从减压渣油生产馏分油燃料和阳极等级焦的方法
【技术领域】
[0001] 本文中公开的实施方式总体设及来源于石油、焦油砂、页岩油、煤浆、煤气化焦油 和生物质原油化iocrudes)等的减压渣油流的改质方法。更具体地，本文中的实施方式设 及从减压渣油控原料生产馈分油燃料和阳极等级（anodegrade)焦的方法。更加具体地， 本文中公开的实施方式设及利用沸腾床或悬浮床加氨裂化、延迟焦化、和固定床催化将减 压渣油原料改质为馈分油燃料产物的方法。
【背景技术】
[0002] 热焦化法允许原油精炼厂加工石油、焦油砂和其他控源中存在的较重质控。一般 而言，热焦化法使用高严苛度的热分解（或"裂化"）W最大化非常重质的低价值渣油进料 向沸点较低、价值较高的控产物的转化。运些焦化法的原料通常由不能经济地进一步蒸馈、 催化裂化或W其他方式加工来制造燃料等级（化el-grade)混合流的炼油厂工艺流构成。 通常，运些材料因为催化剂被灰分和金属污染和/或失活而不适合于催化操作。常见的焦 化原料包括常压蒸馈渣油、减压蒸馈渣油、催化裂化器渣油、加氨裂化器渣油、和来自其他 精炼单元的渣油。
[0003] 原油精炼厂和改质设备中用于将重质控馈分转化成较轻质控和石油焦的=种焦 化法类型包括延迟焦化、流化焦化和灵活焦化（flexicoking)。在全部S种运些焦化法中， 石油焦被认为是为了精炼厂渣油更完全转化为较轻质控化合物的利益而被容忍的副产物。 所生成的控和其他产物W蒸气形式从焦化容器运行到分馈塔。较重质的裂化液体（例如瓦 斯油）通常用作进一步精炼加工（例如流化催化裂化单元或FCCUs)的原料，运些精炼加工 它们转变为运输燃料混合库存油。
[0004] 由于更高的可得性和较低的成本，原油精炼厂在他们的混合原油中经常增加较重 质原油的使用。运些较重质原油具有更高比例的较重质控组分，增加了对焦化器能力的需 要。因此，焦化器经常成为限制精炼厂生产量的瓶颈。还有，运些较重质原油经常含有浓度 较高的大型芳控结构（例如渐青质和树脂），其含有较高浓度的硫、氮和重金属，例如饥和 儀。 阳〇化]结果，所述焦化反应（或机理）有显著差异，并倾向于在石油焦和焦化器瓦斯油中 产生较致密的粒状（相对于海绵）焦结晶结构（或形态）W及具有较高浓度的不想要的污 染物。不幸的是，试图处理上述问题（设备能力/瓶颈、原料组成变化，等等）的许多技术 改进明显降低了所生成的石油焦的质量。大多数技术改进和较重质的含硫原油倾向于驱使 石油焦从多孔海绵焦成为不良杂质浓度较高的粒状焦。由此产生的焦质量变化可能需要焦 市场的重大改变（例如阳极等级到燃料等级）并大幅降低焦价值。技术改变和相关原料的 改变可导致燃料等级焦的质量降低、挥发性物质和总热值较低等其他性质，使得所生产的 燃料等级焦不太合乎需要。
【发明内容】
[0006] 在一个方面，本文中公开的实施方式设及改质渣油控原料的方法。所述方法可W 包括：使渣油控和氨气与加氨转化催化剂在渣油加氨转化反应器系统中接触；回收出自所 述渣油加氨转化反应器系统的流出物；分离所述出自渣油加氨转化反应器系统的流出物， W回收两种或更多种控馈分，所述控馈分至少包括减压渣油馈分和重质减压瓦斯油馈分； 使至少一部分所述重质减压瓦斯油馈分和至少一部分所述减压渣油馈分合并，W形成混合 重质控馈分；将至少一部分所述混合重质控馈分进给到焦化器；使所述焦化器在产生阳极 等级生焦和馈分油控的条件下运行；从所述焦化器回收所述馈分油控；分馈从所述焦化器 回收的馈分油控W回收=种或更多种控馈分，所述控馈分包括轻质馈分油馈分、重质焦化 器瓦斯油馈分和焦化器再循环馈分。
[0007] 在另一个方面，本文中的实施方式设及改质渣油控原料的系统。所述系统可W包 括：渣油加氨转化反应器系统，用于使渣油控和氨气与加氨转化催化剂接触；分馈系统，用 于将所述出自所述渣油加氨转化反应器系统的流出物分离成两种或更多种控馈分，所述控 馈分至少包括减压渣油馈分和重质减压瓦斯油馈分；混合装置，用于使至少一部分所述重 质减压瓦斯油馈分和至少一部分所述减压渣油馈分合并，W形成混合重质控馈分；焦化器， 用于转化所述混合重质控馈分W产生阳极等级生焦和馈分油控；分馈系统，用于将从所述 焦化器回收的馈分油控分馈成=种或更多种控馈分，所述控馈分包括轻质馈分油馈分、重 质焦化器瓦斯油馈分和焦化器再循环馈分。
[0008] 其他方面和优点从W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，渣油控原料改质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，渣油控原料改质方法的简化工艺流程图。
[0011] 图3是根据本文中的实施方式，渣油控原料改质方法的一部分的简化工艺流程 图。
[0012] 在全部图中，同样的数字表示同样的部分。
【具体实施方式】
[0013] 在一个方面，本文中的实施方式总体上设及来源于石油、焦油砂、页岩油、煤浆、煤 气化焦油和生物质原油等的减压渣油流的改质方法。更具体地，本文中的实施方式设及从 减压渣油控原料生产馈分油燃料和阳极等级焦的方法。更加具体地，本文中公开的实施方 式设及利用沸腾床或悬浮床加氨裂化、延迟焦化、和固定床催化的减压瓦斯油改质，将减压 渣油原料改质为馈分油燃料产物的方法。
[0014] 本文中公开的加氨转化方法可W用于在升高的溫度和压力条件下W及在氨气和 一种或多种加氨转化催化剂存在下使渣油控原料反应，W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。加氨转化方法可W包括，例如，氨化、脱硫、脱氮、 裂化、转化、脱金属、W及去除金属、去除康拉逊残碳（ConradsonCarbonResi化e) (CCR)或 渐青质等等。
[0015] 在本文中使用时，渣油控馈分、或指称渣油控的类似术语被定义为沸点或沸程超 过约340°C的控馈分，但是也可W包括全体重质原油加工。可W用于本文中公开的方法的 渣油控原料可W包括各种精炼和其他控流，例如石油常压或减压渣油、脱渐青油、脱渐青的 渐青（deasphalterpitch)、加氨裂化常压塔或减压塔塔底馈分、直馈减压瓦斯油、加氨裂 化减压瓦斯油、流体催化裂化（FCC)渺浆油、来自沸腾床加氨裂化法的减压瓦斯油、页岩成 油、煤成油、焦油砂渐青、妥尔油、生物源油、黑油、W及其他类似控流或运些的组合，其各自 可W是直馈的、加工得到的、加氨裂化的、部分脱硫的和/或部分脱金属的流。在一些实施 方式中，渣油控馈分可W包括标准沸点为至少480°C、至少524°C或至少565°C的控。
[0016] 在一些实施方式中，所述渣油原料具有小于约10化pmw儀和小于约20化pm饥的金 属含量，小于约2. 5重量％的硫含量，和小于约12重量％的渐青质含量。在各种实施方式 中，所述渣油可W包括石油常压或减压渣油、脱渐青油、脱渐青的渐青、加氨裂化常压塔或 减压塔塔底馈分、直馈减压瓦斯油、加氨裂化减压瓦斯油、流体催化裂化（FCC)渺浆油、来 自沸腾床法的减压瓦斯油、页岩成油、煤成油、生物源油、焦油砂渐青、妥尔油、黑油的至少 一种。例如，所述渣油控可W来源于阿拉伯重质油、阿拉伯轻质油、阿拉伯中油、科威特出口 油、己：t拉（Basr址）轻质油、碎石（R址)ble)油、己林油、阿曼油、上扎库姆化卵erZakam) 油、R邸CO油、库姆科尔（Kumkol)油、乌拉尔油、阿塞拜疆轻质油、西伯利亚轻质油、西伯利 亚重质油、和田吉兹（Tengiz)石油原油中的一种或多种。所述页岩成油可W在现场提取法 或地上油页岩干馈法中产生。煤气化副产物油可W来源于固定床气化器或流化床气化器或 移动床气化器。所述煤成油可W来源于热解单元或水热液化单元或热加氨液化单元或催化 加氨液化单元。
[0017] 现在参考图1，示出了渣油控原料改质方法的简化工艺流程图。渣油控馈分10(渣 油10)和氨气12可W进给到加氨转化反应器系统13,其可W包括串联或并联的一个或多个 加氨转化反应器。在加氨转化反应器系统13中，所述渣油和氨气可W与加氨转化催化剂接 触W将至少一部分所述渣油转化为较轻质控、将渣油中包含的金属脱金属、除去康拉逊残 碳、或W其他方式地将所述渣油转化为有用的产物。
[0018] 可用于本文中实施方式的加氨转化反应器可W包括沸腾床加氨转化反应器或反 应器系统、W及悬浮床加氨裂化反应器系统、固定床VGO加氨裂化反应器系统、和/或流 化床VGO加氨裂化反应器系统。在一些实施方式中，所述固定床加氨裂化反应器系统可W 包括如US6797154 ;6783660 ;6514403 ;6224747 ;6200462 ;6096190 ;5925235 ;5593570 ; 5439860 ;和5277793所述的一种或多种。
[0019] 在渣油加氨转化反应器系统13中的转化率在一些实施方式中可W是至少50%， 例如在其他实施方式中至少70%或至少85%。渣油加氨转化反应器系统13可W在W下条 件下运行：压力在约1000 psig至约4000psig范围内，LHSV在约0.IL/h/L至约4.OL/h/L范 围内，反应器溫度在约400°C至约500°C范围内，氨气/减压渣油原料比在约2000-6000SCF/ Bbl之间，新鲜催化剂补充率在约0. 1至约0. 6磅对每桶Qb/抓1)减压渣油原料的范围内。 可用于加氨转化反应器系统13的催化剂可W包括儀、钻、鹤、钢的一种或多种及其组合，无 载体或者负载在多孔基体上，例如二氧化娃、氧化侣、二氧化铁或其组合，运将在下面更详 细地描述。
[0020] 在沸腾床反应器系统13中转化之后，部分转化的控可W经由流送管线15回收并 进给到分馈系统18W回收两种或更多种控馈分，所述控馈分至少包括减压渣油馈分和重 质减压瓦斯油馈分。如同所示，分馈系统18可W用于回收含有轻质控气体和硫化氨化2巧 的尾气20、轻质石脑油馈分22、重质石脑油馈分24、煤油馈分26、柴油馈分28、轻质减压瓦 斯油馈分30、重质瓦斯油馈分32和减压渣油馈分34。在一些实施方式中，一部分减压渣油 馈分34可W再循环，例如经由流送管线37,W供在沸腾床加氨转化反应器系统13中进一步 加工。例如，减压渣油馈分34或其一部分可W与至少一部分重质减压瓦斯油馈分32合并， 形成混合重质控馈分35。在一些实施方式中，可W控制上游条件和进给比，使得所述混合重 质控馈分35具有儀含量小于约70ppmw，饥含量小于约70ppmw