沥青质沥青在沸腾床渣油加氢裂化过程中的转化的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明所公开的实施例大体上涉及改质石油原料如沥青质沥青的方法。
【背景技术】
[0002]加氢裂化过程能够被用于改质通常存在于重质原油中的较高沸点材料，如渣油，通过将其转化成更有价值的较低沸点材料。例如，至少一部分供给到加氢裂化反应器的渣油可被转化为加氢裂化反应产物。未反应的渣油可从加氢裂化过程中回收而被移除或者再循环回到加氢裂化反应器，以增大总的渣油转化率。
[0003]在加氢裂化反应器中的渣油转化可以取决于多种因素，包括原料组成；所用反应器的类型；反应严苛度，包括温度和压力条件；反应器空速；以及催化剂的类型和性能。具体而言，该反应严苛度可用于增大转化率。然而，随着反应严苛度的增大，加氢裂化反应器内可能发生副反应，以产生焦炭前体、沉淀物、其它沉积物等形式的各种副产物，以及如沥青质沥青的副产物。
[0004]在各种过程中使用的一种类型的裂化反应器包括沸腾床加氢裂化反应器。对沸腾床工艺添加中间或预脱沥青步骤可以提高沸腾床工艺的性能，例如通过增加具有高稳定性的渣油的转化和生产。但是，不可避免地存在大量沥青需要被处理。所述沥青，如果是要转换为燃料油，则需要非常大量的较轻馏分，例如来自流化催化裂化(FCC)装置的轻循环油。该沥青可以可替代地供给到延迟焦化装置，但沥青并不是很理想的原料。该沥青也可以转化为柏油，但需求可能是季节性的且沥青的质量可能不符合当地的规格。该沥青可以被气化，但成本一般过高。因此沥青并不是期望的副产物。
【发明内容】
[0005]在一方面，本发明公开的实施例涉及一种用于改质渣油烃的方法。该方法可包括:供给沥青、氢气和从加氢裂化反应器中回收的部分失效催化剂到沸腾床沥青加氢裂化反应器中；在沸腾床沥青加氢裂化反应器中使沥青、氢气和该催化剂在温度和压力足以使至少一部分沥青转化为馏分油烃的反应条件下相接触；以及从该催化剂分离馏分油烃。在一些实施例中，该方法可以包括选择沸腾床沥青加氢裂化反应器中的反应条件使之在处于或低于使沉积物的形成将变得过度而阻碍作业连续性的水平。
[0006]在另一方面，本发明公开的实施例涉及一种用于改质渣油烃的方法。该方法可包括:供给沥青、氢气和从加氢裂化反应器中回收的失效或部分失效催化剂到沥青加氢裂化反应器中；在该沥青加氢裂化反应器中使沥青、氢气和该催化剂在温度和压力足以使至少一部分沥青转化为馏分油烃的反应条件下相接触；从该催化剂分离馏分油烃。
[0007]在另一方面，本发明公开的实施例涉及一种用于改质渣油烃的系统。该系统可包括:渣油烃转化反应器系统，用于使渣油烃、氢气和加氢裂化催化剂相接触以使至少一部分渣油烃转化为馏分范围烃；分离系统，用于使馏分范围烃分馏成两种或两种以上的烃馏分，包括减压塔塔底馏分；分离系统，用于从渣油烃转化反应器系统回收至少一些失效催化剂；溶剂脱沥青单元，用于减压塔塔底馏分的溶剂脱沥青以产生脱沥青油馏分和沥青馏分；以及沥青加氢裂化反应器系统，用于使沥青、氢气和从渣油烃反应器系统回收的失效催化剂在温度和压力足以使至少一部分沥青转化为馏分油烃的反应条件下相接触。
[0008]其它方面和优点从以下描述和所附权利要求书中将是显而易见。
【附图说明】
[0009]图1到3是根据本发明所公开的实施例改质烃原料的过程的简化工艺流程图。
【具体实施方式】
[0010]在一方面，本发明实施例大体上涉及加氢转化过程，包括使渣油和其它重质烃馏分加氢裂化的过程。更具体地，本发明所公开的实施例涉及在沸腾床加氢裂化反应器中使用从加氢裂化反应器系统回收的失效或部分失效催化剂通过加氢裂化改质沥青质沥青的过程。
[0011]如本发明所用，“渣油烃”、“重油”或其它涉及渣油烃的术语，是指具有沸点或沸点范围高于约340°c的烃馏分，但也可以包括全部重质原油加工。可用于本发明所公开的方法的渣油烃原料可包括各种炼油厂烃流和其他烃流，如石油常压或减压渣油、脱沥青油、脱沥青的沥青、裂化常压塔或减压塔残油、直馏减压瓦斯油、加氢裂化减压瓦斯油、流体催化裂化(FCC)油浆、来自沸腾床工艺的减压瓦斯油、页岩油、煤源油、焦油砂沥青、妥尔油，黑油，以及其他类似的烃流，或这些的组合，其中各自可以是直馏的、工艺派生的、加氢裂化的、部分脱硫的和/或低金属流。在一些实施例中，渣油烃馏分可以包括具有正常沸点为至少480°C、至少524°C或至少565 °C的烃。
[0012]上述的渣油烃可在具有一个或多个包括一个或多个加氢裂化反应器的反应阶段的加氢裂化反应系统中被加氢裂化。例如，加氢裂化反应系统可包括具有单个加氢裂化反应器如沸腾床加氢裂化反应器或流化床加氢裂化反应器的单一反应阶段。作为另一实例，加氢裂化反应系统可包括两个反应阶段，每个阶段都包括一个或多个加氢裂化反应器。第一和第二加氢裂化反应阶段可被用于顺序地执行一种或多种金属的去除、脱氮、脱硫、加氢、康拉逊残碳还原和/或除加氢裂化之外将渣油另外转换为有用产物的其它加氢转化反应。所提出的各种反应的反应性可由单一加氢裂化催化剂或多种加氢裂化催化剂来提供。在具有两个或多个反应阶段的一些实施例中，每个反应阶段都包括沸腾床加氢裂化反应器。
[0013]加氢裂化之后，来自加氢裂化反应器的流出物可被分馏以回收一种或多种烃馏分，例如轻石脑油馏分、重石脑油馏分、煤油馏分、柴油馏分、轻减压瓦斯油馏分、重瓦斯油馏分和减压残油馏分，以及其他可能的组分。这些馏分中较重的，例如减压残油馏分，可通过溶剂脱沥青(SDA)单元处理以产生脱沥青油馏分和沥青馏分。
[0014]沥青在本发明中定义为从热、热催化或催化加氢裂化过程回收的减压渣油流，这些过程被供给了高沸点含烃物料，例如石油常压或减压渣油、页岩油、煤源油、焦油砂沥青、妥尔油、黑油，生物衍生原油以及其他类似的含烃流，或这些的组合，其中各自可以是直馏馈分。
[0015]从加氢裂化反应器中回收的沥青、氢气和部分失效催化剂可被供给到沥青加氢裂化反应器，如沸腾床沥青加氢裂化反应器，用于将沥青改质为更有价值的烃类。渣油烃加氢裂化反应系统，例如包括沸腾床加氢裂化反应器的系统，可以生成一定量的失效或部分失效催化剂。这种“失效催化剂”，虽然含有在沸腾床加氢裂化反应器的裂化过程中被除去的镍和钒，但是可能仍然拥有显著的剩余加氢裂化活性，尽管该活性的水平在沸腾床加氢裂化反应器中继续使用可能不适合或不理想。所述失效催化剂通常被送往金属回收装置以回收一些包括在该催化剂中的金属。然而，本发明的实施例利用所述剩余活性以使沥青转化为馏分范围烃。从沥青加氢裂化反应器中回收的完全失效催化剂然后可被送往金属回收装置中，用于回收包括在该催化剂中的金属。
[0016]如上所述，本发明的方法可利用“失效”和“部分失效”催化剂。如本发明所用，部分失效催化剂可以指，例如，从被供给了新鲜催化剂的沸腾床单元中清除的催化剂。失效催化剂可以指，例如，从被供给了部分失效催化剂的沸腾床单元回收的，并基本上没有活性的催化剂。中间失效催化剂可以指，例如，从被供给了失效和部分失效混合催化剂的沸腾床单元回收的催化剂，该催化剂可具有比完全失效催化剂大而比部分失效催化剂小的活性；本发明术语“部分失效”催化剂意在包括“中间失效”催化剂。新鲜催化剂、部分失效催化剂或中间失效催化剂的净活性水平可能会影响需实现目标转化的加氢裂化反应器中所要求的反应严苛度，在加氢裂化反应器中这种操作条件应维持处于或低于临界沉积物形成的点。
[0017]来自沥青加氢裂化反应器的烃流出物可被分馏成两种或两种以上的烃馏分，包括减压塔塔底馏分(即，未反应的沥青)。该减压塔塔底馏分可以再循环用于沥青加氢裂化反应器中的进一步处理。在一些实施例中，减压塔塔底馏分的再循环可导致在高转化率时沥青的裂解，并有可能消失，从而导致总体集成的渣油加氢裂化工艺方