本申請(qǐng)要求2014年9月09日提交的美國(guó)申請(qǐng)No.14/481,461的優(yōu)先權(quán),通過引用將其內(nèi)容全部結(jié)合到本文中。
發(fā)明領(lǐng)域
本發(fā)明一般性地涉及生產(chǎn)柴油燃料的方法。
相關(guān)技術(shù)描述
由于原油價(jià)格上升,更多精煉廠研究提升可以以低得多的成本購(gòu)買的較重餾分如減壓渣油或殘油的可能性。存在提升較重餾分如渣油的幾種有效方法。特別是,認(rèn)為與溶劑脫瀝青(SDA)裝置聯(lián)合的加氫裂化(HC)裝置是渣油提升以產(chǎn)生高質(zhì)量柴油燃料的可行且劃算的選擇。在該方法中,SDA裝置從可由減壓或常壓塔得到的渣油進(jìn)料中提取脫瀝青油(DAO)。DAO然后可在與減壓瓦斯油(VGO)結(jié)合以后進(jìn)入HC裝置以產(chǎn)生高價(jià)值產(chǎn)物以及未轉(zhuǎn)化油(UCO)。UCO可部分地再循環(huán)或者用作流化催化裂化、乙烯或潤(rùn)滑油生產(chǎn)的進(jìn)料。如果再循環(huán),則必須管理存在于UCO中的重質(zhì)多核芳族化合物(HPNA),因?yàn)镠PNA可導(dǎo)致交換器中的積垢和催化劑上的焦化。幾個(gè)設(shè)計(jì)可用于管理HPNA脫除,例如蒸汽汽提器、刮板式薄膜蒸發(fā)器(WFE)和碳床吸附。然而,與SDA裝置的這一聯(lián)合可能對(duì)HC裝置操作具有不利影響,因?yàn)镈AO會(huì)明顯提高UCO中的HPNA形成。因此,通常催化劑壽命隨著內(nèi)部UCO再循環(huán)(RCO)而降低,同時(shí)轉(zhuǎn)化率不經(jīng)RCO而降低。平衡循環(huán)時(shí)間和轉(zhuǎn)化率產(chǎn)生幾個(gè)操作挑戰(zhàn)。因此,想要將HC裝置和SDA裝置結(jié)合以容許精煉廠以靈活且有效的方式使轉(zhuǎn)化率和循環(huán)時(shí)間最大化。
另外,加氫裂化可以為生產(chǎn)高質(zhì)量柴油燃料的可行且劃算的選擇。然而,UCO通常包含顯著量的也可能在該方法中產(chǎn)生的HPNA。UCO可以部分地再循環(huán)或者用作潤(rùn)滑油生產(chǎn)的進(jìn)料。如果再循環(huán),則如上文所討論的,必須管理存在于UCO中的HPNA以防止交換器積垢和催化劑焦化。盡管如上文所討論的,幾個(gè)設(shè)計(jì)可用于管理HPNA脫除,仍想要管理HPNA的其它選擇,以提供裝置靈活性和效率。
發(fā)明概述
一個(gè)示例實(shí)施方案可以為生產(chǎn)柴油燃料的方法。該方法可包括將烴進(jìn)料供入殘油加工裝置中。一般而言,殘油加工裝置包括溶劑脫瀝青區(qū)、加氫加工區(qū)和加氫加工分餾區(qū)。該方法可進(jìn)一步包括使來自加氫加工分餾區(qū)的至少一部分未轉(zhuǎn)化油料流再循環(huán),和將至少一部分再循環(huán)的未轉(zhuǎn)化油料流中的一部分送入未轉(zhuǎn)化油分餾區(qū)中,將輕質(zhì)未轉(zhuǎn)化油料流供入溶劑脫瀝青區(qū)下游并將重質(zhì)未轉(zhuǎn)化油料流供入溶劑脫瀝青區(qū)中。
另一示例實(shí)施方案可以為生產(chǎn)柴油燃料的方法。該方法可包括提供殘油加工裝置。通常,殘油加工裝置包括溶劑脫瀝青區(qū)、加氫處理區(qū)、加氫裂化區(qū)和加氫加工分餾區(qū)。該方法可進(jìn)一步包括將烴進(jìn)料供入加氫處理區(qū)中,又將流出物供入加氫裂化區(qū)中,又將另一流出物供入加氫加工分餾區(qū)中,使來自加氫加工分餾區(qū)的至少一部分未轉(zhuǎn)化油料流再循環(huán)至溶劑脫瀝青區(qū)中,和將來自溶劑脫瀝青區(qū)的一部分流出物供入加氫處理區(qū)中并將來自溶劑脫瀝青區(qū)的另一部分流出物供入加氫裂化區(qū)中。
另一示例實(shí)施方案可以為生產(chǎn)柴油燃料的方法。該方法可包括提供殘油加工裝置。一般而言,殘油加工裝置包括進(jìn)料分餾區(qū)、溶劑脫瀝青區(qū)、加氫加工區(qū)和加氫加工分餾區(qū)。該方法可進(jìn)一步包括將烴進(jìn)料供入進(jìn)料分餾區(qū)中,又將輕質(zhì)進(jìn)料供入加氫處理區(qū)中,和將重質(zhì)進(jìn)料在送入溶劑脫瀝青區(qū)中以前與再循環(huán)的未轉(zhuǎn)化油料流結(jié)合。
定義
如本文所用,術(shù)語“料流”可包括各種烴分子,例如直鏈、支化或環(huán)狀烷烴、烯烴、二烯烴和炔烴,和任選其它物質(zhì),例如氣體如氫氣,或雜質(zhì)如重金屬,以及硫和氮化合物。料流還可包括芳族和非芳族烴。此外,烴分子可簡(jiǎn)寫為C1、C2、C3…Cn,其中“n”表示一種或多種烴分子中的碳原子數(shù)目。此外,上標(biāo)“+”或“-”可以與縮寫的一種或多種烴符號(hào)一起使用,例如C3+或C3-,其包含在簡(jiǎn)寫的一種或多種烴內(nèi)。作為一個(gè)實(shí)例,縮寫“C3+”意指一種或多種具有3個(gè)和/或更多碳原子的烴分子?!傲狭鳌边€可以為或者包含不同于烴的物質(zhì),例如流體或像流體一樣行為的物質(zhì),例如空氣、氫氣或催化劑。
如本文所用,術(shù)語“區(qū)”可指包括一個(gè)或多個(gè)設(shè)備件和/或一個(gè)或多個(gè)分區(qū)的區(qū)域。設(shè)備件可包括一個(gè)或者多個(gè)反應(yīng)器或反應(yīng)容器、分離器、汽提器、萃取塔、分餾塔、加熱器、交換器、管、泵、壓縮機(jī)和控制器。另外,設(shè)備件如反應(yīng)器、干燥器或容器可進(jìn)一步包括一個(gè)或者多個(gè)區(qū)或分區(qū)。
如本文所用,術(shù)語“減壓瓦斯油”在本文中可縮寫為“VGO”,并且可意指沸點(diǎn)在343-565℃范圍內(nèi)的烴材料,并且可包括一種或多種C18-C50烴。VGO可通過常壓渣油的真空分餾而制備。該餾分通常在可用于污染催化劑的焦炭前體和重金屬污染方面是低的。通常,VGO具有具有340℃的始沸點(diǎn)、340-350℃的T5、555-570℃的T95和570℃的終沸點(diǎn)的沸程。
如本文所用,術(shù)語“常壓渣油”在本文中可縮寫為“AR”,并且可意指由常壓原油蒸餾塔的底部得到的烴材料。一般而言,常壓渣油在焦炭前體和金屬污染方面是高的。通常,AR具有具有340℃的始沸點(diǎn)、340-360℃的T5和700-900℃的T95的沸程。
如本文所用,術(shù)語“減壓渣油”在本文中可縮寫為“VR”,并且可意指沸點(diǎn)不小于530℃的烴材料,并且可包括一種或多種C40+烴。
如本文所用,術(shù)語“未轉(zhuǎn)化油”在本文中可縮寫為“UCO”,并且可以指與加氫裂化器流出物分離的高沸點(diǎn)烴餾分,其可在柴油沸程烴的那些代表以上的溫度下沸騰。一般而言,未轉(zhuǎn)化油具有至少250℃,通常至少288℃,通常至少316℃的T1。在許多情況下,該較高沸點(diǎn)餾分占加氫裂化器流出物的次要量(例如不多于45體積%),因?yàn)榧託淞鸦磻?yīng)器或反應(yīng)區(qū)中進(jìn)行顯著程度的裂化反應(yīng)以提供較低分子量產(chǎn)物。未轉(zhuǎn)化油的蒸餾終點(diǎn)通常接近于原料。當(dāng)VGO用作新鮮進(jìn)料組分的主要組分或者用作全部新鮮進(jìn)料組分時(shí),則未轉(zhuǎn)化油通常具有不多于593℃(例如510-593℃),通常至多566℃的T99。當(dāng)DAO用作新鮮進(jìn)料組分的組分或者用作全部新鮮進(jìn)料組分時(shí),則未轉(zhuǎn)化油可具有至少700℃的蒸餾終點(diǎn)。殘油加工裝置中的再循環(huán)UCO可縮寫為“RCO”。
如本文所用,術(shù)語“真沸點(diǎn)”可縮寫為“TBP”并且可意指用于測(cè)定材料的沸點(diǎn)的試驗(yàn)方法,其相當(dāng)于ASTM D-2892-13,其用于生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量的液化氣、蒸餾餾分和渣油,且基于此可獲得分析數(shù)據(jù)。溫度vs.蒸餾質(zhì)量%的圖的以上餾分的質(zhì)量和體積收率的測(cè)定在塔中使用15個(gè)理論塔板以5:1回流比產(chǎn)生。該蒸餾點(diǎn)可通過命名T5、T50、T85等表征。一般而言,名稱意指由試樣在給定溫度下蒸餾的材料的以質(zhì)量計(jì)的量。作為實(shí)例,“200℃的T5”意指5質(zhì)量%試樣已在200℃下蒸餾。
如本文所用,使用TBP蒸餾方法,術(shù)語“柴油分餾點(diǎn)”可以為343-399℃。
如本文所用,術(shù)語“柴油沸程”可意指使用TBP蒸餾方法,沸點(diǎn)在至少132℃或柴油分餾點(diǎn)范圍內(nèi)的烴。
如本文所用,術(shù)語“柴油轉(zhuǎn)化率”可意指在柴油分餾點(diǎn)以上沸騰的進(jìn)料轉(zhuǎn)化成在柴油沸程中柴油分餾點(diǎn)或柴油分餾點(diǎn)以下沸騰的材料的轉(zhuǎn)化率。
如本文所用,術(shù)語“重質(zhì)多核芳族化合物”可縮寫為“HPNA”,并且可表征通常在加氫裂化反應(yīng)區(qū)中產(chǎn)生的具有7個(gè)或更多“苯環(huán)”的化合物。這類重質(zhì)多核芳族化合物也可稱為多核芳族化合物。
如本文所用,術(shù)語“暈苯”可意指包含6個(gè)迫位稠合苯環(huán)且具有化學(xué)式C24H12的多環(huán)芳族烴。
如本文所用,術(shù)語“始沸點(diǎn)”可意指其蒸氣壓力等于標(biāo)準(zhǔn)壓力(101.3KPa),即出現(xiàn)第一氣泡時(shí)液體的溫度。
如本文所用,術(shù)語”American Petroleum Institute gravity”可縮寫為“API重力”,并且可以為石油液體與水相比多重或多輕的度量。
如本文所用,術(shù)語“攝氏度”可縮寫為“℃”,“小時(shí)”可縮寫為“hr”,“立方米”可縮寫為“m3”,“兆帕”可縮寫為“MPa”,且術(shù)語“千帕”可縮寫為“KPa”。
如所述,圖中的工藝流線可互換地稱為例如管線、管、進(jìn)料、部件、部分、其余部分、流出物、產(chǎn)物或料流。
附圖簡(jiǎn)述
圖1為用于生產(chǎn)柴油燃料的一個(gè)示例裝置的示意性描述。
圖2為用于生產(chǎn)柴油燃料的示例裝置的另一變化方案的示意性描述。
圖3為用于生產(chǎn)柴油燃料的示例裝置的又一變化方案的示意性描述。詳述
公開了用于生產(chǎn)柴油燃料的示例裝置。HC區(qū)的有效HPNA管理可用于使燃料產(chǎn)量最大化并延長(zhǎng)催化劑循環(huán)壽命。通常,當(dāng)加工來自DAO的進(jìn)料組分以防止裝置中的HPNA聚集時(shí),需要明顯的區(qū)域外(off-plot)UCO清洗料流。在一個(gè)示例實(shí)施方案中,兩種具體的技術(shù)用于HC區(qū)的HPNA管理。第一種技術(shù)涉及對(duì)RCO料流使用碳床吸附技術(shù)。第二種技術(shù)涉及將一部分或所有區(qū)域外UCO清洗料流作為進(jìn)料組分再送入SDA區(qū)中。
UCO向SDA區(qū)的這一外部循環(huán)可提供幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。這些優(yōu)點(diǎn)包括:提供增量HPNA脫除至SDA瀝青的方法,同時(shí)回收大量再循環(huán)UCO(作為增強(qiáng)的DAO料流)用于在HC區(qū)進(jìn)一步加工。其它優(yōu)點(diǎn)可包括能賦予HC區(qū)提高的烴液體燃料生產(chǎn),例如石腦油、射流或柴油,并降低區(qū)域外UCO清洗料流需求,并提供在SDA區(qū)提高的萃取效率和降低的瀝青產(chǎn)量的可能性。在SDA區(qū)中通過使UCO再循環(huán)而提高SAO溶解能力以得到較高質(zhì)量或較大產(chǎn)量的HC原料。較高質(zhì)量的HC原料容許較大的轉(zhuǎn)化率和/或較長(zhǎng)的循環(huán)時(shí)間。作為實(shí)例,100噸/天RCO可產(chǎn)生160噸或更多/天DAO流出物。此外,本文公開的實(shí)施方案可在聯(lián)合HC區(qū)和SDA區(qū)系統(tǒng)中提供顯著提高的轉(zhuǎn)化率。
為使總轉(zhuǎn)化率和靈活性最大化,本文中的實(shí)施方案也可結(jié)合一種選擇,包括將UCO分離成輕質(zhì)UCO料流和通常載有HPNA的重質(zhì)UCO料流。借助蒸汽汽提分餾或WFE的這一分離可容許輕質(zhì)UCO和重質(zhì)UCO的選擇性布置。輕質(zhì)UCO可作為在HC區(qū)中的直接內(nèi)部再循環(huán)或者作為間接外部再循環(huán)送入SDA區(qū)中,這可根據(jù)裝置操作規(guī)定如SDA區(qū)操作性調(diào)整。通常,將大量重質(zhì)UCO料流送入SDA區(qū)用于HPNA脫除,同時(shí)一部分可作為小的區(qū)域外清洗料流產(chǎn)生或未產(chǎn)生。
一般而言,HC區(qū)的有效HPNA管理是關(guān)鍵的,以便使燃料產(chǎn)量最大化,并獲得延長(zhǎng)的催化劑循環(huán)。通常,該實(shí)施方案使用SDA區(qū)作為管理HC區(qū)的HPNA的主要工具??墒褂脙蓚€(gè)流程圖證明這些觀點(diǎn)。在一個(gè)示例實(shí)施方案中,在再循環(huán)返回HC區(qū)中以前,可將一部分或者全部UCO料流送入SDA區(qū)中。在另一示例實(shí)施方案中,首先通過分餾塔將HC區(qū)的進(jìn)料分餾??蓪⑤p餾分直接送入HC區(qū)中,同時(shí)將重餾分與UCO結(jié)合,然后在進(jìn)入HC區(qū)中以前通過SDA區(qū)萃取。HPNA的前體通常存在于進(jìn)料的重餾分中。一些進(jìn)料,例如重焦化瓦斯油(HCGO)可能甚至在其較重餾分中已經(jīng)包含HPNA。特別是,一些VGO進(jìn)料具有顯著量的HPNA前體,例如暈苯。HPNA和HPNA前體的脫除會(huì)增強(qiáng)精煉廠操作穩(wěn)定性并提高催化劑循環(huán)時(shí)間。
殘油加工裝置100的一個(gè)示例實(shí)施方案描述于圖1中。一般而言,殘油加工裝置100包括溶劑脫瀝青(SDA)區(qū)140、加氫加工(HP)區(qū)200、加氫加工分餾(HPF)區(qū)300、未轉(zhuǎn)化油分餾(UCOF)區(qū)400和吸附區(qū)440。示例的SDA和加氫加工區(qū)公開于例如US 2010/0326883中。烴進(jìn)料10可包括任何重質(zhì)烴餾分,例如減壓瓦斯油、減壓渣油(VR)或常壓渣油。烴進(jìn)料10可包括其它重質(zhì)烴原料,例如來自原油的重質(zhì)底部產(chǎn)物、重質(zhì)瀝青原油、頁(yè)巖油、焦油砂提取物、脫瀝青渣油、重焦化瓦斯油、來自煤液化的產(chǎn)物和真空減壓原油。新鮮烴原料還包括以上烴的混合物且上述列舉不是詳盡的。
可將烴進(jìn)料10供入SDA區(qū)140中。在一個(gè)示例實(shí)施方案中,烴進(jìn)料10包含瀝青、AR或VR,或者VR和VGO的組合。SDA區(qū)140可包括萃取塔、分離器和汽提器。一般而言,將烴進(jìn)料10與溶劑混合,所述溶劑可包括一部分新鮮和補(bǔ)充溶劑。萃取塔通常在93-204℃的溫度和3.8-5.6MPa的壓力下操作。通常,溶劑包括一種或多種溶解重質(zhì)烴進(jìn)料中的重質(zhì)烴材料的輕鏈烷烴,例如丙烷、丁烷、戊烷或其混合物。丙烷是一種合適的溶劑,其可具有對(duì)HPNA的低溶解度以促進(jìn)其脫除。輕鏈烷烴溶劑溶解烴進(jìn)料10中的重質(zhì)鏈烷烴材料。
通常,萃取20-85重量%的烴進(jìn)料10,且該萃取部分包含VR的最低分子量和多數(shù)鏈烷烴部分,并且最適于二次提升,例如催化加氫加工。通常,底部產(chǎn)物或?yàn)r青質(zhì)料流包含大部分污染物,例如康拉遜殘?zhí)恐岛徒饘?,且具?-10API重力,通常0-10API重力的密度。該SDA脫除料流144還可具有高濃度的HPNA。
另外,可將較輕烴,包括柴油餾分與較重餾分分離并隨溶劑進(jìn)入分離器中以分離并使溶劑再循環(huán)至萃取塔中。通常,分離器在177-287℃的溫度和3.8-5.2MPa的壓力下操作??蓪⑵溆嗖糠炙腿肫崞髦幸猿ゲ⑹沽硗獾娜軇┰傺h(huán)。通常,汽提器在149-260℃的溫度和344-1,034KPa的壓力下操作。較重餾分可作為來自SDA區(qū)140的SDA流出物150通過??蓪DA脫除料流144從SDA區(qū)140中取出,且包括最重的烴餾分,例如瀝青,和其它雜質(zhì)。脫除料流144還可包含HPNA和HPNA前體,例如暈苯。
SDA流出物150可與如下文所述料流414和另一烴進(jìn)料14結(jié)合,所述另一烴進(jìn)料14可包含上文關(guān)于烴進(jìn)料10所述的烴材料中的至少一些。在一個(gè)示例實(shí)施方案中,烴進(jìn)料14通常包含VGO。可將該組合料流18加入流出物444并作為HP區(qū)進(jìn)料20提供。HP區(qū)200可接收HP區(qū)進(jìn)料20并且包括具有催化加氫裂化反應(yīng)器的HC區(qū)260,所述催化加氫裂化反應(yīng)器具有一個(gè)或者多個(gè)相同或不同催化劑的固定床。
在一個(gè)示例實(shí)施方案中,催化加氫裂化催化劑使用與來自周期表6和8-10族的一種或多種金屬氫化組分結(jié)合的無定形基礎(chǔ)物或低含量沸石基礎(chǔ)物。在另一實(shí)施方案中,催化加氫裂化反應(yīng)器包含具有次要部分的來自周期表8-10族的金屬氫化組分置于其上的任何合適結(jié)晶沸石裂化基礎(chǔ)物的催化劑。其它氫化組分可可選自6族用于與沸石基礎(chǔ)物結(jié)合。沸石裂化基礎(chǔ)物有時(shí)稱為分子篩,并且通常包含二氧化硅、氧化鋁,和一種或多種可交換陽(yáng)離子,例如鈉、鎂、鈣和稀有金屬。它們可進(jìn)一步由4-14埃的相對(duì)均勻直徑的晶體孔表征。優(yōu)選使用具有3:1-12:1的較高二氧化硅:氧化鋁摩爾比的沸石。自然界中發(fā)現(xiàn)的合適沸石包括例如絲光沸石和八面沸石。合適的合成沸石包括例如B、X、Y和L晶體類型,例如合成八面沸石和絲光沸石。優(yōu)選的沸石為具有8-12埃的晶體孔徑的那些,其中二氧化硅:氧化鋁摩爾比為4:1-6:1。通常,優(yōu)選用于催化加氫裂化催化劑的基礎(chǔ)物的沸石是容易市購(gòu)的。
作為氫化組分用于優(yōu)選的催化加氫裂化催化劑中的活性金屬為周期表8-10族的至少一種,例如鐵、鈷、鎳、釕、銠、鈀、鋨、銥和鉑。除這些金屬外,其它促進(jìn)劑也可與其一起使用,包括6族的一種或多種金屬,例如鉬和鎢。催化劑中氫化金屬的量可在寬范圍內(nèi)變化。寬泛而言,可使用基于催化劑的重量0.05-30重量%的任何量。在貴金屬的情況下,通常優(yōu)選使用基于催化劑的重量0.05-2重量%。結(jié)合氫化金屬的優(yōu)選方法是基礎(chǔ)材料與所需金屬的合適化合物的水溶液接觸,其中金屬以陽(yáng)離子形式存在。在加入一種或多種所選擇的氫化金屬以后,然后可將所得催化劑粉末過濾,干燥,如果需要的話隨著加入的潤(rùn)滑劑、粘合劑等造粒,并在空氣中在例如371-648℃的溫度下煅燒以將催化劑活化并將銨離子分解。作為選擇,可首先將基礎(chǔ)物造粒,其后加入氫化組分并通過煅燒活化。上述催化劑可以以未經(jīng)稀釋的形式使用,或者可將粉化沸石催化劑以基于催化劑的重量為5-90重量%的比例與其它相對(duì)較小活性催化劑、稀釋劑或粘合劑如氧化鋁、硅膠、二氧化硅-氧化鋁共凝膠、活性粘土等混合并共造粒。這些稀釋劑可直接使用或者它們可包含次要比例的加入的氫化金屬,例如周期表6族和/或8-10族的至少一種金屬。
催化加氫裂化在氫氣的存在下且優(yōu)選在包括204-482℃的溫度和3.5-20.8MPa的壓力的催化加氫裂化反應(yīng)器條件下進(jìn)行。另外,催化加氫裂化條件可包括0.1-30hr-1的液時(shí)空速和337-4,200Nm3/m3的氫氣循環(huán)速率。催化加氫裂化在固定催化劑床上以向下流進(jìn)行。
可將來自HC區(qū)260或HP區(qū)200的HC流出物264送入HPF區(qū)300中。HPF區(qū)300可包括一個(gè)或多個(gè)容器,例如汽提容器和常壓塔,但在另一方面中,可以為恰好單一塔??蓪⒍栊詺怏w如中壓蒸汽供入分餾塔底部附近。分餾塔產(chǎn)生頂部產(chǎn)物310,所述頂部產(chǎn)物310可包含石腦油、煤油和柴油沸程烴中的一種或多種。分餾塔可在分餾點(diǎn)下操作以在料流320中提供一種或多種具有至少250℃,通常至少288℃,通常至少316℃的T1的烴。料流320可以為來自HPF區(qū)300的至少一部分或所有UCO料流。可將料流320全部送入SDA區(qū)140中或者分成具有UCO的一部分330和具有UCO的又一部分或RCO料流360。一部分330與又一部分360之間分離的量可以為任何合適的比例。作為實(shí)例,如果不存在吸附區(qū)440,則一部分330可包含100重量%的至少一部分UCO料流320。如果不存在SDA區(qū)140,則又一部分360可包含所有UCO料流32。任選可取得一部分330的另一部分或清洗料流340。因而,另一部分或清洗料流340可以為不多于5重量%的一部分330。一般而言,將RCO料流360送入吸附區(qū)440中。
吸附區(qū)440可接收RCO料流360,且吸附區(qū)440可包括一個(gè)或多個(gè)床。各個(gè)床可獨(dú)立地包括小直徑顆粒吸附劑(優(yōu)選惰性的)的固定床。吸附劑可包括硅膠、活性炭、活性氧化鋁、二氧化硅-氧化鋁凝膠、粘土和分子篩中的至少一種。優(yōu)選,吸附劑富含碳。因此,木炭可包含在優(yōu)選的吸附劑中。理想地,木炭基本不含金屬并且可衍生自椰子或者其它低金屬含量有機(jī)材料。示例吸附劑公開于例如US 4,775,460中。通常,活性碳吸附劑,例如活性木炭通常導(dǎo)致HPNA與UCO沸程烴選擇性分離且這些多環(huán)化合物聚集在活性炭上。吸附區(qū)440可在340-3,500KPa的壓力和120-320℃,優(yōu)選至少260℃的溫度下操作。理想地,吸附區(qū)440的空速可以為0.5-2.5hr-1。吸附區(qū)440的流出物444可在HP區(qū)200的上游以及另一烴進(jìn)料14和SDA區(qū)140的下游再循環(huán)。
一部分330的其余部分可以為UCOF區(qū)進(jìn)料350并且供入U(xiǎn)COF區(qū)400中。UCOF區(qū)400可包括一個(gè)或多個(gè)容器,例如汽提容器、常壓塔和真空塔,但在一個(gè)方面中可以為恰好單一塔??蓪⒍栊詺怏w如中壓蒸汽供入分餾塔的底部附近。一般而言,分餾塔產(chǎn)生輕質(zhì)UCO料流410和重質(zhì)UCO料流420。分餾塔可在分餾點(diǎn)下操作以在料流420中提供一種或多種具有至少379℃、450℃、505℃或者甚至530℃的始沸點(diǎn)的烴。一般而言,輕質(zhì)UCO料流410分成形成一些或一部分料流410的料流414,和料流416。分離可使用任何合適的分離裝置,例如使用蒸汽汽提或WFE的分餾塔實(shí)現(xiàn)。料流414可以為輕質(zhì)UCO料流410的至少90%或者甚至100重量%,盡管分離可基于操作條件調(diào)整,并可將更多材料送入SDA區(qū)140中。重質(zhì)UCO料流420可離開UCOF區(qū)400,且清洗料流424可以為一些料流420并且與清洗料流340結(jié)合以形成組合清洗料流428。接著,其余料流430可任選與料流416結(jié)合以形成通向SDA區(qū)140的組合料流434。因此,該示例實(shí)施方案可通過在UCO通過吸附區(qū)440以后使UCO再循環(huán)至SDA區(qū)140和/或HP區(qū)200而改進(jìn)轉(zhuǎn)化率。
殘油加工裝置100的另一示例實(shí)施方案描述于圖2中。該版本包括SDA區(qū)140、HP區(qū)200和HPF區(qū)300。除HC區(qū)260外,HP區(qū)200可包括加氫處理(HT)區(qū)230。在HC區(qū)260上游的HT區(qū)230可除去使催化加氫裂化催化劑減活的材料并制備用于催化加氫裂化的部分154。HT區(qū)230可包括加氫處理反應(yīng)器以及其它容器,例如分離器、吸附器和汽提器。加氫處理反應(yīng)器可包含加氫處理催化劑并且可在足以降低金屬化合物、硫和氮化合物以及飽和烴的含量的加氫處理?xiàng)l件下操作。加氫處理反應(yīng)器通常在204-482℃的溫度和3.5-20.8MPa的壓力下操作。
加氫處理可指在固定床中在合適催化劑的存在下使用含氫處理氣體的方法。催化劑可主要對(duì)雜原子,例如硫、氮和金屬的脫除以及芳族化合物的一些氫化而言是活性的。合適的加氫處理催化劑可以為任何已知的常規(guī)氫化催化劑,并且包括高表面積載體材料,優(yōu)選氧化鋁上包含至少一種8-10族金屬,優(yōu)選鐵、鈷和鎳,更優(yōu)選鈷和/或鎳,和至少一種6族金屬,優(yōu)選鉬和鎢的那些。在一些示例實(shí)施方案中,多于一類加氫處理催化劑可用于相同加氫處理反應(yīng)器或容器中。8-10族金屬通過以基于催化劑總重量為2-20重量%,優(yōu)選4-12重量%的量存在。6族金屬通常以基于催化劑總重量為1-25重量%,通常2-25重量%的量存在。
在該示例實(shí)施方案中,可將烴進(jìn)料10供入HT區(qū)230中??蓪碜訦T區(qū)230的流出物234供入HC區(qū)260中,其又可將流出物264供入HPF區(qū)300中。HPF區(qū)300可如先前所述操作以提供包含例如一種或多種柴油沸程烴的產(chǎn)物310和至少一部分UCO料流320。在該示例實(shí)施方案中,可認(rèn)為是RCO料流的基本所有UCO料流320可再循環(huán)至SDA區(qū)140中以破壞和/或除去HPNA及其前體。任選,清洗料流340除去一部分UCO料流320以防止HPNA聚集。在SDA區(qū)140,可連同SDA流出物150一起得到SDA脫除料流144。SDA流出物150可通過經(jīng)過HT區(qū)230而分成一部分154和另一部分158并直接供入HC區(qū)260中。一般而言,將不多于10重量%的SDA流出物150送入HT區(qū)230中以破壞并控制HPNA含量。在一些優(yōu)選操作中,所有SDA流出物150可繞過HT區(qū)230。該方案可容許操作靈活性以改變SDA區(qū)140的操作或另一部分158的量。作為實(shí)例,操作SDA區(qū)140可在嚴(yán)苛條件下操作以使另一部分158的量最小化??蓪碜訦C區(qū)260的流出物264送入HPF區(qū)300中。
參考圖3,描述殘油加工裝置100的又一示例實(shí)施方案。該版本可類似于上文關(guān)于圖2所討論的殘油加工裝置100,并且包括SDA區(qū)140、HP區(qū)200和HPF區(qū)300以及另外進(jìn)料分餾區(qū)120。進(jìn)料分餾區(qū)120可提供輕質(zhì)進(jìn)料流124和重質(zhì)進(jìn)料流128。HPNA及其前體可富集在重質(zhì)進(jìn)料流128中并送入SDA區(qū)140中以破壞和/或除去這些化合物。進(jìn)料分餾區(qū)120可包括一個(gè)或多個(gè)容器,例如汽提容器和常壓塔,但在一方面中可以為恰好單一塔??蓪⒍栊詺怏w如中壓蒸汽供入分餾塔的底部附近。分離塔可在任何合適的條件下操作以提供分餾點(diǎn)以產(chǎn)生具有至少340℃的始沸點(diǎn)的重質(zhì)進(jìn)料流。
在操作中,可將烴進(jìn)料10供入進(jìn)料分餾區(qū)120中??蓪⑤p質(zhì)進(jìn)料流124供入HT區(qū)230中并可將重質(zhì)進(jìn)料流128與至少一部分UCO或RCO料流320結(jié)合以形成組合進(jìn)料流132??蓪⒔M合進(jìn)料流132供入SDA區(qū)140中以提供SDA脫除料流144和SDA流出物150。可將SDA流出物150連同輕質(zhì)進(jìn)料流124一起供入包括HT區(qū)230和HC區(qū)260的HP區(qū)200中。可將SDA流出物150和輕質(zhì)進(jìn)料流124供入HT區(qū)230中,其又可將流出物234供入HC區(qū)260中。HC區(qū)260可供應(yīng)流出物264??蓪⒘鞒鑫?64供入HPF區(qū)300中以產(chǎn)生產(chǎn)物310和料流320。任選,清洗料流340除去一部分UCO料流320以防止HPNA聚集。通過使用SDA區(qū)140而將HPNA和前體富集在重質(zhì)進(jìn)料流128中可使它們的破壞和/或從殘油加工裝置100中的脫除最大化。
沒有進(jìn)一步描述,相信本領(lǐng)域技術(shù)人員可使用先前的描述,最完整程度地使用本發(fā)明。因此,前述優(yōu)選的具體實(shí)施方案應(yīng)理解為僅是說明性的,且不以任何方式限制公開內(nèi)容的其余部分。
具體實(shí)施方案
盡管連同具體實(shí)施方案描述了下文,應(yīng)當(dāng)理解該描述意欲闡明且不限制先前描述和所附權(quán)利要求書的范圍。
本發(fā)明第一實(shí)施方案為生產(chǎn)柴油燃料的方法,其包括:A)將烴進(jìn)料供入殘油加工裝置中,其中殘油加工裝置包含1)溶劑脫瀝青區(qū);2)加氫加工區(qū);和3)加氫加工分餾區(qū);B)使來自加氫加工分餾區(qū)的至少一部分未轉(zhuǎn)化油料流再循環(huán);和C)將至少一部分再循環(huán)的未轉(zhuǎn)化油料流中的一部分送入未轉(zhuǎn)化油分餾區(qū)中,將輕質(zhì)未轉(zhuǎn)化油料流供入溶劑脫瀝青區(qū)下游并將重質(zhì)未轉(zhuǎn)化油料流供入溶劑脫瀝青區(qū)中。本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案為從該段中第一實(shí)施方案開始的該段中先前實(shí)施方案中的一個(gè)、任何或者所有,其進(jìn)一步包括在溶劑脫瀝青區(qū)以前清洗至少一部分未轉(zhuǎn)化油料流中的另一部分。本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案為從該段中第一實(shí)施方案開始的該段中先前實(shí)施方案中的一個(gè)、任何或者所有,其進(jìn)一步包括將至少一部分未轉(zhuǎn)化油料流中的又一部分送入吸附區(qū)中。本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案為從該段中第一實(shí)施方案開始的該段中先前實(shí)施方案中的一個(gè)、任何或者所有,其中吸附區(qū)提供在加氫加工區(qū)上游的流出物。本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案為從該段中第一實(shí)施方案開始的該段中先前實(shí)施方案中的一個(gè)、任何或者所有,其中將一些輕質(zhì)未轉(zhuǎn)化油料流送入溶劑脫瀝青區(qū)中并將一些重質(zhì)未轉(zhuǎn)化油料流清洗。本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案為從該段中第一實(shí)施方案開始的該段中先前實(shí)施方案中的一個(gè)、任何或者所有,其中將至少90重量%的輕質(zhì)未轉(zhuǎn)化油料流送入溶劑脫瀝青區(qū)的下游并將不多于5重量%的重質(zhì)未轉(zhuǎn)化油料流清洗。本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案為從該段中第一實(shí)施方案開始的該段中先前實(shí)施方案中的一個(gè)、任何或者所有,其中基本所有未轉(zhuǎn)化油料流再循環(huán)至溶劑脫瀝青區(qū)中。本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案為從該段中第一實(shí)施方案開始的該段中先前實(shí)施方案中的一個(gè)、任何或者所有,其中加氫加工區(qū)包含加氫裂化區(qū)。本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案為從該段中第一實(shí)施方案開始的該段中先前實(shí)施方案中的一個(gè)、任何或者所有,其進(jìn)一步包括將烴進(jìn)料供入加氫裂化區(qū)中。本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案為從該段中第一實(shí)施方案開始的該段中先前實(shí)施方案中的一個(gè)、任何或者所有,其中烴進(jìn)料包含減壓瓦斯油。
本發(fā)明第二實(shí)施方案為生產(chǎn)柴油燃料的方法,其包括:A)提供殘油加工裝置,其中殘油加工裝置包含1)溶劑脫瀝青區(qū);2)加氫處理區(qū);3)加氫裂化區(qū);和4)加氫加工分餾區(qū);B)將烴進(jìn)料供入加氫處理區(qū)中,又將流出物加入加氫裂化區(qū)中,又將另一流出物供入加氫加工分餾區(qū)中;C)使來自加氫加工分餾區(qū)的至少一部分未轉(zhuǎn)化油料流再循環(huán)至溶劑脫瀝青區(qū)中;和D)將來自溶劑脫瀝青區(qū)的一部分流出物供入加氫處理區(qū)中并將來自溶劑脫瀝青區(qū)的另一部分流出物供入加氫裂化區(qū)中。本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案為從該段中第二實(shí)施方案開始的該段中先前實(shí)施方案中的一個(gè)、任何或者所有,其進(jìn)一步包括將烴進(jìn)料供入加氫處理區(qū)中。本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案為從該段中第二實(shí)施方案開始的該段中先前實(shí)施方案中的一個(gè)、任何或者所有,其中烴進(jìn)料包含減壓瓦斯油。本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案為從該段中第二實(shí)施方案開始的該段中先前實(shí)施方案中的一個(gè)、任何或者所有,其中基本所有未轉(zhuǎn)化油料流再循環(huán)至溶劑脫瀝青區(qū)中。
本發(fā)明第三實(shí)施方案為生產(chǎn)柴油燃料的方法,其包括:A)提供殘油加工裝置,其中殘油加工裝置包含1)進(jìn)料分餾區(qū);2)溶劑脫瀝青區(qū);3)加氫加工區(qū);和4)加氫加工分餾區(qū);和B)將烴進(jìn)料供入進(jìn)料分餾區(qū)中,又將輕質(zhì)進(jìn)料供入加氫處理區(qū)中并且在送入溶劑脫瀝青區(qū)中以前將重質(zhì)進(jìn)料與再循環(huán)的未轉(zhuǎn)化油料流結(jié)合。本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案為從該段中第三實(shí)施方案開始的該段中先前實(shí)施方案中的一個(gè)、任何或者所有,其中進(jìn)料分餾區(qū)提供具有至少340℃的始沸點(diǎn)的重質(zhì)進(jìn)料。本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案為從該段中第三實(shí)施方案開始的該段中先前實(shí)施方案中的一個(gè)、任何或者所有,其中重質(zhì)進(jìn)料為減壓瓦斯油或常壓渣油。本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案為從該段中第三實(shí)施方案開始的該段中先前實(shí)施方案中的一個(gè)、任何或者所有,其中再循環(huán)的未轉(zhuǎn)化油料流具有至少250℃的T1沸點(diǎn)。本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案為從該段中第三實(shí)施方案開始的該段中先前實(shí)施方案中的一個(gè)、任何或者所有,其中再循環(huán)的未轉(zhuǎn)化油料流具有至少288℃的T1沸點(diǎn)。本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案為從該段中第三實(shí)施方案開始的該段中先前實(shí)施方案中的一個(gè)、任何或者所有,其中加氫加工區(qū)包含加氫處理區(qū)和加氫裂化區(qū)。
在前文中,除非另有指出,所有溫度以℃描述,所有份和百分?jǐn)?shù)以重量計(jì)。
從前文描述中,本領(lǐng)域技術(shù)人員可容易確定本發(fā)明的基本特性并且可不偏離其精神和范圍作出本發(fā)明的各種改變和改進(jìn)以使它適于各種用途和條件。