术特别应用于位于很难到达的地理位置的区域。本专利技术涉及一系列的两个烃处理过程：●烃加氢转化的第一过程(上游)，其包含至少一个反应室，优选一序列反应室，反应在所述反应室内部进行，其中采用至少一个固相，至少一个液相和至少一个气相。所述上游过程以“浆料”和/或流化床的方式进行。第二(下游)蒸汽重整过程包含至少一个反应室，优选一序列反应室，反应在所述反应室内部进行，其中生成第一过程中化学反应所必需的反应物，氢。第二下游过程包含一个定义为预重整的第一步骤，其可至少部分地(优选大于95％的转化率)将比甲烷重的烃转化成甲烷，增加整体效率。这两个过程的系列使复合物自足给氢，少量添加天然气(通常小于3重量％，相对于540℃+化合物转化大约60重量％的原料，和通常小于1重量％，相对于540℃+化合物转化大约90重量％的原料)，或者甚至不外部添加天然气(除了用于炉燃烧器的那些之外)。根据专利技术，上游烃转化过程包含使液体原料、气体原料和构成固相的固体颗粒接触的区域，所述颗粒优选具有催化活性。所述固体颗粒可以分散在处于反应室较低区(通常定义为“浆料”反应器)的浸入液相的悬浮物中。然后催化剂穿过未与反应器中液体分开的反应区。尽管不能精确知道，但是在此种过程中形成的催化相的粒径对它而言保持足够小以致于难在反应区流化这些颗粒，其中没有以液体夹带它们(通常约为100μm，优选小于10μm)。在浆料反应器的实施中，催化剂(固体催化颗粒)通常和新的原料一起连续地引入反应器中，催化剂由可溶的包含一种或多种金属的元素构成，所述金属在所述过程条件下可以硫化。所述固体颗粒也可以存在于流化床(ebullated bed)中。流化床过程采用包含至少一种金属元素的负载催化剂，其催化作用以硫化物的形式进行，具有足以使催化剂基本上保留在反应器中的尺寸。反应器中的液体流动速率使得所述催化剂流化但是不能将其与液体流出物一起带出反应区。催化剂连续的添加和收回是可行的，可以补偿催化剂的-->失活。上游的加氢转化过程也以浆料方式和流化床方式结合进行，其中通过向反应器上游的液体原料中注入细粒或细粒前体，然后将它们传递到以流化床方式工作的反应器中。非常优选，催化剂包含钼。根据浆料床和流化床原理工作的反应器的实例和它们的主要应用已经公开在“Chemical reactors”中，P Trambouze，H Van Landeghem和J P Wauquier，Technip出版(1988)。更具体地，但是不限于所述方式，本专利技术是转化以液体方式引入所述反应室并且含烃的原料的应用，在存在通常具有催化活性的固相的情况下，通过与包含氢的气相反应进行所述转化(加氢转化)。在非常优选的实施中，此系列涉及加氢转化过程，其优选在流化床中进行，然后进行在氢纯化步骤中吹扫气体的蒸汽重整，所述氢纯化步骤包含在加氢转化过程中。原料本专利技术处理的原料选自下列物质：●常压渣油；●直流减压渣油；●脱沥渣油；●转化过程的渣油，如炼焦渣油；●来自煤液化的液态烃原料；●原油(特别是超重的)；●从片岩或沥青砂地提取的沥青；●固定床加氢转化产生的液体原料，如申请人提出的由处理重质原料的HYVAHL过程得到的那些；●由流化床重质加氢处理过程得到的液体原料，如H-OIL过程得到的那些；●溶剂脱沥青油，如使用丙烷、丁烷或戊烷；●沥本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理烃原料的方法，其包括一系列的第一上游用于烃加氢转化的过程和第二下游蒸汽重整过程，所述第一上游过程包括至少一个反应室，反应在所述反应室内部进行，并采用至少一个固相，至少一个液相和至少一个气相，所述第二下游过程包括至少一个反应室，其特征在于所述上游过程以“浆料”方式和／或流化床方式进行并且特征在于所述下游过程包括称为预重整步骤的第一步骤，用于至少部分将比甲烷重的烃转化成甲烷，和特征在于在下游过程中，反应在所述反应室内部进行，使得能够生成第一过程中化学反应所必需的反应物，即氢。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】FR 2004-12-15 04134671.一种处理烃原料的方法，其包括一系列的第一上游用于烃加氢转化的过程和第二下游蒸汽重整过程，所述第一上游过程包括至少一个反应室，反应在所述反应室内部进行，并采用至少一个固相，至少一个液相和至少一个气相，所述第二下游过程包括至少一个反应室，其特征在于所述上游过程以“浆料”方式和/或流化床方式进行并且特征在于所述下游过程包括称为预重整步骤的第一步骤，用于至少部分将比甲烷重的烃转化成甲烷，和特征在于在下游过程中，反应在所述反应室内部进行，使得能够生成第一过程中化学反应所必需的反应物，即氢。2.前述权利要求之一所述的方法，其中上游过程包括使液态原料、气体原料和固体颗粒接触的区。3.权利要求1或2所述的方法，其中浆料反应器中采用的固体颗粒是与新原料一起连续引入反应器的催化剂颗粒，并且固体颗粒由包含一种或多种金属的可溶元素构成，所述金属可在所述过程操作条件下硫化。4.权利要求1或2所述的方法，其以流化床方式运行，采用包含至少一种金属元素的负载型催化剂。5.前述权利要求之一所述的方法，其中固体催化剂颗粒包含钼。6.前述权利要求之一所述的方法，其中烃原料包含含量大于5ppm的重金属。7.权利要求6所述的方法，其中烃原料包含...

【专利技术属性】
技术研发人员：M皮诺尔特，T高斯尔，S克雷斯曼，A塞尔门，
申请(专利权)人：法国石油公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]