重质原料全部转化为蒸馏物的方法技术

技术编号:5446296 阅读:195 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
重质原料的转化方法,所述重质原料选自重原油、来自原油或催化处理的蒸馏渣油、“减粘裂化炉焦油”、“热焦油”、来自“油砂”的沥青、来自不同来源的煤的液体和其它烃来源的高沸点原料,包括以下步骤:将所述重质原料与适宜的加氢催化剂混合并将所得到的混合物送至第一加氢处理区(HT1),向所述第一加氢处理区导入氢气或氢气与H↓[2]S的混合物;将来自所述第一加氢处理区(HT1)的流出物料流,其含有所述加氢处理反应产物和分散相形式的所述催化剂,送至第一蒸馏区(D1),所述第一蒸馏区具有一个或多个闪蒸步骤和/或常压蒸馏和/或减压蒸馏,由此分离来自所述加氢处理反应的各种馏分;将所述第一蒸馏区(D1)的蒸馏渣油(焦油)或离开闪蒸单元的液体的至少一部分,其含有分散相形式的所述催化剂,富含通过所述原料的脱金属作用而产生的金属硫化物和任选的最少量的焦炭,在溶剂的存在下送至脱沥青区(SDA),得到两股料流,即一股由脱沥青油(DAO)组成的料流,另一股被送去抛弃或送去金属回收的含有沥青质和固体的料流;将所述由脱沥青油(DAO)组成的料流送至第二加氢处理区(HT2),向所述第二加氢处理区中导入氢气或氢气与H↓[2]S的混合物和适宜的加氢催化剂;将来自所述第二加氢处理区(HT2)的流出物料流,其含有加氢处理反应产物和分散相形式的所述催化剂,送至第二蒸馏区(D2),所述第二蒸馏区具有一个或多个闪蒸和/或蒸馏步骤,由此分离来自所述第二加氢处理区的各种馏分;将所述第二蒸馏区(D2)的蒸馏渣油或离开闪蒸单元的液体的至少一部分,其含有分散相形式的所述催化剂,再循环至所述第二加氢处理区(HT2)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】 本专利技术涉及重质原料全部仅转化为蒸馏物而不伴随产生燃料油或焦炭的高生产能力方法,其中重质原料有也具有高金属含量的重 质原油、蒸馏渣油、来自催化处理的重油、减粘裂化炉焦油、热焦油、 来自可能由开采获得的油砂的沥青、来自不同来源的煤的液体和被称 为黑油的其它烃来源的高沸点原料。燃料油和焦炭是重质原料转化工艺中的不想要的副产物,由于其 中积累大量的污染物,因此大大限制了它们的使用可能性或者甚至迫 使它们被送去处置(焦炭)。当前使用的改质方案包括生产燃料油、 焦炭、或预定用于热用途或被气化的側线馏分。除以上经济和环境原 因外,当每桶使用的原料需要最大可能的产物体积时,由于馏出物的 低收率,这些方法似乎是不足的。将这些重质原料转化为液体产物可基本上以两种方式实施 一种 是热转化,另一种是通过加氢处理。当前的研究主要针对加氢处理,因为热方法(仍然广泛使用)具 有固有的限制,该限制与焦炭或重质沥青的产生有关,结果导致蒸馏 物的低收率。利用加氢转化的渣油改质方法在于在氢气和合适的催化剂存在 下处理原料,遵循不同的目的*破坏高分子量沥青质结构并有利于脱除Ni和V (加氢脱金属 作用,HDM)并且同时降低所述原料中的沥青质的含量。*通过加氢和氢解反应脱除S和N (分别是加氢脱石克HDS和加 氢脱氮HDN)。*通过加氩裂化(HC )反应和加氢脱芳烃(HDA )反应降低CCR (康拉逊残炭)。*通过加氢裂化反应(HC)将高分子量分子转化为轻分子(蒸当前采用的加氢转化技术使用固定床或沸腾床反应器并且使用 通常由负栽在二氧化硅和/或氧化铝或其它氧化物载体上的一种或多种过渡金属(Mo、 W、 Ni、 Co等)组成的催化剂。固定床技术(包括最先进的固定床技术)具有很大的限制 它们不能加工Ni+V含量高于250ppm的原料,因为这意味着催化剂的过于频繁的再生循环。,它们不能加工上述重质原料,由于在所述催化剂上形成过多的沥青; 它们不允许高于30-40 %的重质原料转化程度。 这些限制的结果是,固定床加氢转化技术完全不足以构建重质原 料完全转化为蒸馏物的方案。为部分克服这些限制,开发了沸腾床方法,尽管该方法中催化床 层被限制在反应器的特定区域内,但它是移动的并且作为反应物在液 相和气相中的流动的结果可以膨胀。这允许所述反应器装配有机械装 置用来连续地移出废催化剂并加入新鲜的催化剂而不中断该反应器的 运行。由于这种连续地替换废催化剂的可能性,沸腾床技术可以加工 具有多达1200ppmNi+V的金属含量的重质原料。球形催化剂实际上 可以达到多达其重量的100%的金属(Ni+V)吸收水平。尽管所述沸 腾床技术获益于所述催化剂的连续再生给予的改进,但它只允许获得 最大60 %的向蒸馏物的转化水平。通过在高度苛刻的条件下操作并且 循环定额的产物,有可能将转化率提高到80%,然而有由于未转化的 沥青质相的分离而产生的燃料油的稳定性问题,未转化的沥青质相的 分离在这种情况下也仍是问题的核心。由于这些原因,即使所述沸腾 床技术导致燃料油的大量产生,它也不适合于完全转化为蒸馏物的方 法。作为基于固定床或沸腾床负载型催化剂的使用的加氢转化方法 的替代方案,已经提出了一些方法,这些方法使用在反应介质中均勻 分散的催化剂(浆料)。这些浆料法的特征在于存在具有非常小的平7均尺寸并且均匀地分散在所述烃相中的催化剂颗粒。因此所述催化剂的活性很难受到金属或来自沥青质降解的残炭 的存在的影响。这与限定的催化剂的高效率一起,形成用于构建如专利申请IT-95A001095中描述的重质原料转化方法的前提,该重质原 料转化方法允许它们(包括所述沥青质部分)完全转化(零渣油炼油 厂)为如此高品质的蒸馏物和烃料流(脱沥青油)以至于它们可以进 料至炼油厂催化裂化装置,例如加氢裂化和流化床催化裂化(FCC)。所述专利申请IT-95A001095更具体地描述了一种方法,其允许 回收的催化剂再循环至所述加氢处理反应器而不需要其它的再生步 骤。通常需要对再循环的料流实施冲洗以防止作为脱金属作用的结果 而产生的金属硫化物积累至如此高的水平以至于妨碍所述方法(加氢 处理反应器、塔底、分离器、泵和管道)的效率。所述冲洗料流的体 积因此取决于所述原料中的金属含量和所述再循环的料流可以容忍的 固体量,并且根据我们的经验,该沖洗料流的体积可以为所述原料本 身的0.3 ~ 4% 。所述催化剂也明显注定与冲洗一起从所述反应循环中 减去,并且因此必须连续地恢复至相等的程度。由于明显的经济原因并且为了大大简化所述精炼循环,该方法的 想要的发展应该以只获得蒸馏物(这具体地是本专利技术所提出的)以及 其它目标为目标。允许重质原料完全转化为蒸馏物的转化方法的定义迄今为止仍 未解决。主要的障碍由操作性限制组成,主要是焦炭的形成,当为了 完成重油向蒸馏物的转化,所述加氢反应器(无论其有或没有负载型 催化剂)的条件变得苛刻时会遇到这些操作性限制。更具体地,在渣油处理领域中的理想方法(目前没有获得)应该达到的目标是以下.转化率最大化,而不生产焦炭或燃料油; .蒸馏物的生产最大化; 考虑到用于改质超重油或沥青砂的所述技术必须具有相当大 的潜力,最佳地操控所述体系的反应性(向蒸馏物的转化反应的动力学和导致副产物的形成的反应的动力学)以使反应体积最小并且因此 降低投资成本。因此吃惊地发现了用于处理重质原料的基于两步的方法配置,其 中在第 一步中所述重质原料在具有分散的催化剂的浆料反应器内被有效地加氩处理。该操作的目的是破坏高分子量沥青质结构以有利于M 和V的脱除(加氬脱金属作用,HDM)并且同时降低所述原料中沥 青质的含量,通过快速脱烷基化方法将其一部分转化为蒸馏物。在第一加氢处理反应器的出口,在分离出所述气体流出物之后, 使含有所述分散的催化剂和Ni和V硫化物的液体流出物经过单一的以回收所述HDM反应和伴随它的加氢处理反应(HDS、 HDN、 HDA 和HC)所产生的产物。将含有分散相形式的固体(催化剂和N和V硫化物)的沥青质 渣油送去处置或其它进一步处理以回收所述金属。当被处理的所述重质原料极具反应性之时,该特别的配置是特别 适合的,其导致沥青质馏分的体积减少,所述沥青质馏分通过在脱沥 青中使用具有相当大的萃取能力的溶剂(戊烷和己烷)来进一步浓缩。当处理特别具有反应性的原料(例如可能由开采产生的油砂)时, 该方法证明是特别有利的,因为可能存在于该原料中的无机沉淀物与 所述固体一起富集在该沥青质馏分中。在该含有所述固体产物的料流上不可避免地减去必须被恢复的催 化剂的等分部分。可以通过用相对低浓度的催化剂操作来将该部分保 持适当地低。然后将所得到的事实上脱金属的油状产物送至第二步骤,在那里 它可以在高催化剂浓度条件和高温下被处理以直接得到终端产物,同 时限制不想要的焦炭的产生,焦炭将妨碍所述催化剂的再循环。我们已经发现,生成焦炭的趋势既取决于基于过渡金属的加氢催 化剂的浓度(使用高浓度的催化剂,该生成事实上在宽温度范围内被 抑制,而当所述催化剂以低浓度存在时,在类似苛刻的条件下该生成是明显的),又取决于軟沥青质相对于体系中所存在的沥青质的性质 和数量(软沥青质/沥青质的比例增加可事实上产生不稳定性的情形, 这可导致沥青本文档来自技高网...

【技术保护点】
重质原料的转化方法,所述重质原料选自重原油、来自原油或来自催化处理的蒸馏渣油、减粘裂化炉焦油、热焦油、来自油砂的沥青、来自不同来源的煤的液体和其它称作“黑油”的烃性质的高沸点原料,包括以下步骤: .将所述重质原料与适宜的加氢催化剂混合 并将所得到的混合物送至第一加氢处理区(HT1),向所述第一加氢处理区导入氢气或氢气与H2S的混合物; .将来自所述第一加氢处理区(HT1)的流出物料流,其含有所述加氢处理反应产物和分散相形式的所述催化剂,送至第一蒸馏区(D1),所述第 一蒸馏区具有一个或多个闪蒸步骤和/或常压蒸馏和/或减压蒸馏,由此分离来自加氢处理反应的各种馏分; .将所述第一蒸馏区(D1)的蒸馏渣油(焦油)或离开闪蒸单元的液体的至少一部分,其含有分散相形式的所述催化剂,富含通过所述原料的脱金属作用 而产生的金属硫化物和任选的最少量的焦炭,在溶剂的存在下送至脱沥青区(SDA),得到两股料流,即一股由脱沥青油(DAO)组成的料流,另一股被送去抛弃或送去金属回收的含有沥青质和固体的料流; .将所述由脱沥青油(DAO)组成的料流送至第二 加氢处理区(HT2),向所述第二加氢处理区中导入氢气或氢气与H2S的混合物和适宜的加氢催化剂; .将来自所述第二加氢处理区(HT2)的流出物料流,其含有加氢处理反应产物和分散相形式的所述催化剂,送至第二蒸馏区(D2),所述第二蒸馏区具 有一个或多个闪蒸和/或蒸馏步骤,由此分离来自所述第二加氢处理区的各种馏分; .将所述第二蒸馏区(D2)的蒸馏渣油或离开闪蒸单元的液体的至少一部分,其含有分散相形式的所述催化剂,再循环至所述第二加氢处理区(HT2)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】IT 2006-7-31 MI2006A0015111.重质原料的转化方法,所述重质原料选自重原油、来自原油或来自催化处理的蒸馏渣油、减粘裂化炉焦油、热焦油、来自油砂的沥青、来自不同来源的煤的液体和其它称作“黑油”的烃性质的高沸点原料,包括以下步骤·将所述重质原料与适宜的加氢催化剂混合并将所得到的混合物送至第一加氢处理区(HT1),向所述第一加氢处理区导入氢气或氢气与H2S的混合物;·将来自所述第一加氢处理区(HT1)的流出物料流,其含有所述加氢处理反应产物和分散相形式的所述催化剂,送至第一蒸馏区(D1),所述第一蒸馏区具有一个或多个闪蒸步骤和/或常压蒸馏和/或减压蒸馏,由此分离来自加氢处理反应的各种馏分;·将所述第一蒸馏区(D1)的蒸馏渣油(焦油)或离开闪蒸单元的液体的至少一部分,其含有分散相形式的所述催化剂,富含通过所述原料的脱金属作用而产生的金属硫化物和任选的最少量的焦炭,在溶剂的存在下送至脱沥青区(SDA),得到两股料流,即一股由脱沥青油(DAO)组成的料流,另一股被送去抛弃或送去金属回收的含有沥青质和固体的料流;·将所述由脱沥青油(DAO)组成的料流送至第二加氢处理区(HT2),向所述第二加氢处理区中导入氢气或氢气与H2S的混合物和适宜的加氢催化剂;·将来自所述第二加氢处理区(HT2)的流出物料流,其含有加氢处理反应产物和分散相形式的所述催化剂,送至第二蒸馏区(D2),所述第二蒸馏区具有一个或多个闪蒸和/或蒸馏步骤,由此分离来自所述第二加氢处理区的各种馏分;·将所述第二蒸馏区(D2)的蒸馏渣油或离开闪蒸单元的液体的至少一部分,其含有分散相形式的所述催化剂,再循环至所述第二加氢处理区(HT2)。2. 根据权利要求l的方法,其中所述第一蒸馏区(Dl)由常压 蒸馏塔和减压蒸馏塔组成,所述常压蒸馏塔的塔底馏分进料到所述减压蒸馏塔。3. 根据权利要求2的方法,其中在所述常压蒸馏塔之前增加一 个或多个闪蒸步骤。4. 根据权利要求2或3的方法,其中从所述减压蒸馏塔得到两 股料流,即一股由所述第一蒸馏区的蒸馏渣油組成的塔底料流,另一 股基本上由真空瓦斯油(VGO)组成的料流。5. 根据权利要求4的方法,其中将所述基本上由真空瓦斯油 (VGO )组成的料流的至少一部分再循环至所述第二加氢处理区 (HT2)。6. 根据权利要求1-3的至少一项的方法,其中用适宜的溶剂将 来自所述脱沥青段(SDA)的所述含有沥青质的料流的至少一部分送 至处理段以将所述产物分成固体部分和液体部分,从所述液体部分可 以随后分离出所述溶剂,将所述液体部分的至少 一部分原样或在与所 述溶剂分开后和/或在加入适宜的冲洗剂后送至燃料油馏分,和将所述 固体部分送去进一步处理以选择性地回收金属。7. 根据权利要求6的方法,其中在所述处理段所用的溶剂是芳物。8. 根据权利要求l的方法,其中所述第二蒸馏区(D2)由一个 或多个闪蒸步骤和一个蒸馏...

【专利技术属性】
技术研发人员:M玛奇昂纳S梅里L帕特隆A迪尔彼安科N帕纳利蒂
申请(专利权)人:艾尼股份公司
类型:发明
国别省市:IT[意大利]

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