用于处理含有杂质的塑料和/或固体回收燃料热解油的集成方法与流程

文档序号:36505125发布日期:2023-12-28 11:01阅读:126来源:国知局
用于处理含有杂质的塑料和的制作方法

本发明涉及用于处理含有杂质的塑料和/或固体回收燃料(srf)热解油以获得烃流出物的集成方法,所述烃流出物可以通过至少部分地直接并入石脑油或柴油池中或作为蒸汽裂化单元的原料来改质。更具体地,本发明涉及用于处理由塑料废弃物和/或srf的热解获得的原料的方法,以除去至少一些所述原料可能大量含有的杂质,从而对原料进行加氢,以便能够对其进行改质。


背景技术:

0、现有技术

1、由收集和分拣渠道产生的塑料可以经历热解步骤,以尤其获得热解油。这些塑料热解油通常被焚烧以发电和/或用作工业或城市供暖锅炉的燃料。

2、固体回收燃料(srf),也称为“垃圾衍生燃料”或rdf,是为能源回收而准备的固体无害废弃物,无论它们来自家庭和类似废弃物、经济活动废弃物还是建筑和拆除废弃物。srf通常是任何可燃废弃物的混合物,例如废旧轮胎、食品副产物(脂肪、动物粉等)、粘胶和木材废弃物、粉碎机产生的轻质级分(例如来自废旧车辆、电气和电子设备(weee)))、家庭和商业废弃物、各种废弃物回收的残留物,包括某些城市废弃物、塑料废弃物、纺织品和木材等。srf通常含有塑料废弃物。如今,srf主要作为能源回收。它们可以直接用作合并焚烧设施(煤炭和褐煤发电站、水泥厂、石灰窑)或生活废弃物焚烧单元中的化石燃料的替代品,或间接用于专门用于能量回收的热解单元:srf热解油因此通常被燃烧以发电,或甚至用作工业或城市供暖锅炉的燃料。

3、改质塑料和/或srf热解油的另一途径是使用这些热解油作为蒸汽裂化单元的原料以(再)产生烯烃,所述烯烃是某些聚合物的组成单体。然而,塑料废弃物或srf通常是几种聚合物的混合物,例如聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯和聚苯乙烯的混合物。此外,根据用途,塑料除聚合物外还可能含有其它化合物,例如增塑剂、颜料、染料或聚合催化剂残留物,以及来自分拣中心分离操作的其它非常不同的有机和无机杂质,所述操作的选择性可能不是完全的。因此,由塑料或srf热解获得的油包含许多杂质,特别是二烯烃、金属、硅或卤化化合物,尤其是基于氯的化合物,杂元素如硫、氧和氮,以及不溶物,其含量通常高且与蒸汽裂化单元或位于蒸汽裂化单元下游的单元,特别是聚合过程和选择性加氢过程不相容。这些杂质会引起操作性问题,特别是腐蚀、焦化或催化失活问题,或者还有目标聚合物使用中的不相容性问题。二烯烃的存在经常导致热解油不稳定的问题,其特征是形成胶质。热解油中可能存在的胶质和不溶性材料可能会导致方法中的堵塞问题。

4、此外,在蒸汽裂化步骤期间,石油化学所需的轻质烯烃(尤其是乙烯和丙烯)的产率很大程度上取决于送至蒸汽裂化的原料的品质。bmci(矿务局相关指数)通常用于表征烃馏分。该指数是针对从原油中产生的烃产物而开发的,通过密度和平均沸点的测量来计算:对于直链烷烃来说其等于0,对于苯来说其等于100。因此,当分析的产物具有稠合芳族结构时,其值成比例增加,环烷烃具有链烷烃和芳族化合物之间的中间bmci。总体而言,当链烷烃含量增加并因此当bmci降低时,轻质烯烃的产率增加。相反,当bmci增加时,不期望的重质化合物和/或焦炭的产率增加。

5、文献wo2018/055555提出了用于塑料废弃物回收的整体方法,该方法非常通用且相对复杂,范围从塑料废弃物的热解步骤一直到蒸汽裂化步骤。该方法尤其包括加氢处理直接由热解产生的液相的步骤,优选在相当严格的条件下,特别是在温度方面,例如在260至300℃的温度下,分离加氢处理流出物的步骤,然后是在优选高温,例如260℃至400℃下对分离的重质流出物进行加氢脱烷基化的步骤。

6、未公开的专利申请fr20/01758描述了处理塑料热解油的方法,包括:

7、a)在氢气和选择性加氢催化剂存在下选择性加氢所述原料以获得加氢流出物;

8、b)在氢气和加氢处理催化剂存在下对所述加氢流出物进行固定床加氢处理,以获得加氢处理流出物;

9、c)在含水物流存在下,在50至370℃的温度下分离加氢处理流出物,以获得气态流出物、含水液体流出物和液体烃流出物;

10、d)任选地,对从步骤c)获得的全部或部分烃流出物进行分馏步骤,以获得气体物流和至少两种烃物流,所述烃物流可以是石脑油馏分和较重质馏分;

11、e)再循环步骤,包括将从分离步骤c)获得的烃流出物的一部分或从分馏步骤d)获得的烃物流的一部分和/或至少一种再循环到选择性加氢步骤a)和/或加氢处理步骤b)的阶段。

12、根据专利申请fr20/01758,从分馏步骤获得的石脑油馏分可以全部或部分送至蒸汽裂化单元或送至由常规石油基原料获得的石脑油池,或者可以再循环到步骤e)。

13、从分馏步骤获得的较重质馏分可全部或部分送至蒸汽裂化单元或送至由常规石油基原料获得的柴油或煤油池,或可再循环至步骤e)。

14、未公开的专利申请fr20/08108和fr20/08106基于fr20/01758的方法并且描述了用于处理塑料热解油的方法,其在加氢处理步骤之后并入在固定床中的一个或两个加氢裂化步骤。这些方法使得可以通过加氢裂化将重质馏分至少部分地转化为石脑油馏分来最小化重质馏分的产率并最大化石脑油馏分的产率,所述石脑油馏分是蒸汽裂化单元通常青睐的馏分。尽管较重质馏分可以送至蒸汽裂化单元,但很少有炼油厂喜欢这种选择。其原因在于,较重质馏分具有高bmci,并且相对于石脑油馏分,含有更多的环烷族、环烷芳族和芳族化合物,从而导致较高的c/h比。这种高比率是蒸汽裂化器中结焦的原因,因此需要专门用于这种馏分的蒸汽裂化炉。此外,这种重质馏分的蒸汽裂化产生较少量的感兴趣的产物,特别是乙烯和丙烯,但产生更多的热解汽油。

15、由于热解油中的杂质含量,特别是当它们含有大量杂质时,可能会观察到在固定床中操作的加氢处理单元的催化剂失活,这减少了循环时间。事实上,固定床单元的主要限制是必须关闭单元来更换催化剂。此外,热解油,特别是含有大量杂质的热解油,可能会造成堵塞问题,特别是在预热炉、原料/流出物换热器中或催化反应器的床顶部上。

16、因此,有利的是提出处理热解油的方法,所述方法通过允许在不关闭单元的情况下更换催化剂而具有持久催化循环,同时产生富含烷烃的馏分,所述馏分可以容易地在蒸汽裂化单元中改质。

17、采用沸腾床、携带床或甚至移动床操作的加氢转化单元能够借助用于添加新鲜催化剂和取出用过的催化剂而无需关闭单元的系统来处理此类原料。新鲜催化剂的添加和用过的催化剂的取出通常连续、半连续或周期性地进行。这些系统补偿由于热解产物中的杂质而导致的催化剂失活,并解决采用固定床操作的反应器的催化剂床的堵塞的问题,使加氢转化单元具有长循环时间,而无需关闭以更换催化剂。

18、此外,当这种加氢转化单元置于加氢处理单元的上游时,后者的循环时间由于在加氢转化单元中预先部分地进行的加氢处理反应而增加。

19、类似地,在加氢转化单元中进行的加氢裂化反应使得可以将至少一些重质化合物转化为较轻质化合物,这使得可以首先将通常更容易加工的馏分进料至加氢处理单元,其次获得具有较低bmci的馏分,其因此特别适合于蒸汽裂化单元。

20、未公开的专利申请fr20/09.750描述了这种处理塑料和/或srf热解油的方法,特别包括:

21、a)在氢气和选择性加氢催化剂存在下选择性加氢所述原料以获得加氢流出物的任选步骤;

22、b)使用至少一个包含至少一种加氢转化催化剂的沸腾床反应器、携带床反应器和/或移动床反应器的加氢转化步骤,向所述加氢转化反应段至少进料所述原料或从步骤a)获得的所述加氢流出物,与包含氢气的气体物流以获得加氢转化流出物;

23、c)分离步骤,其进料有由步骤b)获得的加氢转化流出物和水溶液,所述步骤在50至450℃的温度下进行,以获得至少一种气态流出物、含水流出物和烃流出物;

24、d)分馏从步骤c)获得的全部或一些烃流出物以获得至少一种气体物流、包含沸点低于或等于385℃的化合物的烃馏分和包含沸点高于385℃的化合物的烃馏分的步骤,

25、e)使用至少一个包含至少一种加氢处理催化剂的固定床反应器的加氢处理步骤,向所述加氢处理反应段供应至少一部分来自步骤d)的所述包含沸点低于或等于385℃的化合物的烃馏分和包含氢气的气体物流,以获得加氢处理流出物;

26、f)分离步骤,其进料有从步骤e)获得的加氢处理流出物以至少获得气态流出物和加氢处理液体烃流出物。

27、研究工作使申请人惊奇地发现,通过以特定方式连接在一起的不同步骤的组合可以改进现有方法。


技术实现思路

1、本发明涉及处理包含塑料和/或固体回收燃料热解油的原料的方法,其包括:

2、a)任选地,在至少进料有所述原料和包含氢气的气体物流的反应段中,在至少一种选择性加氢催化剂的存在下,在100至280℃的温度下,在1.0至20.0mpa绝对压力的氢气分压下和0.3至10.0h-1的时空速下进行的选择性加氢步骤,以获得加氢流出物;

3、b)在加氢转化反应段中进行的加氢转化步骤,其使用至少一个包含至少一种加氢转化催化剂的沸腾床反应器、携带床反应器和/或移动床反应器,所述加氢转化反应段至少进料有所述原料或从步骤a)获得的所述加氢流出物和包含氢气的气体物流,所述加氢转化反应段在250至450℃的温度下、1.0至20.0mpa绝对压力的氢气分压下和0.05至10.0h-1的时空速下操作,以获得加氢转化流出物;

4、c)在加氢处理反应段中实施的加氢处理步骤,其使用至少一个具有n个催化床的固定床反应器,n是大于或等于1的整数,每个催化床包含至少一种加氢处理催化剂,向所述加氢处理反应段供应至少一部分来自步骤b)的所述加氢转化流出物和包含氢气的气体物流,所述加氢处理反应段在250至430℃的温度下、1.0至20.0mpa绝对压力的氢气分压下和0.1至10.0h-1的时空速下实施,以获得加氢处理流出物;所述加氢处理步骤c)在加氢转化步骤b)之后进行,在加氢转化步骤b)和加氢处理步骤c)之间没有中间分离步骤,

5、c′)任选地,在加氢裂化反应段中进行的加氢裂化步骤,其使用至少一个包括n个催化床的固定床,n是大于或等于1的整数,每个催化床包含至少一种加氢裂化催化剂,所述加氢裂化反应段至少进料有从步骤c)获得的所述加氢处理流出物和/或从步骤e)获得的包含沸点高于175℃的化合物的馏分和包含氢气的气体物流,所述加氢裂化反应段在250至450℃的平均温度下,1.5至20.0mpa绝对压力的氢气分压下和0.1至10.0h-1的时空速下使用,以获得加氢裂化流出物,将其送至分离步骤d),

6、d)分离步骤,其进料有从步骤c)获得的加氢处理流出物或从步骤c′)获得的加氢裂化流出物和水溶液,所述步骤在50至450℃的温度下进行,以获得至少一种气态流出物、含水流出物和烃流出物,

7、e)任选地分馏从步骤d)获得的全部或部分烃流出物的步骤,以获得至少一种气态流出物和至少一种包含沸点低于或等于175℃的化合物的馏分和一种包含沸点高于175℃的化合物的烃馏分。

8、在下文中,除非另有说明,术语“热解油”是指由塑料和/或srf热解获得的油。

9、根据本发明的方法的一个优点是纯化热解油的至少一些杂质,这使得可以将所述热解油加氢并因此能够特别通过将其直接并入燃料池和/或通过使其与蒸汽裂化单元中的处理相容,以便特别能够获得可以用作聚合物制造中的单体的轻质烯烃而对其进行改质。

10、本发明的另一个优点是防止其中进行本发明的方法的处理单元的堵塞和/或腐蚀的风险,该风险因在热解油中通常大量存在二烯烃、金属和卤化化合物而加剧。

11、因此,本发明的方法使得可以获得由热解油获得的烃流出物,其至少部分不含起始热解油的杂质,从而限制这些杂质可能引起的可操作性问题,例如腐蚀、结焦或催化失活问题,特别是在蒸汽裂化单元中和/或位于蒸汽裂化单元下游的单元中,尤其是聚合和选择性加氢单元。从热解油中除去至少一些杂质也可以增加目标聚合物的应用范围,减少应用不相容性。

12、使用用于添加新鲜催化剂并取出用过的催化剂而不关闭固定床加氢处理步骤上游的单元的系统进行加氢转化步骤使得特别可以处理包含大量杂质的热解油。

13、使用用于添加新鲜催化剂和取出用过的催化剂而不关闭固定床加氢处理步骤上游的单元的系统进行加氢转化步骤不仅可以获得加氢转化的长循环时间,而且还可以延长加氢处理步骤的循环时间。此外,降低了加氢处理步骤的一个或多个催化床堵塞的风险。

14、使用用于添加新鲜催化剂并取出用过的催化剂而不关闭固定床加氢处理步骤上游的单元的系统进行加氢转化步骤也可以将至少一些重质化合物转化成较轻质化合物,这使得可以获得适合于蒸汽裂化单元的馏分的提高的产率,并且当该馏分被送去蒸汽裂化时,轻质烯烃的产率提高,同时特别减少大量焦炭的形成和/或在一个或多个后续步骤中,例如在热解油的蒸汽裂化步骤中遇到的腐蚀风险。

15、此外,根据本发明的方法的特征在于其不包括加氢转化步骤b)和加氢处理步骤c)之间的中间分离步骤。将来自加氢转化步骤b)的流出物直接送至加氢处理步骤c)而无需分离步骤具有多个优点,尤其是:

16、-该方法具有更好的热集成,因为加氢转化步骤b)出口处的流出物的温度得以保持。这并不排除可以在加氢处理步骤c)之前控制和调节来自加氢转化步骤b)的流出物的温度;

17、-该方法具有更好的能量效率,因为加氢转化段b)的出口和加氢处理段c)的入口之间不存在显著的压降;

18、-可以简化能够实施该方法的装置,并且更具体地,该方法中氢气再循环所必需的元件。事实上,在不存在中间分离的情况下,加氢转化段和加氢处理段共用的单个氢气再循环回路是必要的,因为在加氢转化步骤结束时没有富含氢气的气体的排出。因此,单个压缩机就足够了,并且可以减小该压缩机的尺寸,因为再循环气体的流量也较低。

19、根据一种变体,根据本发明的方法包括分馏步骤e)。

20、根据一种变体,根据本发明的方法包括加氢裂化步骤c′)。

21、根据一种变体,根据本发明的方法包括所述选择性加氢步骤a)。

22、根据一种变体,将从分离步骤d)获得的烃流出物的至少一部分或从分馏步骤e)获得的包含沸点低于或等于175℃的化合物的石脑油馏分的至少一部分送至选择性加氢步骤a)和/或加氢处理步骤c)。

23、根据一种变体,将从分馏步骤e)产生的包含沸点高于175℃的化合物的馏分的至少一部分送至加氢转化步骤b)和/或加氢裂化步骤c′)。

24、根据一种变体,根据本发明的方法包括预处理原料的步骤a0),所述预处理步骤在加氢步骤a)的上游进行并且包括过滤步骤和/或静电分离步骤和/或通过水溶液洗涤的步骤和/或吸附步骤。

25、根据一种变体,将从分离步骤d)获得的烃流出物或从步骤e)获得的两种液体烃物流中的至少一种全部或部分送至在至少一个热解炉中,在700至900℃的温度下和0.05至0.3mpa相对压力的压力下进行的蒸汽裂化步骤f)。

26、根据一种变体,分馏步骤e)还包括将包含沸点低于或等于175℃的化合物的石脑油馏分分馏成包含沸点低于80℃的化合物的轻质石脑油馏分和包含沸点为80至175℃的化合物的重质石脑油馏分。

27、根据一种变体,将所述重质石脑油馏分的至少一部分送至包括至少一个石脑油重整步骤的芳族联合装置和/或其中将轻质石脑油馏分的至少一部分送至蒸汽裂化步骤f)。

28、根据一种变体,所述选择性加氢催化剂包含选自氧化铝、二氧化硅、二氧化硅-氧化铝、氧化镁、粘土及其混合物的载体和包含至少一种来自第viii族的元素和至少一种来自第vib族的元素,或包含至少一种来自第viii族的元素的加氢脱氢功能物(function)。

29、根据一种变体,当步骤b)在沸腾床或移动床中进行时,步骤b)的所述加氢转化催化剂包含负载型催化剂,所述负载型催化剂包含选自ni、pd、pt、co、rh和/或ru的第viii族金属,任选的选自mo和/或w的第vib族金属,其负载在选自氧化铝、二氧化硅、二氧化硅-氧化铝、氧化镁、粘土和至少两种这些矿物的混合物的无定形矿物载体上,并且当步骤b)在携带床中进行时,步骤b)的所述加氢转化催化剂包含分散型催化剂,所述分散型催化剂含有至少一种选自mo、fe、ni、w、co、v和ru的元素。

30、根据一种变体,所述加氢处理催化剂包含选自氧化铝、二氧化硅、二氧化硅-氧化铝、氧化镁、粘土及其混合物的载体和包含至少一种来自第viii族的元素和/或至少一种来自第vib族的元素的加氢脱氢功能物。

31、根据一种变体,根据本发明的方法还包括在加氢裂化反应段中进行的第二加氢裂化步骤c”),其使用至少一个包括n个催化床的固定床,n是大于或等于1的整数,每个催化床包含至少一种加氢裂化催化剂,所述加氢裂化反应段进料有由步骤e)获得的包含沸点高于175℃的化合物的馏分和包含氢气的气体物流,所述加氢裂化反应段在250至450℃的温度下,1.5至20.0mpa绝对压力的氢气分压下和0.1至10.0h-1的时空速下使用,以获得加氢裂化流出物,将其送至分离步骤d)。

32、根据一种变体,所述加氢裂化催化剂包含选自卤化氧化铝、硼和铝的氧化物的组合、无定形二氧化硅-氧化铝和沸石的载体和包含至少一种选自单独或作为混合物的铬、钼和钨的第vib族金属和/或至少一种选自铁、钴、镍、钌、铑、钯和铂的第viii族金属的加氢脱氢功能物。

33、根据一种变体,原料具有以下性质:

34、-芳族化合物的含量为0至90重量%,

35、-卤化化合物的含量为2至5000重量ppm,

36、-金属元素的含量为10至10000重量ppm,

37、-包括0至100重量ppm的铁元素含量,

38、-硅元素的含量为0至1000重量ppm。

39、本发明还涉及可以通过根据本发明的处理方法获得的产物。

40、根据一种变体,相对于产物的总重量,该产物包含:

41、-金属元素的总含量为小于或等于5.0重量ppm,

42、-包括小于或等于100重量ppb的铁元素含量,

43、-硅元素的含量为小于或等于1.0重量ppm,

44、-硫含量为小于或等于500重量ppm,

45、-氮含量为小于或等于100重量ppm,

46、-氯元素的含量为小于或等于10重量ppm。

47、根据本发明,除非另有说明,压力是绝对压力,也表示为abs.,并且以mpa绝对压力(或mpa abs.)给出。

48、根据本发明,表述“在……和……之间”和“……和……之间”是等效的并且意味着间隔的限值被包括在所描述的值的范围内。如果情况并非如此并且如果限值不包括在所描述的范围内,则本发明将引入这样的澄清。

49、为了本发明的目的,给定步骤的各种参数范围,例如压力范围和温度范围,可以单独或组合使用。例如,在本发明的含义内,一系列优选的压力值可以与一系列更优选的温度值组合。

50、在下文中,可以描述本发明的特定和/或优选实施方案。它们可以单独实施或组合在一起实施,在技术可行的情况下不限制组合。

51、随后,根据cas分类(crc handbook of chemistry and physics,由crc press出版,主编d.r.lide,第81版,2000-2001年)给出化学元素的族。例如,根据cas分类的第viii族对应于根据新的iupac分类的第8、9和10列金属。

52、通过x射线荧光测量金属含量。

53、详细描述

54、原料

55、根据本发明,“塑料热解油或srf热解油”是一种油,其有利地在环境温度下为液体形式,由塑料、优选特别源自收集和分拣渠道的塑料废弃物的热解获得或源自srf的热解。其特别包含烃化合物的混合物,特别是链烷烃、烯烃、环烷烃和芳族化合物。至少80重量%的这些烃化合物优选具有低于700℃、优选低于550℃的沸点。特别地,根据热解油的来源,其可包含最多70重量%的链烷烃、最多90重量%的烯烃和最多90重量%的芳族化合物,应理解的是,链烷烃、烯烃和芳族化合物的总和是100重量%的烃化合物。

56、根据astm d4052方法在15℃下测量的热解油的密度通常为0.75至0.99g/cm3,优选为0.75至0.95g/cm3。

57、热解油还可以包含,并且通常确实包含杂质,例如金属,尤其是铁、硅或卤化化合物,尤其是氯化化合物。这些杂质可以高含量存在于热解油中,例如高达500重量ppm或甚至1000重量ppm或甚至5000重量ppm的由卤化化合物提供的卤素元素、高达2500重量ppm、或甚至1000重量ppm的金属或半金属元素。碱金属、碱土金属、过渡金属、后过渡金属和准金属可与金属性质的污染物归为同一类,称为金属或金属元素或半金属元素。热解油可包含高达200重量ppm或甚至1000重量ppm的硅,以及高达15重量ppm或甚至100重量ppm的铁。热解油还可以包含其它杂质,例如主要由硫化合物、氧化合物和/或氮化合物提供的杂元素,其含量通常小于20000重量ppm的杂元素,优选小于10000重量ppm的杂元素。

58、根据本发明的方法特别适合于处理含有杂质的热解油。这意味着原料具有以下性质:

59、-芳族含量为0至90重量%,通常为20至90重量%,并且可以为50至90重量%;

60、-卤素含量为2至5000重量ppm,通常为200至5000重量ppm,并且可以为500和5000重量ppm;

61、-金属元素的含量为10至10000重量ppm,通常为2000至10000重量ppm,并且可以为2250至5000重量ppm;

62、-包括0至100重量ppm之间,通常为10至100重量ppm,并且可以为15至100重量ppm的铁元素含量;

63、-硅元素含量为0至1000重量ppm,通常为100至1000重量ppm,并且可以为200至1000重量ppm。

64、根据本发明的方法特别适合于处理含有大量杂质的热解油。这意味着原料具有以下性质:

65、-芳族化合物的含量为30至70重量%;

66、-卤化化合物的含量为500至5000重量ppm;

67、-金属元素的含量为300至10000重量ppm;

68、-包括15至100重量ppm的铁元素含量;

69、-硅元素的含量为200至1000重量ppm。

70、根据本发明的方法的原料包含至少一种塑料和/或srf热解油。所述原料可以仅由一种或多种塑料热解油或仅由一种或多种srf热解油组成或仅由一种或多种塑料和srf热解油的混合物组成。优选地,所述原料包含至少50重量%、优选50重量%至100重量%、特别优选75重量%至100重量%的塑料和/或srf热解油。

71、塑料和/或srf热解油可以通过热、催化热解处理获得或者可以通过加氢热解(在催化剂和氢气存在下的热解)来制备。

72、根据本发明的方法的原料还可以包含常规的石油基原料和/或由生物质转化获得的原料,然后将其与塑料和/或srf热解油共处理。

73、常规的石油基原料可以有利地是石脑油、减压瓦斯油、常压渣油或减压渣油类型的馏分或馏分的混合物。

74、由生物质转化产生的原料可以有利地选自植物油、来自藻类的油或藻油、鱼油、废食品油、以及植物或动物来源的脂肪、或这些原料的混合物。所述植物油可以有利地是粗制的或精制的、完全或部分的,并且来自选自油菜、向日葵、大豆、棕榈、橄榄、椰子、干椰肉、蓖麻油植物、棉花植物、花生、亚麻籽和海甘蓝的植物以及通过基因修饰或杂交从例如向日葵或油菜中获得的所有油,该列表不是限制性的。所述动物脂肪有利地选自鲸脂和由来自食品行业或来自餐饮行业的残留物组成的脂肪。也可以使用煎炸油、各种动物油,例如鱼油、牛油或猪油。

75、由生物质转化产生的原料还可以选自源自生物质和/或有机废弃物的热或催化转化方法的原料,例如用各种液化方法,例如水热液化或热解由生物质、特别是木质纤维素生物质产生的油。术语“生物质”是指源自最近活的生物体的材料,其包括植物、动物及其副产物。术语“木质纤维素生物质”表示源自植物或其副产物的生物质。木质纤维素生物质由碳水化合物聚合物(纤维素、半纤维素)和芳族聚合物(木质素)组成。

76、由生物质转化产生的原料也可以有利地选自由造纸工业产生的原料。

77、预处理(任选的)

78、在任选的选择性加氢步骤a)之前,或者当步骤a)不存在时,在加氢转化步骤b)之前,包含热解油的所述原料可以有利地在任选的预处理步骤a0)中进行预处理,以获得进料至步骤a)或步骤b)的经预处理的原料。

79、该任选的预处理步骤a0)使得可以减少可能存在于包含热解油的原料中的污染物的量,特别是硅和金属的量。因此,可以进行包含热解油的原料的预处理的任选步骤a0),特别是当所述原料包含大于50重量ppm,特别是大于100重量ppm,更特别是大于200重量ppm的金属元素时。

80、所述任选的预处理步骤a0)可以通过本领域技术人员已知的能够减少污染物的量的任何方法来进行。其尤其可以包括过滤步骤和/或静电分离步骤和/或通过水溶液洗涤的步骤和/或吸附步骤。

81、所述任选的预处理步骤a0)有利地在0至150℃、优选5至100℃的温度和0.15至10.0mpa绝对压力、优选0.2至1.0mpa绝对压力下进行。

82、根据一种变体,所述任选的预处理步骤a0)在吸附段中进行,所述吸附段在至少一种吸附剂存在下操作,所述吸附剂优选为氧化铝类型,其比表面积大于或等于100m2/g,优选大于或等于200m2/g。所述至少一种吸附剂的比表面积有利地小于或等于600m2/g,特别是小于或等于400m2/g。吸附剂的比表面积是通过bet方法测量的表面积,也就是说,根据由期刊the journal of the american chemical society,6q,309(1938)中描述的brunauer-emmett-teller方法制定的标准astm d3663-78通过氮气吸附测定的比表面积。

83、有利地,所述吸附剂包含小于1重量%的金属元素并且优选不含金属元素。吸附剂的金属元素应理解为是指来自元素周期表第6族至第10族(新的iupac分类)的元素。原料在吸附剂部分的停留时间一般为1至180分钟。

84、任选步骤a0)的所述吸附段包括至少一个吸附塔,优选包括至少两个吸附塔,优选两个至四个吸附塔,其含有所述吸附剂。当吸附段包括两个吸附塔时,一种操作模式可以是“摇摆”操作,其中一个塔在线,即运行,而另一个塔备用。当在线塔的吸附剂耗尽时,该塔被隔离,而备用塔被置于在线,即运行。随后可以原位再生用过的吸附剂和/或用新鲜的吸附剂更换,以便在隔离另一个塔后,包含该吸附剂的塔能够再次重新在线。

85、另一种操作模式是具有至少两个串联操作的塔。当位于顶部的塔的吸附剂耗尽时,第一塔被隔离并且原位再生用过的吸附剂或者用新鲜的吸附剂更换。随后该塔将在最后一个位置重新在线,依此类推。这种操作被称为可置换模式,或者根据可置换反应器系统的术语prs,或者也称为“超前和滞后”。至少两个吸附塔的组合使得可以克服由于待处理的热解油中可能存在的金属污染物、二烯烃、由二烯烃获得的胶质和不溶物的组合作用导致的吸附剂的可能和潜在的快速中毒和/或堵塞。这是因为至少两个吸附塔的存在有利于吸附剂的更换和/或再生,有利地无需关闭预处理单元,实际上甚至无需关闭该方法,因此使得可以降低堵塞的风险,从而避免单元因堵塞而关闭,控制成本并限制吸附剂的消耗。

86、根据另一种变体,所述任选的预处理步骤a0)在用水溶液(例如水、或酸性或碱性溶液)洗涤的段中进行。该洗涤段可以包括能够使原料与水溶液接触并分离相,以便一方面获得经预处理的原料,另一方面获得含有杂质的水溶液的设备。这些设备可包括例如搅拌反应器、倾析器、混合器-倾析器和/或并流或逆流洗涤塔。

87、所述任选的预处理步骤a0)还可以任选地进料有至少一部分再循环物流,该再循环物流有利地从该方法的步骤d)或任选的步骤e)获得,作为与包含热解油的原料的混合物或单独地进料。

88、因此,所述任选的预处理步骤a0)可以获得经预处理的原料,然后将其进料至选择性加氢步骤a)(当其存在时)或加氢转化步骤b)。

89、选择性加氢步骤a)(任选的)

90、根据本发明,该方法可以包括对包含热解油的原料进行选择性加氢的步骤a),所述步骤在氢气存在下、在使得可以将所述原料保持在液相的氢气压力和温度条件下并且具有热解油中存在的二烯烃的选择性加氢所必需的可溶性氢的量进行。因此,液相中的二烯烃的选择性加氢使得可以避免或至少限制“胶质”的形成,也就是说,二烯烃的聚合以及由此形成的低聚物和聚合物,其可以堵塞加氢处理步骤c)的反应段。由于乙烯基的双键与芳香核共轭,可能存在于原料中的苯乙烯化合物,特别是苯乙烯在形成胶质方面也可以表现得像二烯烃。所述选择性加氢步骤a)使得可以获得选择性加氢流出物,也就是说,具有降低含量的烯烃、特别是二烯烃和可能的苯乙烯化合物的流出物。

91、根据本发明,所述选择性加氢步骤a)在至少进料有包含热解油的所述原料或由任选的预处理步骤a0)获得的经预处理的原料和包含氢气(h2)的气体物流的反应段中进行。

92、任选地,所述步骤a)的反应段同样也可以进料有有利地从步骤d)或从任选的步骤e)获得的再循环物流的至少一部分。

93、所述反应段涉及选择性加氢,优选在固定床中,在至少一种选择性加氢催化剂存在下,有利地在100至280℃、优选120至260℃、优选130至250℃的平均温度(或如下定义的wabt)下,在1.0至20.0mpa绝对压力,优选5.0至15.0mpa绝对压力的氢气分压下和0.3至10.0h-1,优选0.5至5.0h-1的时空速(hsv)下。

94、根据本发明,包括至少一个固定床反应器的反应段的“平均温度”对应于本领域技术人员公知的加权平均床温度(wabt)。平均温度有利地根据所使用的催化体系、设备、这些设备的配置来确定。平均温度(或wabt)的计算方式如下:

95、wabt=(t入口+t出口)/2

96、其中t入口:反应段入口处的流出物的温度,t出口:反应段出口处的流出物的温度。

97、时空速(hsv)在此定义为已任选预处理的包含热解油的原料的每小时体积流量与一种或多种催化剂的体积的比率。

98、进料至步骤a)的所述反应段的包含氢气(h2)的气体物流的量有利地使得氢气覆盖率为1至200sm3氢气/m3原料(sm3/m3),优选1至50sm3氢气/m3原料(sm3/m3),优选5至20sm3氢气/m3原料(sm3/m3)。

99、氢气覆盖率定义为在标准温度和压力条件下获得的氢气体积流量与15℃下“新鲜”原料(即待处理原料,其任选已经预处理,而不考虑可能的再循环部分)体积流量的比率,(以标准m3表示,表示为sm3 h2/每m3原料)。

100、进料至步骤a)的反应段的包含氢气的气体物流可以由氢气供应和/或有利地从步骤d)或从任选的步骤e)获得的再循环氢气组成。

101、选择性加氢步骤a)优选在固定床中进行。其也可以在沸腾床或移动床中进行。

102、有利地,所述步骤a)的反应段包括一至五个反应器。根据本发明的一个具体实施方案,反应段包括两个至五个反应器,其以可置换模式操作,根据可置换反应器系统的术语prs,或者也称为“超前和滞后”。prs模式的至少两个反应器的组合使得可以隔离反应器、排出用过的催化剂、用新鲜催化剂再装填反应器以及使所述反应器重新投入使用而无需关闭该方法。prs技术在专利fr2681871中有具体描述。

103、根据一种特别优选的变体,步骤a)的选择性加氢反应段包括以可置换模式操作的两个反应器。

104、有利地,可以使用反应器内件,例如过滤板类型的反应器内件来防止一个或多个反应器的堵塞。专利fr3051375中描述了过滤板的实例。

105、有利地,所述选择性加氢催化剂包含载体,优选矿物载体,和加氢脱氢功能物。

106、根据一种变体,加氢脱氢功能物特别包含至少一种来自第viii族的元素,优选选自镍和钴,和至少一种来自第vib族的元素,优选选自钼和钨。根据该变体,相对于所述催化剂的总重量,以氧化物表示的来自第vib族和第viii族的金属元素的总含量优选为1重量%至40重量%,优选为5重量%至30重量%。当金属为钴或镍时,金属含量分别表示为coo和nio。当金属为钼或钨时,金属含量分别表示为moo3和wo3。

107、以金属氧化物表示的一种或多种第vib族金属相对于一种或多种第viii族金属的重量比优选为1至20,并且优选为2至10。

108、根据该变体,所述步骤a)的反应段包含例如加氢催化剂,该加氢催化剂包含优选在无机载体上,优选在氧化铝载体上的0.5重量%至12重量%的镍,优选1重量%至10重量%的镍(表示为相对于所述催化剂的重量的氧化镍nio),以及1重量%至30重量%的钼,优选3重量%至20重量%的钼(表示为相对于所述催化剂的重量的氧化钼moo3)。

109、根据另一种变体,加氢脱氢功能物包含至少一种来自第viii族的元素,优选镍,并且优选由其组成。根据该变体,相对于所述催化剂的重量,以nio表示的镍含量优选为1重量%至50重量%,并且优选为10重量%至30重量%。这种类型的催化剂优选以其还原形式,优选在无机载体上,优选在氧化铝载体上使用。

110、所述至少一种选择性加氢催化剂的载体优选选自氧化铝、二氧化硅、二氧化硅-氧化铝、氧化镁、粘土及其混合物。所述载体可以包含掺杂剂化合物,特别是选自氧化硼,尤其是三氧化二硼、氧化锆、二氧化铈、氧化钛、五氧化二磷的氧化物以及这些氧化物的混合物。优选地,所述至少一种选择性加氢催化剂包含任选掺杂有磷和任选硼的氧化铝载体。当存在五氧化二磷p2o5时,其浓度相对于氧化铝的重量小于10重量%,并且有利地相对于氧化铝的总重量为至少0.001重量%。当存在三氧化二硼b2o3时,其浓度相对于氧化铝的重量小于10重量%,并且有利地相对于氧化铝的总重量为至少0.001重量%。所使用的氧化铝可以例如是γ或η氧化铝。

111、所述选择性加氢催化剂例如为挤出物的形式。

112、非常优选地,为了尽可能选择性地加氢二烯烃,除了上述选择性加氢催化剂之外,步骤a)还可以使用至少一种用于步骤a)的选择性加氢催化剂,其包含在氧化铝载体上的表示为相对于所述催化剂的重量的氧化镍nio的小于1重量%的镍且至少0.1重量%的镍,优选0.5重量%的镍,以及表示为相对于所述催化剂的重量的氧化钼moo3的小于5重量%的钼且至少0.1重量%的钼,优选0.5重量%的钼。这种少量填充金属的催化剂优选放置在上述选择性加氢催化剂的上游。

113、在步骤a)结束时获得的加氢流出物的杂质,特别是二烯烃的含量相对于该方法的原料中包含的相同杂质,特别是二烯烃的含量降低。选择性加氢步骤a)通常使得可以转化初始原料中所含的至少90%、优选至少99%的二烯烃。步骤a)还使得可以至少部分地除去其它污染物,例如硅。将选择性加氢步骤a)结束时获得的加氢流出物送至,优选直接送至加氢转化步骤b)。

114、加氢转化步骤b)

115、根据本发明,该处理方法包括在加氢转化反应段中进行的加氢转化步骤b),其涉及至少一个包含至少一种加氢转化催化剂的沸腾床反应器、携带床反应器和/或移动床反应器,所述加氢转化反应段至少进料有所述原料或从步骤a)获得的所述加氢流出物,以获得加氢转化流出物。

116、有利地,步骤b)涉及本领域技术人员公知的加氢转化反应,并且更具体地,加氢处理反应,例如烯烃、芳族化合物、卤化化合物的加氢、加氢脱金属、加氢脱硫、加氢脱氮等以及加氢裂化反应(hck),其导致环烷环的打开或链烷烃分段成几个较低分子量的片段、热裂化和缩聚反应(形成焦炭),尽管后者是不期望的。

117、有利地,所述加氢转化反应段在与选择性加氢步骤a)的反应段(当其存在时)中使用的压力相同的压力下操作,但在比选择性加氢步骤a)的反应段更高的温度下操作。因此,无论是使用沸腾床、携带床和/或移动床反应段,所述加氢转化反应段均有利地在250℃至450℃、优选350℃至420℃的加氢转化温度下,在1.0至20.0mpa绝对压力,更优选为3.0至15.0mpa绝对压力的氢气分压下,和0.05至10.0h-1,优选为0.1至5.0h-1的时空速(hsv)下操作。

118、根据本发明,“加氢转化温度”对应于步骤b)的加氢转化反应段中的平均温度。加氢转化温度有利地由本领域技术人员根据催化体系、设备及其配置来确定。例如,沸腾床加氢转化温度通过取催化床中的温度测量值的算术平均值来确定。时空速(hsv)在此定义为由步骤a)产生的加氢流出物的每小时体积流量/一种或多种催化剂的体积之比。步骤b)中的氢气覆盖率有利地为50至1000sm3氢气/m3新鲜原料,优选60至500sm3氢气/m3新鲜原料,并且优选100至300sm3氢气/m3新鲜原料。氢气覆盖率定义为在标准温度和压力条件下获得的氢气体积流量与15℃下“新鲜”原料(即待处理原料,其任选已经预处理,而不考虑可能的再循环部分)体积流量的比率,(以标准m3表示,表示为sm3 h2/每m3原料)。进料至步骤b)的反应段的包含氢气的气体物流可以由氢气供应和/或有利地从步骤d)或任选的步骤e)获得的再循环氢气组成。

119、根据本发明的方法的一个重要特征是加氢转化步骤在允许添加新鲜催化剂并取出用过的催化剂而不需要关闭单元的反应段中进行。此类系统是在沸腾床、携带床和/或甚至移动床中操作的加氢转化单元。因此,新鲜催化剂的添加和用过的催化剂的取出可以连续、半连续或周期性地进行。

120、沸腾床加氢转化步骤b)

121、因此,根据第一变体,加氢转化步骤b)在涉及至少一个沸腾床反应器的加氢转化反应段中进行。

122、沸腾床反应器的功能,包括反应器液体向上循环通过催化剂的搅拌床,通常是公知的。原料和氢气的混合物以一定的流量从底部向上通过催化颗粒的床,使得颗粒受到强制随机运动,而液体和气体从底部向上经过床。催化床的移动由再循环液体的流动控制,以便在稳定状态下,催化剂物质不会上升到超过反应器中的可限定水平。被加氢的蒸气和液体通过催化颗粒床的上层到达基本不含催化剂的区域,然后从反应器的上部排出。一部分反应器液体连续再循环到反应器中。沸腾床技术使用负载型催化剂,通常为挤出物或珠粒的形式,其直径通常为1毫米或小于1毫米的量级。催化剂保留在反应器内并且不与产物一起排出。通过在线更换催化剂,可以保持催化活性恒定。因此,无需关闭单元来更换用过的催化剂,或提高循环中的反应温度来补偿失活。此外,在恒定的操作条件下工作可以在整个循环内获得恒定的产物产率和品质。此外,由于通过大量液体再循环使催化剂保持搅拌,反应器上的压降保持低且恒定,并且反应放热在催化床上快速平均。

123、通过以规则的时间间隔,即例如突发或几乎连续从反应器底部取出用过的催化剂并在反应器顶部或反应器底部引入新鲜或新催化剂用新鲜催化剂部分更换用过的催化剂。例如,可以每天引入新鲜催化剂。用新鲜催化剂更换用过的催化剂的比率可以是例如约0.01千克至约10千克/立方米原料。使用使得该加氢转化步骤能够连续运行的装置来进行该取出和该更换。该单元通常包括内部再循环泵,用于通过连续再循环至少部分在反应器顶部取出并重新注入到反应器底部的液体来将催化剂保持在沸腾床中。还可以将从反应器中取出的用过的催化剂送至再生区,其中除去其所含的碳和硫,然后将该再生的催化剂返回至加氢转化步骤。还可以将再生的催化剂送至复原区,其中进行旨在改进催化剂活性的处理(预硫化、添加等),然后将该复原的催化剂返回至加氢转化步骤。

124、用于沸腾床的催化剂已广泛销售。这些是颗粒状催化剂,其尺寸从未达到携带床中使用的催化剂的尺寸。催化剂通常为挤出物或珠粒的形式。通常,它们含有至少一种沉积在无定形载体上的加氢脱氢元素。通常,负载型催化剂包含在选自氧化铝、二氧化硅、二氧化硅-氧化铝、氧化镁、粘土以及这些矿物中的至少两种的混合物的无定形矿物载体上的选自ni、pd、pt、co、rh和/或ru的第viii族金属,任选的选自mo和/或w的第vib族金属。como/氧化铝和nimo/氧化铝催化剂是最常见的。

125、相对于催化剂的总重量,来自第vib族和第viii族的金属元素的氧化物的总含量优选为0.1重量%至40重量%,并且优选5重量%至35重量%。以金属氧化物表示的一种或多种第vib族金属相对于一种或多种第viii族金属的重量比优选为1.0至20,优选为2.0至10。例如,该方法的步骤b)的加氢转化反应段包含加氢转化催化剂,所述加氢转化催化剂包含在矿物载体上,优选在氧化铝载体上的以相对于加氢转化催化剂的总重量的氧化镍nio表示的0.5重量%至10重量%的镍,优选1重量%至8重量%的镍和以相对于加氢转化催化剂的总重量的氧化钼moo3表示的1.0重量%至30重量%的钼,优选3.0重量%至29重量%的钼。

126、用于所述加氢转化催化剂的载体有利地选自氧化铝、二氧化硅、二氧化硅-氧化铝、氧化镁、粘土及其混合物。所述载体还可包含掺杂剂化合物,特别是选自氧化硼,尤其是三氧化二硼、氧化锆、二氧化铈、氧化钛、五氧化二磷的氧化物以及这些氧化物的混合物。优选地,所述加氢转化催化剂包含氧化铝载体,优选掺杂有磷和任选的硼的氧化铝载体。当存在五氧化二磷p2o5时,其浓度相对于氧化铝总重量小于10重量%,并且有利地相对于氧化铝的总重量为至少0.001重量%。当存在三氧化二硼b2o3时,其浓度相对于氧化铝的重量小于10重量%,并且有利地相对于氧化铝的总重量为至少0.001重量%。所使用的氧化铝可以例如是γ或η氧化铝。

127、所述加氢转化催化剂例如为挤出物或珠粒的形式。

128、有利地,该方法的步骤b)中使用的所述加氢转化催化剂具有大于或等于250m2/g、优选大于或等于300m2/g的比表面积。所述加氢转化催化剂的比表面积有利地小于或等于800m2/g,优选小于或等于600m2/g,特别是小于或等于400m2/g。加氢转化催化剂的比表面积是通过bet方法测量的,也就是说,根据由期刊the journal of the american chemicalsociety,6q,309(1938)中描述的brunauer-emmett-teller方法制定的标准astm d3663通过氮气吸附测定的比表面积。这样的比表面积使得可以进一步改善污染物的除去,特别是金属(例如硅)的除去。

129、加氢转化催化剂与加氢处理催化剂的区别特别在于其适合于处理杂质,尤其是金属杂质的孔隙率,并且特别是在于大孔隙率的存在。

130、根据本发明的另一方面,如上所述的加氢转化催化剂还包含一种或多种含有氧和/或氮和/或硫的有机化合物。这种催化剂通常用术语“加添加剂的催化剂”表示。通常,有机化合物选自包含一个或多个选自羧基、醇、硫醇、硫醚、砜、亚砜、醚、醛、酮、酯、碳酸酯、胺、腈、酰亚胺、肟、脲和酰胺官能团的化学官能团的化合物或包含呋喃环的化合物或糖。

131、携带床加氢转化步骤b)

132、根据第二变体,加氢转化步骤b)在涉及至少一个携带床反应器(也称为浆态反应器)的加氢转化反应段中进行。原料、氢气和催化剂从下方注入并作为上升物流流动。加氢转化流出物和未消耗的氢气以及催化剂从顶部取出。浆态加氢转化技术使用以非常小的颗粒形式分散的催化剂,其尺寸为几十微米或更小(通常为0.001至100微米)。将催化剂或其前体与待转化的原料一起在反应器的入口处注入。催化剂与原料和产物一起通过反应器进行转化,然后与反应产物一起被夹带出反应器。分离后发现它们在最重质馏分中。

133、浆态催化剂是优选含有选自mo、fe、ni、w、co、v和ru的至少一种元素的催化剂。这些催化剂通常是单金属或双金属的(例如通过将第viiib族非贵元素(co、ni、fe)与第vib族元素(mo、w)组合)。

134、所使用的催化剂可以是非均相固体粉末(例如天然矿石、硫酸铁等)、由水溶性前体获得的分散型催化剂(“水溶性分散型催化剂”)例如磷钼酸、钼酸铵、或钼或镍的氧化物与氨水的混合物。

135、优选地,所使用的催化剂来自可溶于有机相的前体(“油溶性分散型催化剂”)。前体是有机金属化合物,例如mo、co、fe或ni的环烷酸盐或例如这些金属的多羰基化合物,例如mo或ni的2-乙基己酸盐、mo或ni的乙酰丙酮化物、mo或w的c7-c12脂肪族的盐等。当催化剂是双金属时,它们可以在表面活性剂存在下使用以改善金属的分散。

136、催化剂为分散颗粒的形式,根据催化剂的性质,其可以是胶体也可以不是胶体。可用于本发明方法的此类前体和催化剂在文献中有广泛描述。

137、催化剂的浓度(以金属元素表示)通常为相对于原料的1至10000ppm。

138、通常,催化剂在注入原料之前制备。制备方法根据前体的状态和性质进行调整。在所有情况下,前体都被硫化(非原位或原位)以形成分散在原料中的催化剂。

139、对于“油溶性”催化剂的优选情况,在典型的方法中,将前体与碳基原料(可以是待处理原料的一部分、外部原料、再循环馏分等)混合,任选地将混合物至少部分干燥,然后或同时通过添加硫化合物(优选h2s)进行硫化并加热。这些催化剂的制备在现有技术中有描述。

140、添加剂可以在催化剂制备过程中添加,或者在将催化剂注入反应器之前添加到浆态催化剂中。这些添加剂在文献中有描述。

141、优选的固体添加剂是无机氧化物,例如氧化铝、二氧化硅、混合的al/si氧化物、含有至少一种第viii族元素(例如ni、co)和/或至少一种第vib族元素(例如mo、w)的负载型用过的催化剂(例如在氧化铝和/或二氧化硅上)。例如,将提及专利申请us2008/177124中描述的催化剂。还可以使用具有低氢含量(例如4%氢)的碳基固体,例如焦炭,任选地经过预处理。也可以使用这些添加剂的混合物。它们的粒度优选小于1mm。存在于携带床加氢转化反应区入口处的任何固体添加剂的含量为0至10重量%,优选1重量%至3重量%,并且催化溶液的含量为相对于注入原料的重量的0至10重量%,优选0至1重量%。

142、当加氢转化步骤b)在携带床反应器中进行时,在将加氢转化流出物送至步骤c)之前需要过滤步骤以回收催化剂。

143、移动床加氢转化步骤b)

144、根据第三变体,加氢转化步骤b)在涉及至少一个移动床反应器的加氢转化反应段中进行。

145、原料和氢气可以在移动床反应器中向上流动(逆流方法)或向下流动(并流方法)。催化剂在重力作用下从上到下逐渐流动,并在催化区内呈活塞流。通过任何适当的装置,例如电梯(称为“升降机”)将其从下方取出。在线装置确保移动床反应器催化剂的半连续更新:一些用过的催化剂在反应器底部排出,同时新鲜催化剂在反应器顶部引入。通过反应器间或反应器内骤冷来控制其中的温度。

146、优选地,使用直径为0.5至6mm、优选为1至3mm的球形催化剂而不是挤出催化剂,以获得更好的流动。当用过的催化剂从反应器底部取出时,整个催化床以活塞流方式向下移动,移动高度对应于取出的催化剂的体积。作为移动床操作的催化床的膨胀度有利地小于15%,优选小于10%,优选小于5%,更优选小于2%。膨胀度根据本领域技术人员已知的方法测量。

147、根据本发明方法的步骤b)的移动床中使用的加氢转化催化剂有利地是包含载体,优选无定形载体且非常优选氧化铝和至少一种选自镍和钴,优选镍的第viii族金属的催化剂,所述第viii族元素优选地与至少一种选自钼和钨的第vib族金属组合使用,并且优选地第vib族金属是钼。优选地,加氢转化催化剂包含作为第viii族元素的镍和作为第vib族元素的钼。以氧化镍(nio)的重量表示的镍含量有利地为0.5%至10%,优选1%至6%,并且以三氧化钼(moo3)的重量表示的钼含量有利地为1%至30%,优选为4重量%至20重量%,百分比表示为相对于催化剂总重量的重量百分比。该催化剂有利地为挤出物或珠粒的形式。该催化剂还可以有利地含有磷,并且优选五氧化二磷p2os的含量小于20重量%,优选小于10重量%,百分比表示为相对于催化剂总重量的重量百分比。催化剂还可以是补充有如上所述的有机化合物的催化剂。

148、根据又一种变体,加氢转化步骤b)可以在涉及至少一个沸腾床反应器、至少一个携带床反应器和/或至少一个移动床反应器以任何顺序的组合的加氢转化反应段中进行。

149、优选地,步骤b)在涉及至少一个沸腾床反应器的加氢转化反应段中进行。

150、加氢处理步骤c)

151、根据本发明,该处理方法包括在加氢处理反应段中实施的加氢处理步骤c),其使用至少一个具有n个催化床的固定床反应器,n是大于或等于1的整数,每个催化床包含至少一种加氢处理催化剂,向所述加氢处理反应段供应至少一部分来自步骤b)的所述加氢转化流出物和包含氢气的气体物流,以获得加氢处理流出物,所述加氢处理步骤c)在加氢转化步骤b)之后进行,加氢转化步骤b)和加氢处理步骤c)之间无需中间分离步骤。

152、根据本发明,来自加氢转化步骤b)的流出物不经历加氢转化步骤b)和加氢处理步骤c)之间的气体物流的任何中间分离步骤。这种配置可以被描述为集成方案。

153、在本发明中,表述“没有任何中间分离步骤”应理解为是指将来自加氢转化步骤b)的流出物的至少一部分引入到允许实施加氢处理步骤c)的段中而不改变化学组成并且没有显著的压力损失。术语“分离”应理解为是指一个或多个分离罐和/或一个或多个汽提或蒸馏塔,这些设备可以在不同的温度或压力下操作。表述“显著的压力损失”应理解为是指由膨胀涡轮或阀门引起的压力损失,其可以被估计为超过总压力的10%的压力损失。本领域技术人员通常在分离步骤过程中使用这些压力损失或膨胀。

154、在根据本发明方法的一个实施方案中,将来自加氢转化步骤b)的所有流出物引入允许实施加氢处理步骤c)的段中。

155、在另一个实施方案中,仅将来自加氢转化步骤b)的流出物的一部分引入到允许实施加氢处理步骤c)的段中。然而,该实施方案与该方法不包括任何中间分离步骤的事实并不矛盾。该实施方案可在于将来自加氢转化步骤b)的流出物分成具有相同组成的两个物流,一个进入位于所述加氢转化步骤下游的加氢处理步骤c)。因此,该实施方案可以比作加氢处理段c)的部分旁路,但是对于进入加氢处理段c)的加氢转化段b)的流出物部分,既没有分离,也没有化学组成的改变,也没有显著的压力损失。该旁路实施方案的另一种变体可以包括将来自加氢转化步骤b)的流出物分成具有相同组成的几个物流,并且将这些物流中的一个或多个送至第一加氢处理反应器c)的入口并且将一个或多个其它物流送至一个或多个下游加氢处理反应器c)。

156、有利地,步骤c)采用本领域技术人员公知的加氢处理反应,并且更具体地,加氢处理反应,例如芳族化合物的加氢、加氢脱硫和加氢脱氮。此外,继续剩余卤化化合物和烯烃的加氢以及加氢脱金属。

157、所述加氢处理反应段有利地在250至430℃、优选300至400℃的平均加氢处理温度下、在1.0至20.0mpa绝对压力、优选3.0至15.0mpa绝对压力的氢气分压下和0.1至10.0h-1,优选0.1至5.0h-1,优选0.2至2.0h-1,优选0.2至1.0h-1的时空速(hsv)下操作。步骤c)中的氢气覆盖率有利地为50至2000nm3氢气/m3进料至步骤c)的原料,优选100至1000nm3氢气/m3进料至步骤c)的原料,优选120和800nm3氢气/m3进料至步骤c)的原料。

158、平均温度(wabt)、hsv和氢气覆盖率的定义对应于上面在选择性加氢步骤a)中描述的那些。

159、进料至步骤c)的反应段的包含氢气的气体物流可以由氢气供应和/或有利地从步骤d)或任选的步骤e)获得的再循环氢气组成。

160、有利地,所述步骤c)在加氢处理反应段中进行,该加氢处理反应段包括至少一个、优选1至5个具有n个催化床的固定床反应器,n是大于或等于1,优选1至10,优选2至5的整数,所述床各自包含至少一种且优选不超过十种加氢处理催化剂。当反应器包括多个催化床,即至少两个、优选两个至十个、优选两个至五个催化床时,所述催化床优选串联布置在所述反应器中。

161、当步骤c)在包括多个反应器、优选两个反应器的加氢处理反应段中进行时,这些反应器可以串联和/或并联和/或以可置换(或prs)模式和/或以摇摆模式操作。各种任选的操作模式、prs模式(或超前和滞后)和摇摆模式对于本领域技术人员是公知的并且有利地在上面进行了定义。

162、在本发明的另一个实施方案中,所述加氢处理反应段包括含有n个催化床的单个固定床反应器,n是大于或等于1,优选1至10,优选2至5的整数。

163、为了避免将来自加氢转化步骤b)的催化剂细粒和/或催化剂携带至所述加氢处理反应段b)中,回收装置可置于所述加氢处理反应段b)的上游或入口处,例如一个或多个过滤器)或者甚至可以使用反应器内件,例如过滤板类型的反应器内件。专利fr3051375中描述了过滤板的实例。

164、有利地,在所述步骤c)中使用的所述加氢处理催化剂可以选自特别用于处理石油基馏分的已知加氢脱金属、加氢处理或硅清除催化剂及其组合。已知的加氢脱金属催化剂为例如专利ep 0113297、ep 0113284、us 5221656、us 5827421、us 7119045、us 5622616和us 5089463中描述的那些。已知的加氢处理催化剂为例如专利ep 0113297、ep 0113284、us6589908、us 481 8743或us 6332976中描述的那些。已知的硅清除催化剂为例如专利cn102051202和us2007/080099中描述的那些。

165、特别地,所述加氢处理催化剂包含载体,优选无机载体,和至少一种具有加氢脱氢功能的金属元素。所述具有加氢脱氢功能的金属元素有利地包含至少一种来自第viii族的元素,优选选自镍和钴,和/或至少一种来自第vib族的元素,优选选自钼和钨。相对于催化剂的总重量,来自第vib族和第viii族的金属元素的氧化物的总含量优选为0.1重量%至40重量%,并且优选5重量%至35重量%。以金属氧化物表示的一种或多种第vib族金属相对于一种或多种第viii族金属的重量比优选为1.0至20,优选为2.0至10。例如,该方法的步骤c)的加氢处理反应段包含加氢处理催化剂,所述加氢处理催化剂包含在矿物载体上的以相对于加氢处理催化剂的总重量的氧化镍nio表示的0.5重量%至10重量%的镍,优选1重量%至8重量%的镍,和以相对于加氢处理催化剂的总重量的氧化钼moo3或氧化钨wo3表示的1.0%至30%、优选3.0%至29%的总钼和/或钨。

166、所述加氢处理催化剂的载体有利地选自氧化铝、二氧化硅、二氧化硅-氧化铝、氧化镁、粘土及其混合物。所述载体还可以有利地包含掺杂剂化合物,特别是选自氧化硼,尤其是三氧化二硼、氧化锆、二氧化铈、氧化钛、五氧化二磷的氧化物以及这些氧化物的混合物。优选地,所述加氢处理催化剂包含氧化铝载体,优选掺杂有磷和任选硼的氧化铝载体。当存在五氧化二磷p2o5时,其浓度相对于氧化铝的重量小于10重量%,并且有利地相对于氧化铝的总重量为至少0.001重量%。当存在三氧化二硼b2o3时,其浓度相对于氧化铝的重量小于10重量%,并且有利地相对于氧化铝的总重量为至少0.001重量%。所使用的氧化铝可以例如是γ或η氧化铝。

167、所述加氢处理催化剂例如为挤出物的形式。

168、有利地,该方法的步骤c)中使用的所述加氢处理催化剂具有大于或等于250m2/g、优选大于或等于300m2/g的比表面积。所述加氢处理催化剂的比表面积有利地小于或等于800m2/g,优选小于或等于600m2/g,特别是小于或等于400m2/g。加氢处理催化剂的比表面积是通过bet方法测量的,也就是说,根据由期刊the journal of the american chemicalsociety,6q,309(1938)中描述的brunauer-emmett-teller方法制定的标准astm d3663通过氮气吸附测定的比表面积。这样的比表面积使得可以进一步改善污染物的除去,特别是金属(例如硅)的除去。

169、根据本发明的另一方面,如上所述的加氢处理催化剂还包含一种或多种含有氧和/或氮和/或硫的有机化合物。这种催化剂通常用术语“加添加剂的催化剂”表示。通常,有机化合物选自包含一个或多个选自羧基、醇、硫醇、硫醚、砜、亚砜、醚、醛、酮、酯、碳酸酯、胺、腈、酰亚胺、肟、脲和酰胺官能团的化学官能团的化合物或包含呋喃环的化合物或糖。

170、有利地,加氢处理步骤c)允许至少80%、优选全部剩余烯烃的加氢,而且还允许原料中存在的其它杂质(例如芳族化合物、金属化合物、硫化合物、氮化合物、卤化化合物(特别是氯化化合物)、含氧化合物)的至少部分转化。优选地,步骤c)出口处的氮含量小于10重量ppm。步骤c)还可以进一步降低污染物的含量,例如金属的含量,特别是硅的含量。优选地,步骤c)出口处的金属含量小于10重量ppm,优选小于2重量ppm,并且硅含量小于5重量ppm。

171、加氢裂化步骤c′)(任选的)

172、根据一种变体,本发明的方法可包括在加氢处理步骤c)之后直接进行,或者在分馏步骤e)之后对包含沸点高于175℃的化合物的烃馏分进行的加氢裂化步骤c′)。

173、有利地,步骤c′)进行本领域技术人员公知的加氢裂化反应,并且更特别地使得可以将重质化合物,例如沸点高于175℃的化合物转化为由步骤c)获得的加氢处理流出物中含有的或在任选的分馏步骤e)期间分离的沸点低于或等于175℃的化合物。可以进行其它反应,例如烯烃或芳族化合物的加氢、加氢脱金属、加氢脱硫、加氢脱氮等。

174、沸点高于175℃的化合物具有高bmci,并且相对于较轻质化合物含有更多的环烷族、环烷芳族和芳族化合物,从而导致较高的c/h比。这种高比率是蒸汽裂化器中结焦的原因,因此需要专门用于这种馏分的蒸汽裂化炉。当需要最小化这些重质化合物(柴油馏分)的产率并最大化轻质化合物(石脑油馏分)的产率时,这些化合物可以通过加氢裂化至少部分转化为轻质化合物,蒸汽裂化单元通常青睐的馏分。

175、因此,本发明的方法可以包括在加氢裂化反应段中进行的加氢裂化步骤c′),其使用至少一个包括n个催化床的固定床,n是大于或等于1的整数,每个催化床包含至少一种加氢裂化催化剂,所述加氢裂化反应段进料有由步骤c)获得的所述加氢处理流出物和/或由步骤e)获得的包含沸点高于175℃的化合物的馏分以及包含氢气的气体物流,所述加氢裂化反应段在250至450℃的平均温度下,在1.5至20.0mpa绝对压力的氢气分压下和0.1至10.0h-1的时空速下使用,以获得加氢裂化流出物,将其送至分离步骤d)。

176、因此,所述加氢裂化反应段有利地在250至450℃、优选320至440℃的平均温度下、在1.5至20.0mpa绝对压力、优选2至18.0mpa绝对压力的氢气分压下和0.1至10.0h-1,优选0.1至5.0h-1,优选0.2至4h-1的时空速(hsv)下使用。步骤c)中的氢气覆盖率有利地为80至2000sm3氢气/m3进料至步骤a)的新鲜原料,并且优选为200至1800sm3氢气/m3进料至步骤a)的新鲜原料。平均温度(wabt)、hsv和氢气覆盖率的定义对应于上面在选择性加氢步骤a)中描述的那些。

177、有利地,所述加氢裂化反应段在与加氢处理步骤c)的反应段中使用的压力相等的压力下实施。

178、有利地,所述步骤c′)在加氢裂化反应段中进行,该加氢裂化反应段包括至少一个、优选1至5个具有n个催化床的固定床反应器,n是大于或等于1,优选1至10,优选2至5的整数,所述床各自包含至少一种且优选不超过十种加氢裂化催化剂。当反应器包括多个催化床时,即至少两个、优选两个至十个、优选两个至五个催化床时,所述催化床优选串联布置在所述反应器中。

179、加氢处理步骤c)和加氢裂化步骤c′)可以有利地在一个相同反应器或不同反应器中进行。当它们在同一反应器中进行时,反应器包括几个催化床,第一催化床包含一种或多种加氢处理催化剂,并且随后的催化床包含一种或多种加氢裂化催化剂。

180、加氢裂化步骤可以在一个步骤(步骤c′)或两个步骤(步骤c′)和c″))中进行。当在两个步骤进行时,对从第一加氢裂化步骤c′)获得的流出物进行分馏,使得能够获得步骤d)和e)期间的包含沸点高于175℃的化合物的馏分(柴油馏分),该馏分被引入第二加氢裂化步骤c”),其包括不同于第一加氢裂化反应段c′)的专用第二加氢裂化反应段。当需要仅生产石脑油馏分时,该配置特别合适。

181、第二加氢裂化步骤c″)在加氢裂化反应段中进行,其使用至少一个包括n个催化床的固定床,n为大于或等于1的整数,每个催化床包含至少一种加氢裂化催化剂,所述加氢裂化反应段至少进料有由步骤e)获得的包含沸点高于175℃的化合物的馏分和包含氢气的气体物流,所述加氢裂化反应段在250至450℃的平均温度下,1.5至20.0mpa绝对压力的氢气分压下和0.1至10.0h-1的时空速下使用,以获得加氢裂化流出物,将其送至分离步骤d)。第二加氢裂化步骤中使用的优选操作条件和催化剂是针对第一加氢裂化步骤描述的那些。两个加氢裂化步骤中使用的操作条件和催化剂可以相同或不同。

182、所述第二加氢裂化步骤优选在加氢裂化反应段中进行,该加氢裂化反应段包括至少一个、优选1至5个具有n个催化床的固定床反应器,n是大于或等于1,优选1至10,优选2至5的整数,所述床各自包含至少一种、优选不超过十种加氢裂化催化剂。

183、一个或多个加氢裂化步骤中使用的这些操作条件通常使得可以获得大于15重量%,更优选20重量%至95重量%的转化为具有至少80体积%沸点低于或等于175℃、优选低于160℃,优选低于150℃的化合物的产物的单程转化率。当该方法分两个加氢裂化步骤进行时,第二步骤中的单程转化率保持适中,以便最大化对石脑油馏分化合物(沸点低于或等于175℃,特别是80至小于或等于175℃)的选择性。单程转化率受到第二加氢裂化步骤回路中高再循环率的限制。该比率定义为步骤c″)的进物流量与步骤a)的原料流量的比率;优选地,该比率为0.2至4,优选0.5至2.5。

184、因此,一个或多个加氢裂化步骤不一定能够将所有沸点高于175℃的化合物(柴油馏分)转化为沸点低于或等于175℃的化合物(石脑油馏分)。因此,在分馏步骤e)之后,可能保留或多或少显著比例的沸点高于175℃的化合物。为了提高转化率,该未转化馏分的至少一部分可以如下所述再循环至步骤c′),或者可以送至第二加氢裂化步骤c″)。另一部分可以被排放。取决于方法的操作条件,相对于进入的原料,所述排放可以是0%重量至10重量%,并且优选0.5重量%至5重量%的包含沸点高于175℃的化合物的馏分。

185、根据本发明,一个或多个加氢裂化步骤在至少一种加氢裂化催化剂的存在下进行。

186、一个或多个加氢裂化步骤中使用的一种或多种加氢裂化催化剂是本领域技术人员已知的常规加氢裂化催化剂,其为结合了酸功能与加氢脱氢功能和任选的至少一种粘合基质的双功能类型。酸功能由表现出表面酸性的高表面积(通常150至800m2/g)的载体贡献,例如卤化(特别是氯化或氟化)氧化铝、铝和硼的氧化物的组合、无定形二氧化硅-氧化铝和沸石。加氢-脱氢功能由至少一种来自周期表第vib族的金属和/或至少一种来自第viii族的金属提供。

187、优选地,一种或多种加氢裂化催化剂包含加氢脱氢功能物,所述加氢脱氢功能物包含至少一种选自铁、钴、镍、钌、铑、钯和铂且优选选自钴和镍的第viii族金属。优选地,所述一种或多种催化剂还包含单独或作为混合物的至少一种选自铬、钼和钨,并且优选选自钼和钨的第vib族金属。nimo、nimow或niw类型的加氢脱氢功能物是优选的。

188、优选地,一种或多种加氢裂化催化剂中第viii族金属的含量有利地为0.5重量%至15重量%,优选为1重量%至10重量%,百分比表示为氧化物相对于催化剂的总重量的重量百分比。当金属为钴或镍时,金属含量分别表示为coo和nio。

189、优选地,一种或多种加氢裂化催化剂中第vib族金属的含量有利地为5重量%至35重量%,优选10重量%至30重量%,百分比表示为氧化物相对于催化剂的总重量的重量百分比。当金属为钼或钨时,金属含量分别表示为moo3和wo3。

190、一种或多种加氢裂化催化剂还可任选地包含至少一种沉积在催化剂上且选自磷、硼和硅,任选至少一种来自第viia族的元素(优选氯、氟),任选至少一种来自第viib族的元素(优选锰)和任选至少一种来自第vb族的元素(优选铌)的助催化剂元素。

191、优选地,一种或多种加氢裂化催化剂包含至少一种选自氧化铝、二氧化硅、二氧化硅-氧化铝、铝酸盐、氧化铝-氧化硼、氧化镁、二氧化硅-氧化镁、氧化锆、氧化钛或粘土(单独或作为混合物),并且优选氧化铝或二氧化硅-氧化铝(单独或作为混合物)的氧化物类型的无定形或结晶差的多孔无机基质。

192、优选地,二氧化硅-氧化铝含有大于50重量%的氧化铝,优选大于60重量%的氧化铝。

193、优选地,一种或多种加氢裂化催化剂还任选地包含选自y沸石、优选选自usy沸石的沸石,其单独或与来自β、zsm-12、izm-2、zsm-22、zsm-23、sapo-11、zsm-48或zbm-30沸石(单独或作为混合物)的其它沸石组合。优选地,沸石是单独的usy沸石。

194、在所述催化剂包含沸石的情况下,一种或多种加氢裂化催化剂中沸石的含量有利地为0.1重量%至80重量%,优选3重量%至70重量%,百分比表示为沸石相对于催化剂的总重量的百分比。

195、优选的催化剂包含至少一种来自第vib族的金属和任选地至少一种来自第viii族的非贵金属、至少一种助催化剂元素和优选磷、至少一种y沸石和至少一种氧化铝粘合剂,并且优选由组成。

196、甚至更优选的催化剂包含镍、钼、磷、usy沸石和任选的β沸石和氧化铝,并且优选由其组成。

197、另一种优选的催化剂包含镍、钨、氧化铝和二氧化硅-氧化铝,并且优选由其组成。

198、另一种优选的催化剂包含镍、钨、usy沸石、氧化铝和二氧化硅-氧化铝,并且优选由其组成。

199、所述加氢裂化催化剂例如为挤出物的形式。

200、在一种变体中,步骤c″)中使用的加氢裂化催化剂包含加氢脱氢功能物,所述加氢脱氢功能物包含单独或作为混合物的至少一种选自钯和铂的第viii族贵金属。第viii族贵金属的含量有利地为0.01重量%至5重量%,优选为0.05重量%至3重量%,百分比表示为氧化物(pto或pdo)相对于催化剂的总重量的重量百分比。

201、根据本发明的另一方面,如上所述的加氢裂化催化剂还包含一种或多种含有氧和/或氮和/或硫的有机化合物。这种催化剂通常用术语“加添加剂的催化剂”表示。通常,有机化合物选自包含一个或多个选自羧基、醇、硫醇、硫醚、砜、亚砜、醚、醛、酮、酯、碳酸酯、胺、腈、酰亚胺、肟、脲和酰胺官能团的化学官能团的化合物或包含呋喃环的化合物或糖。

202、步骤a)、b)、c)、c′)或c″)的催化剂的制备是已知的并且通常包括浸渍第viii族金属和第vib族金属(当存在时)的步骤,并且任选地将磷和/或硼浸渍到载体上,然后干燥,然后任选地煅烧。在加添加剂的催化剂的情况下,通常在引入有机化合物后通过简单干燥而不进行煅烧来进行制备。术语“煅烧”在此应理解为是指在含有空气或氧气的气体下在大于或等于200℃的温度下的热处理。在用于该方法的步骤之前,催化剂通常进行硫化以形成活性实体。步骤a)的催化剂还可以是以其还原形式使用的催化剂,因此在其制备中涉及还原步骤。

203、进料至a)、b)、c)、c′)或c″)的反应段的包含氢气的气体物流可以由氢气供应和/或有利地从步骤d)和/或任选的步骤e)获得的再循环氢气组成。优选地,在每个反应器(特别是串联操作的反应器)的入口处和/或在从反应段的第二催化床开始的每个催化床的入口处有利地引入包含氢气的附加气体物流。这些附加的气体物流也称为冷却物流。它们使得可以控制反应器中的温度,在该反应器中进行的反应通常是高度放热的。

204、任选地,步骤a)、b)、c)、c′)或c″)中的每一个可使用位于反应段上游的加热段,并且在其中加热进入的流出物以达到合适的温度。因此,所述任选的加热段可以包括一个或多个优选允许加氢处理流出物和加氢裂化流出物之间进行热交换的换热器,和/或预热炉。

205、分离步骤d)

206、根据本发明,该处理方法包括分离步骤d),其有利地在至少一个洗涤/分离段中进行,至少进料有由步骤c)获得的加氢处理流出物,或由任选步骤c′)和c”)获得的加氢裂化流出物和水溶液,以获得至少一种气态流出物、含水流出物和烃流出物。

207、步骤d)结束时获得的气态流出物有利地包含氢气,优选包含至少80体积%、优选至少85体积%的氢气。有利地,所述气态流出物可以至少部分再循环至选择性加氢步骤a)和/或加氢转化步骤b)和/或加氢处理步骤c)和/或加氢裂化步骤c′)和/或加氢裂化步骤c″),再循环系统可能包括纯化段。

208、步骤d)结束时获得的含水流出物有利地包含铵盐和/或盐酸。

209、该分离步骤d)使得特别可以除去氯化铵盐,并因此限制由于氯化铵盐的沉淀而造成堵塞的风险,特别是在本发明方法的输送管线中和/或段中和/或用于输送至蒸汽裂化器的输送管线中,所述氯化铵盐通过氯离子与铵离子之间的反应形成,所述氯离子通过在步骤a)、b)和c)期间氯化化合物的加氢而释放,特别以hcl的形式,然后溶解在水中,所述铵离子通过含氮化合物的加氢以nh3形式产生,特别是在步骤c)期间,和/或通过注入胺引入,然后溶解在水中。其还可以除去由氢离子和氯离子反应形成的盐酸。

210、根据待处理的初始原料中的氯化化合物的含量,可以在选择性加氢步骤a)的上游和/或在加氢转化步骤b)和加氢处理步骤c)之间和/或在加氢裂化步骤c′)和分离步骤d)之间,优选在选择性加氢步骤a)(当存在时)的上游注入含有胺例如单乙醇胺、二乙醇胺和/或单二乙醇胺的稀释剂,以确保有足够量的铵离子与在加氢处理步骤期间形成的氯离子结合,从而可以限制盐酸的形成,从而限制分离段下游的腐蚀。

211、有利地,分离步骤d)包括在洗涤/分离段的上游将水溶液,优选水注入由步骤c)获得的加氢处理流出物或由任选步骤c′)和c″)获得的加氢裂化流出物中,以便至少部分地溶解氯化铵盐和/或盐酸,从而改善氯化杂质的除去并减少由于氯化铵盐的积累而导致的堵塞的风险。

212、分离步骤d)有利地在50至450℃、优选100至440℃、优选200至420℃的温度下进行。重要的是在该温度范围内进行所述步骤(因此不将加氢转化流出物冷却太多),存在由于氯化铵盐的沉淀而导致管线堵塞的风险。有利地,分离步骤d)在接近于步骤a)和/或c)中使用的压力、优选1.0至20.0mpa的压力下进行,以促进氢气的再循环。

213、步骤d)的洗涤/分离段可以至少部分地在共同的或单独的洗涤和分离设备中进行,这些设备是公知的(可以在各种压力和温度下操作的分离罐、泵、换热器、洗涤塔等)。

214、在本发明的一个任选的实施方案中,分离步骤d)包括将水溶液注入从步骤c)获得的加氢处理流出物中,随后是洗涤/分离段,其有利地包括用于获得至少一种含有铵盐的含水流出物、经洗涤的液体烃流出物和经部分洗涤的气态流出物的分离阶段。随后可以在分液罐(knockout drum)中分离含有铵盐的含水流出物和经洗涤的液体烃流出物,以获得所述烃流出物和所述含水流出物。所述经部分洗涤的气态流出物可以并行地引入到洗涤塔中,其中其与含水物流逆流循环,所述含水物流优选与注入加氢处理流出物中的水溶液具有相同性质,这使得可以至少部分地除去且优选完全除去经部分洗涤的气态流出物中所含的盐酸,从而获得所述气态流出物(优选基本上包含氢气)和酸性含水物流。由分液罐产生的所述含水流出物可以任选地与所述酸性含水物流混合,并且任选地作为与所述酸性含水物流的混合物用于水再循环回路中,以进料至分离步骤d),进入洗涤/分离段上游的所述水溶液和/或进入洗涤塔中的所述含水物流。

215、在本发明的另一个任选的实施方案中,分离步骤d)可以有利地包括“高压”洗涤/分离段,其在接近加氢处理步骤c)和/或任选的加氢裂化步骤c′)的压力,优选1.0至20.0mpa的压力下操作,以利于氢气的再循环。步骤d)的该任选的“高压”段可以配备“低压”段,以便获得不含在高压下溶解的一部分气体并且旨在直接在蒸汽裂化方法中处理或任选地被送至分馏步骤e)()的烃液体馏分。

216、从分离步骤d)获得的一种或多种气体馏分可以进行额外的一次或多次纯化和分离,以回收可以在步骤a)和/或b)和/或c)和/或c′)和/或c″)的上游再循环的至少一种富氢气体和/或轻质烃,尤其是乙烷、丙烷和丁烷,其可有利地单独或作为混合物送入蒸汽裂化步骤f)的一个或多个炉中从而提高烯烃的总产率。

217、将由分离步骤d)产生的烃流出物部分或全部直接送至蒸汽裂化单元的入口或送至任选的分馏步骤e)。优选地,将液体烃流出物部分或全部、优选全部送至分馏步骤e)。

218、分馏步骤e、)

219、根据本发明的方法可以包括分馏从步骤d)获得的全部或部分、优选全部烃流出物的步骤,以获得至少一种气体物流和至少两种液体烃物流,所述两种液体烃物流为至少一种包含沸点低于或等于175℃、特别是80℃至175℃的化合物的石脑油馏分,和一种包含沸点高于175℃的化合物的烃馏分。

220、步骤e)尤其可以除去溶解在液体烃流出物中的气体,例如氨、硫化氢和具有1至4个碳原子的轻质烃。

221、任选的分馏步骤e)有利地在小于或等于1.0mpa绝对压力、优选0.1至1.0mpa绝对压力的压力下进行。

222、根据一个实施方案,步骤e)可以在有利地包括至少一个配备有包括回流罐的回流回路的汽提塔的段中进行。所述汽提塔进料有由步骤d)产生的液体烃流出物和蒸汽物流。由步骤d)产生的液体烃流出物可以任选地在进入汽提塔之前被加热。因此,最轻质化合物被夹带在塔顶中并进入包括回流罐的回流回路,其中进行气/液分离。包含轻质烃的气相作为气体物流从回流罐中取出。包含沸点低于或等于175℃的化合物的石脑油馏分有利地从回流罐中取出。包含沸点高于175℃的化合物的烃馏分有利地在汽提塔的底部取出。

223、根据其它实施方案,分馏步骤e)可采用汽提塔,随后采用蒸馏塔或仅采用蒸馏塔。

224、任选混合的包含沸点低于或等于175℃的化合物的石脑油馏分和包含沸点高于175℃的化合物的馏分可全部或部分送至蒸汽裂化单元中,在其出口处,可以(重新)形成烯烃以参与聚合物的形成。优选地,仅将所述馏分的一部分送至蒸汽裂化单元;剩余部分的至少一部分任选地在该方法的至少一个步骤中再循环和/或送至燃料储存单元,例如用于储存石脑油的单元、用于储存柴油的单元或用于储存煤油的单元,所述燃料由传统石油基原料产生。

225、根据一个优选的实施方案,将包含沸点低于或等于175℃的化合物的石脑油馏分全部或部分送至蒸汽裂化单元,而包含沸点高于175℃的化合物的馏分再循环至步骤a)和/或b)和/或c)和/或c′)和/或送至燃料储存单元。

226、在一个具体实施方案中,任选的分馏步骤e)使得除了气体物流之外还可以获得包含沸点低于或等于175℃、优选80至175℃的化合物的石脑油馏分和包含沸点高于175℃且低于385℃的化合物的柴油馏分,以及包含沸点高于或等于385℃的化合物的烃馏分,称为重质烃馏分。石脑油馏分可以全部或部分地送至蒸汽裂化单元和/或从常规石油基原料获得的石脑油的储存单元;它也可以再循环;柴油馏分也可全部或部分送至蒸汽裂化单元,或送至从常规石油基原料获得的柴油的储存单元,或可以再循环;重质馏分就其本身而言可以至少部分地被送至蒸汽裂化单元,或者可以再循环,尤其是再循环至加氢转化步骤b)。

227、在另一个具体实施方案中,将由步骤e)产生的包含沸点低于或等于175℃的化合物的石脑油馏分分馏以得到包含沸点为80℃至175℃的化合物的重质石脑油馏分和包含沸点低于80℃的化合物的轻质石脑油馏分,将至少一部分所述重质石脑油馏分送至芳族联合装置,该芳族联合装置包括至少一个重整石脑油的步骤以生产芳族化合物。根据该实施方案,将至少一部分轻质石脑油馏分送至下述的蒸汽裂化步骤f)。

228、由分馏步骤e)产生的一种或多种气体馏分可以形成附加的一个或多个纯化和分离的对象,以回收至少轻质烃,特别是乙烷、丙烷和丁烷,其可以有利地单独或作为混合物被送至蒸汽裂化步骤f)的一个或多个炉,以提高烯烃的总产率。

229、含有沸点高于175℃的化合物的馏分的再循环

230、可以回收从分馏步骤e)获得的包含沸点高于175℃的化合物的馏分的至少一部分以构成再循环物流,将其送至根据本发明方法的至少一个反应步骤的上游或直接送至至少一个反应步骤,特别是选择性加氢步骤a)和/或加氢转化步骤b)和/或加氢处理步骤c)和/或加氢裂化步骤c′)和/或加氢裂化步骤c″)。任选地,可以将再循环物流的一部分送至任选的步骤a0)。

231、再循环物流可以以单次注入进料至所述反应步骤a)和/或b)和/或c)和/或c′)和/或c″),或者可以分成几个部分以多次注入进料至反应步骤,即注入到不同的催化床中。

232、有利地,调节包含沸点高于175℃的化合物的馏分的再循环物流的量,使得再循环物流与包含热解油的原料(即进料至整个方法的待处理原料)之间的重量比小于或等于10,优选小于或等于5,并且优选大于或等于0.001,优选大于或等于0.01,并且优选大于或等于0.1。非常优选地,调节再循环物流的量使得再循环物流与包含热解油的原料之间的重量比为0.2至5。

233、根据一种优选的变体,将由分馏步骤e)获得的包含沸点高于175℃的化合物的馏分的至少一部分送至加氢转化步骤b)。

234、根据另一种优选的变体,将由分馏步骤e)获得的包含沸点高于175℃的化合物的馏分的至少一部分送至加氢裂化步骤c′)(当其存在时)。

235、根据另一种优选的变体,将由分馏步骤e)获得的包含沸点高于175℃的化合物的馏分的至少一部分送至第二加氢裂化步骤c″)(当其存在时)。

236、将包含沸点高于175℃的化合物的馏分的一部分再循环至根据本发明方法的至少一个反应步骤中或其上游,并且尤其再循环至加氢转化步骤b)和/或加氢裂化步骤c′)和/或c″)有利地使得可以增加沸点低于175℃的石脑油馏分的产率。再循环还使得能够稀释杂质并且此外能够控制一个或多个反应步骤中的温度,所述步骤中所涉及的反应可能是高度放热的。

237、可以在包含沸点高于175℃的化合物的馏分的再循环中设置排放物。取决于该方法的操作条件,所述排放物可以是相对于进入的原料而言,0至10重量%,并且优选0.5重量%至5重量%的包含沸点高于175℃的化合物的馏分。

238、从步骤d)获得的烃流出物和/或从步骤e)获得的沸点低于或等于175℃的石脑油馏分的再循环

239、可以回收从分离步骤d)获得的烃流出物的一部分或从任选的分馏步骤e)获得的沸点低于或等于175℃的馏分的一部分以构成再循环物流,将其送至根据本发明方法的至少一个反应步骤的上游或直接送至至少一个反应步骤,特别是选择性加氢步骤a)和/或加氢处理步骤c)。任选地,可以将再循环物流的一部分送至任选的预处理步骤a0)。

240、优选地,将从分离步骤d)获得的烃流出物或从任选的分馏步骤e)获得的沸点低于或等于175℃的石脑油馏分的至少一部分进料至加氢处理步骤c)。

241、有利地,调节再循环物流(即获得的产物的再循环部分)的量,使得再循环物流与包含热解油的原料(即进料至整个方法的待处理原料)的重量比小于或等于10,优选小于或等于5,并且优选大于或等于0.001,优选大于或等于0.01,并且优选大于或等于0.1。非常优选地,调节再循环物流的量使得再循环物流与包含热解油的原料之间的重量比为0.2至5。

242、有利地,对于该方法的起始阶段,可以使用该方法外部的烃馏分作为再循环物流。本领域技术人员随后将知道如何选择所述烃馏分。

243、将所获得的产物的一部分再循环至根据本发明的方法的至少一个反应步骤或其上游有利地使得可以一方面稀释杂质,另一方面控制一个或多个反应步骤中的温度,所述反应步骤中所涉及的反应可以是高度放热的。

244、通过根据本发明的方法处理塑料热解油而由此获得的所述烃流出物或一个或多个所述烃物流表现出与蒸汽裂化单元入口处的原料的规格相容的组成。特别地,烃流出物或一个或多个所述烃物流的组成优选使得:

245、-金属元素的总含量小于或等于5.0重量ppm,优选小于或等于2.0重量ppm,优选小于或等于1.0重量ppm,并且优选小于或等于0.5重量ppm,其中:

246、硅(si)元素的含量小于或等于1.0重量ppm,优选小于或等于0.6重量ppm,并且

247、铁(fe)元素的含量小于或等于100重量ppb,

248、-硫含量小于或等于500重量ppm,优选小于或等于200重量ppm,

249、-氮含量小于或等于100重量ppm,优选小于或等于50重量ppm,并且优选小于或等于5重量ppm,

250、-沥青质含量小于或等于5.0重量ppm,

251、-氯元素的总含量小于或等于10重量ppm,优选小于1.0重量ppm,

252、-烯属化合物(单烯烃和二烯烃)的含量小于或等于5.0重量%,优选小于或等于2.0重量%,优选小于或等于0.1重量%。

253、含量以相对于考虑的物流的总重量的重量相对浓度、重量百分比(%)、按重量计百万分之几(ppm)或按重量计十亿分之几(ppb)形式给出。

254、因此,根据本发明的方法使得可以处理塑料热解油以获得可以完全或部分注入蒸汽裂化单元中的流出物。

255、蒸汽裂化步骤f)(任选的)

256、由分离步骤d)产生的烃流出物或由任选步骤e)产生的两种液体烃物流中的至少一种可以完全或部分地送至蒸汽裂化步骤f)。

257、有利地,由分离步骤d)和/或分馏步骤e)产生的且含有乙烷、丙烷和丁烷的一种或多种气体馏分也可以完全或部分地送至蒸汽裂化步骤f)。

258、所述蒸汽裂化步骤f)有利地在至少一个热解炉中,在700至900℃、优选750至850℃的温度和0.05至0.3mpa相对压力下进行。烃化合物的停留时间通常小于或等于1.0秒(记为s),优选0.1至0.5秒。蒸汽有利地在任选的蒸汽裂化步骤e)的上游且在分离(或分馏)之后引入。有利地以蒸汽形式引入的水的量有利地为0.3至3.0kg水/kg在步骤e)的入口处的烃化合物。任选的步骤f)优选在多个并联的热解炉中进行,以便使操作条件适应进料至步骤f)并且特别是从步骤e)获得的各种物流,并且还管理管除焦时间。炉包括一根或多根平行排列的管。炉也可以表示一组并联操作的炉。例如,炉可以专用于裂化包含沸点低于或等于175℃的化合物的石脑油馏分。

259、来自各种蒸汽裂化炉的流出物通常在分离之前重新组合以构成流出物。应当理解,蒸汽裂化步骤f)包括蒸汽裂化炉,而且还包括本领域技术人员公知的与蒸汽裂化相关的子步骤。这些子步骤可特别包括换热器、塔和催化反应器以及再循环到炉中。塔通常使得可以分馏流出物,以回收至少一种包含氢气和具有2至5个碳原子的化合物的轻质馏分、和包含热解汽油的馏分、和任选地包含热解油的馏分。塔使得可以分离分馏轻质馏分的各种成分,以便至少回收富含乙烯的馏分(c2馏分)和富含丙烯的馏分(c3馏分)和任选富含丁烯的馏分(c4馏分)。催化反应器尤其使得可以进行c2、c3、甚至c4馏分和热解汽油的加氢。饱和化合物,特别是具有2至4个碳原子的饱和化合物,有利地再循环至蒸汽裂化炉,以提高烯烃的总产率。

260、该蒸汽裂化步骤f)使得可以获得至少一种包含含有2、3和/或4个碳原子的烯烃(即c2、c3和/或c4烯烃)的流出物,其含量令人满意,特别是相对于所考虑的蒸汽裂化流出物的重量,大于或等于30重量%、特别是大于或等于40重量%、或甚至大于或等于50重量%的包含2、3和4个碳原子的总烯烃。所述c2、c3和c4烯烃随后可以有利地用作聚烯烃单体。

261、根据本发明的一个优选实施方案,用于处理包含热解油的原料的方法包括以下步骤序列,并且优选由以下步骤序列组成,并且优选按照给定的顺序:

262、b)加氢转化,c)加氢处理,d)分离,或

263、b)加氢转化,c)加氢处理,d)分离,e)分馏,或

264、b)加氢转化,c)加氢处理,d)分离,e)分馏和将包含沸点高于175℃的化合物的馏分再循环至加氢转化步骤b)和/或将包含沸点低于或等于175℃的化合物的馏分再循环至加氢处理步骤c)

265、以产生流出物,其至少一部分适合在蒸汽裂化单元中处理。

266、根据本发明的另一个优选实施方案,用于处理包含热解油的原料的方法包括以下步骤序列,并且优选由以下步骤序列组成,并且优选按照给定的顺序:

267、b)加氢转化,c)加氢处理,c′)加氢裂化,d)分离,或

268、b)加氢转化,c)加氢处理,c′)加氢裂化,d)分离,e)分馏,或

269、b)加氢转化,c)加氢处理,c′)加氢裂化,d)分离,e)分馏和将包含沸点高于175℃的化合物的馏分再循环至加氢转化步骤b)和/或加氢裂化步骤c′)和/或将包含沸点低于或等于175℃的化合物的馏分再循环至加氢处理步骤c)

270、以产生流出物,其至少一部分适合在蒸汽裂化单元中处理。

271、所有实施方案可以另外包括预处理步骤a0),优选由所述所有步骤组成。

272、所有实施方案可以另外包括选择性加氢步骤a),优选由所述所有步骤组成。

273、所有实施方案可以另外包括蒸汽裂化步骤f),优选由所述所有步骤组成。

274、使用的分析方法

275、用于确定各种物流、特别是待处理原料和流出物的特征的分析方法和/或标准是本领域技术人员已知的。下面特别以信息的方式列出它们。也可以使用其它被认为等效的方法,特别是等效的ip、en或iso方法:

276、表1

277、

278、

279、(1)论文c.lópez-garcía等人,near infrared monitoring of low conjugateddiolefins content in hydrotreated fcc gasoline streams,oil&gas science andtechnology-rev.ifp,第62(2007)卷,第1期,第57-68页中描述的mav方法。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1