用于回收和混合加氢处理的烃和组合物的方法和装置的制造方法_2

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料管线20中的加氢裂化进料流。管线20中的加氢裂化进料流可通过换热器以及在火焰加热器22中加热,并供入加氢裂化反应器24中。
[0040]在一个方面中,本文所述的方法和装置特别可用于加氢裂化含烃原料。示意性的烃原料包括具有在高于550° F(288°C )下沸腾的组分如常压瓦斯油,在600° F(315°C )至1050° F(565°C )之间沸腾的真空瓦斯油(VGO)、脱沥青油、焦化器馏出物、直馏物、热解衍生油、高沸点合成油、循环油、加氢裂化进料、催化裂化器馏出物、在650° F(343°C)下或高于650° F(343°C)下沸腾的常压残留物和在高于950° F(510°C )下沸腾的真空残留物的含烃料流。
[0041 ] 在加氢处理单元中发生的加氢处理可为加氢裂化或氢化处理。加氢裂化是指烃在氢气存在下裂化成较低分子量烃的方法。加氢裂化是加氢处理单元12中的优选方法。因此,术语“加氢处理”包括此处的术语“加氢裂化”。加氢裂化也包括淤浆加氢裂化,其中将残余进料与催化剂和氢气混合,从而制得淤浆并将其裂化成较低沸点的产物。
[0042]加氢裂化反应器24可为固定床反应器,其包括一个或多个容器、处于各容器中的单个或多个催化剂床,和处于一个或多个容器中的氢化处理催化剂和/或加氢裂化催化剂的各种组合。可设想加氢裂化反应器24在其中液态烃进料的体积大于氢气体积的连续液相中操作。加氢裂化反应器24也可在常规连续气相、移动床或流化床加氢裂化反应器中操作。
[0043]加氢裂化反应器24可提供至少20体积%,通常大于60体积%的烃进料至沸点低于柴油分馏点的产物的总转化率。加氢裂化反应器可在大于50体积%的进料部分转化率或者至少90%的进料完全转化率下进行,基于总转化率。加氢裂化反应器可在温和加氢裂化条件下操作,这提供了 20-60体积%,优选20-50体积%的烃进料至沸点低于柴油分馏点的产物的总转化率。
[0044]加氢裂化反应器24中的第一容器或床可包括在加氢裂化反应器24中的随后容器或床中用加氢裂化催化剂加氢裂化烃进料之前用于使该烃进料饱和、脱金属、脱硫或脱氮的氢化处理催化剂。如果加氢裂化反应器为温和加氢裂化反应器,其可包含数个氢化处理催化剂床,随后为较少的加氢裂化催化剂床。
[0045]如果希望温和加氢裂化获得中间馏出物和汽油的平衡,则加氢裂化催化剂可使用与一种或多种第VIII族或第VIB族金属氢化组分组合的无定形二氧化硅-氧化铝碱或低水平沸石碱。在另一方面中,当在转化产物中,中间馏出物显著优先于汽油生产时,可在第一加氢裂化反应器24用通常包含任何其上沉积有第VIII族金属氢化组分的晶态沸石裂化碱的催化剂实施部分或完全加氢裂化。其他氢化组分可选自第VIB族,其与沸石碱一起引入。
[0046]沸石裂化碱有时在本领域称为分子筛,且通常由二氧化硅、氧化铝和一种或多种可交换的阳离子如钠、镁、钙、稀土金属等构成。其进一步的特征在于4-14埃(101°米)的较均一直径的晶体孔。优选使用具有3-12的较高二氧化硅/氧化铝摩尔比的沸石。见于自然界中的合适沸石包括例如丝光沸石、辉沸石、片沸石、镁碱沸石、环沸石、菱沸石、毛沸石和八面沸石。合适的合成沸石包括例如B、X、Y和L晶体类型,例如合成八面沸石和丝光沸石。优选的沸石为具有8-12埃(10 米)晶体孔直径的那些,其中二氧化硅/氧化铝摩尔比为4-6。落入该优选组的沸石的一个实例为合成Y分子筛。
[0047]天然沸石通常呈钠形式、碱土金属形式或混合形式。合成沸石几乎总是首先以钠形式制备。在任何情况下,对作为裂化碱的用途而言,优选大部分或所有起初沸石单价金属与多价金属和/或与铵盐离子交换,随后加热以分解与沸石缔合的铵离子,从而在其位置处留下氢离子和/或交换位点,其通过进一步移除水而实际上脱除阳离子。该特性的氢或“脱除阳离子的” Y沸石更具体地描述于US3,130,006中。
[0048]混合多价金属-氢沸石可通过首先与铵盐离子交换,然后与多价金属盐部分交换回,然后煅烧而制备。在一些情况下,如在合成丝光沸石的情况下那样,氢形式可通过对碱金属沸石进行直接酸处理而制备。在一个方面中,优选的裂化碱为基于初始离子交换容量缺少至少10%,优选至少20%金属阳离子的那些。在另一方面中,所需和稳定的沸石类别为其中至少20%的离子交换容量由氢离子满足的那些。
[0049]在本发明的优选加氢裂化催化剂中用作氢化组分的活性金属为第VIII族的那些,即铁、钴、镍、钌、铑、钯、锇、铱和铂。除这些金属之外,也可与其一起使用的其他助催化剂,包括第VIB族金属,例如钼和钨。所述催化剂中的氢化金属的量可在宽范围内变化。泛泛地说,可使用0.05-30重量%之间的任意量。在贵金属的情况下,通常优选使用0.05-2
重量%。
[0050]引入氢化金属的方法是使碱材料与所需金属的合适化合物的水溶液接触,其中所述金属以阳离子形式存在。在添加所选的氢化金属之后,然后将所得催化剂粉末过滤,干燥,在需要的话添加润滑剂、粘合剂等下造粒,并在空气和例如700° F(371°C)至1200° F^48°C)的温度下煅烧,从而活化催化剂并分解铵离子。或者,可首先将碱组分造粒,随后添加氢化组分并通过煅烧活化。
[0051]前述催化剂可以以未稀释形式使用,或者可将粉末状催化剂与5-90重量%比例的其他较低活性的催化剂、稀释剂或粘合剂如氧化铝、二氧化硅凝胶、二氧化硅-氧化铝共凝胶、活性粘土等混合并共造粒。这些稀释剂可原样使用或者其可包含较小比例的附加氢化金属,如第VIB族和/或第VIII族金属。其他金属促进的加氢裂化催化剂也可用于本发明的方法中,其包含例如磷酸招(aluminophosphate)分子筛、晶态娃酸络(chromosilicate)和其他晶态硅酸盐。晶态硅酸铬更充分地描述于US4,363,718中。
[0052]在一种方法中,加氢裂化条件可包括550 ° F(290°C )至875 ° F(468 °C ),优选 650 ° F(343 0C )至 833 ° F(445 V )的温度、700psig(4.8MPa)(表压)至3000psig(20.7MPa)(表压)的压力,1.0小时1至小于2.5小时1的液时空速和2,500scf/bbl (42INmVm3)油至15,000scf/bbl (2,527Nm3/m3)油的氢气速率。如果希望温和加氢裂化,则条件可包括 600° F (315。。)至 825。F (441。。)的温度、800psig (5.5MPa)(表压)至2000psig(13.8MPa)(表压)或更通常地,100psig(6.9MPa)(表压)至 1600psig(ll.0MPa)(表压)的压力,0.5-2小时1,优选0.7-1.5小时1的液时空速(LHSV),和2,500scf/bbl (42lNm3/m3)油至 10,000scf/bbl (1,685Nm3/m3)油的氣气速率。
[0053]加氢裂化流出物从加氢裂化反应器24中排出,并在加氢裂化流出物管线26中输送。加氢裂化流出物包含将变得较冷的加氢裂化流出物料流和较热的加氢裂化流出物料流的物料。加氢裂化单元可包括一个或多个用于将加氢裂化流出物料流分离成冷加氢裂化流出物料流和热加氢裂化流出物料流的分离器。
[0054]在一个方面中,在进入热分离器30之前,加氢裂化流出物管线26中的加氢裂化流出物可与管线20中的待冷却的加氢裂化进料流热交换。所述热分离器将加氢裂化流出物分离,从而提供顶部管线32中的包含一部分冷加氢处理流出物料流的汽状含烃热分离器顶部料流,和底部管线34中的包含一部分冷加氢处理流出物料流和另一部分热加氢处理流出物料流的液态含烃热分离器底部料流。加氢裂化段12中的热分离器30与加氢裂化反应器24下游连通。热分离器30在350° F(177°C)至700° F(371°C )下操作,优选在450° F(232°C)至600° F(315°C )下操作。由于中间设备的压降,热分离器30可在比加氢裂化反应器24稍低的压力下操作。所述热分离器可在493psig(3.4MPa)(表压)至2959psig(20.4MPa)(表压)的压力下操作。
[0055]在进入冷分离器36之前,可将顶部管线32中的汽状含烃热分离器顶部料流冷却。由于反应在其中从进料中移除氮、氯和硫的加氢裂化反应器24中进行,因此形成氨和硫化氢。在特征温度下,氨与硫化氢组合,从而形成硫氢化铵,且氨与氯组合,从而形成氯化铵。各化合物具有特征升华温度,这可允许所述化合物涂布设备,特别是热交换设备,从而损害其性能。为了防止硫氢化铵或氯化铵盐在输送热分离器顶部料流的管线32中的该沉积,可在管线32中温度高于任意化合物的特征升华温度的点的上游向管线32中引入适量的洗水(未示出)。
[0056]冷分离器36用于将加氢裂化流出物中的氢气与烃分离,从而在顶部管线38中再循环至加氢裂化反应器24中。汽状含烃热分离器顶部料流可在冷分离器36中分离,以提供顶部管线38中的包含富氢气流的汽状冷分离器顶部料流和底部管线40中的包含一部分冷加氢裂化流出物料流的液体冷分离器底部料流。因此,冷分离器36与热分离器30的顶部管线32和加氢裂化反应器24下游连通。冷分离器36可在100° F(38°C )至150。F(66°C ),合适地在115° F(46°C )至145° F(63°C )和由于中间设备的压降而正
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