從減壓渣油生產(chǎn)餾分油燃料和陽極等級(jí)焦的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本文中公開的實(shí)施方式總體設(shè)及來源于石油、焦油砂、頁巖油、煤漿、煤氣化焦油 和生物質(zhì)原油化iocrudes)等的減壓渣油流的改質(zhì)方法。更具體地，本文中的實(shí)施方式設(shè) 及從減壓渣油控原料生產(chǎn)饋分油燃料和陽極等級(jí)（anodegrade)焦的方法。更加具體地， 本文中公開的實(shí)施方式設(shè)及利用沸騰床或懸浮床加氨裂化、延遲焦化、和固定床催化將減 壓渣油原料改質(zhì)為饋分油燃料產(chǎn)物的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 熱焦化法允許原油精煉廠加工石油、焦油砂和其他控源中存在的較重質(zhì)控。一般 而言，熱焦化法使用高嚴(yán)苛度的熱分解（或"裂化"）W最大化非常重質(zhì)的低價(jià)值渣油進(jìn)料 向沸點(diǎn)較低、價(jià)值較高的控產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化。運(yùn)些焦化法的原料通常由不能經(jīng)濟(jì)地進(jìn)一步蒸饋、 催化裂化或W其他方式加工來制造燃料等級(jí)（化el-grade)混合流的煉油廠工藝流構(gòu)成。 通常，運(yùn)些材料因?yàn)榇呋瘎┍换曳趾徒饘傥廴竞?或失活而不適合于催化操作。常見的焦 化原料包括常壓蒸饋渣油、減壓蒸饋渣油、催化裂化器渣油、加氨裂化器渣油、和來自其他 精煉單元的渣油。
[0003] 原油精煉廠和改質(zhì)設(shè)備中用于將重質(zhì)控饋分轉(zhuǎn)化成較輕質(zhì)控和石油焦的=種焦 化法類型包括延遲焦化、流化焦化和靈活焦化（flexicoking)。在全部S種運(yùn)些焦化法中， 石油焦被認(rèn)為是為了精煉廠渣油更完全轉(zhuǎn)化為較輕質(zhì)控化合物的利益而被容忍的副產(chǎn)物。 所生成的控和其他產(chǎn)物W蒸氣形式從焦化容器運(yùn)行到分饋塔。較重質(zhì)的裂化液體（例如瓦 斯油）通常用作進(jìn)一步精煉加工（例如流化催化裂化單元或FCCUs)的原料，運(yùn)些精煉加工 它們轉(zhuǎn)變?yōu)檫\(yùn)輸燃料混合庫存油。
[0004] 由于更高的可得性和較低的成本，原油精煉廠在他們的混合原油中經(jīng)常增加較重 質(zhì)原油的使用。運(yùn)些較重質(zhì)原油具有更高比例的較重質(zhì)控組分，增加了對(duì)焦化器能力的需 要。因此，焦化器經(jīng)常成為限制精煉廠生產(chǎn)量的瓶頸。還有，運(yùn)些較重質(zhì)原油經(jīng)常含有濃度 較高的大型芳控結(jié)構(gòu)（例如漸青質(zhì)和樹脂），其含有較高濃度的硫、氮和重金屬，例如饑和 儀。 陽〇化]結(jié)果，所述焦化反應(yīng)（或機(jī)理）有顯著差異，并傾向于在石油焦和焦化器瓦斯油中 產(chǎn)生較致密的粒狀（相對(duì)于海綿）焦結(jié)晶結(jié)構(gòu)（或形態(tài)）W及具有較高濃度的不想要的污 染物。不幸的是，試圖處理上述問題（設(shè)備能力/瓶頸、原料組成變化，等等）的許多技術(shù) 改進(jìn)明顯降低了所生成的石油焦的質(zhì)量。大多數(shù)技術(shù)改進(jìn)和較重質(zhì)的含硫原油傾向于驅(qū)使 石油焦從多孔海綿焦成為不良雜質(zhì)濃度較高的粒狀焦。由此產(chǎn)生的焦質(zhì)量變化可能需要焦 市場的重大改變（例如陽極等級(jí)到燃料等級(jí)）并大幅降低焦價(jià)值。技術(shù)改變和相關(guān)原料的 改變可導(dǎo)致燃料等級(jí)焦的質(zhì)量降低、揮發(fā)性物質(zhì)和總熱值較低等其他性質(zhì)，使得所生產(chǎn)的 燃料等級(jí)焦不太合乎需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 在一個(gè)方面，本文中公開的實(shí)施方式設(shè)及改質(zhì)渣油控原料的方法。所述方法可W 包括：使渣油控和氨氣與加氨轉(zhuǎn)化催化劑在渣油加氨轉(zhuǎn)化反應(yīng)器系統(tǒng)中接觸；回收出自所 述渣油加氨轉(zhuǎn)化反應(yīng)器系統(tǒng)的流出物；分離所述出自渣油加氨轉(zhuǎn)化反應(yīng)器系統(tǒng)的流出物， W回收兩種或更多種控饋分，所述控饋分至少包括減壓渣油饋分和重質(zhì)減壓瓦斯油饋分； 使至少一部分所述重質(zhì)減壓瓦斯油饋分和至少一部分所述減壓渣油饋分合并，W形成混合 重質(zhì)控饋分；將至少一部分所述混合重質(zhì)控饋分進(jìn)給到焦化器；使所述焦化器在產(chǎn)生陽極 等級(jí)生焦和饋分油控的條件下運(yùn)行；從所述焦化器回收所述饋分油控；分饋從所述焦化器 回收的饋分油控W回收=種或更多種控饋分，所述控饋分包括輕質(zhì)饋分油饋分、重質(zhì)焦化 器瓦斯油饋分和焦化器再循環(huán)饋分。
[0007] 在另一個(gè)方面，本文中的實(shí)施方式設(shè)及改質(zhì)渣油控原料的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)可W包 括：渣油加氨轉(zhuǎn)化反應(yīng)器系統(tǒng)，用于使渣油控和氨氣與加氨轉(zhuǎn)化催化劑接觸；分饋系統(tǒng)，用 于將所述出自所述渣油加氨轉(zhuǎn)化反應(yīng)器系統(tǒng)的流出物分離成兩種或更多種控饋分，所述控 饋分至少包括減壓渣油饋分和重質(zhì)減壓瓦斯油饋分；混合裝置，用于使至少一部分所述重 質(zhì)減壓瓦斯油饋分和至少一部分所述減壓渣油饋分合并，W形成混合重質(zhì)控饋分；焦化器， 用于轉(zhuǎn)化所述混合重質(zhì)控饋分W產(chǎn)生陽極等級(jí)生焦和饋分油控；分饋系統(tǒng)，用于將從所述 焦化器回收的饋分油控分饋成=種或更多種控饋分，所述控饋分包括輕質(zhì)饋分油饋分、重 質(zhì)焦化器瓦斯油饋分和焦化器再循環(huán)饋分。
[0008] 其他方面和優(yōu)點(diǎn)從W下的描述和所附的權(quán)利要求中將是顯而易見的。
【附圖說明】
[0009] 圖1是根據(jù)本文中公開的實(shí)施方式，渣油控原料改質(zhì)方法的簡化工藝流程圖。
[0010] 圖2是根據(jù)本文中公開的實(shí)施方式，渣油控原料改質(zhì)方法的簡化工藝流程圖。
[0011] 圖3是根據(jù)本文中的實(shí)施方式，渣油控原料改質(zhì)方法的一部分的簡化工藝流程 圖。
[0012] 在全部圖中，同樣的數(shù)字表示同樣的部分。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 在一個(gè)方面，本文中的實(shí)施方式總體上設(shè)及來源于石油、焦油砂、頁巖油、煤漿、煤 氣化焦油和生物質(zhì)原油等的減壓渣油流的改質(zhì)方法。更具體地，本文中的實(shí)施方式設(shè)及從 減壓渣油控原料生產(chǎn)饋分油燃料和陽極等級(jí)焦的方法。更加具體地，本文中公開的實(shí)施方 式設(shè)及利用沸騰床或懸浮床加氨裂化、延遲焦化、和固定床催化的減壓瓦斯油改質(zhì)，將減壓 渣油原料改質(zhì)為饋分油燃料產(chǎn)物的方法。
[0014] 本文中公開的加氨轉(zhuǎn)化方法可W用于在升高的溫度和壓力條件下W及在氨氣和 一種或多種加氨轉(zhuǎn)化催化劑存在下使渣油控原料反應(yīng)，W將所述原料轉(zhuǎn)化為污染物（例如 硫和/或氮）水平降低的較低分子量產(chǎn)物。加氨轉(zhuǎn)化方法可W包括，例如，氨化、脫硫、脫氮、 裂化、轉(zhuǎn)化、脫金屬、W及去除金屬、去除康拉遜殘?zhí)迹–onradsonCarbonResi化e) (CCR)或 漸青質(zhì)等等。
[0015] 在本文中使用時(shí)，渣油控饋分、或指稱渣油控的類似術(shù)語被定義為沸點(diǎn)或沸程超 過約340°C的控饋分，但是也可W包括全體重質(zhì)原油加工。可W用于本文中公開的方法的 渣油控原料可W包括各種精煉和其他控流，例如石油常壓或減壓渣油、脫漸青油、脫漸青的 漸青（deasphalterpitch)、加氨裂化常壓塔或減壓塔塔底饋分、直饋減壓瓦斯油、加氨裂 化減壓瓦斯油、流體催化裂化（FCC)渺漿油、來自沸騰床加氨裂化法的減壓瓦斯油、頁巖成 油、煤成油、焦油砂漸青、妥爾油、生物源油、黑油、W及其他類似控流或運(yùn)些的組合，其各自 可W是直饋的、加工得到的、加氨裂化的、部分脫硫的和/或部分脫金屬的流。在一些實(shí)施 方式中，渣油控饋分可W包括標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)為至少480°C、至少524°C或至少565°C的控。
[0016] 在一些實(shí)施方式中，所述渣油原料具有小于約10化pmw儀和小于約20化pm饑的金 屬含量，小于約2. 5重量％的硫含量，和小于約12重量％的漸青質(zhì)含量。在各種實(shí)施方式 中，所述渣油可W包括石油常壓或減壓渣油、脫漸青油、脫漸青的漸青、加氨裂化常壓塔或 減壓塔塔底饋分、直饋減壓瓦斯油、加氨裂化減壓瓦斯油、流體催化裂化（FCC)渺漿油、來 自沸騰床法的減壓瓦斯油、頁巖成油、煤成油、生物源油、焦油砂漸青、妥爾油、黑油的至少 一種。例如，所述渣油控可W來源于阿拉伯重質(zhì)油、阿拉伯輕質(zhì)油、阿拉伯中油、科威特出口 油、己：t拉（Basr址）輕質(zhì)油、碎石（R址)ble)油、己林油、阿曼油、上扎庫姆化卵erZakam) 油、R邸CO油、庫姆科爾（Kumkol)油、烏拉爾油、阿塞拜疆輕質(zhì)油、西伯利亞輕質(zhì)油、西伯利 亞重質(zhì)油、和田吉茲（Tengiz)石油原油中的一種或多種。所述頁巖成油可W在現(xiàn)場提取法 或地上油頁巖干饋法中產(chǎn)生。煤氣化副產(chǎn)物油可W來源于固定床氣化器或流化床氣化器或 移動(dòng)床氣化器。所述煤成油可W來源于熱解單元或水熱液化單元或熱加氨液化單元或催化 加氨液化單元。
[0017] 現(xiàn)在參考圖1，示出了渣油控原料改質(zhì)方法的簡化工藝流程圖。渣油控饋分10(渣 油10)和氨氣12可W進(jìn)給到加氨轉(zhuǎn)化反應(yīng)器系統(tǒng)13,其可W包括串聯(lián)或并聯(lián)的一個(gè)或多個(gè) 加氨轉(zhuǎn)化反應(yīng)器。在加氨轉(zhuǎn)化反應(yīng)器系統(tǒng)13中，所述渣油和氨氣可W與加氨轉(zhuǎn)化催化劑接 觸W將至少一部分所述渣油轉(zhuǎn)化為較輕質(zhì)控、將渣油中包含的金屬脫金屬、除去康拉遜殘 碳、或W其他方式地將所述渣油轉(zhuǎn)化為有用的產(chǎn)物。
[0018] 可用于本文中實(shí)施方式的加氨轉(zhuǎn)化反應(yīng)器可W包括沸騰床加氨轉(zhuǎn)化反應(yīng)器或反 應(yīng)器系統(tǒng)、W及懸浮床加氨裂化反應(yīng)器系統(tǒng)、固定床VGO加氨裂化反應(yīng)器系統(tǒng)、和/或流 化床VGO加氨裂化反應(yīng)器系統(tǒng)。在一些實(shí)施方式中，所述固定床加氨裂化反應(yīng)器系統(tǒng)可W 包括如US6797154 ;6783660 ;6514403 ;6224747 ;6200462 ;6096190 ;5925235 ;5593570 ; 5439860 ;和5277793所述的一種或多種。
[0019] 在渣油加氨轉(zhuǎn)化反應(yīng)器系統(tǒng)13中的轉(zhuǎn)化率在一些實(shí)施方式中可W是至少50%， 例如在其他實(shí)施方式中至少70%或至少85%。渣油加氨轉(zhuǎn)化反應(yīng)器系統(tǒng)13可W在W下條 件下運(yùn)行：壓力在約1000 psig至約4000psig范圍內(nèi)，LHSV在約0.IL/h/L至約4.OL/h/L范 圍內(nèi)，反應(yīng)器溫度在約400°C至約500°C范圍內(nèi)，氨氣/減壓渣油原料比在約2000-6000SCF/ Bbl之間，新鮮催化劑補(bǔ)充率在約0. 1至約0. 6磅對(duì)每桶Qb/抓1)減壓渣油原料的范圍內(nèi)。 可用于加氨轉(zhuǎn)化反應(yīng)器系統(tǒng)13的催化劑可W包括儀、鉆、鶴、鋼的一種或多種及其組合，無 載體或者負(fù)載在多孔基體上，例如二氧化娃、氧化侶、二氧化鐵或其組合，運(yùn)將在下面更詳 細(xì)地描述。
[0020] 在沸騰床反應(yīng)器系統(tǒng)13中轉(zhuǎn)化之后，部分轉(zhuǎn)化的控可W經(jīng)由流送管線15回收并 進(jìn)給到分饋系統(tǒng)18W回收兩種或更多種控饋分，所述控饋分至少包括減壓渣油饋分和重 質(zhì)減壓瓦斯油饋分。如同所示，分饋系統(tǒng)18可W用于回收含有輕質(zhì)控氣體和硫化氨化2巧 的尾氣20、輕質(zhì)石腦油饋分22、重質(zhì)石腦油饋分24、煤油饋分26、柴油饋分28、輕質(zhì)減壓瓦 斯油饋分30、重質(zhì)瓦斯油饋分32和減壓渣油饋分34。在一些實(shí)施方式中，一部分減壓渣油 饋分34可W再循環(huán)，例如經(jīng)由流送管線37,W供在沸騰床加氨轉(zhuǎn)化反應(yīng)器系統(tǒng)13中進(jìn)一步 加工。例如，減壓渣油饋分34或其一部分可W與至少一部分重質(zhì)減壓瓦斯油饋分32合并， 形成混合重質(zhì)控饋分35。在一些實(shí)施方式中，可W控制上游條件和進(jìn)給比，使得所述混合重 質(zhì)控饋分35具有儀含量小于約70ppmw，饑含量小于約70ppmw