专利名称：综合的溶剂脱沥青和淤浆加氢裂化方法
技术领域：
本发明涉及使用淤浆加氢裂化(SHC)以提升由精炼厂操作，特别是溶剂脱浙青 (SDA)得到的高沸点或重质烃而制备馏出物烃的方法。SHC与SDA和任选其他方法如原油分馏和/或加氢处理的综合可用于获得高质量的(即高API比重和/或低硫)馏出物。相关技术描述溶剂脱浙青(SDA)通常指在溶剂的存在下使用萃取法提升烃馏分的精炼厂方法。 烃馏分通常由原油的蒸馏获得，包括来自常压塔或真空塔蒸馏的烃残留物(或残油)或瓦斯油。SDA中所用溶剂通常为低沸点链烷烃，例如丙烷、丁烷和它们的混合物，其具有萃取具有相对低含量污染物如含硫和含氮化合物、金属和康拉逊碳残留物的脱浙青油(DAO)的能力。萃取通常在逆流萃取器中进行，其中溶剂相和它的萃取组分以向上方向流动。除DAO 外，SDA的另一主要产物为浙青，其为含有显著部分存在于原油中的(非萃取)污染物的高粘性烃。DAO和浙青的收率和质量取决于SDA进料的组成、溶剂的类型和量以及萃取条件。 由SDA生产的DAO通常是不可蒸馏的产物，这要求用流体催化裂化(FCC)、加氢裂化和/或加氢处理进一步提升。另外，来自SDA的显著量浙青使该方法与可选择的重油转化方法相比具有较小的经济吸引力。其他精炼厂工艺料流通常被送入常规转化方法，例如FCC中以获得合格品，包括瓦斯油，特别是真空瓦斯油(VGO)。VGO在大量精炼厂操作中产生，所述精炼厂操作包括淤浆加氢裂化、焦化、原油分馏和减粘裂化，其处理重质烃原料。由于它们显著的污染物(例如金属和硫化合物)含量，所述污染物减活化负载的金属催化剂，不幸的是，除这些料流中的焦炭前体外，不能容易地根据常规催化转化方法处理瓦斯油。将焦化瓦斯油转化成用于输送燃料的更畅销馏出物和石脑油共混组分因此伴随大量缺点。如同SDA，淤浆加氢裂化(SHC)也用于提升重质烃原料，包括上述那些。在SHC中， 这些原料在淤浆相中在氢气和固体催化剂颗粒(例如作为颗粒金属化合物如金属硫化物) 的存在下转化。典型的淤浆加氢裂化方法例如描述于US 5，755，955和US 5，474，977中。 除通常存在于反应器流出物中的VGO外，SHC(如同SDA)产生低价值的耐熔浙青料流，由于其高粘度和固体含量，所述料流通常不可经济地提升或甚至混入其他产品如燃料油或合成原油中。此外，SHC具有相对于其他重质烃转化方法的缺点，包括由于相当大的反应器尺寸和高操作压力，显著的催化剂消耗需求和高资金成本。越来越受关注的合成原油的具体来源是地浙青和油砂，探寻共混组分以改善它们的流动特征。地浙青指由油砂矿床，例如Alberta、加拿大以及委内瑞拉和美国的大 Athabasca区发现的那些油砂矿床中回收的低质量含烃原料。地浙青和油砂被认为是有价值的“半固体”石油或合成原油来源，可将其精炼成许多有价值的最终产品，包括运输燃料， 例如汽油或甚至石油化学产品。本领域中仍需要以改进效率转化或提升重质烃(例如常压塔和真空塔残油以及瓦斯油)的方法。还需要低价值最终产品，包括瓦斯油和浙青的净产量最小化的这种方法。还需要总原油精炼方法，其包括提升原油残留物，特别是以显著比例由重质原油原料得到的那些。理想地，这类精炼方法的产品应适用作运输燃料(例如柴油和/或石脑油)共混组分或甚至适于混入合成原油中以改进它们的性能(例如粘度和/或比重)。发明概述本发明的方面涉及找到淤浆加氢裂化(SHC)可有效地与其他精炼方法，特别是溶剂脱浙青(SDA)、加氢处理和/或原油分馏综合以生产高价值的馏出物料流，同时再循环低价值瓦斯油，优选至消失，以及至少一部分SHC浙青。关于其将真空塔残留物转化成较轻产物的能力，SHC是本领域中通常已知的。然而，现在已发现来自SDA的脱浙青油(DAO)作为重质烃原料组分的用途或增量供入SHC中产生操作协同作用，这具有商业上重要的优点。来自SDA方法，特别是以相对高DAO回收率和低浙青回收率操作的那些方法的DAO 产物具有高含量金属污染物和康拉逊碳残留物，使得这种DAO产物难以用常规FCC或加氢裂化，使用催化剂的固定床或沸腾床提升。本发明实施方案与这一发现有关DA0作为SHC 的烃原料组分被有效地处理，完全或基本完全总体转化成SHC馏出物。可将该馏出物分馏以提供例如较低沸点和较高沸点产品如石脑油和柴油燃料。包含DAO的重质烃原料的使用可与其他SHC方法特征结合以得到其他利益。例如一部分由SHC流出物回收的SHC浙青和/或SHC瓦斯油再循环(例如至消失)允许将这些再循环料流(以及DA0)完全或基本完全总体转化成较高价值的SHC馏出物。此外，在再循环SHC瓦斯油，例如由SHC流出物回收的液体产物的真空塔分馏得到的真空瓦斯油(VGO) 中高含量极性芳族化合物(例如单环和多环芳烃)降低SHC的催化剂要求。不愿受理论束缚，认为这些再循环芳烃有助于溶解SHC再循环料流中的浙青质，由此防止浙青质和固体颗粒催化剂的沉淀聚集体形成，所述沉淀聚集体形成导致反应器中焦化或提高的催化剂要求以限制该焦化。SHC浙青的再循环还可有助于使补充要求最小，这是由于该浙青含有具有与新鲜催化剂可比活性的催化剂。总之，DAO作为SHC中重质烃原料的组分的用途产生该组分令人惊讶的高转化率 (基于单程和整体)。与常规SHC，在DAO不存在下处理来自原油分馏的真空塔残留物相比， 本发明综合方法具有显著降低的催化剂需求、更小的反应器尺寸和/或更低的反应器操作压力。相对于固定床或沸腾床加氢裂化方法，此处所述SHC方法的催化剂补充速率令人惊讶地更少受已知减活化这些常规转化方法中使用的催化剂的DAO进料组分的高金属含量不利影响。事实上，DAO产物中污染物的类型和量使得这些料流通常难以使用FCC、加氢裂化或加氢处理进一步提升。在典型综合方法中，DAO与由下游分馏/分离SHC流出物回收的再循环SHC瓦斯油组合用于SHC的总重质烃原料中。尽管该原料部分通常还可包括常规组分，例如真空塔残油，DAO的存在导致上述改进。此外，来自溶剂脱浙青的DAO(例如原油真空塔蒸馏残留物)通常容易大量获得，特别是在精炼厂处理重质原油的情况下。因此，本发明与DAO有效用作有吸引力的增量原料(例如与真空塔残留物组合) 有关，使用SHC将其有效地提升(例如裂化)以获得更轻且更有价值的馏出物和任选石脑油产物。根据一些实施方案，进行SDA与SHC的综合使得一部分得自由SHC流出物回收的高压分离器塔底液体真空分馏的SHC浙青和SHC瓦斯油产物再循环返回至SHC反应器或反应区。
在其他实施方案中，综合的SDA/SHC方法与SHC馏出物的加氢处理组合。由于低 (或不存在)的瓦斯油产物如VGO净收率，由于重沸点馏分再循环返回至SHC反应区，加氢处理的馏出物具有足够高的API比重(例如至少20° )，使得它对于混入经由管道输送的合成原油中具有吸引力。因此，加氢处理的馏出物，或甚至没有加氢处理的SHC馏出物可作为仅具有次要量或基本没有沸点为瓦斯油的代表性温度(例如大于343°C (650° F))的烃的高质量运输燃料共混组分得到。SHC与通常用于从馏出物中除去含硫和含氮化合物的现有精炼厂加氢处理方法的综合可包括将回收的SHC馏出物产物连同由原油分馏得到的直馏馏分和/或其他精炼厂料流一起加氢处理。此综合可有利地降低全套设备的总资金成本。如上所述，SDA与SHC、任选加氢处理和任选其他常规精炼厂操作的综合可在改进处理效率和产物收率、降低或消除低价值耐熔副产物和/或相关资金成本降低方面提供显著利益。在本发明其他典型实施方案中，原油真空塔塔底残留物料流为SDA的原料，用于产生DAO作为SHC的重质烃原料的组分。DAO然后在SHC反应器的入口处与一种或多种再循环SHC液体产物料流结合，后者可包括如上所述SHC浙青和/或SHC瓦斯油的再循环部分，以及SHC高压分离器塔底液体的再循环部分。除DAO和再循环液体产物外，SHC的重质烃原料的其他组分包括来自原油蒸馏的直馏烃馏分，例如直馏瓦斯油(例如直馏VG0)和真空塔残留物或这些料流中未送至SDA的部分。由以下详述了解本发明涉及的这些和其他方面和实施方案。附图
简述图描绘了典型综合的溶剂脱浙青和淤浆加氢裂化方法，将其并入通常的精炼厂流程图中。详述本发明实施方案涉及溶剂脱浙青(SDA)与淤浆加氢裂化(SHC)组合以提升重质烃原料的用途。SHC的典型重质烃原料为作为新鲜进料组分的脱浙青油(DAO)与至少一种由 SHC流出物中回收并再循环至SHC反应器(或反应区)的液体产物的混合物。DAO通常由原油真空蒸馏塔残留物经受在溶剂的存在下溶剂脱浙青而得到。SHC的重质烃原料因此可包含由SDA，直接由此方法或其后一个或多个预处理和/或分馏步骤而生产的所有或一部分DA0。为降低综合方法的总成本和复杂性，在使DAO进入SHC中用作该方法中的重质烃原料组分以前，通常不使DAO经受另外的萃取(例如包括相分离)。除DAO外，SDA方法还产生含大比例金属、康拉逊碳残留物和存在于真空残油和/ 或SDA的其他进料中的其他杂质的SDA浙青料流。SDA浙青可用作燃料油共混组分或用于生产浙青或水泥。有利地，对于要求较高质量进料的其他转化方法(例如加氢裂化)，与生产DAO的常规SDA方法相比，SHC的SDA上游可在赋予相对高回收率/低DAO纯度的条件下操作。根据一个实施方案，例如重质烃原料包含DAO以及一种或多种由SHC反应器或反应区流出物中回收(例如通过分离和/或分馏)并再循环的液体产物。典型液体产物包括高压分离器塔底液体，以及瓦斯油和浙青产物，其可部分或全部再循环。这些液体产物和/ 或部分这些产物的组合也可再循环。例如，在典型实施方案中，烃原料包含由SHC高压分离器塔底液体的真空塔蒸馏得到的SHC瓦斯油(或其再循环部分)和SHC浙青的再循环部分作为再循环液体产物。这样，SDA与SHC的综合提供如上所述重要利益。除如上所述DAO和再循环液体产物外，重质烃原料还可含有可得益于SHC反应区中转化的其他组分以降低重质烃原料的总分子量和/或除去有机硫和氮化合物和金属。根据各个实施方案，当显著部分的重质烃原料的沸点在典型瓦斯油范围(例如 343°C (650° F)-566°C (1050° F))内且仅至多60重量％，通常至多40重量％重质烃原料为通常源自SHC浙青的再循环部分，沸点为566°C (1050° F)以上的化合物时，SHC得到改进(例如通过抑制焦炭形成)。典型的重质烃原料的其他组分包括残油，例如沸点为343°C (650° F)以上的原油常压蒸馏塔残渣、沸点为566°C (1050° F)以上的原油真空蒸馏塔残渣、焦油、地浙青、煤馏油和页岩油。其他含浙青质的原料，例如包括重质原油的全馏分或顶馏分石油原油也可用作SHC处理的组分。除浙青质外，重质烃原料的这些其他可能组分及其他通常还含有显著的金属污染物(例如镍、铁和钒)、高含量有机硫和氮化合物和高康拉逊碳残留物。这类组分的金属含量可例如为100-1,000重量ppm，总硫含量可以为1_7重量％，API比重可以为-5°至35°。这类组分的康拉逊碳残留物通常为至少5%，通常10-30重量％。总之，SHC 方法的许多重质烃原料组分，包括DA0，具有赋予它们对其他类型的催化转化方法如加氢裂化(固定床和沸腾床)和流体催化裂化有害的性能。典型的DAO例如具有至少500ppm(例如500-2000ppm)的金属含量和至少10重量％ (例如10-30% )的康拉逊碳残留物。制备SHC馏出物的综合方法或工艺通常包括使包含DAO的重质烃原料在氢气存在下通过SHC反应区以提供SHC流出物。重质烃原料可以，但不一定存在于SHC反应器中的非均相淤浆催化剂体系中，其中催化剂为固体颗粒形式。然而，就本公开内容而言，其中催化活性金属存在于液相中并溶于重质烃原料中(例如作为油溶性金属化合物如金属硫化物) 的均相催化剂体系也包括在SHC方法的定义内，这是由于均相方法同样适于提升同类重质烃原料，具有与此处讨论的实施方案相关的同样有利结果。SHC反应通常在含氢气的组合的再循环气体存在下和足以将至少一部分重质烃原料裂化成较轻沸点SHC馏出物馏分的条件下进行，所述SHC馏出物馏分被从SHC反应器的流出物中回收。组合的循环气体为由SHC流出物(例如作为高压分离器的塔顶气流)回收的富氢气流和用于置换SHC反应器或反应区中消耗和通过溶解以及在吹扫或排气料流中损失的氢气的新鲜补充氢气的混合物。SHC馏出物的回收通常包括使用SHC流出物，或较低沸点馏分或其馏分(例如具有较低蒸馏终点的馏分)的闪蒸分离和/或蒸馏，将SHC馏出物作为较低沸点组分与SHC流出物中伴随产生的(或未转化的)液体产物，包括SHC瓦斯油和SHC浙青分离。如上所述，部分或所有这些回收的液体产物可再循环至SHC反应器或反应区。用重质烃原料形成的淤浆通常向上通过SHC反应区，其中淤浆通常具有0. 01-10 重量％的固体颗粒含量。固体颗粒通常为催化活性金属的化合物，或元素形式的金属，单独或负载在耐熔材料如无机金属氧化物(例如氧化铝、硅石、二氧化钛、氧化锆及其混合物) 上。其他合适的耐熔材料包括碳、煤和粘土。沸石和非沸石型分子筛也用作固体载体。使用载体的一个优点是它充当“焦炭吸气剂”或浙青质前体的吸附剂的能力，所述浙青质前体可另外导致工艺设备积垢。用于SHC中的催化活性金属包括来自周期表的族IVBJ^ VB,族VIBj^ VIIB或族VIII的那些，其以有效催化所需加氢处理和/或加氢裂化反应的量掺入重质烃原料中以提供例如可在固体颗粒基本不存在下作为石脑油和/或馏出物产物由SHC流出物中分馏的较低沸点烃。典型金属包括铁、镍、钼、钒、钨、钴、钌及其混合物。催化活性金属可作为固体颗粒以元素形式或作为有机化合物或无机化合物如硫化物(例如硫化铁)或其他离子化合物存在。金属或金属化合物的纳米聚集体也可用于形成所述固体颗粒。通常，需要这种金属化合物作为固体颗粒由催化剂前体如金属硫酸盐(例如硫酸铁一水合物)原位形成，所述前体在SHC反应区环境中，或在预处理步骤中分解或反应形成所需良好分散和催化活性的固体颗粒(例如作为硫化铁)。前体还包括含有意义的催化活性金属的油溶性有机金属化合物，其热分解形成具有催化活性的固体颗粒(例如硫化铁)。 这种化合物通常可高度分散在重质烃原料中，且通常在预处理或SHC反应区条件下转化成包含在淤浆流出物中的固体颗粒。典型的原位固体颗粒制备，包括将重质烃原料和最终所需金属化合物的前体预处理例如描述于US 5，474，977中。其他合适的前体包括可转化成催化活性(或更具有催化活性)的化合物如金属硫化物的金属氧化物。在具体实施方案中，含金属氧化物的矿物可用作固体颗粒的前体，其包含在无机耐熔金属氧化物载体(例如氧化铝)上的催化活性金属(例如硫化铁)。铝土矿代表特殊的前体，其中包含在该矿物中的氧化铁晶体的转化提供作为固体颗粒的硫化铁催化剂，其中在转化以后，硫化铁负载在主要存在于铝土矿前体中的氧化铝上。SHC反应器或反应区中的条件通常包括;343°C (650° F)-538°C (1000° F)的温度、3. 5MPa(500psig)-21MPa(3000psig)的压力和1_30体积重质烃原料/小时/体积所述 SHC区的空速。有利地，SHC条件通常包括相对于常规固定或沸腾床加氢裂化方法，相对高空速和低反应器压力(或氢气分压)。SHC反应区中所用催化剂和条件适于提升重质烃原料以在离开SHC反应区的SHC流出物中提供较低沸点组分，即SHC馏出物馏分。SHC馏出物通常作为具有的蒸馏终点通常在石脑油以上的馏分从总SHC流出物(如上所述，任选在除去富氢气流再循环至SHC反应器中以后)中被回收。SHC馏出物例如可作为具有的蒸馏终点温度通常为 204°C 000° F)-399°C (750° F)，通常为(500° F)-343°C (650° F) 的馏分被回收，其中如上所述，较重沸点化合物作为液体产物被回收，其全部或部分再循环至SHC反应器或反应区。根据具体实施方案，SHC馏出物和较高沸点SHC馏分可分别作为离开供入SHC流出物(任选在除去富氢气流以后)的热高压分离器的塔顶馏出物和塔底料流被回收。分馏 (例如在真空蒸馏塔中)所有或部分较高沸点SHC馏分，即SHC高压分离器塔底液体然后可提供SHC瓦斯油和SHC浙青，其中所有或部分可再循环。根据本发明典型实施方案，SHC馏出物(蒸馏终点在这些范围内)的收率通常为组合的SHC流出物重量(例如SHC馏出物和 SHC瓦斯油的组合重量)的至少30重量％ (例如30-65重量％ )，通常至少35重量％ (例如35-55重量％ )，通常至少40重量％ (例如40-50重量％ )，除固体颗粒外。取决于所需最终产物，可将SHC馏出物本身分馏以例如获得具有变化蒸馏终点温度的石脑油和柴油燃料。例如，可将相对轻石脑油与SHC馏出物分离，其具有175°C(347 ° F)-193°C (380 ° F)的蒸馏终点温度。根据其他实施方案，可分离相对重石脑油，其具有193°C (380 ° F)-204 °C ^)0° F)的蒸馏终点温度。可将石脑油分馏成一种或多种石脑油馏分，例如轻石脑油、汽油和重石脑油，其典型蒸馏终点分别为 138 V (280 ° F)-160 V (320 ° F)、168 V (335 ° F)-191 V (375 ° F)和 1930C (380° F)-2160C 020° F)。取决于用于回收SHC馏出物的具体分离/分馏条件，该料流通常含大量有机氮化合物和有机硫化合物。例如，该料流中基本以有机硫化合物如烷基苯并噻吩的形式存在的总硫量通常为0. 1-4%，通常0. 2-2. 5%，通常0. 5-2%。SHC馏出物中基本以有机氮化合物如非碱性芳族化合物，包括咔唑(cabazole)形式存在的总氮量将通常为100ppm-2%，通常 100-750ppm。SHC馏出物还通常含有显著部分的多环芳烃(polyaromatics)，例如2环芳族化合物(例如稠合芳族环，例如萘和萘衍生物)以及多环芳族化合物。根据一些典型实施方案，2环芳族化合物和多环芳族化合物的组合量为SHC馏出物的至少50重量％，而单环芳族化合物(例如苯和苯衍生物如烷基芳族化合物)的量通常仅占至多20重量％。除SHC瓦斯油外，如上所述SHC反应器或反应区的重质烃原料包含由使真空塔残油经受在溶剂存在下的SDA生产的DA0。除如上所述DAO和再循环液体组分外，可存在于重质烃原料中的其他典型瓦斯油组分包括由原油分馏回收的直馏瓦斯油如真空瓦斯油。精炼厂中生产的其他瓦斯油包括脱浙青瓦斯油和减粘裂化炉瓦斯油。瓦斯油以及包含这些瓦斯油的SHC反应区的组合的重质烃原料因此可以为沸点为343 V (650° F)至593°C (1100° F)蒸馏终点的烃的混合物，其中其他典型蒸馏终点为 566°C (1050° F)、538°C (1000° F)和 482 °C (900 ° F)。典型的 SHC 瓦斯油具有 4270C (800° F)-538°C (1000° F)的蒸馏终点温度。在直馏真空瓦斯油的情况下，蒸馏终点取决于原油真空分馏塔，特别是真空瓦斯油与真空塔塔底馏分之间的分馏温度断流 (cutoff)。因此，适于SHC反应器的重质烃原料中的精炼厂瓦斯油组分，例如直馏馏分通常由原油分馏或蒸馏操作产生，而其他瓦斯油组分在一个或多个烃转化反应以后得到。SHC可有利地与加氢处理组合，使得将回收的SHC馏出物或其馏分(例如石脑油馏分或柴油燃料馏分)在加氢处理区中催化加氢处理以降低总硫和/或总氮含量。根据具体实施方案，例如，可得到硫含量为小于30重量ppm，通常小于10重量ppm，甚至小于5重量 ppm的加氢处理的石脑油馏分。可得到硫含量为小于50重量ppm，通常小于20重量ppm，甚至小于10重量ppm的加氢处理的柴油燃料。加氢处理SHC馏出物以提供加氢处理的馏出物，或加氢处理SHC馏出物的馏分因此可提供遵循适用容限的低硫产物以及甚至超低硫石脑油和柴油馏分。根据优选的实施方案，SHC馏出物具有足以掺入例如由油砂得到的原油或合成原油中的API比重。典型API比重值为大于20° (例如25° -40° )，和大于35° (例如 40° -55° )。在其他实施方案中，SHC方法与加氢处理的综合可包括例如使其他精炼厂馏出物料流，例如直馏馏出物通过加氢处理区或反应器。无论是否将一种或多种其他料流与 SHC馏出物组合加氢处理，加氢处理都在加氢处理催化剂固定床和组合的再循环含氢料流的存在下进行。典型的加氢处理条件包括(500° F)-4 °C (800° F)的温度、 7. OMPa(IOOOpsig)-21MPa(3000psig)的压力和 0. I-IOhf1 的液体时空速(LHSV)。如本领域所理解的，液体时空速(LHSV，以单位hr—1表示)为催化剂床上的体积液体流率除以床体积，表示每小时处理的当量催化剂床体积的液体。LHSV与反应器停留时间的倒数密切相关。 合适的加氢处理催化剂包含在耐熔无机氧化物载体上的选自镍、钴、钨、钼及其混合物的金 jM ο
如上所述，SHC方法有利地与SDA综合，其中由该方法生产的DAO通过SHC反应区以提升。再循环液体产物，例如SHC瓦斯油的再循环部分与SHC浙青的再循环部分的组合有利地降低SHC催化剂消耗需求，同时显著水平地将DAO和通常重质烃原料转化成更高价值产物。根据典型实施方案，重质烃原料在SHC反应区中完全或基本完全(例如以至少95% 总转化率)转化成沸点温度为538°C (1000° F)或更低的烃。基于“单程”向这些烃的转化率水平通常为至少75 %，通常至少85 %，通常至少90 %。其所有或一部分可作为重质烃原料的组分再循环至SHC反应区的典型SHC浙青料流可例如由SHC高压分离器塔底液体的真空塔蒸馏获得。特别是，该真空塔蒸馏产生相对于供入该塔中的分离器塔底液体的较低沸点SHC瓦斯油(例如SHC VG0)和较高沸点SHC浙青，其通常作为与固体颗粒组合的淤浆得到。因此，在典型实施方案中，较高沸点SHC流出物馏分本身以具有离开热高压分离器的固体颗粒物的淤浆形式作为塔底液体被回收。一部分该塔底料流可直接再循环至SHC反应器或反应区，同时可使用真空分馏将未再循环的部分分馏以获得如上所述其所有或一些可再循环至SHC反应器的SHC瓦斯油，和较重SHC浙青。与SHC瓦斯油一样，所有或一部分SHC浙青也可再循环至SHC反应器或反应区。在具体实施方案中，SHC的重质烃原料包含(i)SHC高压分离器塔底液体的再循环部分，(ii)SHC 瓦斯油的再循环部分，和(iii) SHC浙青的再循环部分作为再循环组分，其中(ii)和(iii) 由SHC高压分离器塔底液体的未再循环部分分馏获得。通过将所述SHC流出物闪蒸分离或分馏作为较高沸点组分回收的典型SHC浙青将包含或基本由沸点在大于482°C (900° F)，通常大于538 °C (1000° F)，通常大于 5930C (1100° F)的温度下的烃组成。尽管本发明的方面与由SHC浙青再循环至SHC反应器或反应区获得的优点，特别是关于催化剂补充需求方面的优点相关，通常需要将SHC浙青的未再循环部分作为含固体颗粒的拖曳料流(drag stream)除去。这防止不想要的固体和其他污染物聚集至不可接受的高水平。在典型方法中，颗粒拖曳料流代表小于70 %，通常小于50%，通常小于25%由SHC高压分离器塔底馏出物的真空塔蒸馏得到的总SHC浙青料流。这些固体颗粒的吹扫速率相当于相关的催化剂补充速率，其相当地小于使用SHC，但没有DAO作为重质烃原料组分，任选与其他上述再循环液体产物组合常规处理真空塔蒸馏塔残油中所需的那些。因此，本发明涉及上述提升重质烃原料，尤其是包含DAO的那些的总精炼厂流程图或方法。由于液体产物如SHC瓦斯油和SHC浙青，或这些料流的部分的再循环，基本所有净产物为馏出物或焦炭，其中产生相对次要量低价值的SHC瓦斯油和SHC浙青。根据本发明的典型实施方案，馏出物产物(例如如上所述加氢处理的馏出物)的收率占SHC工艺收率的至少80% (例如80-99% )，通常占该收率的至少85% (例如85-95% )。本发明的其他方面涉及使用如上所述SHC方法制备合成原油或合成原油共混组分。该方法包括使衍生自溶剂脱浙青的DAO通过，其中该方法与如上所述加氢处理器任选综合。取决于用于下游处理SHC流出物的分馏条件，可得到具有基本所有沸点在馏出物范围内或较低的烃的SHC馏出物。在典型实施方案中，小于10重量％，通常小于5重量％的 SHC馏出物为沸点在大于343°C (650° F)的温度下的烃。本文所述综合的SDA/SHC方法可进一步与原油分馏综合，使得将来自原油常压蒸馏塔的直馏馏出物与SHC馏出物一起加氢处理。然后可进行在分离真空蒸馏塔中将来自该蒸馏塔的塔底产物分馏以获得VGO和/或真空残渣(或残油)，使其进入如上所述SDA萃取器以提供用于SHC的重质烃原料中的DA0。阐述进行上述方法的具体实施方案的典型工艺流程图描绘于附图中。应当理解图代表本发明和/或涉及的原理的阐述。如具有本公开内容知识的本领域技术人员容易了解的，根据本发明各个其他实施方案的方法具有由具体原料、产物和产物质量规格所部分决定的构型、组分和操作参数。根据图中所阐述的实施方案，淤浆加氢裂化(SHC)反应器或反应区20被并入精炼厂流程图中。该反应区的重质烃原料1为以下的组合(i)溶剂脱浙青方法30生产的脱浙青油(DA0)2，(ii)作为塔底液体产物8由热高压分离器(HHPS)60得到的液体的再循环部分(与固体颗粒组合)3，(iii)作为SHC真空蒸馏塔70的较重沸点馏分或塔底产物得到的SHC浙青料流4的再循环部分9，和(iv)作为较轻沸点馏分或塔顶产物由该塔得到的 SHCVGO料流5的再循环部分17。因此，(iii)和(iv)由在真空蒸馏塔70中HHPS60的塔底液体产物8的未再循环部分6的分馏获得。作为SHC反应器或反应区20的重质烃原料1的组分，DAO料流2作为溶剂萃取产物由上游溶剂脱浙青(SDA)方法30获得，所述方法还产生SDA浙青料流7。图中所述SDA/ SHC方法还被并入总精炼厂工艺流程图中，其中SDA方法30的进料料流包含通常含有沸点为566°C (1050° F)以上(即具有分馏点温度)的烃的来自原油真空塔或塔40的真空塔残留物料流(或残油)10。如图所示，常压塔80产生在真空塔40中分馏的通常分馏点温度为343°C(650° F)的常压残留物或拔顶油料流11。因此，SHC方法以综合方式用于提升来自溶剂脱浙青方法30的DAO料流2，如上所述，相对于其他转化方法，将其在SHC反应器或反应区中有效处理。然后使总SHC流出物料流13经受下游分离/分馏操作以回收提升的产物，除去浙青并使中间体再循环。根据图中所述实施方案，使用热高压分离器(HHPS)60将总SHC流出物料流13分离以回收通常沸点在石脑油以上的范围内的SHC馏出物14。然后在通常作为真空塔操作的SHC分馏塔70中将由SHC流出物料流13，特别是HHPS 60的塔底物回收的较高沸点馏分8的未再循环部分6 分馏。SHC分馏塔将SHC VGO料流5与SHC浙青料流4分离，其中料流5和4的部分17和 9分别再循环返回至SHC反应区20。如上所述再循环料流17、9在使催化剂需求最小方面对SHC方法有利。将SHC浙青料流4的未再循环部分16作为含固体颗粒的拖曳料流除去以防止过量杂质聚集。将除去的固体颗粒(例如催化剂)用新鲜补充的催化剂(未显示) 置换，其中固体颗粒的补充(和除去)速率通常表示小于25%的SHC浙青料流4中固体颗粒流率。也除去SHC VGO料流5的未再循环部分18。任选，重质烃原料1还可包括例如含有沸点为343°C (650° F)-566°C (1050° F) 的烃的来自真空塔40的VGO馏分19。可任选将此VGO馏分19直接供入馏出物加氢处理方法50中。任选用作加氢处理方法50的增量原料的其他料流为作为在原油常压塔或塔80中分馏的原油料流12的馏出物馏分得到的直馏馏分21。可加氢处理的另一料流为来自SHC 真空蒸馏塔70的一部分SHC VGO料流5或18，即SHC VGO加氢处理器进料流22。因此， SHC馏出物14，任选与这些料流19、21或22中任何组合或所有，用于获得作为总方法产物， 具有如上所述降低的氮化合物和硫化合物杂质和/或API比重的加氢处理馏出物15，其可用作合成原油的共混组分。
在图中所述总综合SDA/SHC方法中，SDA方法30有利地以高DAO回收率操作，其中DAO不可使用常规固定床或沸腾床加氢处理经济地处理。而且，SDA方法30与SHC综合生产浙青料流7、16和加氢处理的馏出物15的基本净产物。如从本说明书所了解的，本发明的全部方面涉及溶剂脱浙青和淤浆加氢裂化的综合以使精炼厂操作最佳化。鉴于本公开内容，可以看出可实现几个优点并可获得其他有利的结果。鉴于本公开内容，本领域技术人员将认识到本文所公开的方法对任何大量综合SHC方法的适用性。还将理解可在以上方法中作出各种变化而不偏离本公开内容的范围。
权利要求
1.一种制备淤浆加氢裂化(SHC)馏出物的综合方法，所述方法包括a)使包含脱浙青油(DAO)的重质烃原料在氢气存在下通过SHC反应区以提供SHC流出物；和b)从所述SHC流出物中回收所述SHC馏出物。
2.根据权利要求1的方法，其还包括在步骤(a)以前使真空蒸馏塔残留物经受在溶剂的存在下溶剂脱浙青(SDA)以得到所述DAO和SDA浙青。
3.根据权利要求1或2的方法，其中所述重质烃原料还包含至少一种由所述SHC流出物中回收并再循环至所述SHC反应区的液体产物。
4.根据权利要求3的方法，其中所述液体产物选自SHC高压分离器塔底液体、SHC瓦斯油、SHC浙青、其再循环部分、以及它们的组合。
5.根据权利要求4的方法，其中所述重质烃原料还包含由SHC高压分离器塔底液体的真空塔蒸馏获得的SHC瓦斯油的再循环部分和SHC浙青的再循环部分。
6.根据权利要求4的方法，其中所述液体产物包含(i)SHC高压分离器塔底液体的再循环部分，(ii)SHC瓦斯油的再循环部分，和(iii)SHC浙青的再循环部分，其中(ii)和(iii) 由所述SHC高压分离器塔底液体的未再循环部分分馏获得。
7.根据权利要求1-6中任一项的方法，其中将所述SHC馏出物作为低沸点组分通过所述SHC流出物的闪蒸分离或分馏而从SHC高压分离器塔底液体中分离。
8.根据权利要求1-7中任一项的方法，其中所述重质烃原料还包含由SHC高压分离器塔底液体的真空塔蒸馏获得的SHC浙青，并且其中将所述SHC浙青的未再循环部分作为固体颗粒拖曳料流除去。
9.根据权利要求1-8中任一项的方法，其中所述SHC反应区中所述重质烃原料向沸点温度为538°C (1000° F)或更低的烃的单程转化率为至少90%。
10.一种通过将溶剂脱浙青和淤浆加氢裂化(SHC)综合而制备馏出物烃的方法，所述方法包括a)使包含SHC瓦斯油的再循环部分、SHC浙青的再循环部分、由溶剂脱浙青得到的脱浙青油和固体颗粒的淤浆在氢气存在下通过SHC反应区以提供SHC流出物；b)由所述SHC流出物的闪蒸分离回收所述馏出物烃和SHC高压分离器塔底液体；c)使第一部分所述SHC高压分离器塔底液体再循环至所述SHC反应区；d)在SHC真空蒸馏塔中将第二部分所述SHC高压分离器塔底液体分馏以提供分别作为重馏分和轻馏分的所述SHC浙青和所述SHC瓦斯油；e)使所述SHC瓦斯油的所述再循环部分和所述SHC浙青的所述再循环部分再循环至所述SHC反应区；和f)将所述SHC浙青的未再循环部分作为固体颗粒拖曳料流除去。
全文摘要
公开了制备淤浆加氢裂化(SHC)馏出物的综合淤浆加氢裂化(SHC)和焦化方法。典型方法包括使在溶剂脱沥青(SDA)方法中生产的包含脱沥青油(DAO)，任选与再循环SHC瓦斯油和再循环SHC沥青，和固体颗粒的淤浆在氢气存在下通过SHC反应区以获得SHC馏出物。SHC瓦斯油和沥青从SHC流出物中的回收和再循环改善至石脑油和馏出物产物的总转化率并降低催化剂需求。
文档编号C10G69/02GK102216432SQ200980145007
公开日2011年10月12日 申请日期2009年10月6日 优先权日2008年11月15日
发明者J·F·麦吉, L·J·鲍尔, M·瑟班, R·S·海兹曼 申请人:环球油品公司