通过整合减压蒸馏与溶剂脱沥青来提高燃料产量的制作方法
【专利说明】通过整合减压蒸馏与溶剂脱沥青来提高燃料产量 夺叉引用的相关申请
[0001] 本申请依据35U.S.C. § 119(e)要求2013年2月25日提交的美国临时专利申请 第61/769062号、和2013年3月13日提交的美国临时专利申请第61/780678号的权益，通 过引用如同其完全在此阐述地将其全部内容并入本文。
技术领域
[0002] 本发明涉及减压蒸馏与溶剂脱沥青的整合以提高燃料的产量。
【背景技术】
[0003] 原油含有杂原子、聚芳族（polyaromatic)分子，其包括化合物例如硫、氮、镍、隹凡 和其它化合物，其量能够不利地影响原油馏分的炼油厂处理。轻质原油或冷凝物的硫浓度 低至0.01重量％ (W%)。与之相比，重质原油和重质石油馏分的硫浓度高达5-6W%。类 似地，原油中的氮含量范围可在0. 001-1. 0W%。这些杂质必须在精制过程中除去，以符合 针对最终产品（例如汽油、柴油、燃料油）或中间精制物流而制定的环境规范，该中间精制 物流待被处理以用于进一步提质（upgradubg)，例如异构化或重整。此外，已知污染物例如 氮、硫和重金属使催化剂失活或中毒，因此必须除去。
[0004] 性质上为固体且包括存在于较小芳族化合物和树脂分子的溶液中的多核芳族化 合物的沥青质，也以不同的量存在于原油和重质馏分中。沥青质不会存在于所有的冷凝物 或存在于轻质原油中；然而，它们以相对大量存在于重质原油和石油馏分中。沥青质浓度定 义为通过向原料添加正链烷烃溶剂来沉淀的沥青质的量。
[0005] 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、丁烷和硫化氢的酸气，石脑油（典型沸点范围：36-180°C)，煤油（典型沸点范围： 180-240°C)，瓦斯油（典型沸点范围：240-370°C)和常压渣油（其为沸点高于瓦斯油的烃 馏分）。基于炼油厂的配置，来自常压蒸馏塔的常压渣油或是用作燃料油，或是被送至减压 蒸馏单元。来自减压蒸馏的主要产物是减压瓦斯油（典型沸点范围：370-520°C)和减压渣 油，其包括沸点高于减压瓦斯油的烃。
[0006] 减压蒸馏是将常压渣油（AR)物理分离为减压瓦斯油（VG0)和减压渣油（VR)的非 常经过证实的技术。对源自原油或其它天然来源例如页岩油、沥青（bitumen)和焦油砂的 石脑油、煤油和瓦斯油物流处理以将超过针对最终产物（一种或多种）所设定的规格的污 染物例如硫除去。加氢处理是用于除去这些污染物的最常规的精制技术。在加氢裂化单元 中处理减压瓦斯油以得到汽油和柴油，或者在流化催化裂化（FCC)单元中进行处理以主要 产生汽油，和作为副产物的轻质循环油（LC0)和重质循环油（HC0)，前者用作柴油池或燃料 油中的共混组分，后者被直接送入燃料油池。
[0007] 按照惯例，油品炼油厂采用溶剂脱沥青（SDA)工艺以用来从渣油原料中萃取有价 值的组分，所述渣油原料是作为精制原油的副产物产生的重质烃。将经萃取的组分进料回 炼油厂，其中将其转化成有价值的较轻馏分，例如汽油、柴油或润滑油。可以用于SDA工艺 中的合适的渣油原料包括例如常压塔底产物、减压塔底产物、原油、拔顶原油、煤馏油萃取 物、页岩油和从焦油砂回收的油。
[0008] 溶剂脱沥青（SDA)用于根据渣油的分子类型对渣油进行物理分离。图1中显示了 典型的SDA流程方案。关键容器是萃取器，在其中发生脱沥青油（DA0)和沥青（pitch)的分 离。在典型的SDA过程中，将轻质烃溶剂添加到来自炼油厂的渣油进料中，并在可称为沥青 质分离器的容器中处理。使用的常规溶剂包括轻质石蜡溶剂。轻质石蜡溶剂的实例包括， 但不限于，丙烷、丁烧、异丁烧、戊烧、异戊烧、新戊烧、己烧、异己烧、庚烷和类似的已知用于 脱沥青的溶剂，及其混合物。在升高的温度和压力下，沥青质分离器中的混合物分离成多个 液体物流，通常为基本上不含沥青质的脱沥青油（DA0)物流，树脂和溶剂，以及沥青质和其 中可能溶解一些DA0的溶剂的混合物。
[0009] 一旦已经除去了沥青质，通常使基本上不含沥青质的DA0物流、树脂和溶剂经历 溶剂回收系统。通过使用超临界分离技术或者通过煮沸出溶剂（通常使用来自火焰加热器 的蒸汽或热油），SDA单元的溶剂回收系统从富溶剂的DA0中萃取溶剂级分。然后将经分离 的溶剂再循环回去以在SDA单元中使用。
【发明内容】
[0010] 本发明的一个实施方案涉及将由加氢裂化单元产生的未转化油馏分再循环的方 法，该方法包括：将常压渣油馏分进料至减压蒸馏单元；在溶剂脱沥青萃取器中处理来自 减压蒸馏单元的减压渣油，以获得脱沥青馏分；在加氢裂化单元中处理脱沥青馏分，以获得 未转化的油馏分和烃产物馏分；并在减压闪蒸器（VF)中处理未转化的油馏分，以获得VF馏 出物馏分和VF塔底馏分，其中所述VF塔底馏分在溶剂脱沥青萃取器中经历额外处理。
【附图说明】
[0011] 图1显示了依照本发明的一个实施方案的典型的溶剂脱沥青流程方案。
[0012] 图2显示了依照本发明的一个实施方案的典型的VDU-SDA-HC流程方案。
[0013] 图3显示了依照本发明的一个实施方案的相对于渣油类型和产率的脱沥青油的 品质。
[0014] 图4显示了依照本发明的一个实施方案的多环芳族化合物的沸点范围；和
[0015] 图5显示了依照本发明的一个实施方案的典型的整合VDU-VF-SDA流程方案的图 解。 示例件实施方案的详细描沭
[0016]DA0的产率由处理原料性质限制所决定，例如下游过程的有机金属的金属含量和 康氏残炭（CCR)。这些限制通常低于在SDA过程中最大可回收的DA0。表1举例说明了依 照本发明的一个实施方案在SDA过程中获得的产率。如果DA0产率能够提高，那么基于渣 油进料的总的有价值的运输燃料产率可提高，并且总的收益率增加。在SDA和随后延迟焦 化结合的情况下将出现类似的益处。相对于热转化，最大化DA0产率使渣油的催化转化最 大化，这在延迟焦化中发生。 表1
[0017] 经回收的脱沥青油（DAO)通常用于下游过程，例如VG0加氢裂化（HC)过程，或者 作为润滑油工厂的原料。在图2中显示了典型的VDU-SDA-HC流程方案。当在HC中处理 DA0时，DA0的产率通常由HC原料品质限制所决定，例如有机金属的金属、康氏残炭（CCR) 和沥青质的浓度。在SDA过程中最大可回收DA0下的DA0产率通常导致高于下游单元原料 品质限制的污染物水平（表1，图3)。
[0018] 当在HC中处理DA0时，最大转化率通常低于处理直馏减压瓦斯油时的转化率，这 是由于处理DA0对于HC催化剂的稳定性的不利的影响。该当处理DA0时降低转化率以保 持HC催化剂稳定性的要求导致显著更高的未转化油（UC0)的产率，所述未转化油具有比运 输燃料例如柴油或汽油显著更低的价值。
[0019] 最大化HC进料转化率以最小化UC0物流，并且最大化HC的收益率将是理想的。 实际上，只有UC0组分的小部分需要净化。这些为存在于UC0中的