用于含沥青质的原料的纯化和转化工艺制造技术

本技术提供了一种工艺，所述工艺包括：在250

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于含沥青质的原料的纯化和转化工艺
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2020年5月19日提交的美国临时申请号为63/027117的优先权，其内容以其整体并入本文。


[0003]本技术涉及用于减少烃原料中的硫和沥青质含量以及其他杂质的工艺。本技术进一步涉及相对于原料中的其他含硫物质，优先从沥青质硫物质中去除硫的工艺。更进一步，本技术涉及将原料中的至少一部分沥青质转化成烃油的工艺。

[0004][0005]本技术涉及用于减少烃原料中的硫和沥青质含量以及其他杂质的工艺。本技术进一步涉及相对于原料中的其他含硫物质，优先从沥青质硫物质中去除硫的工艺。更进一步，本技术涉及将原料中的至少一部分沥青质转化成烃油的工艺。

技术介绍

[0006]烃油(包含许多油原料)通常含有难以去除的杂质，如有机硫化合物形式的硫以及金属和其他含杂原子的化合物，这些杂质阻碍了烃的使用。存在于烃油中的不期望的杂质可浓缩在减压渣油蒸馏馏分(vacuum residue distillation fraction)中发现的树脂和沥青质中，减压渣油蒸馏馏分通常由510℃至565℃(950℉至1050℉)或更高的沸点定义。传统的精炼配置通过将高价值、低沸点的蒸馏馏分(汽油、柴油、喷气燃料和瓦斯油)与低价值、高沸点的底部馏分(常压和减压残余物)分离来进一步浓缩不期望的杂质。低沸点蒸馏馏分可以容易地使用经建立的工艺如加氢处理、烷基化、催化重整、催化裂化等进行处理并转化成最终的产物。高沸点渣油流不容易处理，因为不成比例的高金属含量污染催化剂，并且沥青质的多环芳烃结构阻碍杂质的进入。
[0007]存在于烃中的硫物质可以被表征为沥青质硫(即含硫的沥青质物质)和非沥青质硫(即含硫物质)。非沥青质硫通常包含硫醇、硫化物、苯并噻吩以及其他，并且主要位于减压渣油馏分中，但是也可以存在于位于任何蒸馏馏分中的饱和物、芳香族化合物和树脂组分中。这些硫物质，尤其是那些位于汽油、石脑油、煤油、柴油和瓦斯油馏分中的硫物质，通常可以使用常规的催化处理或转化过程如加氢处理、加氢脱硫或加氢裂化来去除。位于最重渣油蒸馏馏分内的沥青质中的沥青质硫主要通过由饱和的物质和硫连接的多层冷凝的含硫多核芳香族化合物来表征。二苯并噻吩(DBT)和DBT衍生物以及硫桥可能占沥青质硫物质的很大比例。此外，包含镍、钒和铁的金属通常浓缩在位于沥青质馏分中的卟啉金属络合物中。在不使沥青质硫经受苛刻的操作条件的情况下不能容易地从沥青质中去除硫。
[0008]渣油热转化或催化转化单元在苛刻的操作条件下操作，通常是高温(>350℃/662℉)、高氢分压(500
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3000psig)以及使用因金属和焦炭沉积而失活的专用催化剂。通过加氢处理说明了在催化过程中处理高沥青质含量的原料的困难，其中已经发现沥青质降低加氢
处理反应的速率，在催化剂表面上沉淀，充当焦炭前体并且使催化剂失活。Ancheyta等人，“在重质原油的加氢处理期间沥青质性质的变化(Changes in Asphaltene Properties during Hydrotreating of Heavy Crudes)”，《能源与燃料(Energy and Fuels)》，2003，17，1233
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1238。在前面的研究中，这种传统的催化过程在浓缩金属的同时仅将沥青质硫含量降低了10％。因此，即使在使渣油流经受最苛刻的操作条件后，硫和金属的馏分没有被去除并且保留在油中。因此，低价值渣油底部流1)被转化成沥青，2)在热转化单元(如焦化装置)中被加工以提取尽可能多的高价值中间体，或3)混合成高硫船用燃料。

技术实现思路

[0009]令人惊讶的是，已经发现了用于优先地从沥青质中去除硫和金属和/或将烃原料和残余原料中的一部分沥青质馏分转化成除沥青质以外的液态烃产物的工艺。这些工艺提供了一种具有降低的硫(和其他杂原子)含量和降低的金属含量(特别是在沥青质馏分中)的转化的原料。此外，预处理烃原料以浓缩残余原料中的杂质可能是优选的，以通过使用最优化的工艺去除杂质来改善精炼厂的整体效率。使用本技术，浓缩在烃原料或残余原料的沥青质馏分中的杂质可以通过使此类进料与钠金属接触而被最佳地去除，而浓缩在其他地方的杂质可以通过传统的精制工艺被最佳地去除。此外，可以通过降低沥青质馏分中的高浓度杂质来优化下游工艺单元的操作，从而改善炼油厂的可操作性和盈利能力。
[0010]因此，在一个方面，本技术提供了一种工艺，所述工艺包括：在250
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500℃的温度下，使烃原料与有效量的钠金属和有效量的外源性封端剂接触，以产生钠盐和转化的原料的混合物，其中所述烃原料包括硫含量为至少0.5重量％并且沥青质含量为至少1重量％的烃；所述硫含量包括沥青质硫和非沥青质硫；所述转化的原料包括硫含量小于所述烃原料中硫含量、沥青质含量小于所述烃原料中沥青质含量或两者的烃油；并且所述转化的原料中沥青质硫与非沥青质硫的比例低于所述烃原料中的比例。
[0011]在第二方面，本技术提供了包括以下的工艺：预处理包括杂质的烃原料以提供纯化的原料和残余原料，其中所述纯化的原料包括比预处理前的所述烃原料更低浓度的杂质，所述残余原料包括比纯化的原料更高浓度的杂质；以及在250
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500℃的温度下使所述残余原料与有效量的钠金属和有效量的外源性封端剂接触，以产生钠盐和转化的原料的混合物，其中所述残余原料包括硫含量为至少0.5重量％并且沥青质含量为至少1重量％的烃；所述硫含量包括沥青质硫和非沥青质硫；所述转化的原料包括硫含量小于所述残余原料中的硫含量、沥青质含量小于所述残余原料中的沥青质含量或两者的烃油；并且所述转化的原料中沥青质硫与非沥青质硫的按重量计的比例低于所述残余原料中的比例。
[0012]在第三方面，本技术提供了包括以下的工艺：在250
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500℃的温度下，使残余原料与相对于所述残余原料的硫含量小于化学计量的量的钠金属和有效量的外源性封端剂接触以产生钠盐和转化的原料的混合物，所述残余原料包括硫含量为至少0.5重量％并且沥青质含量为至少1重量％的烃，其中相对于硫含量的钠金属的化学计量的量是将所述残余原料中的所有硫含量转化为硫化钠所需的钠金属的理论量；所述转化的原料包括硫含量小于所述残余原料中的硫含量、沥青质含量小于所述残余原料中的沥青质含量或两者的烃油。
[0013]在某些实施例中，本方法进一步包括预处理烃原料以提供纯化的原料和残余原
料，其中所述纯化的原料包括比预处理前的所述烃原料更低浓度的杂质，并且所述残余原料包括比所述纯化的原料更高浓度的杂质。
[0014]在第四方面，本技术提供了包括以下的工艺：预处理包括杂质的烃原料以提供纯化的原料和残余原料，其中所述纯化的原料包括比预处理前的所述烃原料更低浓度的杂质，并且所述残余原料包括比所述纯化的原料中更高浓度的杂质；在250
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500℃的温度下使所述残余原料与有效量的钠金本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种工艺，所述工艺包括：预处理包括杂质的烃原料以提供纯化的原料和残余原料，其中所述纯化的原料包括比预处理前的所述烃原料更低浓度的杂质，所述残余原料包括比所述纯化的原料更高浓度的杂质；以及在250
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500℃的温度下，使所述残余原料与有效量的钠金属和有效量的外源性封端剂接触，以产生钠盐和转化的原料的混合物，其中所述残余原料包括硫含量为至少0.5重量％并且沥青质含量为至少1重量％的烃；所述硫含量包括沥青质硫和非沥青质硫；所述转化的原料包括硫含量小于所述残余原料中的硫含量并且沥青质含量小于所述残余原料中的沥青质含量的烃油；并且所述转化的原料中沥青质硫与非沥青质硫的按重量计的比例低于所述残余原料中的比例。2.一种工艺，所述工艺包括：在250
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500℃的温度下，使烃原料与有效量的钠金属和有效量的外源性封端剂接触，以产生钠盐和转化的原料的混合物，其中其中所述烃原料包括硫含量为至少0.5重量％并且沥青质含量为至少1重量％的烃；所述硫含量包括沥青质硫和非沥青质硫；所述转化的原料包括硫含量小于所述烃原料中的硫含量并且沥青质含量小于所述烃原料中的沥青质含量的烃油；并且所述转化的原料中沥青质硫与非沥青质硫的比例低于所述烃原料中的比例。3.一种工艺，所述工艺包括：在250
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500℃的温度下，使残余原料与相对于所述残余原料的硫含量小于化学计量的量的钠金属和有效量的外源性封端剂接触，以产生钠盐和转化的原料的混合物，所述残余原料包括硫含量为至少0.5重量％并且沥青质含量为至少1重量％的烃，其中相对于硫含量的钠金属的化学计量的量是将所述残余原料中的所有硫含量转化为硫化钠所需的钠金属的理论量；所述转化的原料包括硫含量小于所述残余原料中的硫含量并且沥青质含量小于所述残余原料中的沥青质含量的烃油。4.一种工艺，所述工艺包括：预处理包括杂质的烃原料以提供纯化的原料和残余原料，其中所述纯化的原料包括比预处理前的所述烃原料更低浓度的杂质，并且所述残余原料包括比所述纯化的原料更高浓度的杂质；在250
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500℃的温度下，使所述残余原料与有效量的钠金属和有效量的外源性封端剂接触，以产生钠盐和转化的原料的混合物，其中所述残余原料包括硫含量为至少0.5重量％并且沥青质含量为至少1重量％的烃；所述转化的原料包括硫含量小于所述残余原料中的硫含量并且沥青质含量小于所述残余原料中的沥青质含量的转化的烃油；并且所述转化的烃油的至少一部分来自所述残余原料中的沥青质。
5.根据权利要求3所述的工艺，所述工艺进一步包括预处理烃原料以提供纯化的原料和所述残余原料，其中所述纯化的原料包括比预处理前的所述烃原料更低浓度的杂质，并且所述残余原料包括比所述纯化的原料更高浓度的杂质。6.根据权利要求1、4或5中任一项所述的工艺，其中所述预处理步骤包括通过外部施加场的相分离、通过添加热的分离、加氢转化、热转化、催化转化、催化处理、溶剂提取、溶剂脱沥青或它们的任何两种或更多种的组合。7.根据权利要求1或4至6中任一项所述的工艺，其中所述预处理步骤包括使所述烃原料与外源氢和/或催化剂接触以去除硫、氮、氧、金属和沥青质中的一种或多种。8.根据权利要求1至7中任一项所述的工艺，其中所述烃原料是或来自原始原油或热裂化过程的产物。9.根据权利要求1至8中任一项所述的工艺，其中所述烃原料选自由石油、重油、沥青、常规原油、页岩油和油页岩组成的群组。10.根据权利要求1至9中任一项所述的工艺，其中所述硫含量在0.5重量％至15重量％的范围内。11.根据权利要求1至10中任一项所述的工艺，其中所述沥青质含量在1重量％...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：因莱坦恩创新公司，
类型：发明
国别省市：