重质原料如重质原油和蒸馏残渣的转化方法技术

用于重质原料例如重质原油、得自石油砂的焦油和蒸馏残渣的转化的方法，该方法结合使用如下三个加工单元：使用在淤浆相中的催化剂的加氢转化（ＨＴ）、蒸馏或闪蒸（Ｄ）和脱沥青（ＳＤＡ），其特征在于，此三个单元处理由新鲜原料和再循环物流组成的混合物流。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
重质原料如重质原油和蒸馏残渣的转化方法本专利技术涉及重质原料的转化方法，其中重质原料包括重质原油、得自石油砂的焦油和蒸馏残渣，该方法采用适当连接的三个加工单元：使用在分散相中的催化剂的原料加氢转化，蒸馏和脱沥青，并将由新鲜原料和转化产品构成的混合流进料到三个单元中。将重质原油、得自石油砂的焦油和蒸馏残渣转化为液体产品主要地采用两种方式进行：一种仅用热处理，另一种采用加氢处理的手段。目前的研究主要针对加氢处理，因为热处理工艺在副产品，特别是焦炭(焦炭量甚至超过原料量的30％重量)的处理和转化产品的较差的性能方面有问题。加氢工艺包括在氢气和合适的催化剂存在下处理原料的步骤。目前商业化的加氢转化技术使用固定床或沸腾床反应器，催化剂一般包括负载在二氧化硅/氧化铝(或相当的材料)上的一种或多种过渡金属(Mo、W、Ni、Co等)。固定床技术在处理特别是含有高百分比的杂原子、金属和沥青质的重质原料时有很大的问题，因为这些污染物使催化剂很快失活。沸腾床技术已被开发和商业化，用于处理这些原料，该技术提供了令人感兴趣的性能，但是该技术复杂而昂贵。采用在分散相中的催化剂来操作的加氢处理技术，对于在采用固定床或沸腾床技术时所遇到的缺点提供了一种吸引人的解决方案。事实上，淤浆工艺既具有宽的原料适应性，又在转化率和提升产品性能方面具有好的性能，因此原则上，从技术观点看该技术更简单。淤浆技术的特征在于，存在平均直径非常小并且有效分散在介质中的催化剂颗粒，由于这一原因，在反应器的所有点加氢工艺更简单和更直接。焦炭的形成显著减少，并且原料的品质提升很多。所述催化剂可以以具有足够小的直径的粉末(U.S.4,303,634)-->或油溶性前体(U.S.5,288,681)的形式投料。在后一种情况，催化剂的活性形式(通常是金属硫化物)是在反应本身过程中或经过适当的预处理后，通过所使用化合物的热分解而原位形成(U.S.4,470,295)。所述分散的催化剂的金属组分一般是一种或多种过渡金属(优选Mo、W、Ni、Co或Ru)。钼和钨具有比镍、钴或钌满意得多的性能，甚至比钒和铁更好(N.Panariti et al.，Appl.Catal.A：Jan.2000，204，203)。尽管使用分散的催化剂解决了上述技术所提到的大多数问题，但是其仍有不足，主要是催化剂本身的使用寿命和得到的产品的质量。事实上，从经济的观点及对于环境的影响看，这些催化剂(前体型、浓缩型等)的应用程序是极为重要的。所述催化剂可以在低浓度(数百ppm)下以“一次通过”形式使用，但是在这种情况下，反应产物品质的提升一般是不足的(N.Panaritiet al.，Appl.Catal.A：Jan.2000，204，203和215)。当使用活性极高的催化剂(例如钼)和采用较高的催化剂浓度(数千ppm的金属)时，得到的产品的质量会好得多，但是催化剂必须重复使用。可以使用常规的方法，例如滗析、离心或过滤(U.S.3,240,718；U.S.4,762,812)，从加氢处理得到的产物(优选从蒸馏柱底、反应器的下流)分离回收离开反应器的催化剂。部分催化剂可以被再循环到加氢工艺而无须进一步的处理。但是，采用已知的加氢处理工艺回收的催化剂通常具有比新鲜催化剂低的活性，因此必须进行适当的再生步骤以恢复催化活性，并将至少部分催化剂再循环到加氢处理反应器。另外，从技术观点看，这些催化剂回收程序成本高并且非常复杂。至于转化过程的化学描述，方便的是引入稳定性的概念，对于原油或油渣，该概念表示了由于操作条件的变化、或石油和/或沥青质的化学组成的变化(不相容性)及随后的由裂解工艺、加氢等所导致的用烃馏分稀释或化学重排，这些原料沉淀出沥青质组分的趋势。将通过在按照IP-143规定建立的标准条件下用正庚烷处理，可以从原油或油渣中沉淀出来的烃定义为沥青质。-->从定性的观点，可以断言，当将在石油质(maltene)或非沥青质组分性质方面具有非常不同的特性的产品彼此混合在一起时，会引起不相容现象，如在将石蜡基原油与芳香基原油混合，或用石蜡性质的沥青稀释油(cutter stock)(一个典型例子是几乎不含芳香柴油的得自减粘裂化的焦油冲洗液)稀释油渣时的情况。在将油渣、得自石油砂的焦油和重质原油转化为馏出液的工艺中，最高的转化率水平受到产生的残余物的稳定性的限制。事实上，这些工艺改变了石油和沥青质的化学性质，引起稳定性的进一步降低，并使问题更严重。超过某一极限，在原料中存在的沥青质会引起相分离(或沉淀)，并因此激化焦形成过程。从物理化学的观点看，随着转化反应的进行，沥青质相由于去烃作用和缩合反应变得越来越具有芳香性，从这一事实可以解释相分离现象。因此，超过某一极限，沥青质在石油质相不再可溶，这还因为后者同时变得更趋向是“石蜡族的”。因此，在热和/或催化转化工艺过程中，为了得到最大的转化度而不会遇到焦形成和结垢方面的问题，重质原料稳定性损失的控制是重要的。在一次通过工艺中，通过直接测量未转化残余物(P值、热过滤试验、斑点试验等)，根据反应器流出液的稳定性数据，可以简单地确定最佳操作条件(主要是反应温度和停留时间)。依所使用的原料和所采用的技术类型，所有这些工艺都允许实现或多或少的高转化率水平，但是由于稳定性的限制产生未转化的残余物，我们称其为焦油，依具体的情况，焦油量可以为起始原料的30～85％。产品用于生产燃料油、焦油，或者它可以用作气化工艺的原料。为了提高残渣裂化工艺的总的转化率，有人建议这样的方案，其中包括将或多或少的显著量的焦油再循环到裂化单元。在催化剂分散在淤浆相的加氢转化工艺的情况，焦油的再循环还允许回收催化剂，为此原因，该申请人还在专利申请IT-95A001095中描述了一种方法，-->该方法能够将回收的催化剂再循环到加氢处理反应器而无需进一步的再生步骤，同时得到高品质的产品而不会产生残渣(“零残余炼油厂”)。该方法包括下列步骤：·将重质原油或蒸馏残渣与合适的加氢催化剂混合，并将得到的混合物送入加氢处理反应器，向该反应器中投入氢气或氢气和H2S的混合物；·将含有加氢处理反应产物和在分散相中的催化剂的物流送到蒸馏区，在此分离出大部分挥发性馏分；·将在蒸馏步骤中得到的高沸点馏分送到脱沥青步骤，随之产生两个物流，一个包含脱沥青油(DAO)，另一个包含沥青、在分散相中的催化剂和可能的焦炭，并富集来自起始原料的金属；·将至少60％，优选至少80％的包含沥青、在分散相中的催化剂和可能的焦炭并富集金属的物流再循环到加氢处理区。现已发现，在将重质原油或得自石油砂的焦油的品质提升至用作进一步转化为馏出液的工艺的原料的复杂烃混合物的情况，可以方便的使用上文所述的不同的工艺配置，由此得到如下优点：·转化为可蒸馏产品(得自常压蒸馏和减压蒸馏)和脱沥青油(DAO)的最大的转化率，在多数情况该转化率可以超过95％；·最大程度地提升原料品质，即最大程度地除去存在的有毒物(金属、硫、氮、含碳残渣)，使焦炭的产生最小化；·在处理具有不同的烃组分性质(密度)和污染物水平的原料方面的最大的适应性；·完全再循环加氢催化剂而无需再生的可能性。本专利技术的目标是用于重质原料的转化方法，该方法结合使用如下三个加工单元：使用在淤浆相中的催本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于重质原料转化的方法，所述重质原料选自重质原油、蒸馏残渣、来自催化处理的重油、“热焦油”、得自石油砂的焦油、各种煤和被称为“黑油”的任何其它的高沸点烃源原料，该方法结合使用如下三个加工单元：使用在淤浆相中的催化剂的加氢转化（ＨＴ）、蒸馏或闪蒸（Ｄ）和脱沥青（ＳＤＡ），其特征在于，此三个单元处理由新鲜原料和再循环物流组成的混合物流，该方法采用如下步骤：.将至少一部分重质原料送到有烃溶剂存在的脱沥青区（ＳＤＡ），得到两个物流，一个包含脱沥青油（ＤＡＯ），另一个物流包含沥 青；.将沥青与合适的加氢催化剂，并任选地与没有送到脱沥青区的重质原料的剩余部分混合，并将得到的混合物送到加氢处理反应器（ＨＴ），向该反应器中投入氢气或氢气和Ｈ↓［２］Ｓ的混合物；.将含有加氢处理反应产物和在分散相中的催化剂的物流送入 一个或多个蒸馏或闪蒸步骤（Ｄ），由此分离出大部分挥发性馏分，其中包括在加氢处理中产生的气体；.将至少６０％重量的含有在分散相中的催化剂的、富集由原料脱金属作用产生的金属硫化物和可能的焦炭的蒸馏残渣（焦油）或离开闪蒸单元的液体，再循环至脱 沥青区。

【技术特征摘要】
IT 2001-7-6 001438A/20011.一种用于重质原料转化的方法，所述重质原料选自重质原油、蒸馏残渣、来自催化处理的重油、“热焦油”、得自石油砂的焦油、各种煤和被称为“黑油”的任何其它的高沸点烃源原料，该方法结合使用如下三个加工单元：使用在淤浆相中的催化剂的加氢转化(HT)、蒸馏或闪蒸(D)和脱沥青(SDA)，其特征在于，此三个单元处理由新鲜原料和再循环物流组成的混合物流，该方法采用如下步骤：·将至少一部分重质原料送到有烃溶剂存在的脱沥青区(SDA)，得到两个物流，一个包含脱沥青油(DAO)，另一个物流包含沥青；·将沥青与合适的加氢催化剂，并任选地与没有送到脱沥青区的重质原料的剩余部分混合，并将得到的混合物送到加氢处理反应器(HT)，向该反应器中投入氢气或氢气和H2S的混合物；·将含有加氢处理反应产物和在分散相中的催化剂的物流送入一个或多个蒸馏或闪蒸步骤(D)，由此分离出大部分挥发性馏分，其中包括在加氢处理中产生的气体；·将至少60％重量的含有在分散相中的催化剂的、富集由原料脱金属作用产生的金属硫化物和可能的焦炭的蒸馏残渣(焦油)或离开闪蒸单元的液体，再循环至脱沥青区。2.权利要求1的方法，其中将至少80％重量的蒸馏残渣或离开闪蒸单元的液体，再循环至脱沥青区。3.权利要求2的方法，其中将至少95％重量的蒸馏残渣或离开闪蒸单元的液体，再循环至脱沥青区。4.权利要求1的方法，其中将未再循环至脱沥青区的蒸馏残渣(焦油)或离开闪蒸单元的液体的其余部分中的至少一部分再循环至加氢处理区。5.权利要求1-4中一项的方法，其中含有沥青质或新鲜原料、焦油和沥青的物流间的再循环比必须满足：(νmix/RT)...

【专利技术属性】
技术研发人员：A迪尔彼安考，N帕那里蒂，S克勒拉，R蒙塔那里，S罗希，M玛奇昂纳，
申请(专利权)人：艾尼股份公司，斯南普罗吉蒂联合股票公司，埃尼里塞奇公司，
类型：发明
国别省市：IT[意大利]