物213,其中催化剂前体210与稀释剂211充分地混合。举例来 说，预混合器212可W是在线静态混合器。稀释的前体混合物213与重油原料208在调节室 214内合并W便将催化剂前体210完全地分散在重油原料208内并且形成调节的原料215。调 节室214可W是高剪切混合装置和/或可W包括用于原料208的缓冲容器。缓冲容器通常用 于抑制下游处理单元之前的流量波动并且可W用于混合。举例来说，腔室214中的混合可W 由循环累系统组成。
[0065] 使用多级累218压缩调节的原料215。累218可W由许多压缩级组成，每一级提供调 节的原料215内的催化剂前体210的额外混合和混配，W形成其中催化剂前体210在整个原 料208中更完全地混合的最终调节的原料216。
[0066] 将最终调节的原料216引入到预加热器或炉220中W便将最终调节的原料216加热 至为约150°C(270°F)的溫度，优选比浆相反应器222中的溫度低约100°C(180°F)。当最终调 节的原料216经过预加热器或炉220并且加热至比催化剂前体的分解溫度高的溫度时，在整 个原料208中分散的油溶性催化剂前体210分解并且与重油原料208释放的硫合并W产生金 属硫化物催化剂(例如，胶体或分子催化剂）。运产生在压力下引入浆相反应器222的制备原 料221。氨气224(优选预热过)也在压力下引入到反应器222内W实现反应器222内的制备原 料221的加氨裂化。从浆相反应器222的下游产生的重油渣油底部沉积物226可任选地再循 环回到反应器222。渣油底部沉积物226可有利地包括分散在其中的残留胶体或分子催化 剂。循环气体228有利地包括氨。浆相反应器222可W包含如常规的沸腾床反应器中的循环 通道、循环累和分配器栅板W促进反应物、催化剂和热的更均匀分散(例如，W类似于常规 沸腾床反应器的方式）。
[0067] 将浆相反应器222内的制备原料221加热或保持在加氨裂化溫度，运导致或允许与 催化剂和氨气在反应器222中组合的制备原料221改质W便形成在反应器222的顶部处排出 的改质物质230。根据一个实施方案，将改质物质230直接转移至分离器232(例如，热分离器 或蒸馈塔），任选地与来自第一蒸馈塔202的较低沸点馈分206的至少一部分251和/或下游 产生的再循环气体228-起。可选地，可W将改质物质230引入处于分离器232的上游或下游 的一个或多个加氨处理反应器(未示出）。
[0068] 气体和挥发性液体254从232的顶部排出并送到下游W便进一步处理。较高沸点液 体控馈分236从分离器232的底部排出并进一步处理。根据一个实施方案，将液体控馈分236 引入到真空蒸馈塔238中W便分离可W通过真空蒸馈挥发的较低沸点馈分256和从真空塔 238的底部排出的具有较低质量的高沸点渣油馈分240,而且具有较低质量的高沸点渣油馈 分240用作延迟焦化系统的焦化分馈塔260的炼焦器进料的真空降低原油(VR0242和/或用 作循环回到浆相反应器222的残渣226,如上所述。
[0069] 较低沸点馈分256-般包括轻真空瓦斯油和重真空瓦斯油。较低沸点馈分256可W 与从第一蒸馈塔202排出的较低沸点馈分252的至少一部分W及从分离器232移出的气体和 挥发性液体254合并并且引入混合进料加氨处理器或者加氨裂化反应器(未示出）中W便下 游处理W产生汽油和其他石油产品。
[0070] 将真空降低原油(VRC)242引入到焦化分馈器260中，其合并了VRC进料242和来自 塔顶返回管线259的炼焦器塔顶馈出物（因此焦化分馈器也被称为组合蒸馈塔）。焦化分馈 器分馈其内容物成较轻的改质产物流258和焦化流261。较轻的改质产物流258包括气体、焦 化石脑油和焦化瓦斯油。
[0071] 通过炼焦器充电累262将焦化流261引入炉264。炼焦器充电累262通常由带有蒸汽 驱动满轮累作为备用的电动机驱动。压力可W超过35己（500psig)，其中机械密封操作高达 382°C(720°F)。炼焦器炉264加热焦化流261至焦化溫度，约500°C(930°F)，压力是约4己 (eOpsig)。在可选的实施方案中，其他的流可W添加到炼焦器进料流261中，诸如常规直馈 减压渣油。例如，在一些实施方案中，少于100 %的炼焦器进料首先通过浆料加氨裂化工艺 处理，其余的进料到炼焦器内而不首先通过浆相反应器加氨处理。
[0072] 然后，焦化流通过传输线265和打开的供给阀268a引入到在线焦炭鼓270a中，其中 发生热裂解反应，从而产生焦炭和炼焦器蒸汽塔顶馈出物。可W很好地使传输线265隔热从 而防止焦化和堵塞。传输线越短，加热和热裂解反应之间的延迟越短。该延迟赋予该工艺其 名字"延迟焦化"。
[0073] 焦炭鼓270a中的热裂解反应导致固体焦炭和炼焦器蒸汽塔顶馈出物的形成。炼焦 器蒸汽塔顶馈出物通过炼焦器塔顶输出端口管线271a和打开的炼焦器塔顶输出端口阀 272a排出，通过炼焦器塔顶回流管线259返回到焦化分馈器260。输出端口管线271a和回流 管线259的溫度是大约443°C(830°F)。通过注入作为急冷油的热重焦化瓦斯油（未示出） 管线271a内W防止管线中的焦化，可W降低溫度约28°C(50°巧。
[0074] 运里实施的延迟焦化系统有两个交替的焦炭鼓W允许连续运行，其中，在线焦炭 鼓270a经历焦化反应而离线焦炭鼓27化正在发生除焦。运两个鼓在焦化和除焦之间交替， 从而允许连续运行。如运里所示的，离线焦炭鼓27化中形成的焦炭通过液压焦炭切割移出， 其中高压水用于从离线焦炭鼓27化切割出焦炭。水压范围可W在86己（125化sig)到275己 (4000psig)的范围内并且流速可W在2.8立方米/分钟（7506?1)到4.7立方米/分钟 (1250GPM)的范围内。切割水累284是多级桶式或者中开多级累。累284可W由电动机或蒸汽 驱动的满轮机提供动力。
[0075] 从焦炭鼓270b切断的湿焦炭通过焦炭输出端口管线273b和打开的焦炭输出端口 阀278b排出，通过焦炭输送管线279b传送到湿焦炭接收器280,在那里水从焦炭分离并且通 过切割水累284和水循环管线285、打开的进水口阀276b和进水管线277b回收，并且再次用 于除焦。
[0076] 除焦也设及蒸出和用水骤冷。当焦炭鼓正在进行除焦，通过打开的放空阀274b和 放空输出端口管线275将蒸汽和控蒸汽导入到包括急冷塔290、放空冷凝器294和沉降鼓296 的放空系统中。该放空系统用于污染控制和增加的控回收两者。在诸如鼓270b的鼓蒸出和 通过水注射冷却期间，其中将从焦炭剥离的蒸汽和控导入急冷塔290。在急冷塔290中，控类 冷凝并在瓦斯油返回管线291中作为瓦斯油返回至焦化分馈器260。与急冷塔290移出的控 类混合的蒸汽在放空冷凝器294中随着一些油冷凝。油和冷凝水在沉降鼓296中分离并且作 为气体297a、轻焦化瓦斯油29化和酸水297c排出。
[0077] 两个焦炭鼓之间的在线离线交替通过一系列的工艺流和成对的水阀控制，例如， 进料阀268a-b和进水阀276a-b。
[007引来自焦化259的改质的液体控产物可W分别地或者与其他改质流252、254、256组 合地进一步处理W产生汽油和其他改质的控产物。
[0079] A.活性金属硫化物催化剂的制备和特征
[0080] 根据本发明的方法包括制备重油原料的预备步骤W便具有分散在其中的金属硫 化物催化剂(例如，胶体或者分子催化剂），在图3描绘的流程图中将其实例作为方法300示 意性地示出。根据一个实施方案，油溶性催化剂前体组合物与稀释的控流预混W形成稀释 的催化剂组合物，如步骤302中。
[0081 ]油溶性催化剂前体优选具有在约l〇〇°C(212°F)至约350°C(662°F)范围内的分解 溫度，更优选在约150°C(302°F)至约300°C(572°F)的范围内，W及最优选在约175°C(347。 F)至约250°C(482°F)的范围内。催化剂前体的实例包括有机金属络合物或者化合物，更具 体而言，包括过渡金属和有机酸的油溶性化合物或者络合物。催化剂前体组合物包括至少 一种过渡金属和至少一种有机部分。可用的过渡催化剂金属的实例包括Mo、Ni、Co、W、Fe、V 和它们的组合。有机部分的实例包括但不限于包括或者衍生自3-环戊基丙酸、环己烧下酸、 联苯-2-簇酸、4-庚基苯甲酸、5-苯基戊酸、香叶酸、10-十一碳締酸、正十二烧酸、辛酸、2-乙 基己酸、环烧酸、五幾基或六幾基的配体。示例性前体组合物包括但不限于2-乙基己酸钢、 环烧酸钢、环烧酸饥、辛酸饥、六幾基钢、六幾基饥、五幾基铁、3-环戊基丙酸钢、环己烧下酸 钢、联苯-2-簇酸钢、4-庚基苯甲酸钢、5-苯基戊酸钢、香叶酸钢、10-十一碳締酸钢、十二烧 酸钢。
[0082] 本发明的技术人员可W按照本发明选择导致所选择的前体组合物的均匀混合而 在形成活性金属硫化物催化剂之前不大量分解的混合溫度分布。
[0083] 适用的控稀释剂的实例包括但不限于真空瓦斯油(其通常具有360-524°C的沸程） (680-975°F)、澄清油或循环油（其通常具有360-550°C的沸程）（680-1022° F)和轻瓦斯油 (其通常具有200-360°C的沸程）（392-680°巧。
[0084] 催化剂前体与控油稀释剂的比例优选在约1:500至约1:1的范围内，更优选在约1: 150至约1:2的范围内，且最优选在约1:100至约1:5(例如，1:100、1:50、1:30或1:10)的范围 内。
[0085] 催化剂前体在一溫度下与控稀释剂有利地混合，显著部分的催化剂前体在低于该 溫度时开始分解，优选地，该溫度在约25°C(77° F)至约250°C(482° F)的范围内，更优选在约 50°C(122°F)至约200°C(392°F)的范围内，并且最优选在约75°C(167°F)至约 150°C(302°F) 的范围内，W形成稀释的前体混合物。应该理解的是，经稀释的前体混合物形成的实际溫度 通常在很大程度上取决于所利用的特定前体的分解溫度。催化剂前体优选地与控油稀释剂 混合一段时间，该段时间在约1秒至约20分钟的范围内，更优选地在约5秒至约10分钟的范 围内，并且最优选在约20秒至约5分钟的范围内。实际混合时间（至少部分地）取决于溫度 (即，运会影响流体的粘度)和混合强度。混合强度(至少部分地)取决于级数，例如，对于直 列式静态混合器。
[0086] 然而直接混合催化剂前体和重油原料也在本发明的范围内，在运种情况下应该注 意的是在前体发生大量分解之前使组分混合足W在原料内完全混合前体的一段时间。例 如，切r等人的美国专利第5578197号（其内容通过引用并入)描述了一种方法，通过该方法 2-乙基己酸钢与渐青减压塔渣油在得到的混合物在反应容器中加热W形成催化剂化合物 和实现加氨裂化之前混合24小时(参见第10栏，4-43行）。然而，在测试环境中混合24小时是 可W接受的，但是运么长的混合时间可能使得某些工业作业过于昂贵。
[0087] 在混合稀释的前体混合物和重油原料之前，预混合催化剂前体和控稀释剂有助于 完全地和均匀地混合原料内的前体，尤其是有助于大规模工业作业所需的相对短的时间在 经济上可行。形成稀释的前体混合物通过W下缩短总混合时间：（1)减少或消除了极性更大 的催化剂前体和重油原料之间的溶解度差异，（2)减少或消除了催化剂前体和重油原料之 间的流变学差异，和/或(3)使催化剂前体分子破裂W形成在控油稀释剂内的更容易分散在 重油原料内的溶质。在重油原料包含水(例如，冷凝水）的情况下首先形成稀释的前体混合 物特别有利。否则，水对极性催化剂前体的更大亲和力会导致前体的局部凝聚，导致差的分 散性和微米级或者更大催化剂颗粒的形成。控油稀释剂优选基本上不含水（即，含有小于约 0.5%的水)W防止相当数量的微米级或者更大的催化剂颗粒形成。
[008引如在图3中所示的方法300的步骤304中，稀释的前体混合物与重油原料组合并且 W使得催化剂前体在整个原料中分散并且产生调节的原料的足够时间和方式混合，在该调 节的原料中催化剂前体在前体分解之前在重油原料内完全地混合。为了获得催化剂前体在 重油原料内的充分混合W随后基于前体的分解产生金属硫化物催化剂(例如，胶体或者分 子催化剂），稀释的催化剂混合物和重油原料优选地混合一段时间，该段时间在约1秒至约 20分钟的范围内，更优选在约5秒至约10分钟的范围内，并且最优选在约20秒至约3分钟的 范围内。增加混合工艺的活力和/或剪切能量通常降低实现完全混合所需的时间。
[0089]可W用于实现催化剂前体和重油原料完全混合的混合装置的实例包括但不限于 诸如在带有螺旋奖或满轮叶轮的容器中产生的混合的高剪切混合；多个静态直列式混合 器；多个静态直列式混合器与直列式高剪切混合器的组合；多个静态直列式混合器与直列 式高剪切混合器的组合;随后进行缓冲容器中的累循环的多个静态直列式混合器与直列式 高剪切混合器的组合；随后是一个或者多个多级离屯、累的w上的组合；w及一个或者多个 多级离屯、累。根据一个实施方案，利用具有多个腔室的高能量累可W实施连续的而不是间 歇的混合，在该多个腔室内催化剂前体组合物和重油原料作为累送过程本身的一部分揽动 和混合。前述混合装置还可W用于上面所讨论的预混合过程，其中催化剂前体与控油稀释 剂混合W形成催化剂前体混合物。
[0090] 根据一个实施方案，根据逐步稀释的良好的工程实践，稀释的前体混合物可W首 先与约10-30% (例如，20%)的重油原料混合，所得的混合重油原料可W与另一30-50% (例 如，40%)的重油原料混合，并且所得的50-70(例如，60%)的混合重油原料可W与其余30-50%(例如，40%)的重油混合，W在重油原料中完全地分散催化剂前体。上述百分数仅仅是 说明性和非限制性的。在本文描述的合适混合装置或者方法中对混合时间的有力坚持应该 仍然用于该逐步稀释方法。
[0091] 在重油原料在室溫下是固体或非常粘稠的情况下，可有利地加热运类原料W软化 它们并产生具有足够低的粘度的原料W便允许催化剂前体良好地混合到原料组合物内。运 些重油原料包括但不限于重质原油、油砂渐青、常压塔底部沉积物、减压塔底部沉积物、渣 油、减粘裂化炉底部沉积物、煤焦油、油页岩重油和液化煤。通常，降低重油原料的粘度会降 低实现油溶性前体组合物在原料内的彻底和充分混合所需的时间。然而，原料不应加热至 超过该催化剂前体发生显著分解的溫度直到完成彻底和完全的混合W形成调节的原料。催 化剂前体的过早分解通常导致形成微米级或更大的催化剂颗粒而不是胶体或分子催化剂。 重油原料和稀释的前体混合物优选在约25°C(77°F)至约350°C(662°F)的溫度范围内混合 和调节，更优选的范围为约50°C(122°F)至约300°C(572°F)，最优选的范围为约75°C(167° 巧至约250°C(482°