渣油加氢裂化和加氢处理的集成的制作方法
【专利说明】渣油加氢裂化和加氢处理的集成
[0001]相关串请的交叉引用
[0002]本申请依据35U.S.C.§ 119(e)要求2013年3月14日提交的美国临时申请序列号61/784，568的优先权，本申请在此通过参考全文引入。
技术领域
[0003]本文公开的实施方案总体上涉及加氢转化方法，包括加氢裂化渣油和其它重质烃馏分的方法。更具体地说，本文中公开的实施方案涉及渣油烃原料的加氢裂化、在单独的渣油加氢处理单元中处理所得的加氢裂化的渣油烃，和在单独的渣油加氢裂化单元中处理来自加氢处理单元的产物。
【背景技术】
[0004]随着全世界对汽油和其它轻质精炼产品的需求稳定增长，对于将高沸点化合物转化为较低沸点的化合物已有明显的趋势。为了满足对增加的馏出燃料日益增加的需求，精炼人员已经研究出各种反应器，例如加氢裂化反应器、渣油脱硫单元(RDS)和溶剂脱沥青(SDA)单元，以将渣油、减压蜡油(VGO)和其它重油原料转化为航空燃料和柴油燃料。
[0005]已经开发了对重质原料表现出优异的馏出物选择性、合理的转化活性和稳定性的催化剂。然而，通过各种方法可得到的转化率有限。例如，RDS单元单独可从高硫渣油产生1界七％硫的燃料，但是转化率通常限于约35%至40%。其它方法提出利用SDA单元将渣油进料溶剂脱沥青并只在渣油加氢裂化单元(RHU)中处理脱沥青油。此外，其它方法提出在SDA单元中处理来自RHU的未转化的减压渣油并将脱沥青油(DAO)再循环回到RHU的前端。仍有其它方法提出在RHU中直接处理SDA沥青。虽然如此，仍然需要实现高的烃转化率和硫去除率的经济方法。
【发明内容】
[0006]在一个方面，本文中公开的实施方案涉及一种改质渣油烃的方法。所述方法可以包括以下步骤:使渣油烃馏分和氢与第一加氢转化催化剂在第一沸腾床加氢转化反应器系统中接触；回收来自第一沸腾床加氢转化反应器系统的第一流出物；使第一流出物和氢与第二加氢转化催化剂在第二加氢转化反应器系统中接触；回收来自第二加氢转化反应器系统的第二流出物；使第二流出物和氢与第三加氢转化催化剂在第二沸腾床加氢转化反应器系统中接触；回收来自第二沸腾床加氢转化反应器系统的第三流出物；和分馏来自第二沸腾床加氢转化反应器系统的第三流出物以回收一种或多种烃馏分。
[0007]在另一个方面，本文中公开的实施方案涉及一种用于改质渣油烃的系统。所述系统可以包括如下:第一沸腾床加氢转化反应器系统，用于使渣油烃馏分和氢与第一加氢转化催化剂接触以产生第一流出物；第二加氢转化反应器系统，用于使第一流出物和氢与第二加氢转化催化剂接触以产生第二流出物；第二沸腾床加氢转化反应器系统，用于使第二流出物和氢与第三加氢转化催化剂接触以产生第三流出物；和分馏单元，用于分馏第三流出物以回收一种或多种烃馏分和减压渣油馏分。
[0008]在另一个方面，本文中公开的实施方案涉及一种用于改质渣油烃的方法。所述方法可以包括以下步骤:使渣油烃馏分和氢与第一加氢转化催化剂在第一沸腾床加氢转化反应器系统中接触；回收来自第一沸腾床加氢转化反应器系统的第一流出物；使第一流出物和氢与第二加氢转化催化剂在第二加氢转化反应器系统中接触；回收来自第二加氢转化反应器系统的第二流出物；使第二流出物和氢与第三加氢转化催化剂在第三加氢转化反应器系统中接触；回收来自第三加氢转化反应器系统的第三流出物；组合第二流出物和第三流出物以形成组合的进料；将组合的进料进料至分离器以产生蒸气馏分和液体馏分；在第一分馏系统中分馏液体馏分以回收减压渣油馏分；使蒸气馏分与第四加氢转化催化剂在第四加氢转化反应器系统中接触；回收来自第三加氢转化反应器系统的第四流出物；在第二分馏系统中分馏第四流出物以回收一种或多种烃馏分。
[0009]在另一个方面，本文中公开的实施方案涉及一种用于改质渣油烃的系统。所述系统可以包括如下:第一沸腾床加氢转化反应器系统，用于使渣油烃馏分和氢与第一加氢转化催化剂接触以产生第一流出物；第二加氢转化反应器系统，用于使第一流出物和氢与第二加氢转化催化剂接触以产生第二流出物；第二沸腾床加氢转化反应器系统，用于使第二流出物和氢与第三加氢转化催化剂接触以产生第三流出物；和分离器，用于分离第二流出物和第三流出物的组合的馏分以回收液体馏分和蒸气馏分；分馏单元，用于分馏所述液体以回收减压渣油馏分；第四加氢转化反应器系统，用于使蒸气馏分与第四加氢转化催化剂接触以产生第四流出物；和分馏单元，用于分馏第四流出物以回收一种或多种烃馏分。
[0010]其它方面和优点从以下的描述和所附的权利要求书中将是显而易见的。
【附图说明】
[0011]图1为根据本文中公开的实施方案的改质渣油烃原料的方法的简化工艺流程图。
[0012]图2为根据本文中公开的实施方案的改质渣油烃原料的方法的简化工艺流程图。
[0013]图3为根据本文中公开的实施方案的改质渣油烃原料的方法使用集成的加氢处理反应器系统的方法的简化工艺流程图。
[0014]图4为根据本文中公开的实施方案的改质渣油烃原料的方法使用集成的加氢处理反应器系统的方法的简化工艺流程图。
【具体实施方式】
[0015]在一个方面，本文的实施方案总体上涉及加氢转化方法，包括加氢裂化渣油和其它重质烃馏分的方法。更具体地说，本文中公开的实施方案涉及加氢裂化渣油烃原料、加氢处理经加氢裂化的渣油烃、在单独的渣油加氢裂化单元中处理所得的加氢裂化的产物，和在单独的渣油加氢裂化单元中处理来自溶剂脱沥青的沥青。
[0016]本文中公开的加氢转化方法可以用于在升高的温度和压力条件下在氢和一种或多种加氢转化催化剂存在下使渣油烃原料反应，以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。加氢转化方法可以包括例如加氢、脱硫、脱氮、裂化、转化、脱金属和金属去除、康氏残炭(CCR)或沥青质去除等。
[0017]如本文所用的，指称渣油烃的渣油烃馏分等术语被定义为沸点或沸程高于约340°C的烃馏分，但是也可以包括全重质原油处理。可以用于本文中公开的方法的渣油烃原料可以包括各种精炼和其它烃物流，例如石油常压或减压渣油、脱沥青油、脱沥青的沥青(deasphalter pitch)、加氢裂化常压塔或减压塔塔底物、直馏减压蜡油、加氢裂化减压蜡油、流体催化裂化(FCC)淤浆油、来自沸腾床加氢裂化工艺的减压蜡油、页岩成油、煤成油、焦油砂沥青、妥尔油、生物来源的原油、黑油以及其它类似烃物流、或这些的组合，其各自可以是直馏、过程衍生、加氢裂化、部分脱硫和/或部分脱金属的物流。在一些实施方案中，渣油烃馏分可以包括标准沸点为至少480°C、至少524°C或至少565°C的烃。
[0018]现在参照图1，渣油烃馏分(渣油)10和氢21可以进料至沸腾床反应器系统42，所述沸腾床反应器系统42可以包括一个或多个串联或并联设置的沸腾床反应器，其中所述烃和氢与加氢转化催化剂接触，以使至少一部分渣油与氢反应以形成轻质烃、将渣油中包含的金属脱去、除去康氏残炭或以其它方式将所述渣油转化为有用的产物。尽管作为单一反应器序列(train)给出，渣油烃馏分(渣油)10可以在多个并联的反应器序列中处理。在一些实施方案中，多个反应器序列包括并联序列共有的段例如但不限于分馏、催化剂处理和回收段。进料至沸腾床反应器系统42的渣油烃馏分(渣油)10可以经由利用流量控制运行的缓冲罐来控制。
[0019]在一些实施方案中，渣油烃馏分(渣油)10可以预热。预热可以经由换热利用来自常压或减压分馏系统的各种物流(侧馏分)来完成。渣油烃馏分(渣油)10还可以利用炉子或任何已知的进料/流出物换热设备加热以向沸腾床反应器42提供希望的进料入口温度。
[0020]在一些实施方案中，氢21可以为富含氢的气体物流，所述气体物流可以为具有补充氢的净化的再循环物流。氢21可以在与渣油烃馏分(渣油)10混合之前预热。
[0021]沸腾床反应器42中的反应器可以在约380°C至约450°C的温度、约70巴绝压至约170巴绝压的氢分压、和约0.2h 1至约2.0h 1的液时空速(LHSV)下运行。在所述沸腾床反应器内，催化剂可以是返混的并通过液体产物的再循环保持无规运动。这可以通过首先分离再循环油与气态产物而实现。所述油然后可以通过外部的栗再循环，或如示出的，通过安装在反应器底盘中的具有叶轮的栗进行再循环。
[0022]取决于所处理的原料，在沸腾床反应器系统42中的目标转化率可以在约30wt%至约50wt%。在任何情况下，目标转化率应该保持在低于沉积物形成变得