多级改质热解焦油产品制造技术

在本文中提供由用于改质热解焦油，如蒸汽裂化焦油的多级法制成的第一加氢处理产物和第二加氢处理产物。在本文中还提供包含第一加氢处理产物和/或第二加氢处理产物的燃料掺合物以及使用第一加氢处理产物和第二加氢处理产物降低瓦斯油的倾点的方法。

Multistage modified pyrolysis tar products

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多级改质热解焦油产品专利
本专利技术涉及由加氢处理热解焦油(通常由蒸汽裂化产生的那些)的多级法制成的产物，和这些产物作为燃料油混合原料(blendstocks)的用途。专利技术背景热解法(如蒸汽裂化)用于将饱和烃转化成更高价值的产品，如轻质烯烃，例如乙烯和丙烯。除这些有用的产品外，烃热解还可产生显著量的相对低价值的重质产物，如热解焦油。当热解是蒸汽裂化时，热解焦油被指为蒸汽裂化焦油(“SCT”)。热解焦油是包含可聚合并污染设备的复杂、环状和支化分子的高沸点、粘性、反应性材料。热解焦油还含有高分子量非挥发组分，包括链烷不溶性化合物，如戊烷不溶性化合物和庚烷不溶性化合物。特别具有挑战性的热解焦油含有>0.5重量％，有时被称为>1.0重量％或甚至>2.0重量％甲苯不溶性化合物。高分子量化合物通常是也被称为焦油重质物(“TH”)的多环结构。这些高分子量分子可在热解过程中生成，并且它们的高分子量导致高粘度，这限制了理想的热解焦油处置选择。例如，希望找到SCT的更高价值用途，例如与重质烃(尤其是相对较高粘度的重质烃)融合(fluxing)。还希望能将SCT与一种或多种重油掺合，重油的实例包括船用燃料、燃烧用油(burneroil)、重质燃料油(例如No.5或No.6燃料油)、船用燃料油、高硫燃料油、低硫油、常规硫燃料油(“RSFO”)、<0.1重量％硫的排放控制区燃料(ECA)等。此外，预计未来的市场会有过剩的基于减压油的材料，其可能在倾点和/或粘度上限于燃料油掺合，特别是船用燃料油掺合。r>在掺合重质烃时遇到的一个困难是由高分子量分子，如沥青质的沉淀造成的结垢。参见例如美国专利No.5,871,634，其全文经此引用并入本文。为了减轻沥青质沉淀，测定各掺合组分的不溶值(InsolubilityNumber)IN和溶剂掺合值SBN。通过以SBN递减的顺序合并组分以使掺合物的SBN大于该掺合物的任何组分的IN，实现具有极少沉淀或基本没有沉淀的成功掺合。热解焦油通常具有高SBN>135和高IN>80以使它们难以与其它重质烃掺合。具有IN>100，例如>110或>130的热解焦油特别难在没有相分离的情况下掺合。加氢处理热解焦油以降低粘度和改进IN和SBN两者的尝试尚未带来可商业化的方法，主要是因为无法基本缓解工艺设备的结垢。例如，当使用含有Co、Ni或Mo的一种或多种的常规加氢处理催化剂在大约250℃至380℃的温度和大约5400kPa至20,500kPa的压力下进行加氢处理时，加氢处理纯SCT导致快速催化剂焦化。这种焦化归因于在SCT中存在TH，其导致在加氢处理催化剂和反应器内部构件上形成不合意的沉积物(例如焦炭沉积物)。随着这些沉积物的量增加，所需改质热解焦油(改质SCT)的收率降低且不合意副产物的收率提高。加氢处理反应器压降也提高，通常达到反应器无法运行的程度。为克服这些困难采取的一种方法公开在国际专利申请公开No.WO2013/033580中，其全文经此引用并入本文。该申请报道了在包含显著量的单环和多环芳族化合物(aromatics)的多用流体(utilityfluid)存在下加氢处理SCT以形成改质热解焦油产品。改质热解焦油产品通常具有与SCT原料相比降低的粘度、降低的常压沸点范围、提高的密度和提高的氢含量，以致与燃料油和混合原料的相容性改进。另外，涉及一部分改质热解焦油产品作为多用流体再循环的效率提升报道在国际专利申请公开No.WO2013/033590中，其全文经此引用并入本文。全文经此引用并入本文的美国公开专利申请No.2015/0315496报道了从改质热解焦油产品中分离和再循环中间馏分多用流体。该多用流体包含≥10.0重量％芳族和非芳族环化合物和以下每一种：(a)≥1.0重量％的1.0环类化合物；(b)≥5.0重量％的1.5环类化合物；(c)≥5.0重量％的2.0环类化合物；和(d)>0.1重量％的5.0环类化合物。全文经此引用并入本文的美国公开专利申请No.2015/036857报道了从改质热解焦油产品中分离和再循环多用流体。该多用流体含有1-环和/或2-环芳族化合物并具有≤430℃的终沸点。全文经此引用并入本文的美国公开专利申请No.2016/0122667报道了在含有2-环和/或3-环芳族化合物并具有溶解度混合值(SBN)≥120的多用流体存在下改质热解焦油(如SCT)的方法。全文经此引用并入本文的2016年8月29日提交的临时美国专利申请62/380538报道了在较高压力>8MPa和低至0.3hr-1的组合热解焦油和多用流体的较低重时空速下的加氢处理条件。尽管有这些进步，仍然需要进一步改进焦油加氢处理，其能够生产可成功地用作燃料油混合原料并在不损害加氢处理反应器的寿命的情况下生产的改质焦油产品。还需要用于低硫燃料油(LSFO)和超低硫燃料油(ULSFO)(包括船用燃料油)的燃料混合原料。特别需要可与船用燃料油掺合并可在保持合适的粘度、能量含量和/或硫含量的同时降低船用燃料油倾点的燃料混合原料。专利技术概述已经发现，当焦油加氢处理作为多级法进行时，焦油加氢处理可产生具有理想的组成和性质，如较低硫含量、较高芳族化合物含量、较低倾点和较低粘度的产物。例如，焦油加氢处理可分成至少两个加氢处理区域或阶段。在多级加氢处理的过程中制成的这些产物，例如第一加氢处理产物和第二加氢处理产物可有利地用作LSFO和/或ULSFO，以及LSFO和ULSFO(包括船用燃料油)的混合原料。因此，本专利技术涉及第一加氢处理产物。第一加氢处理产物可包含≥大约50重量％的量的芳族化合物、≤大约5.0重量％的量的链烷烃和大约0.10重量％至<0.50重量％的量的硫。此外，第一加氢处理产物可具有根据ASTMD6352测得的大约145℃至大约760℃的沸点分布、根据ASTMD5949或ASTMD7346测得的≤大约0.0℃的倾点和根据ASTMD7042测得的20mm2/s至200mm2/s的在50℃下的运动粘度。在另一方面中，本专利技术涉及第二加氢处理产物。第二加氢处理产物可包含≥大约50重量％的量的芳族化合物、≤大约5.0重量％的量的链烷烃和≤0.30重量％的量的硫。此外，第二加氢处理产物可具有根据ASTMD6352测得的大约140℃至大约760℃的沸点分布、根据ASTMD5949测得的≤大约0.0℃的倾点和根据ASTMD7042测得的100mm2/s至800mm2/s的在50℃下的运动粘度。在再一方面中，本专利技术涉及一种燃料掺合物。所述燃料掺合物可包含本文所述的第一加氢处理产物和/或本文所述的第二加氢处理产物和燃料料流。在再一方面中，本专利技术涉及一种降低瓦斯油的倾点的方法。所述降低倾点的方法可包含将本文所述的第一加氢处理产物和/或本文所述的第二加氢处理产物与瓦斯油掺合以形成具有比瓦斯油的倾点低的倾点的掺合瓦斯油。附图简述图1图解第一加氢处理产物II中的芳环分布，其中x轴代表芳环数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.第一加氢处理产物，其包含：/n≥大约50重量％或≥大约80重量％的量的芳族化合物；/n≤大约5.0重量％的量的链烷烃；/n大约0.10重量％至<0.50重量％的量的硫；和任选地，/n大约2.0重量％至10重量％的量的沥青质；/n其中第一加氢处理产物具有：/n根据ASTM D6352测得的大约145℃至大约760℃的沸点分布；/n根据ASTM D7346测得的≤大约0.0℃或≤-10℃的倾点；和/n根据ASTM D7042测得的20mm

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170714 US 62/532,4411.第一加氢处理产物，其包含：
≥大约50重量％或≥大约80重量％的量的芳族化合物；
≤大约5.0重量％的量的链烷烃；
大约0.10重量％至<0.50重量％的量的硫；和任选地，
大约2.0重量％至10重量％的量的沥青质；
其中第一加氢处理产物具有：
根据ASTMD6352测得的大约145℃至大约760℃的沸点分布；
根据ASTMD7346测得的≤大约0.0℃或≤-10℃的倾点；和
根据ASTMD7042测得的20mm2/s至200mm2/s的在50℃下的运动粘度。


2.权利要求1的第一加氢处理产物，其中第一加氢处理产物包含下列一种或多种：
(a)≥1.0重量％的1.0环类化合物；
(b)≥10重量％的1.5环类化合物；
(c)≥20重量％的2.0环类化合物；
(d)≥15重量％的2.5环类化合物；和
(e)≥5.0重量％的3.0环类化合物；
基于第一加氢处理产物的重量计。


3.权利要求1或2的第一加氢处理产物，其具有下列一种或多种：
(i)≥大约100的美国矿务局关联指数(BMCI)；
(ii)≥大约130的溶解度值(Sn)；和
(iii)≥大约35MJ/kg的能量含量.


4.第二加氢处理产物，其包含：
≥大约50重量％或≥大约80重量％的量的芳族化合物；
≤大约5.0重量％的量的链烷烃；
≤0.30重量％的量的硫；和任选地，
大约2.0重量％至10重量％的量的沥青质；
其中第二加氢处理产物具有：
根据ASTMD6352测得的大约140℃至大约760℃的沸点分布；
根据ASTMD5949测得的≤大约0.0℃的倾点；和
根据ASTMD7042测得的100mm2/s至800mm2/s的在50℃下的运动粘度。


5.权利要求4的第二加氢处理产物，其中第二加氢处理产物包含下列一种或多种：
(a)≥1.0重量％的1.0环类化合物；
(b)≥5.0重量％的1.5环类化合物；
(c)≥5.0重量％的2.0环类化合物；
(d)≥10重量％的2.5环类化合物；
(e)≥10重量％的3.0环类化合物；和
(f)10重量％的3.5环类化合物；
基于第二加氢处理产物的重量计。


6.权利要求4或5的第二加氢处理产物，其具有下列一种或多种：
(i)≥大约100的美国矿务局关联指数(BMCI)；
(ii)≥大约150的溶解度值(Sn)；和
(iii)≥大约35MJ/kg的能量含量。


7.一种燃料掺合物，其包含：
权利要求1至3任一项的第一加氢处理产物和/或权利要求4至6任...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·C·H·卡尔，S·B·鲁宾皮特尔，D·T·费鲁盖利，A·S·门尼托，徐腾，
申请(专利权)人：埃克森美孚研究工程公司，
类型：发明
国别省市：美国;US