渣油加氢裂化和溶剂脱沥青的整合的制作方法
【技术领域】
[0001]本文中公开的实施方式总体涉及加氢转化方法，包括渣油和其他重质烃馏分加氢裂化方法。更具体地说，本文中公开的实施方式涉及渣油烃原料的加氢裂化，未转化的渣油烃原料的溶剂脱沥青，在单独的渣油加氢裂化单元中处理所生成的加氢裂化的脱沥青油，和在单独的渣油加氢裂化单元中处理来自溶剂脱沥青单元的沥青。
【背景技术】
[0002]随着全世界对汽油和其他轻质精炼产品的需求稳定增长，对于将高沸点化合物转化为较低沸点的化合物已有明显的趋势。为了满足馏分燃料日益增加的需求，精炼人员已经研究出各种反应器，例如加氢裂化反应器、渣油脱硫单元(RDS)和溶剂脱沥青(SDA)单元，以将渣油、减压瓦斯油(VGO)和其他重油原料转化为航空燃料和柴油燃料。
[0003]已经开发了对重质原料表现出优异的馏分选择性、合理的转化活性和稳定性的催化剂。然而，通过所述各种方法可得到的转化速率有限。例如，RDS单元单独可从高硫渣油产生1?丨％硫的燃料，但是转化率通常限于约35%至40%。其他方法已经提出利用SDA单元将渣油进料溶剂脱沥青并只在渣油加氢裂化单元(RHU)中处理所述脱沥青油。此外，其他方法在SDA单元中处理出自RHU的未转化的减压渣油并将脱沥青油(DAO)再循环回到RHU的前端。别的其它方法提议在RHU中直接处理SDA沥青。虽然如此，仍然需要实现高度烃转化和除硫的经济方法。
【发明内容】
[0004]在一个方面，本文中公开的实施方式涉及一种渣油烃升级的方法。所述方法可以包括以下步骤:使渣油烃馏分和氢气在第一沸腾床加氢转化反应器系统中与第一加氢转化催化剂接触；从所述第一沸腾床加氢转化反应器系统回收第一流出物；使减压渣油馏分溶剂脱沥青以产生脱沥青油馏分和沥青馏分；使所述脱沥青油馏分和氢气在第二加氢转化反应器系统中与第二加氢转化催化剂接触；从所述第二加氢转化反应器系统回收第二流出物；以及在共用的分馏系统中分馏来自所述第一沸腾床加氢转化反应器系统的所述第一流出物和来自所述第二加氢转化反应器系统的所述第二流出物以回收一种或多种烃馏分和所述减压渣油馏分。
[0005]在另一个方面，本文中公开的实施方式涉及一种渣油烃升级系统。所述系统可以包括下列:第一沸腾床加氢转化反应器系统，用于使渣油烃馏分和氢气与第一加氢转化催化剂接触以产生第一流出物；溶剂脱沥青单元，用于使减压渣油馏分溶剂脱沥青以产生脱沥青油馏分和沥青馏分；第二加氢转化反应器系统，用于使所述脱沥青油馏分和氢气与第二加氢转化催化剂接触以产生第二流出物；以及分馏单元，用于分馏所述第一流出物和所述第二流出物以回收一种或多种烃馏分和所述减压渣油馏分。
[0006]在另一个方面，本文中公开的实施方式涉及一种渣油烃升级系统。所述系统可以包括下列:第一沸腾床加氢转化反应器系统，用于使渣油烃馏分和氢气与第一加氢转化催化剂接触以产生第一流出物；溶剂脱沥青单元，用于使减压渣油馏分溶剂脱沥青以产生脱沥青油馏分和沥青馏分；第二加氢转化反应器系统，用于使所述脱沥青油馏分和氢气与第二加氢转化催化剂接触以产生第二流出物；和分离器，用于分离所述第一流出物和所述第二流出物的合并馏分以回收液体馏分和蒸气馏分；分馏单元，用于分馏所述液体以回收所述减压渣油馏分；第三加氢转化反应器系统，用于使所述蒸气馏分与第三加氢转化催化剂接触以产生第三流出物；以及分馏单元，用于分馏所述第三流出物以回收一种或多种烃馏分。
[0007]在另一个方面，本文中公开的实施方式涉及一种渣油烃升级系统。所述系统可以包括下列:第一沸腾床加氢转化反应器系统，用于使渣油烃馏分和氢气与第一加氢转化催化剂接触以产生第一流出物；溶剂脱沥青单元，用于使减压渣油馏分溶剂脱沥青以产生脱沥青油馏分和沥青馏分；第二加氢转化反应器系统，用于使所述脱沥青油馏分和氢气与第二加氢转化催化剂接触以产生第二流出物；和第一分馏单元，用于分馏所述第一流出物和所述第二流出物以回收一种或多种烃馏分和所述减压渣油馏分；第三沸腾床加氢转化反应器系统，用于使所述沥青馏分和氢气接触以产生第三流出物；分离器，用于分离所述第三流出物以及回收液体馏分和蒸气馏分；第二分馏单元，用于分馏所述液体以回收所述减压渣油馏分；第四加氢转化反应器系统，用于使所述蒸气馏分与第四加氢转化催化剂接触以产生第四流出物；以及第三分馏单元，用于分馏所述第四流出物以回收一种或多种烃馏分。
[0008]其他方面和优点从以下的描述和所附的权利要求中将是显而易见的。
【附图说明】
[0009]图1是根据本文中公开的实施方式，渣油烃原料升级方法的简化工艺流程图。
[0010]图2是根据本文中公开的实施方式，在渣油烃原料升级方法中使用整合的加氢处理反应器系统的方法的简化工艺流程图。
[0011]图3是根据本文中公开的实施方式，在渣油烃原料升级方法中使用整合的加氢处理反应器系统的方法的简化备选工艺流程图。
【具体实施方式】
[0012]在一个方面，本文中的实施方式总的涉及加氢转化方法，包括加氢裂化渣油和其他重质烃馏分的方法。更具体地说，本文中公开的实施方式涉及渣油烃原料的加氢裂化，未转化的渣油烃原料的溶剂脱沥青，在单独的渣油加氢裂化单元中处理所生成的加氢裂化的脱沥青油，和在单独的渣油加氢裂化单元中处理来自溶剂脱沥青单元的沥青。
[0013]本文中公开的加氢转化方法可以用于在升高的温度和压力条件下以及在氢气和一种或多种加氢转化催化剂存在下使渣油烃原料反应，以将所述原料转化为污染物(例如硫和/或氮)水平降低的较低分子量产物。加氢转化方法可以包括，例如，氢化、脱硫、脱氮、裂化、转化、脱金属、以及去除金属、去除康拉逊残碳(Conradson Carbon Residue) (CCR)或沥青质等等。
[0014]在本文中使用时，涉及渣油烃的渣油烃馏分或类似的术语被定义为沸点或沸程超过约340°C的烃馏分，但是也可以包括整体重质原油处理。可以用于本文中公开的方法的渣油烃原料可以包括各种精炼和其他烃流，例如石油常压或减压渣油、脱沥青油、脱沥青的沥青(deasphalter pitch)、加氢裂化常压塔或减压塔塔底馏分、直馏减压瓦斯油、加氢裂化减压瓦斯油、流体催化裂化(FCC)淤浆油、来自沸腾床加氢裂化法的减压瓦斯油、页岩成油、煤成油、沥青砂沥青、妥尔油、生物来源的原油、黑油、以及其他类似烃流、或这些的组合，其各自可以是直馏、加工得到、加氢裂化、部分脱硫和/或部分脱金属的流。在一些实施方式中，渣油烃馏分可以包括标准沸点为至少480°C、至少524°C或至少565°C的烃。
[0015]现在参考图1，渣油烃馏分(渣油)10和氢气21可以进给到沸腾床反应器系统42，所述沸腾床反应器系统可以包括一个或多个串联或并联排列的沸腾床反应器，其中所述烃和氢气与加氢转化催化剂接触，使至少一部分所述渣油与氢气反应以形成轻质烃、将渣油中包含的金属脱去、除去康拉逊残碳或以其它方式将所述渣油转化为有用的产物。
[0016]沸腾床反应器42中的反应器可以在约380°C至约450°C范围内的温度、约70巴绝压至约170巴绝压范围内的氢分压、和约0.2h 1至约2.0h 1范围内的液时空速(LHSV)下运行。在所述沸腾床反应器内，所述催化剂可以是返混的并通过液体产物的再循环保持无规运动。这可以通过首先分离再循环油与气态产物而实现。所述油然后可以通过外部的栗，或如示出的，通过安装在反应器底盘中的具有叶轮的栗进行再循环。
[0017]取决于所处理的原料，在沸腾床反应器系统42中的目标转化率可以在约30wt%至约75wt%的范围内。在任何情况下，目标转化率应该保持在低于沉积物形成变得过多并从而阻止运行连续性的水平。除了所述渣油烃转化为轻质烃之外，硫去除率可以在约40wt%至约65界1:%范围内，金属去除率可以在约40界1:%至65wt%范围内，和康拉逊残碳(CCR)去除率可以在约3(^1:%至约6(^1:%范围内。
[0018]反应器严苛度可以定义为装载在所述一个或多个沸腾床加氢裂化反应器中的催化剂以华氏度计的催化剂平均温度乘以所述沸腾床加氢裂化反应器以巴绝压计的平均氢分压并除以所述沸腾床加氢裂化反应器中的LHSV。所述沸腾床反应器系统42的反应器严苛度可以在约105，000° F.巴绝压.小时至约446，000° F.巴绝压.小时的范围内。
[0019]在沸腾床反应器系统42中转化之后，所述部分转化的烃可以作为混合气/液流出物经由流送管线44回收并进给到分馏系统46以回收一种或多种烃馏分。正如所示，分馏系统46可以用于回收含有轻质烃气体和硫化氢(H2S)的尾气48、轻质石脑油馏分50、重质石脑油馏分52、煤油馏分54、柴油馏分56、轻质减压瓦斯油馏分58、重质瓦斯油馏分60和减压渣油馏分62。在一些实施方式中，减压渣油馏分62可以再循环供进一步处理，例如到溶剂脱沥青(SDA)单元12、沸腾床反应器系统42、或下面论述的其他反应单元70、20。当减压渣油馏分62被送到SDA单元12时，一部分所述重质瓦斯油馏分60也可以传递到SDA单元12。
[0020]分馏系统46可以包括，例如，高压高温(HP/HT)分离器以将流出蒸气与流出液体分离。分离的蒸气可以沿气体冷却、提纯和再循环气体压缩的路径传递，或可以单独的或与外来的馏分和/或在所述加氢裂化过程中产生的馏分组合，首先通过整合