溶剂脱沥青与树脂加氢处理的整合的制作方法
【专利摘要】本发明涉及将溶剂脱沥青与树脂加氢处理组合以降低与单独地进行各步骤相关的成本的方法。本发明的整合方法容许将较高产物产率与较低能量和运输成本结合。
【专利说明】溶剂脱沥青与树脂加氢处理的整合
[0001] 相关申请的交叉引用
本申请要求2011年7月29日提交的美国临时专利申请61/513，447号在35U.S.C.§119 (e)下的权益，该专利申请通过引用的方式全文结合到本文中，就如同在本文中充分陈述一样。
[0002]发明领域
本发明涉及结合树脂加氢处理的重油溶剂脱浙青。
[0003]发明背景
传统上，炼油厂采用溶剂脱浙青(SDA)方法来从残油原料中提取有价值的组分，该残油原料为作为精炼原油的副产物而生成的重质烃。将所提取的组分进料回到炼油厂，在其中将它们转化成有价值的较轻级分，诸如汽油。可在SDA方法中使用的合适残油原料例如包括常压塔底残油、真空塔底残油、原油、拔顶原油、煤油提取物、页岩油和从焦油砂中回收的油。
[0004]在典型的SDA方法中，将轻质烃溶剂加到来自炼油厂的残油进料中并在可称作浙青质分离器的设备中加工。常用的溶剂包括轻质石蜡族溶剂。轻质石蜡族溶剂的实例包括但不限于丙烷、丁烷、异丁烷、戊烷、异戊烷、新戊烷、己烷、异己烷、庚烷和在脱浙青中使用的类似已知溶剂及其混合物。在高温和高压下，将在浙青质分离器中的混合物分离成多种液流，典型地有基本不含浙青质的脱浙青油(DAO)、树脂和溶剂的物流，和在其中可溶解一些DAO的浙青质和溶剂的混合物。
[0005]浙青质一旦被除去，则DA0、树脂和溶剂的基本不含浙青质的物流一般进入溶剂回收系统。SDA装置的溶剂回收系统通过通常使用来自火焰加热器的蒸汽或热油煮掉溶剂而从富含溶剂的DAO提取少许溶剂。蒸发的溶剂随后冷凝且再循环回去以便在SDA装置中使用。
[0006]常常有益的是从DAO/树脂产物流分离树脂产物。这一般在从DAO中除去溶剂之前进行。本文使用的“树脂”是指已经从SDA装置中分离并获得的树脂。树脂比脱浙青油致密或重，但比前述浙青质轻。树脂产物通常包含具有高度脂族取代的侧链的更多芳族烃，并且还可包含金属，诸如镍和钒。一般来说，这些树脂包含已经从其中除去浙青质和DAO的材料。
[0007]原油含有包括能不利地影响原油级分的炼制加工的量的诸如硫、氮、镍、钒等的化合物的杂原子稠环芳烃分子。轻质原油或冷凝物具有低到0.01重量％(w%)的硫浓度。相比之下，重质原油和重质石油级分具有高达5-6W%的硫浓度。类似地，原油的氮含量可在
0.001-1.0ff%范围内。这些杂质必须在炼制期间除去以符合针对最终产品(例如，汽油、柴油、燃料油)的确立的环境保护法规或者用于将被加工以便进一步提高品位如异构化或重整的中间精炼物流。另外，已知诸如氮、硫和重金属的污染物使催化剂失活或中毒，因此必须除去。
[0008]本质上为固体且包含存在于较小芳族物和树脂分子的溶液中的稠环芳烃的浙青质也以不同的量存在于原油和重质级分中。浙青质并非存在于所有冷凝物或轻质原油中；而是，它们以相对较大的量存在于重质原油和石油级分中。浙青质为不溶性组分或级分且它们的浓度定义为通过将正构石蜡族溶剂加到原料中沉淀的浙青质的量。
[0009]在典型的炼油厂中，原油首先在常压蒸馏塔中分馏以分离包括甲烷、乙烷、丙烷、丁烷和硫化氢的酸性气体；石脑油(沸点范围:36-180°C );煤油(沸点范围:180-240°C )；瓦斯油(沸点范围:240-370°C)和常压残余物，该常压残余物为沸点高于370°C的烃级分。根据炼油厂的构造，将来自常压蒸馏塔的常压残余物作为燃料油使用或者送到减压蒸馏装置。来自真空蒸馏的主要产物为真空瓦斯油，其包含在370-520°C范围内沸腾的烃；和真空残余物，包含在520°C以上沸腾的烃。
[0010]将得自原油或其他天然来源如页岩油、浙青和焦油砂的石脑油、煤油和瓦斯油物流处理以除去超过最终产物的规格设定的污染物，诸如硫。加氢处理是用于除去这些污染物的最常用的精炼技术。将真空瓦斯油在加氢裂化装置中加工以生成汽油和柴油，或在流化催化裂化(FCC)装置中加工以生成主要的汽油、轻质循环油(LCO)和作为副产物的重质循环油(HCO)，前者作为在柴油池中或在燃料油中的共混组分使用，后者直接送到燃料油池中。
[0011]存在多种对于真空残余物级分的加工选择，包括加氢处理(包括残余物加氢处理和残余物加氢裂化，其包括沸腾床和浆料相型反应器)、焦化、减粘裂化、气化和溶剂脱浙青。溶剂脱浙青(SDA)为根据残余物的分子量分离残余物的充分证明的技术且在商业上在全世界中实施。在该SDA方法中的分离可得到两种或有时三种组分，即，双组分SDA方法或三组分SDA方法。在该SDA方法中，包含约6-8W%的氢的富浙青质级分(浙青)通过在高温和高压下与石蜡族溶剂(碳数为3-8)接触而从真空残余物中分离。包含约9_11W%的氢的回收的脱浙青油级分(DAO)表征为重质烃级分，其不含浙青质分子且可送到其他转化装置如加氢处理装置或流 化催化裂化装置(FCC)以便进一步加工。
[0012]DAO的产率通常通过加工原料性质极限，诸如下游工艺的有机金属的金属(organometallic metal)和康拉逊残炭值(CCR)确定。这些极限通常低于在该SDA方法内的最大可回收DAO(表1和图1)。表1图示在SDA方法中获得的典型产率。如果可以增加DAO产率，则基于残余物进料的总体有价值的运输燃料的产率可增加，且SDA的收益性增强。在SDA随后延迟焦化的组合的情况下将发生相似的益处。最大化DAO产率将使相对于热转化率来讲残余物的催化转化率最大化，其发生在延迟焦化中。
[0013]表1
【权利要求】
1.使溶剂脱浙青的方法，其包括: 将烃油原料引入反应器； 将溶剂引入所述原料； 从所述原料中分离含有浙青质的级分以形成贫浙青质原料； 在树脂回收区中从所述浙青质分离的原料中分离含有树脂的级分以形成贫树脂的原料； 从所述贫树脂原料中分离含有脱浙青油的级分； 将所述树脂回收区与加氢处理工艺整合；和 在所述加氢处理工艺中加氢处理所述含有树脂的级分以产生加氢处理过的残余物产物。
2.权利要求1的方法,其中所述加氢处理工艺在约800-约2500psig的氢分压下进行。
3.权利要求1的方法，其中所述加氢处理工艺在约650-约930°?的温度下进行。
4.权利要求1的方法，其中所述加氢处理工艺使用催化剂进行。
5.权利要求4的方法，其中所述催化剂为金属催化剂。
6.权利要求5的方法，其中所述金属催化剂包含选自铁、镍、钥和钴的一种或多种金属。
7.权利要求1的方法，其中使所述加氢处理过的残余物产物经受另外的分离过程。
8.权利要求7的方法，其中所述另外的分离过程包括产生树脂塔顶物流和树脂塔底物流。
9.权利要求1的方法，其中所述溶剂包括轻质石蜡族溶剂。
10.权利要求9的方法，其中所述轻质石蜡族溶剂为丙烷、丁烷、异丁烷、戊烷、异戊烷、新戊烷、己烷、异己烷、庚烷及其混合物。
11.整合溶剂脱浙青工艺和树脂加氢处理工艺的方法，其包括: 将溶剂加到包含浙青质、树脂和油的重质烃物流中； 从所述重质烃物流中除去所述浙青质以生成基本不含溶剂的浙青质物流和包含所述溶剂、所述树脂和所述油的基本不含浙青质的溶剂溶液； 加热所述溶剂溶液以沉淀所述树脂； 从所述溶剂溶液中分离所述树脂，生成树脂产物和包含所述油和所述溶剂的混合物； 对所述混合物加热以蒸发少许所述溶剂； 从所述混合物中除去蒸发的溶剂级分，留下不含树脂的脱浙青油产物； 加氢处理所述树脂产物以生成残余物产物；和 使所述残余物产物经受其他分离。
12.权利要求11的方法，其中将至少少许所述溶剂从所述树脂产物中除去。
13.权利要求12的方法，其中所述树脂产物包含约50%的树脂和约50%的溶剂。
14.权利要求11的方法，其中所述无树脂的脱浙青油产物在选自加氢处理装置、加氢裂化装置和流化催化裂化装置的产物裂化装置中进一步加工。
15.权利要求11的方法，其中所述无树脂的脱浙青油产物包含约50%的脱浙青油和约50%的溶剂。
16.权利要求11的方法，其中所述溶剂溶液包含约10%的脱浙青油和树脂及约90%的溶剂。
17.权利要求11的方法，其中将所述蒸发的溶剂冷凝，与所述溶剂组合，且加到包含浙青质、树脂和油的所述重质烃物流中。
18.权利要求11的方法，其中在所述SDA装置中使所述残余物产物经受另外的分离步骤。
19.权利要求18的方法，其中所述另外的分离步骤包括产生加氢处理过的树脂塔顶物流和加氢处理过的树脂塔底物流。
20.权利要求11的方法，其中所述溶剂包括轻质石蜡族溶剂。
21.权利要求20的方法，其中所述轻质石蜡族溶剂为丙烷、丁烷、异丁烷、戊烷、异戊烷、新戊烷、己烷、异己烷、庚烷及其混合物。
【文档编号】C10G67/04GK103987813SQ201280047556
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2012年7月29日 优先权日:2011年7月29日
【发明者】D.B.吉利斯, R.克拉克, J.伍德森 申请人:福斯特惠勒（美国）公司