具有若干个加氢转化阶段、并入脱沥青步骤的转化渣油加氢的方法技术

本发明专利技术公开了具有若干个加氢转化阶段、并入脱沥青步骤的渣油加氢转化方法。本发明专利技术涉及转化重质烃原料(10)的方法，其包括：a)在第一加氢转化阶段(A1)中将所述原料(10)加氢转化以形成第一流出物(12)；b)在第二加氢转化阶段(A2)中将DAO(15)加氢转化以形成第二流出物(18)；c)将第一流出物和第二流出物送至分离系统(C)；d)在所述分离系统(C)中将所述第一流出物和第二流出物作为混合物分馏以形成至少一个烃馏出物馏分(13)和一个烃渣油馏分(14)；e)将馏分(14)的至少一部分送至溶剂脱沥青单元(D)以获得DAO(15)和沥青馏分(16)，其中步骤a)的液时空速为0.05

【技术实现步骤摘要】
具有若干个加氢转化阶段、并入脱沥青步骤的转化渣油加氢的方法


[0001]本专利技术涉及石油原料的转化，特别是含有以下馏分的重质烃原料的转化，所述馏分的至少50重量％、优选至少80重量％的沸点为至少300℃。
[0002]这些原料可以是原油或者可以产生自原油的蒸馏和/或精炼，通常是来自原油的常压蒸馏和/或减压蒸馏的渣油。
[0003]特别地，本专利技术涉及包括若干个加氢转化阶段的将渣油加氢转化和脱沥青的方法。

技术介绍

[0004]烃化合物可用于多种目的。特别地，烃化合物尤其可用作燃料、溶剂、脱脂剂、清洁剂和聚合物前体。目前烃化合物的最重要的来源是原油。将原油精炼成独立的烃化合物馏分是公知的加工技术。
[0005]原油在其组成、和其物理与化学性质方面差异都很大。重质原油的特性是：相对高的粘度、低的API密度和高百分数的高沸点组分(例如，具有至少540℃的标准沸点)。
[0006]基于分子计，精炼的石油产品的平均氢碳比通常高于其来源的石油馏分。因此，炼油厂的烃馏分的提质通常分为以下两类之一：氢加成和碳脱除。氢加成通过诸如加氢处理(例如，常压渣油的脱硫或“ARDS”(常压渣油脱硫))和加氢转化(也称为“渣油加氢裂化”)的方法进行。碳脱除方法通常产生具有高含量的脱除碳的材料物流，其可以是液体或固体，例如焦炭沉积物。碳脱除通过诸如流化催化裂化(FCC)和延迟焦化的方法进行。
[0007]加氢转化方法可以用于通过将通常存在于重质原油中的较高沸点化合物(例如渣油)转化为较低沸点化合物来将通常存在于重质原油中的较高沸点化合物(例如渣油)提质。因此，被送至加氢转化反应器的渣油的至少一部分被转化为较低沸点的产物。渣油的转化率对应于已转化的渣油的部分。未反应的渣油(通常称为UCO，代表“未转化的油”)可以被回收，并且或者从加氢转化方法中排出、或者在加氢转化反应器中再循环以提高渣油的整体转化率。
[0008]加氢转化反应器中的渣油的转化率可以取决于各种因素，包括原料(即渣油)的组成；所用反应器的类型；反应（包括温度和压力的操作条件）严苛度；液时空速或“LHSV”；以及催化剂的类型和性能。关于反应器的液时空速(LHSV)被定义为在环境条件、也称为标准条件(通常在15℃和1 atm、即0.101325MPa)下测得的进入反应器的液体原料的体积流速相对于反应器体积之比。关于催化剂的液时空速被定义为在环境条件(通常在15℃和1 atm、即0.101325MPa)下测得的进入反应器的液体原料的体积流速相对于反应器中催化剂的体积之比。因此，液时空速的单位为h
‑1，并且与在反应器或催化床中的停留时间成反比。
[0009]反应严苛度可以用于提高转化率，即较严苛的操作条件可以提高原料的转化率。然而，随着反应严苛度的增加，在加氢转化反应器内可以发生副反应，从而产生以焦炭前体、沉积物、其它沉积物形式的各种副产物、以及形成次生液相(通常称为“中间相”)的副产
物。焦炭前体的过量形成通过使加氢转化催化剂中毒使其失活，并且可以阻碍其后续处理。加氢转化催化剂的失活不仅可以显著地降低渣油的转化率，还可以需要更频繁地更换昂贵的催化剂。次生液相的形成不仅使加氢转化催化剂失活，由此导致更高的催化剂消耗，还可以使催化剂去流化，还因此限制了最大转化率。这种去流化导致在催化剂床内形成“热区”，加剧焦炭的形成，其进一步使加氢转化催化剂失活。沉积物的过量形成通过使加氢转化催化剂中毒使其失活、并且使反应器下游的设备项(例如分离器和蒸馏塔)结垢。
[0010]加氢转化反应器内沉积物的形成还取决于供给反应器的原料的品质。例如，可以存在于被送至加氢转化反应器的原料中的沥青质在其经受严苛的操作条件时特别倾向于形成沉积物。因此，从渣油中分离出沥青质以提高转化率可为合意的。
[0011]为了从渣油类型的重质烃原料中除去沥青质，已知采用溶剂脱沥青(SDA)方法。溶剂脱沥青通常涉及较非极性烃和包括沥青质的较极性烃的物理分离(基于它们对溶剂的相对亲和力)。轻质溶剂，例如C3至C7烃，可以用于溶解或悬浮较轻质的烃，形成通常所称的脱沥青油或“DAO”，并且可以使沥青质沉淀。随后分离两相并回收溶剂。在专利US 4 239 616、专利US 4 440 633、专利US 4 354 922、专利US 4 354 928和专利US 4 536 283以及由
É
ditions Technip于2011年出版的著作“Heavy Crude Oils: From Geology to Upgrading, An Overview”的第15章“Deasphalting with Paraffinic Solvents”中可以获得关于溶剂脱沥青条件、溶剂和所进行的步骤的额外信息。
[0012]将溶剂脱沥青方法和加氢转化方法并入从而从渣油中除去沥青质的方法也是已知的。例如，专利US 7 214 308、专利US 7 279 090和专利US7 691 256中描述了这样的集成方法的实例。这些专利描述了使脱沥青系统中的渣油与溶剂接触以从脱沥青油中分离出沥青质。随后将DAO和沥青质分别送至独立的加氢转化反应器系统。
[0013]已给出DAO和沥青质分别被转化，则如专利US 7 214 308中所述，可用此类方法获得约为65%
‑
70%的这些渣油的中等总体转化率。然而，如所述的沥青质的加氢转化是在严苛的操作条件下以高转化率进行的，并且可以存在如上所讨论的特定的问题。例如，为了提高转化率，沥青质被送至的加氢转化反应器是在苛刻的条件下运行的，这也可以导致沉积物的高度形成和催化剂的高度更换。另一方面，用于沥青质的加氢转化的反应器在较不严苛的条件下运行将抑制沉积物的形成，但沥青质的单程转化率将低。为了获得较高的原料(即渣油)的总体转化率，这些方法通常需要将未反应的渣油高度再循环到一个或多个加氢转化反应器中。这样的高体积的再循环可以显著地增加上游的加氢转化反应器和/或溶剂脱沥青系统的尺寸。
[0014]已知一种解决上述问题的渣油加氢转化方法，并且其目标是提供高的渣油总体转化率，同时减小加氢转化反应器或脱沥青单元的设备项的总尺寸，并且同时最小化催化剂的更换频率。因此，专利US 8 287 720、专利US 9 441 174和专利US 9 873 839描述了包括若干个加氢转化阶段(“多阶段”)的渣油加氢转化和脱沥青的集成方法，并且特别是包括以下步骤的方法：在第一反应阶段中将渣油加氢转化，以形成第一加氢转化流出物，在第二反应阶段中将DAO馏分加氢转化，以形成第二流出物，将第一加氢转化流出物和第二加氢转化流出物分馏以形成至少一个馏出物馏分和一个渣油馏分，并将渣油馏分送至借助于至少一种溶剂进行脱沥青的单元从而获得DAO馏分和沥青馏分。
[0015]然而，被送至分馏步骤的第一加氢转化流出物和第二加氢转化流出物的混合物能
够在分馏下游的处理中产生如上已经描述的化学不稳定性并能够导致显著的沉积物形成、结垢类型的各种问题的根源、催本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.转化重质烃原料的方法，所述重质烃原料含有以下馏分，所述馏分的至少50%的沸点为至少300℃，所述方法包括以下步骤：a)在第一加氢转化阶段(A1)中将所述重质烃原料(10)加氢转化以形成第一流出物(12)；b)在第二加氢转化阶段(A2)中将脱沥青油馏分(15)加氢转化以形成第二流出物(18)；c)将所述第一流出物和第二流出物送至分离系统(C)；d)在所述分离系统(C)中将所述第一流出物和第二流出物作为混合物分馏以形成至少一个烃馏出物馏分(13)和一个烃渣油馏分(14)；e)将烃渣油馏分(14)的至少一部分送至溶剂脱沥青单元(D)以获得脱沥青油馏分(15)和沥青馏分(16)，其中步骤a)的液时空速为0.05h
‑1‑
0.09h
‑1。2.根据权利要求1所述的方法，其中步骤a)中采用的液时空速为0.05h
‑1‑
0.08h
‑1。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤b)中的第二加氢转化阶段(A2)中的操作温度和操作压力中的至少一项大于步骤a)中的第一加氢转化阶段(A1)中的操作温度和操作压力。4.根据权利要求1和权利要求2中任一项所述的方法，其中步骤b)中的第二加氢转化阶段(A2)中的操作温度和操作压力中的至少一项小于步骤a)中的第一加氢转化阶段(A1)中的操作温度和操作压力。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤b)中采用的液时空速为0.1h
‑1‑
5.0h
‑1。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在步骤a)中的第一加氢转化阶段(A1)中将所述重质烃原料中所含有的沥青质的至少一部分转化。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中加氢转化步骤a)中的第一加氢转化阶段(A1)在使所述重质烃原料以所述重质烃原料(10)的约30重量％
‑
约95重量％的转化率程度转化的温度和压力下进行。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述重质烃原料(10)在所述方法结束时的总体转化率为所述重质烃原料(10)的至少60重量％，优选为所述重质烃原料(10)的至少90重量％。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中由步骤d)产生的所述烃渣油馏分(14)包含沸点为至少300℃的烃化合物。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中第一加氢转化阶段(A1)包括单个沸腾床反应器。11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中第二加氢转化阶段(A2) 包括至少一个沸腾床反应器和/或一个固定床反应器。12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中分馏步骤d)包括：
‑
在高压和高温下、在分离器(C1)中将第一流出物和第二流出物(12、18) 分离以获得气相产物(19)和液相产物(20)；
‑
在常压蒸馏塔(C2)中将液相产物(20)分离以回收包含在常压馏出物范围内沸腾的烃化合物的第一轻质馏分(24)和包含沸点为至少300℃的烃化合物的第一重质馏分(25)；

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：IFP新能源公司，
类型：发明
国别省市：