一种由含有灰分且重质的沥青砂油馏分制备低硫原油的工艺，该工艺包括：（ａ）将源自沥青砂原料的常压蒸馏塔底产物进行减压蒸馏，得到减压瓦斯油和减压塔底馏分，（ｂ）在适当的加氢裂化催化剂存在下使减压瓦斯油和氢气进行接触，得到低硫合成原油，（ｃ）将步骤（ａ）中得到的减压塔底馏分分离为含０．１－４ｗｔ％灰分的沥青馏分和脱沥青油，（ｄ）将所述的沥青馏分送入气化反应器的燃烧器中，在燃烧器中，在氧化剂气体存在下沥青馏分被部分氧化，得到氢气和一氧化碳的混合物，（ｅ）使氢气和一氧化碳的混合物进行水煤气变换反应，（ｆ）在脱酸单元，从变换气体中分离硫化氢和二氧化碳进而获得粗氢，（ｇ）纯化粗氢（在变压吸收器中），得到纯氢，和（ｈ）在步骤（ｂ）中使用部分纯氢，其中在步骤（ｄ）中，将沥青馏分以液态送入燃烧器中，并且在分离步骤（ｃ）不能向步骤（ｄ）提供充足进料时，就将步骤（ａ）的减压塔底馏分以液态送入所述燃烧器中以进行步骤（ｄ）。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种由含灰分且重质的沥青砂油馏分制备低硫源油的方法。
技术介绍
US-A-3537977和US-A-5958365描述了一种利用加氢转化使粗矿物油提质的方法。所需要的氢气可以通过气化溶剂脱沥青单元的底部产物来获得，溶剂脱沥青单元的原料采用粗矿物油的减压渣油进料。众所周知，原油中仅包含很少量的灰分。US-A-6702936描述了一种方法，其中将沥青砂原料的各种馏出物馏分经历加氢处理步骤来制备低硫合成原油。将沥青馏分从沥青砂原料的减压渣油馏分中分离出来，然后再进料入气化单元以获得一氧化碳和氢气的混合物。从该混合物中回收基本纯的氢气并在加氢处理单元中使用。该方法的缺陷在于其对于工艺中的故障敏感。例如加氢处理单元需要非常高的氢气用量。另一方面，已知气化单元和脱沥青单元并不具有确保高氢气用量的高可靠性。
技术实现思路
本专利技术提供了一种解决上述问题的方案。一种由含有灰分且重质的沥青砂油馏分制备低硫原油的方法，该方法包括：(a)将源自沥青砂原料的常压蒸馏塔底产物进行减压蒸馏，得到减压瓦斯油和减压塔底馏分，(b)在加氢裂化催化剂存在下使所述减压瓦斯油和氢气接触，得到低硫合成原油，(c)将步骤(a)中得到的所述减压塔底馏分分离为含0.1-4wt％灰分的沥青馏分和脱沥青油，(d)将所述沥青馏分进料至气化反应器的燃烧器，其中在燃烧器中在氧化剂气体存在下使所述沥青馏分部分氧化，获得氢气和一氧化碳的混合物，(e)对所述氢气和一氧化碳的混合物进行水煤气变换反应，-->(f)在脱酸单元中从变换气体中分离硫化氢和二氧化碳，从而获得粗氢，(g)纯化所述粗氢得到纯氢，和(h)在步骤(b)中使用部分所述纯氢，其中在步骤(d)中将所述沥青馏分以液态送入燃烧器中，并且在分离步骤(c)不能向步骤(d)提供原料时，通过将步骤(a)的所述减压塔底馏分以液态进料至燃烧器而进行步骤(d)。具体实施方案申请人发现，在脱沥青操作失败时，通过对液态沥青原料进行步骤(d)可能迅速转变为液态减压塔底馏分。如果分离步骤(c)不能向步骤(d)提供足够的原料，氢气的制备也不会被干扰，这是因为步骤(d)然后可以采用步骤(a)的减压塔底馏分来进行。为了进一步提高氢气生产的可靠性，优选步骤(d)在n个并联操作的气化反应器中进行，其中n至少为2，优选至少为3，更优选至少为4。一旦一个气化反应器出现故障，在后一种情况下，氢气的供给可能仅仅减少至少33％或25％。通过设计这些气化反应器的一些额外生产能力，这样一旦其中的一个反应器发生故障，人们可以通过提高其余反应器的生产量来避免氢气生产量的任何损失。除了并联操作的以沥青为原料的气化反应器外，通过并联布置备用的气化反应器，可以进一步改进可靠性。当一个以沥青为原料的气化反应器出现故障时，可以通过在备用的气化反应器中部分氧化包含甲烷的气体来提供另外的氢气和一氧化碳的混合物。使用以甲烷为原料的气化反应器是有利的，这是因为这些反应器不是非常复杂并且能有利地利用当时在一个或多个以沥青为原料的反应器中未利用的氧化剂。甲烷原料优选为天然气、煤层甲烷或者从加氢处理步骤(b)的流出物中分离出来的废气。用于这种包含甲烷的原料的气化工艺为：例如“Shell Gasification Process”(SGP)，其被描述在the Oil and GasJournal，1971年9月6日，5-90页。描述此类工艺实例的其它出版物为EP-A-291111、WO-A-9722547、WO-A-9639354和WO-A-9603345。步骤(a)、(b)、(c)、(f)、(g)和(h)可以按照例如US-A-6702936中所描述来操作，其公开的内容在此引入以作参考。步骤(d)中的燃烧器优选为布置有分隔的同环通道的多孔燃烧器，其中烃原料流过燃烧器的一个通道，氧化剂气体流过燃烧器的分隔通道，并且用于烃原料的通道和用于氧化剂气体的通道由流过缓和剂气体的通道分隔，且缓和剂气-->体的出口速度大于氧化剂气体的出口速度。申请人发现使用所述燃烧器以所述方式来完成步骤(d)以避免燃烧器损坏是有利的。气化源自沥青砂的沥青馏分的一个问题是原料中会包含灰分并且粘度非常大。为了提高原料的流动性能，高粘度的原料就需要高的进料温度。原料中除了包含灰分以外，也包含固体的烃附聚物和低沸点馏分。高的进料温度和/或原料中低沸点馏分或固体的存在会由于燃烧器尖端发生损坏而使燃烧器的寿命缩短。通过以上面所述来完成步骤(d)就能够避免燃烧器的损坏。并不希望受限于下面的理论，但申请人相信通过使用高速的缓和剂气体作为氧化剂气体和烃原料之间的分隔介质会使燃烧器的操作更加稳定和损坏操作更少。缓和剂气体会分散烃原料并且作为缓和剂使得能够避免在燃烧器端口处在循环区域中的反应。结果就会使烃液滴仅在离燃烧器表面的一段距离内与氧化剂气体接触。相信这会减少燃烧器的损坏，例如燃烧器尖端收缩。本专利技术和它的优选实施方案将在下面做进一步的描述。如上所述，烃原料与缓和剂气体的相对速度对完成本专利技术是有关系的。为了使液体原料能够充分分数，优选缓和剂气体的出口速度至少为烃原料出口速度的5倍。烃原料的出口速度优选为2-40m/s，并且更优选为2-20m/s。缓和剂气体的出口速度优选为40-200m/s，更优选为40-150m/s。氧化剂气体的出口速度优选为30-120m/s，更优选为30-70m/s。各速度是在进入气化区域的各个通道出口处测量或计算的。氧化剂气体包括空气或(纯)氧气或混合物。纯氧意味着氧气的纯度为95-100vol％。氧化剂气体优选包含所述纯氧与缓和剂气体的混合物。在这种缓和剂/氧气混合物中氧含量即氧化剂气体在标准条件下优选为10-30wt％。缓和剂气体优选为蒸汽、水或二氧化碳或者将它们混合使用。更优选将蒸汽作为缓和剂气体。当沥青原料进入燃烧器时为液态，并且优选232℃时的运动粘度为300-6000cSt，更优选为3500-5000cSt，堆积密度为650-1200Kg/m3。灰分含量为0.1-4wt％，尤其是1-4wt％。灰分可以包含硅、铝、铁、镍、钒、钛、钾、镁和钙。原料可以包含卤素化合物，例如氯化物。硫含量为1-10wt％。表1给出了在步骤(c)中得到的典型沥青的例子。-->表1 比重 堆积密度 氯化物 Kg/m3 Kg/m3 ppmw 1181 6本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种由含有灰分且重质的沥青砂油馏分制备低硫原油的方法，该方法包括： （ａ）将源自沥青砂原料的常压蒸馏塔底产物进行减压蒸馏，得到减压瓦斯油和减压塔底馏分， （ｂ）在加氢裂化催化剂存在下使所述减压瓦斯油和氢气接触，得到低硫合成原油， （ｃ）将步骤（ａ）中得到的所述减压塔底馏分分离为含０．１－４ｗｔ％灰分的沥青馏分和脱沥青油， （ｄ）将所述沥青馏分进料至气化反应器的燃烧器，其中在燃烧器中在氧化剂气体存在下使所述沥青馏分部分氧化，得到氢气和一氧化碳的混合物， （ｅ）对所述氢气和一氧化碳的混合物进行水煤气变换反应， （ｆ）在脱酸单元中从变换气体中分离硫化氢和二氧化碳，从而获得粗氢， （ｇ）纯化所述粗氢（在变压吸收器中），得到纯氢，和 （ｈ）在步骤（ｂ）中使用部分所述纯氢，其中在步骤（ｄ）中将所述沥青馏分以液态送入燃烧器中，并且在分离步骤（ｃ）不能向步骤（ｄ）提供原料时，通过将步骤（ａ）的所述减压塔底馏分以液态进料至燃烧器而进行步骤（ｄ）。
【技术特征摘要】
EP 2006-12-1 06125232.61.一种由含有灰分且重质的沥青砂油馏分制备低硫原油的方法，该方法包
括：
(a)将源自沥青砂原料的常压蒸馏塔底产物进行减压蒸馏，得到减压瓦斯油
和减压塔底馏分，
(b)在加氢裂化催化剂存在下使所述减压瓦斯油和氢气接触，得到低硫合成
原油，
(c)将步骤(a)中得到的所述减压塔底馏分分离为含0.1-4wt％灰分的沥青
馏分和脱沥青油，
(d)将所述沥青馏分进料至气化反应器的燃烧器，其中在燃烧器中在氧化剂
气体存在下使所述沥青馏分部分氧化，得到氢气和一氧化碳的混合物，
(e)对所述氢气和一氧化碳的混合物进行水煤气变换反应，
(f)在脱酸单元中从变换气体中分离硫化氢和二氧化碳，从而获得粗氢，
(g)纯化所述粗氢(在变压吸收器中)，得到纯氢，和
(h)在步骤(b)中使用部分所述纯氢，其中在步骤(d)中将所述沥青馏分以液
态送入燃烧器中，并且在分离步骤(c)不能向步骤(d)提供原料时，通过将步骤
(a)的所述减压塔底馏分以液态进料至燃烧器而进行步骤(d)。
2.根据权利要求1的方法，其中步骤(d)在n个并联操作的气化反应器中
进行，其中n至少为2，优选至少为3。
3.根据权利要求2的方法，其中除了所述并联操作的气化反应器之外，还
并联布置备用的气化反应器，当其它气化反应器中的一个发生故障时，该备用
的气化反应器可以通过部分氧化包含甲烷的气体来提供另外的氢气和一氧化碳
的混合物。
4.根据权利要求1-3任一项的方法，其中步骤(d)中的燃烧器为布置有分
隔的同环通道的多孔燃烧器，其中烃原料流过燃烧器的通道，氧化剂气体流...
【专利技术属性】
技术研发人员：J埃勒斯，JC德容，FJA马滕斯，
申请(专利权)人：国际壳牌研究有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]
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