重烃原料的改进热加工制造技术

本发明专利技术旨向改质具有高粘度和低ＡＰＩ重力的重烃原料。本发明专利技术使用短驻留时间的热解反应器，反应器在导致快速热解蒸馏并形成焦炭的条件下操作。本发明专利技术特别涉及在燃烧副产物焦炭期间（焦炭和气体）降低硫释放，降低液体产品中的总酸值（ＴＡＮ），以及降低产品流中一种或多种组分的硫化氢含量。本发明专利技术方法包括将微粒热载体引入上流反应器中；将原料引入微粒热载体进入之上的位置；使重烃原料与热载体相互作用短时间；从微粒热载体和液体及刺激物固体物质中分离产品流蒸汽；在钙化合物存在下再生微粒热载体；以及从产品流中收集气态和液体产品。

【技术实现步骤摘要】
重烃原料的改进热加工
本专利技术涉及粘性油的快速热加工(RTPTM)。更具体地说，本专利技术涉及一种降低源于重烃原料快速热加工的产物流中一种或者多种气体组分硫化氢含量的方法。
技术介绍
重油和沥青来源正在补充传统轻和中等原油(medium crude oil)生产的下降，并且从这些来源的生产正在稳步增加。除非加入稀释剂来降低它们的粘度和比重，否则对于管道的规格标准而言，管道不能处理这些原油。可选地，通过初期改质能实现可取的性质。但是，稀释的原油或改质的合成原油明显不同于传统的原油。结果，沥青混合物或合成原油不容易在传统的流化催化裂化精炼厂中加工。因此，在两种情况下，在配置处理的精炼厂中必须进行进一步的加工，或者稀释或者改质原料。许多重烃原料还具有包含大量BS&W(底部沉积物和水)的特征。这种原料由于其腐蚀性和存在砂和水，因而不适合于管道运输或者精炼。典型地，具有小于0.5wt.％BS&W特征的原料可以通过管道运输，并且那些包含更大量BS&W的原料需要一定程度的加工或处理，从而在运输前降低BS&W含量。这些加工包括储存让水和颗粒沉积以及热加工除去水和其它组分。但是，这些处理会增加操作成本。因此，在技术中需要一种高效方法来在原料的运输和进一步加工前改质具有明显BS&W含量的原料。重油和沥青可以使用大量的方法来改质，包括热加工(例如，US-->4,490,234；US 4,294,686；US 4,161,442)、加氢裂化(US 4,252,634)、减粘裂化(US 4,427,539；US 4,569,753；US 5,413,702)，或者催化裂化(US 5,723,040；US 5,662,868；US 5,296,131；US 4,985,136；US4,772,378；US 4,668,378；US 4,578,183)程序。几种这些程序，例如减粘裂化或催化裂化，在反应器的上流和下流使用惰性或者催化性的微粒接触材料。催化接触材料大部分是基于沸石的(参见例如(US5,723,040；US 5,662,868；US 5,296,131；US 4,985,136；US 4,772,378；US 4,668,378；US 4,578,183；US 4,435,272；US 4,263,128)，而减粘裂化典型地使用惰性接触材料(例如US 4,427,539；US 4,569,753)、含碳固体(例如US 5,413,702)，或者惰性高岭土固体(例如US 4,569,753)。流体催化裂化(FCC)或其它装置用于直接加工沥青原料在技术中是公知的。但是，原材料中存在的许多化合物通过沉积在接触材料上而干扰这些加工。这些原料污染物包括金属，例如钒和镍，焦碳前体，例如(康拉逊(Conradson))残炭，以及沥青质。除非在再生炉中燃烧除去，否则这些材料的沉积会导致中毒并且需要过早地替换接触材料。对于FCC过程使用的接触材料这是尤其正确的，因为过程的高效裂化和合适温度的控制要求接触材料包含很少或不包含会干扰催化过程的可燃沉积材料或金属。为了降低催化裂化装置内催化材料的污染，已经建议了借助减粘裂化(US 5,413,702；US 4,569,753；US 4,427,539)、热(US 4,252,634；US 4,161,442)或者其它过程来预处理原料，典型地使用FCC类反应器并在低于裂化原料所需的温度下操作(例如US 4,980,045；US4,818,373和US 4,263,128)。这些系统与FCC装置串联操作，并且对FCC起着预处理器的作用。设计这些预处理过程用来从原料除去污染材料，并且在缓和任何裂化的条件下操作。这些处理确保了原料的改质和控制裂化在最优条件下在FCC反应器内发生。几种这些过程(例如US 4,818,373；US 4,427,539；US 4,311,580；-->US 4,232,514；US 4,263,128)已经特别地用于加工“残油”(即从全原油分馏产生的原料)和底部馏分，从而最优化从初始原料供应的回收。所公开的回收残油或底部馏分的过程是物理的，并且涉及选择性蒸发或者分馏原料，原料具有很少或者没有化学变化。这些过程还与除去金属结合并且提供了适于FCC加工的原料。残油的选择性蒸发发生在非裂化条件下，没有降低原料组分的粘度，并且保证了裂化在控制的条件下于FCC反应器内发生。这些途径在这种预处理(即除去金属和炭)过程中都没有公开原料的改质。用于原料热加工的其它过程涉及加氢(氢化处理)，这导致了原料的一些化学变化。US 4,294,686公开了用于预处理FCC加工原料的在氢气存在下的蒸汽蒸馏过程。该文献还指明这种过程还可以用于降低原料的粘度，从而使原料可以适合于在管道内运输。但是，它没有公开用来产生可运输原料的短驻留时间反应器的使用。在重烃油加工期间，硫被产生并且成为烟道气的组分，需要使用适当的洗涤器来除去。US 4,325,817、US 4,263,128描述了使用不同催化剂来吸收再生炉氧化性气氛中的SOx。然后，将催化剂转移至反应器的还原性气氛中，在那里硫被转化成硫化氢，然后使用洗涤器从烟道气中除去。相似的过程在US 4,980,045中公开，该专利中反应性氧化铝(优选地是γ-氧化铝)被用作微粒固体，或者用作重油预处理过程内的微粒固体组分。反应性氧化铝被用来吸收在氧气存在下烟道气体中的气态硫化合物。US 4,604,268教导了使用氧化铈来除去气体中的硫化氢。从液流中除去硫的可选过程包括使用US 5,077,261教导的氧化锌硅石和含氟化合物，或者US 5,102,854中教导的金属硅酸盐、氧化锌、二氧化硅和二硫化钼(US 5,310,717)。US 4,661,240公开了使用钙来降低炼焦期间硫释放的方法。本专利技术涉及改质重烃原料、例如但不局限于重油或沥青原料的-->方法，该方法使用在通过裂化和炼焦反应来改质原料的条件下操作的短驻留时间热解反应器。该过程中使用的原料可以包含明显水平的BS&W并且仍可被有效地加工，因而增加了原料处理的效率。根据本专利技术的过程提供了制备表现出降低的粘度和增加的API重力的部分改质原料。本文描述的过程选择性地除去金属、盐、水和被称作沥青质的含碳材料。该过程通过最小化炭和氧化产生而使液化产率最大化。另外，由本专利技术方法产生的液化产物相对于未处理的烃原料表现出降低的总酸值(TAN)。本专利技术还提供了一种用来降低在加工原料期间产生的含硫气体含量的方法。通过降低产物的TAN，具有高TAN的重油原料要求更高的市场价格，因为它们可以使用公知的改质系统，例如FCC或其它催化裂化程序来容易地进一步加工，否则由于其腐蚀性质要求降低的市场价格。高TAN油通常包含高水平的环烷酸，在加工或精炼前需要稀释。本专利技术进一步提供了一种降低源于原油快速热加工产物流的一种或者多种气体组分的硫化氢含量的方法。本专利技术的一个目标是克服现有技术的缺点。上述目标通过本专利技术主要权利要求的特征的组合来实现，从属权利要求公开了本专利技术的进一步有利的实施方案。
技术实现思路
本专利技术涉及粘性油原料的快速热加工(RTPTM)。更具体地说，本专利技术涉及一种降低源于重烃原料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种降低源于快速热加工重烃原料的产物流的一种或者多种气体组分硫化氢含量的方法，其包括：（ｉ）重烃原料在钙化合物存在下的快速热加工；（ｉｉ）重烃原料在钙化合物存在下的快速热加工，以及微粒热载体在钙化合物存在下于再热器中 的再生；（ｉｉｉ）重烃原料的快速热加工，以及微粒热载体在钙化合物存在下于再热器中的再生。

【技术特征摘要】
US 2003-4-17 10/419,0531、一种降低源于快速热加工重烃原料的产物流的一种或者多种气体组分硫化氢含量的方法，其包括：(i)重烃原料在钙化合物存在下的快速热加工；(ii)重烃原料在钙化合物存在下的快速热加工，以及微粒热载体在钙化合物存在下于再热器中的再生；(iii)重烃原料的快速热加工，以及微粒热载体在钙化合物存在下于再热器中的再生。2、权利要求1的方法，其中所述快速热加工包括使重烃原料在反应器中与微粒热载体相互作用少于约5秒钟，产生产物流，而且微粒热载体与重烃原料的比例为约10∶1-200∶1。3、权利要求2的方法，其还包括从所述反应器中除去包含产物流和微粒热载体的混合物。4、权利要求3的方法，其还包括从所述混合物中分离产物流和微粒热载体的步骤。5、权利要求4的方法，其还包括在所述再热器中再生微粒热载体的步骤。6、权利要求4的方法，其还包括从所述产物流中收集馏出产物和底部产物的步骤。7、权利要求6的方法，其中所述底部产物接受进一步快速热加工的步骤。8、权利要求7的方法，其中所述进一步快速热加工步骤包括在反应器中使底部产物与微粒热载体相互作用少于约5秒钟，产生产物流，其中微粒热载体与重烃原料的比例为约10∶1-200∶1。9、权利要求2的方法，其中所述原料在引入反应器前与钙化合物结合。10、权利要求5的方法，其中所述再热器在约600-900℃范围内的温度下操作。11、权利要求5的方法，其中所述再热器在约600-815℃范围内的温度下操作。12、权利要求5的方法，其中所述再热器在约700-800℃范围内的温度下操作。13、权利要求2的方法，其中所述再热器在约450-600℃范围内的温度下操作。14、权利要求2的方法，其中所述再热器在约480-550℃范围内的温度下操作。15、权利要求5的方法，其中所述钙化合物加入再热器中。16、权利要求15的方法，其中所述钙化合物既加入反应器中，也加入再热器中。17、权利要求1的方法，其中所加入钙化合物的量为原料中硫化学计量量的约0.2-5倍。18、权利要求1的方法，其中所加入钙化合物的量为原料中硫化学计量量的约1.7-2倍。19、权利要求1的方法，其中所述钙化合物选自以下组中：乙酸钙、甲酸钙、丙酸钙、含钙盐的生物油组合物、从含钙盐生物油组合物中分离的钙盐、Ca(OH)2、CaO、CaCO3、以及它们的混合物。20、权利要求1的方法，其中所述钙化合物与原料和0～5重量％水结合。21、权利要求18的方法，其中所述水是蒸汽的形式。22、权利要求1的方法，其中降低烟道气中硫基气体的释放。23、权利要求1的方法，其中降低液体产物中的TAN。24、权利要求1的方法，其中在所述快速热加工步骤之前，原料被引入分馏柱，该分馏柱从原料的液体组分中分离原料的挥发性组分，并且所述液体组分进行快速热加工。25、权利要求24的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：巴里弗瑞尔，道格克拉克，杰里F克里茨，
申请(专利权)人：安新石油国际有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]