加工重油的系统和方法技术方案

根据一个实施例，可以通过一种方法来加工重油，所述方法可以包含：对重油的至少一部分进行提质以形成提质油，其中提质包括使重油与加氢脱金属催化剂、过渡催化剂、加氢脱氮催化剂、第一氢化裂解催化剂和所述第一氢化裂解催化剂下游的第二氢化裂解催化剂接触，以从重油中除去至少一部分金属、氮或芳烃含量并形成提质油。提质油的终沸点可以小于或等于540℃。第二氢化裂解催化剂使重油中的至少一部分减压瓦斯油裂解。第一氢化裂解催化剂可以包括比第二氢化裂解催化剂更大的平均孔径。

The system and method of processing heavy oil

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】加工重油的系统和方法相关申请的交叉引用本申请要求2017年7月17日提交的美国临时专利申请第62/533,416号的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
本公开涉及用于加工基于石油的原料的方法和设备。更具体地，本公开的实施例涉及对包括原油在内的重油的加工，以形成化学产品和中间体。
技术介绍
石油化学原料，例如原油，可以转化为化学中间体，例如乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯，和芳烃化合物，例如苯、甲苯和二甲苯，它们是用于大部分石油化学工业的基本中间体。它们主要通过石油气和馏分油(例如石脑油、煤油或甚至瓦斯油)的热裂解(有时称为“蒸汽热解”或“蒸汽裂解”)获得。另外，石油化学原料可以转化为运输燃料，例如汽油，柴油等。然而，随着对这些基本中间体化合物和燃料的需求增加，除传统的精炼操作外，还必须考虑其它生产方法。
技术实现思路
需要从诸如原油的重油原料中生产化学中间体，例如乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯，和芳烃化合物，例如苯、甲苯和二甲苯的方法。在一个或多个实施例中，公开了催化处理方法(在本文中有时被称为预处理、加氢处理(hydroprocessing)或加氢处理(hydrotreating))和在此类方法中使用的催化剂。在一个或多个实施例中，用于在此类方法中使用的催化剂具有增强的催化功能，特别是具有增强的芳烃裂解功能，并且通过此类催化处理方法，重油可以被提质并通过随后的加工，如蒸汽裂解转化为至少化学中间体。可以在没有降低提质油的终沸点的任何中间步骤的情况下进行蒸汽裂解。在其他实施例中，可以将提质油直接分离成运输燃料。就降低至少原油原料中的芳烃含量、金属含量和氮含量而言，根据一个或多个实施例，当前描述的催化处理方法(例如，提质)可以具有增强的催化功能，原油原料随后可以通过本文公开的多种不同过程被精炼成期望的石油化学产品。根据一个或多个实施例，可以通过串联布置的五种催化剂来处理重油，其中第一催化剂(即加氢脱金属催化剂)的主要功能是从重油中去除金属；第二催化剂(即过渡催化剂)的主要功能是从重油中去除金属、硫和氮并在第一和第三催化剂之间提供过渡区域；第三催化剂(即加氢脱氮催化剂)的主要功能是进一步除去氮、硫或两者，并使重油中的芳烃饱和；第四催化剂(即第一氢化裂解催化剂)的主要功能是降低重油中的芳烃含量；以及第五催化剂(即第二氢化裂解催化剂)的主要功能是进一步降低重油中的芳烃含量(尤其重油的减压瓦斯油成分的芳烃含量)。整个预处理过程可能导致石蜡浓度升高、多核芳烃类浓度降低和预处理油相对于重油原料的终沸点降低中的一种或多种。不受理论的束缚，据信第一氢化裂解催化剂和第二氢化裂解催化剂可一起用于裂解重油料流的油组分以产生提质油。第二氢化裂解催化剂可以使原料油中的减压瓦斯油组分裂解为目标。不受理论的束缚，还据信当前所描述的一个或多个实施例的第一氢化裂解催化剂的相对较大尺寸的孔(即中孔)允许较大的原油分子在载体内扩散，这被认为增强了催化剂的反应活性和选择性。与本文所述的第一氢化裂解催化剂相比，第二氢化裂解催化剂可以具有较小的平均孔径、较小的孔隙容积、较大的表面积或较大的酸度中的一个或多个，这可以使第二氢化裂解催化剂更适合于促进进一步裂解减压瓦斯油分子的反应。与第一氢化裂解催化剂的一些实施例相比，至少由于额外的微孔位点的存在，可以通过第二氢化裂解催化剂有效地裂解减压瓦斯油的分子。另外，通过第二氢化裂解催化剂转化的提质油可以更适合于下游加工，例如蒸汽裂解。根据一个实施例，可以通过一种方法来加工重油，所述方法可以包含：对重油的至少一部分进行提质以形成提质油，其中提质可以包括使重油与加氢脱金属催化剂、过渡催化剂、加氢脱氮催化剂、第一氢化裂解催化剂和所述第一氢化裂解催化剂下游的第二氢化裂解催化剂接触，以从重油中除去至少一部分金属、氮或芳烃含量并形成提质油。提质油的终沸点可以小于或等于540℃，并且第一氢化裂解催化剂可以包括比第二氢化裂解催化剂更大的平均孔径。根据另一个实施例，可以通过一种方法来加工重油，所述方法可以包含：对重油的至少一部分进行提质以形成提质油，其中提质包括使重油与加氢脱金属催化剂、过渡催化剂、加氢脱氮催化剂、第一氢化裂解催化剂和所述第一氢化裂解催化剂下游的第二氢化裂解催化剂接触，以从重油中除去至少一部分金属、氮或芳烃含量并形成提质油。该方法可以进一步包括将所述提质油传递至蒸汽裂解器并蒸汽裂解所述提质油以形成蒸汽裂解的流出物料流。将提质油的至少最重组分传递至蒸汽裂解器，并且第一氢化裂解催化剂可以包括比第二氢化裂解催化剂更大的平均孔径。在下面的详细描述中将阐明本公开中描述的技术的其它特征和优点，并且对于本领域技术人员而言，根据描述这些在某种程度上将是显而易见的，或者可以通过实践本公开中描述的技术，包括以下的详细说明、权利要求以及附图得以认识。附图说明当结合以下附图阅读时，可以最好地理解对本公开的特定实施例的以下详细描述，其中相同的结构用相同的附图标记表示，并且其中：图1示出了根据本公开中所描述的一个或多个实施例的化学预处理系统的概图；图2示出了根据本公开中所描述的一个或多个实施例的化学预处理系统的概图，其包括加氢脱金属(HDM)催化剂、过渡催化剂、加氢脱氮(HDN)催化剂、第一氢化裂解催化剂和第二氢化裂解催化剂；图3示出了根据本公开中所描述的一个或多个实施例的化学预处理系统的概图，其包括加氢脱金属(HDM)催化剂、过渡催化剂和加氢脱氮(HDN)催化剂，以及包括第一氢化裂解催化剂和第二氢化裂解催化剂的下游填充床预处理反应器；图4示出了根据本公开中所描述的一个或多个实施例的在化学预处理系统之后使用的化学加工系统的概图，其中将提质重油引入到分馏器，并且将一些所得料流送到氢化裂解器。图5示出了根据本公开中所描述的一个或多个实施例的在化学预处理系统之后使用的另一种化学加工系统的概图，其中将提质重油引入到精炼厂分馏器，并且将一些所得料流送到流体催化裂解(FCC)转化单元。图6示出了根据本公开中所描述的一个或多个实施例的在化学预处理系统之后使用的化学加工系统的概图，其中将提质重油引入到蒸汽裂解器；图7示出了根据本公开中所描述的一个或多个实施例的在化学预处理系统之后使用的化学加工系统的概图，其中将提质重油的轻馏分直接引入到蒸汽裂解器并将提质重油的重馏分再循环到预处理系统；并且图8示出了根据本公开中所描述的一个或多个实施例的在化学预处理系统之后使用的化学加工系统的概图，其中将提质重油直接引入蒸馏塔以回收运输燃料。出于对图1至图8简化示意说明和描述的目的，未包含可能被采用且对于特定化学加工操作领域的普通技术人员熟知的多种阀门、温度传感器、电子控制器等。此外，未示出通常包含在常规化学加工操作中的随附部件，例如精炼厂、空气源、催化剂料斗和烟道气处理装置。众所周知，这些部件包含在所公开的本实施例的精神和范围内。然而，诸如本公开中描述的那些操作部件可以被添加到本公开中所描述的实施例中。还应当注意，附图中的箭头指的是加工料流。然而，箭头可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种加工重油的方法，所述方法包括：/n对所述重油的至少一部分进行提质以形成提质油，所述提质包括使所述重油与加氢脱金属催化剂、过渡催化剂、加氢脱氮催化剂、第一氢化裂解催化剂和所述第一氢化裂解催化剂下游的第二氢化裂解催化剂接触，以从所述重油中除去至少一部分金属、氮或芳烃含量并形成所述提质油；/n其中所述提质油的终沸点小于或等于540℃；/n其中所述第二氢化裂解催化剂使所述重油中的至少一部分减压瓦斯油裂解；并且/n其中所述第一氢化裂解催化剂包括比所述第二氢化裂解催化剂更大的平均孔径。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170717 US 62/533,4161.一种加工重油的方法，所述方法包括：
对所述重油的至少一部分进行提质以形成提质油，所述提质包括使所述重油与加氢脱金属催化剂、过渡催化剂、加氢脱氮催化剂、第一氢化裂解催化剂和所述第一氢化裂解催化剂下游的第二氢化裂解催化剂接触，以从所述重油中除去至少一部分金属、氮或芳烃含量并形成所述提质油；
其中所述提质油的终沸点小于或等于540℃；
其中所述第二氢化裂解催化剂使所述重油中的至少一部分减压瓦斯油裂解；并且
其中所述第一氢化裂解催化剂包括比所述第二氢化裂解催化剂更大的平均孔径。


2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括将所述提质油传递至蒸汽裂解器并蒸汽裂解所述提质油以形成蒸汽裂解的流出物。


3.一种加工重油的方法，所述方法包括：
对所述重油的至少一部分进行提质以形成提质油，所述提质包括使所述重油与加氢脱金属催化剂、过渡催化剂、加氢脱氮催化剂、第一氢化裂解催化剂和所述第一氢化裂解催化剂下游的第二氢化裂解催化剂接触，以从所述重油中除去至少一部分金属、氮或芳烃含量并形成所述提质油；以及
将所述提质油传递至蒸汽裂解器并蒸汽裂解所述提质油以形成蒸汽裂解的流出物料流；
其中所述第二氢化裂解催化剂使所述重油中的至少一部分减压瓦斯油裂解；并且
其中第一氢化裂解催化剂包括比所述第二氢化裂解催化剂更大的平均孔径。


4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其进一步包括：
将原料油分离成重原料馏分和轻原料馏分；以及
将所述轻原料馏分传递至所述蒸汽裂解器；
其中所述重原料馏分是被提质的所述重油。


5.根据权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡里穆丁·沙克，丁连辉，马津·塔米，易卜拉欣·阿巴，阿布德努尔·布兰，
申请(专利权)人：沙特阿拉伯石油公司，
类型：发明
国别省市：沙特阿拉伯;SA