加入添加剂至焦化工艺的焦化容器以引起由该焦化工艺得到的产品的数量、收率特征、性质或品质的改变。所述添加剂包含催化剂、促结晶剂、过量反应物、骤冷剂、载体、或它们的任何组合，用以改变反应动力学，以便将焦化工艺的各种烃化合物优先转化为较高价值的更高品质的产品。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般地涉及热焦化工艺的领域，更具体地，涉及对石油炼制热焦化工艺的 改进，以改善焦化工艺产品的产品收率和/或产品特性。本专利技术的示例性实施方案还一般 地涉及用于燃料、阳极、电极、或其它专用碳产品和市场的具有独特特性的各类石油焦炭的生产。
技术介绍
自20世纪三十年代起已经开发了热焦化工艺来帮助原油炼油厂处理“残渣油 (bottom of the barrel) 通常，现代的热焦化工艺采用高强度的热分解(或“裂化”)以 使非常重质的低价值渣油原料到较高价值的低沸点烃类产品的转化最大化。这些焦化工艺 的原料通常由炼油厂工艺物流组成，所述炼油厂工艺物流不能被经济地进一步蒸馏、催化 裂化、或以其它方式进行处理以制备燃料级共混物流。典型地，由于灰份和金属使催化剂结 垢和/或失活，这些物质不适合于催化操作。普通的焦化原料包括常压蒸馏渣油、真空蒸馏 渣油、催化裂化器残油、加氢裂化器残油、和得自其它炼油厂单元的残油。有三个主要类型的目前在原油炼油厂(和升级设备)中使用的现代焦化工艺将重 质原油级分(或得自页岩油或焦油砂的浙青)转化为轻质烃类和石油焦炭延迟焦化、流 化焦化、和灵活焦化。这些热焦化工艺是本领域技术人员所熟知的。在所有这些三种焦化 工艺中，石油焦炭被认为是为了炼油厂残渣更完全地转化为更轻质的烃化合物(以下讨论 中被称为‘裂化液体’)而得到容忍的副产物。这些裂化液体包括从戊烷到沸程典型地为 350-950华氏度的复杂烃类。在所有这些三种焦化工艺中，‘裂化液体’和其它产品以蒸气 形式从焦化容器移动到分馏器。较重质的裂化液体(例如，瓦斯油)通常被用作用于进一 步精炼加工(例如，流化催化裂化单元或FCCU)的原料，所述的进一步精炼加工将较重质的 裂化液体转化为运输燃料共混料。由于更大的可得性和更低的成本，原油炼油厂有规律地经常在他们的原油共混物 中增加较重质原油的使用。这些较重质的原油具有更大比例的‘残渣油’组分，增加了对焦 化设备生产能力的需要。因此，焦化设备经常变成限制炼油厂生产量的瓶颈。另外，这些较 重质的原油经常包含较高浓度的大的芳族结构(例如，浙青质和树脂)，这些大的芳族结构包含更大浓度的硫、氮、和重金属(诸如钒和镍)。结果，焦化反应(或机理)是显著不同 的，并倾向于产生更稠密的、粒状(相对于海绵状)的焦炭晶体结构(或形态)，在石油焦炭 和焦化瓦斯油中包含较高浓度的不希望的污染物。因此，这三种焦化工艺通过数年的发展， 在它们各自的技术方面有许多改进。许多炼油厂依赖技术改进来缓和焦化设备的瓶颈。一些炼油厂改进了他们的真空 原油塔以使每桶原油的真空瓦斯油(例如，< 1050华氏度)生产最大化，从而减少焦化工 艺的进料(例如，真空常压渣油或VRC)并缓解焦化设备生产能力问题。然而，这通常是不 够的，而焦化设备工艺技术的改进通常是更有效的。在延迟焦化中，技术改进集中在在有或 者没有提高加热器出口温度的情况下降低循环时间、再循环率和/或鼓压力，以减少焦炭 产生和提高焦化设备生产能力。类似的技术改进也存在于其它焦化工艺中。另外，焦化设备原料经常经过调节，以缓和与粒状焦产生或‘热点’或在从焦化容 器中切削焦炭时蒸汽‘喷出’有关的安全问题。在许多情况中，将经过倾析的淤浆油、重质 循环油、和/或得自FCCU的轻质循环油添加到焦化设备原料中，以增加海绵状焦形态(即， 减少粒状焦的产生)。海绵状焦的这种增加通常足以缓和与粒状焦有关的安全问题(例如， 鼓的铺开(roll out)、排泄管堵塞等)。另外，海绵状焦的增加可以提供足够的孔隙度，以 允许更好的急冷冷却效果，以避免在焦炭切削之前由于焦炭局部区域没有得到充分冷却而 产生的‘热点’和蒸汽‘喷出’。然而，向焦化设备原料添加这些材料降低了焦化工艺生产能 力。不幸的是，这些技术改进中有许多都显著降低了得到的石油焦炭的品质。所述技 术改进中的大多数以及更重质的含硫原油倾向于使石油焦炭从多孔的‘海绵状’焦炭变为 ‘粒状’焦炭(二者都是本领域中的术语)，所述的‘粒状’焦炭具有较高浓度的不希望的杂 质硫、氮、钒、镍、和铁。在一些炼油厂中，焦炭品质的变化可能需要焦炭市场(例如，阳极 级到燃料级)的重大变化并显著地降低焦炭价值。在其它炼油厂中，技术的变化和相关的 原料变化降低了具有更低的挥发物(VM)、总热值(GHV)、和Hardgrove可磨性指标(GHI)的 燃料级焦炭的品质。所有这些因素都使得燃料级焦炭在美国不那么合乎需要，且这种燃料 级焦炭中的许多被运往海外，甚至用于邻近产业的燃煤电站锅炉。这样，焦炭价值被进一步 降低。更重要的是，这些焦化设备技术改进中有许多都显著地降低了在下游催化裂化单 元被进一步加工的瓦斯油的品质。也就是说，在这些炼油厂中有许多(特别是使用较重质 的含硫原油的那些)大大增加了焦化瓦斯油的最重质或最高沸点组分(在本领域中经常称 为‘重质尾油’)。这些增加的‘重质尾油’组分进而引起下游的催化裂化单元的效率显著降 低。在许多情况中，这些‘重质尾油’组分主要是多环芳族烃(或PAH)，它们具有高的焦化 倾向并包含大部分的残留的不希望的硫、氮和金属污染物。在下游的催化裂化单元(例如， FCCU)中，‘重质尾油’组分的这些不希望的污染物能显著地增加下游产品池中的污染物，消 耗炼油厂氨回收/硫装置的生产能力，且增加FCCU再生器的硫氧化物和氮氧化物的排放。 另外，焦化瓦斯油的这些成问题的‘重质尾油’组分可以通过增加催化剂上的焦炭、催化剂 中毒、和/或阻塞或占据活性催化剂点位而使裂化催化剂大量失活。另外，在催化剂上焦炭 的增加可能需要更苛刻的再生，导致低于最佳的热平衡和催化剂再生。而且，更高苛刻度的 催化剂再生经常增加FCCU催化剂磨耗，导致更高的催化剂补充速率，以及更高的来自FCCU的颗粒物排放。结果是，并非所有焦化瓦斯油都是生来平等的。在过去，许多炼油厂的炼油 厂利润最大化计算机模型(例如，线性程序化模型(Linear Programming Models))假定瓦 斯油具有相同的价值，而不考虑品质。这趋向于使焦化设备中的瓦斯油产生最大化，尽管其 在下游催化裂化单元中产生问题和降低效率。一些炼油厂开始在他们的模型中加入向量以 便适当地降低使下游工艺单元性能下降的这些瓦斯油的权重。美国专利4，394，250描述了一种延迟焦化工艺，其中在将烃类原料进料到焦化鼓 中之前向其中添加少量的裂化催化剂和氢气，以提高馏出物收率和降低焦炭产生。催化剂 在焦炭中沉淀出来，不影响焦炭的利用。美国专利4，358，366描述了一种延迟焦化工艺，其中向由页岩油材料和石油渣油 组成的焦化设备原料中添加少量的氢气和氢转移催化剂、加氢催化剂、和/或加氢裂化催 化剂，以提高液体产物的收率。催化剂与焦化设备原料的缺点这种已知技术向焦化设备原料中添加催化剂，所述的焦化设备原料具有与本专利技术 的反应物显著不同的化学和物理特性。已知技术的焦化设备原料典型地由理论沸点高于 1000华氏度的非常重质的芳族化合物(例如，浙青质、树脂等)组成。因而，与已知技术的 催化剂接触的主要的反应物是焦化(与裂化相比)倾向高得多的重质芳族化合物，特别是 暴露于焦化设备原料中的高的钒和镍含量的重质芳族化合物。而且，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种方法，包括将添加剂引入到焦化工艺的焦化容器中，以引起由所述焦化工艺得到的产品的数量、收率特征、性质或品质的改变。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗杰G埃特，奥古斯托鲁道夫基尼奥内斯，
申请(专利权)人：罗杰G埃特，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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