ITTO20010963A1 - Schema di procedimento per l'idro-trattamento e l'idro-cracking in sequenza di combustibile diesel e di gasolio ottenuto sotto vuoto. - Google Patents

Description

Descrizione a corredo di una domanda di brevetto per invenzione avente per

Titolo: "Schema di procedimento per l'idrotrattamento e l'idro-cracking in sequenza di combustibile Diesel e di gasolio ottenuto sotto vuoto" .

Descrizione

ANTEFATTO DELL'INVENZIONE

La presente invenzione riguarda L'idro-trattamento e l'idro-cracking idraulici di frazioni di gasolio ottenuto sotto vuoto, Diesel, cherosene e nafta, ottenute da un idro-cracking residuo sotto vuoto (VRHCK), utilizzando una fase di separazione e di lavaggio ad alta temperatura e ad alta pressione, per collegare due zone di reazione ad alta pressione. Più in particolare, l'invenzione riguarda un procedimento di idro-trattamento e/o di idro-cracking che utilizza un procedimento di separazione e di lavaggio ad alta pressione e ad alta temperatura, il quale è ben adatto come operazione intermedia di un ciclo di idro-trattamento e di idro-cracking residuo ad alta temperatura e ad alta pressione (VRHCK), nel quale il procedimento VRHCK e la fase di separazione e lavaggio producono cherosene, nafta, Diesel e gasolio sotto vuoto che vengono alimentati ad un reattore di idro-trattamento e di idro-cracking impiegato per ridurre il contenuto di zolfo e migliorare la resa e la qualità della nafta, del cherosene e del Diesel; in particolare allo scopo di produrre un cherosene con punto di fumo elevato, con elevato numero di cetano e con frazioni di Diesel e di nafta con contenuto di zolfo ridotto.

Molte raffinerie eseguono l'idro-trattamento di combustibili grezzi e crackizzati, al fine di ricavare benzina raffinata e combustibili Diesel. Queste raffinerie utilizzano impianti ad alta pressione. Gli impianti di idro-desolforizzazione ad alta pressione (HDS) possono venire utilizzati con gasolio crackizzato ottenuto sotto vuoto (VGO), e quando vengono impiegati a pressioni comprese rea 700 e 1200 psig, possono raggiungere valori di conversione dei HDS superiori al 99%, in modo da fornire un prodotto con un contenuto di zolfo compreso tra 0,002 e 0,12% in peso. Questo prodotto può poi venire alimentato ad un processo fluido di cracking catalitico (FCC), per produrre benzina e combustibile Diesel con un contenuto di zolfo inferiore a 150 ppm e 600 ppm rispettivamente. Disgraziatamente, la frazione Diesel prodotta in un processo FCC a partire da una tale alimentazione VGO ha di regola un numero di cetano pari soltanto a circa 20-30, il che viene considerato "out of spec" (fuori norma) e impedisce che questo prodotto venga incorporato nei giacimenti di Diesel. Per poter venire utilizzata, questa frazione Diesel deve venire trattata con ulteriori operazioni di idrotrattamento. Inoltre, sono già facilmente disponibili numerosi altri tipi di alimentazione del Diesel, come il cherosene e il Diesel alimentati direttamente, il Diesel crackizzato termicamente e simili, e tutti questi hanno un contenuto di zolfo elevato e di solito un numero medio di cetano che richiede un ulteriore idro-trattamento in profondità.

Il tradizionale idro-trattamento del Diesel effettuato con pressione medio-bassa è in grado di ridurre in maniera soddisfacente il contenuto di zolfo, ma fornisce soltanto ridotti miglioramenti per quanto riguarda il numero di cetano, con incrementi compresi tra 2 e 4 punti.

Alcune raffinerie hanno installato impianti di idro-cracking residuo per trasformare la parte più pesante del combustibile in prodotti distillati.

Tutte queste tecnologie realizzano un prodotto di media qualità, che necessita di una ulteriore operazione di idro-trattamento in un impianto separato al fine di soddisfare le condizioni del giacimento. Essi producono anche una grande quantità di VGO che deve venire convertita in unità catalitiche fluide standard di cracking o di idrocracking .

I tipici catalizzatori da impiegare nei processi di idro-trattamento e idro-cracking al fine di aumentare il numero di cetano e il punto di fumo e di ridurre lo zolfo a un livello molto basso, sono estremamente sensibili nei riguardi di quantità anche piccole di zolfo e di ammoniaca e quindi non possono venire facilmente incorporati nei reattori di idrotrattamento e idro-cracking.

Le alternative necessarie per trattare tutti i combustibili formati da nafta, cherosene, Diesel e VGO al fine di risolvere il problema dì resa e di qualità indicato in precedenza, comprendono l'installazione di un reattore di idro-trattamento e idro-cracking ad alta pressione in un impianto dì idro-cracking residuo sotto vuoto già esistente o nuovo per eseguire in sequenza l'idro-trattamento idro-cracking dei prodotti "out of spec". Lo scopo è quello di raggiungere gli obiettivi relativi alla resa, allo zolfo, al punto di fumo e al numero di cetano usando due o più stadi di idro-trattamento. Sfortunatamente, gli impianti tradizionali idrocracking residuo sotto vuoto richiedono un processo tradizionale di separazione nel quale i prodotti vengono raffreddati e depressurizzati al fine di poterli separare e poi, questi prodotti vengono trattati in un impianto separato di idro-trattamento o idro-cracking o FCC. Questi processi tradizionali di separazione vengono effettuati a bassa temperatura, a bassa pressione o in entrambi i casi precedenti, per cui è necessario impiegare impianti aggiuntivi di compressione, uno per ogni stadio, il che può raddoppiare il costo degli impianti e delle operazioni. Anche in tal caso è necessario disporre di un impianto completo e potenzialmente molto costoso di idro-trattamento - idro-cracking - FCC.

E' chiaro che si deve disporre di un procedimento per trattare prodotti di partenza come gasolio ottenuto sotto vuoto, cherosene, Diesel e nafta, il prodotto "out of spec" derivato dalla conversione principale (VRHCK), e altre come il Diesel e le frazioni di nafta disponibili nella raffineria in modo tale da migliorare convenientemente le rese e ridurre il contenuto di zolfo, aumentando anche il punto di fumo e il numero di cetano. È inoltre necessario disporre di un processo con il quale sia possibile ottenere la separazione dei componenti a temperature e pressione elevate in modo da evitare la necessità di disporre di impianti di compressione ulteriori e simili. È inoltre necessario disporre di un processo per eseguire 1'idrofinitura del prodotto senza dover necessariamente acquistare ulteriori impianti completi di idro-trattamento e idro-cracking.

Lo scopo fondamentale della presente invenzione è quindi quello di fornire un processo con il quale i prodotti dì partenza costituiti da VGO, cherosene, Diesel e nafta "out of spec" possano venire trasformati in modo conveniente ed economico in prodotti finali di elevato pregio.

Un altro scopo della presente invenzione è quello di fornire un processo che possa venire convenientemente utilizzato per rinnovare impianti già esistenti o per costruirne di nuovi.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di fornire un processo di separazione ad alta pressione e ad alta temperatura per produrre un prodotto intermedio che possa venire miscelato con un componente esterno di VGO, Diesel e nafta "out of spec" per venire poi sottoposto a idro-trattamento e a idro-cracking in stadi successivi di reazione di idro-trattamento e idro-cracking.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di utilizzare l'impianto esistente ad alta pressione e ad alta temperatura in un impianto o un processo di idro-cracking residuo sotto vuoto, in modo da fornire un processo integrato formato in sequenza da un impianto di separazione e lavaggio a caldo in un processo di idro-cracking residuo sotto vuoto con ulteriori stadi di idro-trattamento e idrocracking in modo da disporre convenientemente ed efficacemente di ottime velocità di trasformazione per trasformare i prodotti di VGO, cherosene, Diesel e nafta nel prodotto finale voluto, riducendo nello stesso tempo al minimo le spese di impianto e utilizzando efficacemente le condizioni di alta pressione ed alta temperatura.

Altri scopi e vantaggi risulteranno più chiari qui di seguito.

RIASSUNTO DELL'INVENZIONE

In conformità con la presente invenzione, sono stati raggiunti agevolmente gli scopi e i vantaggi indicati in precedenza.

Secondo l'invenzione, viene fornito un processo per eseguire in sequenza 1'idro-trattamento di gasolio ottenuto sotto vuoto, cherosene. Diesel e nafta, il quale processo comprende le operazioni seguenti : fornire un prodotto di reazione contenente residui, gasolio ottenuto sotto vuoto, cherosene, nafta, Diesel, solfuro di idrogeno, ammoniaca e composti gassosi di C1-C4; fornire un gas di separazione; fornire un prodotto di lavaggio; e alimentare detto prodotto della reazione, detto gas di separazione e detto prodotto di lavaggio in una zona di separazione e di lavaggio in modo tale da ottenere una fase gassosa contenente detto solfuro di idrogeno, detta ammoniaca, detti composti gassosi C1-C4, detta nafta, detto cherosene, detto Diesel e detto gasolio ottenuto sotto vuoto e una fase liquida, nella quale detto prodotto di reazione viene fornito con una pressione di reazione compresa tra circa 700 psig e circa 3.500 psig, e nel quale detta zona di separazione e di lavaggio viene fatta funzionare ad una pressione di circa 80 psig di detta pressione di reazione. I reattori di idro-trattamento e idro-cracking, così come l'apparecchio di separazione/lavaggio vengono convenientemente impiegati sempre alla stessa pressione, e di preferenza praticamente con la stessa temperatura, e quindi evitano la necessità di disporre un impianto ulteriore con un compressore tra gli stadi e riducono anche la necessità di effettuare un riscaldamento aggiuntivo tra gli stadi, utilizzando la temperatura e la pressione già esistenti dal circuito VRHCK per effettuare ulteriori miglioramenti se necessario.

Il processo di separazione/reazione secondo l'invenzione può venire usato convenientemente insieme a processi di idro- trattamento e idrocracking che si verificano a temperature e pressioni elevate, in modo da trattare in sequenza il gasolio ottenuto sotto vuoto, cherosene, Diesel, nafta e altri materiali in modo da ottenere una elevata conversione nei prodotti voluti con costo ridotto.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Segue una descrizione dettagliata di esecuzioni preferite della presente invenzione, con riferimento ai disegni allegati, nei quali :

la Figura 1 mostra schematicamente un metodo e un procedimento in conformità con la presente invenzione;

la Figura 2 mostra inoltre l'inserimento della Figura 1 in un impianto di idro-cracking residuo sotto vuoto;

la Figura 3 mostra le operazioni di separazione e di lavaggio in conformità con una esecuzione dell'invenzione ;

la Figura 4 mostra le operazioni di separazione e di lavaggio in conformità con un'altra esecuzione dell'invenzione ;

la Figura 5 mostra un'altra esecuzione delle operazioni di separazione e di lavaggio secondo la presente invenzione;

la Figura 6 mostra schematicamente l'inserimento di una operazione a due stadi di separazione a caldo e di lavaggio in un processo di idro-cracking residuo sotto vuoto, in conformità con la presente invenzione ;

la Figura 7 mostra un processo integrato in conformità con la presente invenzione e relativo alla produzione della nafta;

la Figura 8 mostra un processo integrato in conformità con la presente invenzione e relativo alla produzione di un Diesel di elevata qualità;

la Figura 9 mostra un processo integrato in conformità con la presente invenzione nel quale l'impianto viene impiegato per eseguire un idrocracking per la produzione di combustibile per aerei e di combustibile Diesel;

la Figura 10 mostra una configurazione di base di un processo integrato in conformità con la presente invenzione per eseguire l'idro-desolforazione del VGO e un leggero idro-cracking;

la Figura 11 mostra un esempio di equilibrio tra massa ed energia di un HSSW in conformità con la presente invenzione; e

le Figure 12 e 13 mostrano a titolo comparativo un processo convenzionale separato (Figura 12) e un processo integrato in conformità con la presente invenzione (Figura 13).

DESCRIZIONE DETTAGLIATA

L'invenzione si riferisce ad un processo per trattare in sequenza gasolio ottenuto sotto vuoto, cherosene, Diesel e nafta in modo da ricavare una frazione di prodotto finale comprendente componenti che hanno un contenuto soddisfacentemente basso di zolfo, una frazione di cherosene e/o di combustibile per aeromobili con un elevato punto di fumo, e frazioni Diesel con numeri di cetano sufficientemente migliorati da permetterne l'impiego nei depositi di combustibile Diesel. Il processo utilizza un'operazione di separazione e di lavaggio (HSSW) per raggiungere una separazione ad alta temperatura e ad alta pressione di un materiale intermedio ricavato ad esempio da un processo di idro-cracking residuo ottenuto sotto vuoto, in modo tale da evitare la necessità di effettuare una compressione intermedia e/o di riscaldare nuovamente le fasi separate, e quindi in modo da permettere una alimentazione diretta a stadi successivi di idro-trattamento e di idro-cracking e simili, che utilizzano la pressione e la temperatura elevate.

L'invenzione riguarda inoltre un procedimento di trattamento integrato il quale comprende uno stadio o un sistema di idro-trattamento e di idro-cracking in un processo di idro-trattamento residuo sotto vuoto che presenta un circuito ad alta pressione e ad alta temperatura, e utilizza tra i diversi stadi le operazioni di separazione sopra citate.

Come verrà ulteriormente discusso nel seguito, il procedimento della presente invenzione mantiene convenientemente la pressione del prodotto della operazione iniziale di idro-trattamento e di idrocracking mediante la separazione di quel prodotto in frazioni, e mediante l'alimentazione di alcune frazioni in una operazione successiva del tipo di una operazione di idro-trattamento e di idro-cracking, in modo tale da fornire le condizioni e le reazioni volute di idro-trattamento e di idro-cracking, senza la necessità di impiegare compressori multipli e simili, e in modo tale da permettere un'utilizzazione più efficace dell'energia.

L'alimentazione intermedia, per esempio di un prodotto di un reattore VGO, viene normalmente raffreddata e la pressione viene ridotta, per fornire una fase separata ricca di idrogeno e una fase ricca di idrocarburi. Questo crea la necessità di disporre di compressori e/o di apparecchi di riscaldamento aggiuntivi per mettere nuovamente in pressione e riscaldare nuovamente almeno alcune parti della alimentazione intermedia.

Un processo nel quale una operazione di separazione a caldo e lavaggio (HSSW) secondo la presente invenzione è particolarmente conveniente, è un processo impiegato per trattare in sequenza una alimentazione combinata costituita da gasolio ottenuto sotto vuoto (VGO), cherosene, Diesel e nafta. In un tale processo, l'alimentazione iniziale costituita da idrogeno e residuo sotto vuoto viene trattata con idro-cracking ricavando una alimentazione di reazione contenente VGO, Diesel, nafta, C1-C4, idrogeno solforato, ammoniaca e idrogeno. Questa alimentazione di reazione viene trattata di preferenza in condizioni di alta pressione e alta temperatura, utilizzando una zona di separazione a caldo e di lavaggio (HSSW) come verrà descritta nel seguito, al fine di ricavare una fase gassosa che può venire fatta passare convenientemente in una zona di idro-trattamento e di idro-cracking, e una fase liquida la quale può venire convenientemente trattata mediante distillazione, allo scopo di ricuperare il gasolio ottenuto sotto vuoto che deve venire riciclato nel processo, e un deposito di fondo che è ideale per alimentazione il processo di cokizzazione ritardato o simili. La descrizione che segue verrà fornita in relazione a questo tipo di processo. Si può facilmente rilevare, tuttavia, che le operazioni intermedie di separazione a caldo e di lavaggio e il processo secondo la presente invenzione possono venire agevolmente impiegati in altri tipi di processi, e possono anche venire modificati senza allontanarsi dallo scopo della presente invenzione.

L'alimentazione normalmente impiegata per l'intero processo di questa esecuzione comprende prodotti residui sotto vuoto e vari prodotti distillati, un adatto esempio dei quali è costituito dal gasolio ottenuto sotto vuoto (VGO), Diesel (DO) e nafta (N). I flussi di VGO sono facilmente disponibili nelle raffinerie, ma spesso hanno un contenuto di zolfo elevato e inaccettabile. Questi flussi comprendono di fatto parti che possono venire vantaggiosamente trasformate in frazioni utilizzabili di benzina, di combustibile per aeromobili e Diesel, impiegando un apparecchio indipendente di idrocracking, però con costo elevato. Il VGO può anche venire trattato in un processo di craking fluido catalitico, ma sfortunatamente la frazione del Diesel prodotta normalmente ha un numero di cetano troppo basso per poter venire utilizzato senza ulteriore trattamento .

Ulteriori fonti di alimentazione che possono venire usate convenientemente nel processo complessivo della presente invenzione comprendono altri prodotti di raffineria quali il cherosene, Diesel e nafta come il cherosene ricavato direttamente e il Diesel, il Diesel trattato termicamente con cracking, e la nafta (ad esempio derivata da una cokizzazione ritardata) e simili, e ciascuno di questi processi normalmente ha un contenuto di zolfo elevato, e un Diesel che presenta un numero medio di cetano che deve venire migliorato al fine di venire aggiunto al deposito del Diesel.

In conformità con il processo della presente invenzione, viene stabilita una prima zona di reazione di idro-cracking, per trasformare convenientemente il residuo sotto vuoto in un flusso di prodotto contenente composti residui, VGO, cherosene, Diesel, nafta, una fase gassosa di C1-C4, idrogeno solforato e ammoniaca. Le frazioni di prodotto derivate dall 'idro-cracking vengono usate come carica della reazione e inviate ad una zona di separazione e di lavaggio (HSSW) ad alta pressione, la quale impiega praticamente la medesima pressione esistente all'uscita dalla fase di idrocracking. L'operazione di separazione a caldo e di lavaggio produce vantaggiosamente una fase gassosa la quale produce convenientemente composti contenenti idrogeno, nafta, cherosene, Diesel, gasolio leggero e pesante ottenuto sotto vuoto, composti contenenti Ci-C4, frazioni di H2S e NH3, e una fase liquida che comprende quantità ridotte di Diesel e gasolio leggero ottenuto sotto vuoto, gasolio pesante ottenuto sotto vuoto e materiale residuo. La fase gassosa avviene ancora convenientemente ad una pressione e una temperatura che sono sufficientemente elevate per cui il gas può venire alimentato direttamente ad una seconda zona di reazione ad alta pressione, ad esempio ad una operazione di idrotrattamento e di idro-craking, per trasformare il gasolio ottenuto sotto vuoto in distillati di elevata qualità, e migliorare la qualità del Diesel, del cherosene e della nafta, senza la necessità di impiegare ulteriori compressori o riscaldatori e simili .

Di conseguenza, l'operazione di separazione e di lavaggio secondo la presente invenzione fornisce le fasi liquide e gassose volute senza modificare sostanzialmente la pressione tra le operazioni di idro-craking e di successivo idro-trattamento e idrocracking. La pressione nella fase di idro-cracking o primo stadio, nello stadio di separazione e nello stadio di idro-trattamento e idro-cracking o secondo stadio, può essere vantaggiosamente compresa tra circa 900 psig e circa 3500 psig, più preferibilmente tra circa 1300 psig e circa 3000 psig. La pressione è compresa di preferenza tra circa 900 psig e circa 3000 psig sull'uscita dello stadio di idro-cracking residuo sotto vuoto, e viene mantenuta entro circa 80 psig, più preferibilmente entro circa 50 psig, della pressione esistente all'ingresso del secondo stadio di idro-trattamento e idro-cracking, per mezzo della zona di separazione a caldo e di lavaggio.

Come è stato indicato in precedenza, la carica alimentata al reattore di idro-cracking è costituita di preferenza da olio residuo sotto vuoto che deve venire trasformato in prodotti distillati più pregiati. La carica residua sotto vuoto può venire riscaldata prima di entrare nel reattore di idrocracking, preferibilmente fino ad una temperatura compresa tra circa 400°F e circa 800°F, e più preferibilmente tra circa 500°F e circa 650°F. Il residuo sotto vuoto può venire miscelato con idrogeno e con un catalizzatore e può venire alimentato al reattore di idrocracking. Il reattore di idrocracking può essere convenientemente del tipo a flusso di bolle, o un altro tipo adatto di reattore, e il catalizzatore usato può essere un qualsiasi catalizzatore a base di ferro o a base di coke, avente un'attività verso la reazione voluta.

Il prodotto del reattore di idro-cracking normalmente comprende idrogeno, nafta, cherosene, Diesel, LVGO, HVGO, idrocarburi C1-C4, idrogeno solforato e ammoniaca, e in esso le frazioni del Diesel, cherosene e nafta sono spesso "out of spec", oppure presentano caratteristiche inadatte per la miscelazione finale nel deposito della raffineria.

Il termine "out of spec" qui impiegato si riferisce ad un prodotto o un composto formato da idrocarburi aventi caratteristiche che non sono conformi alle norme imposte quando un tale composto viene utilizzato come combustibile.

Questo flusso di prodotto, o almeno una parte di questo flusso, viene alimentato da solo o combinato con VGO esterni, Diesel, e/o nafta, come una carica di reazione alla zona di separazione e lavaggio ad alta temperatura e ad alta pressione, per venire separato nelle fasi volute in conformità con l'invenzione. Un'esecuzione di una zona di separazione e lavaggio ad alta pressione e alta temperatura è illustrata nella Figura 1, che verrà ulteriormente discussa nel seguito.

La Figura 1 mostra una zona 10 di separazione e lavaggio a caldo, nella quale la carica 12 della reazione proveniente dal reattore di idro-cracking viene di preferenza introdotta in un recipiente o in recipienti 14, 15 di separazione e lavaggio (HSSW), insieme ad un gas di separazione 16 del tipo dell'idrogeno, e insieme ad una carica o un mezzo di lavaggio 18, quale una carica esterna aggiuntiva di Diesel, LVGO e simili. Una parte della carica di lavaggio in Figura 1 viene mostrata mentre attraversa una sorgente 19 di VGO esterna attraverso un forno 20, e poi viene miscelata con una fase gassosa proveniente dal recipiente 15, mentre un'altra parte viene alimentata al recipiente 15.

In condizioni ideali, la carica della reazione, la carica di lavaggio e il gas di separazione vengono alimentati al reattore o al recipiente ciascuna ad altezze diverse in senso verticale, e i recipienti HSSW 14, 15 hanno un'uscita 21 per la fase gassosa e un'uscita 22 per la fase liquida.

Il gas di separazione serve per favorire la separazione ad alta temperatura e ad alta pressione dei composti dell'idrogeno, idrogeno solforato, ammoniaca, C1-C4 e nafta, nella fase gassosa. La separazione dell'idrogeno serve anche per favorire la separazione della fase gassosa, ed è essa stessa presente nella fase gassosa che viene prodotta, ed è utile come carica per processi di idro-trattamento successivi. Nell'idro-cracking residuo sotto vuoto (VRHCK) secondo l'esempio della presente esecuzione, il prodotto in fase gassosa della operazione di separazione e di lavaggio comprende di preferenza idrogeno, nafta, cherosene, Diesel, LVGO, idrocarburi di C1-C4, H2S e NH3. La fase liquida rimanente dalla operazione di separazione e di lavaggio comprende principalmente un catalizzatore solido derivato dal processo VRHCK, HVGO e un residuo non trasformato dal catalizzatore .

La fase liquida può convenientemente venire alimentata per subire un ulteriore frazionamento per ricuperare VGO, il quale può venire riciclato, e un catalizzatore più il residuo non trasformato che può venire ulteriormente trattato, per esempio in un processo ritardato di cokizzazione o simili. Nella esecuzione del VRHCK della presente invenzione, questa fase liquida può comprendere normalmente una quantità ridotta di Diesel e LVGO, oltre a HVGO e ad un residuo sotto vuoto. Un vantaggio rilevante fornito dalla presente invenzione consiste nel fatto che l'operazione di lavaggio controlla e/o evita un trascinamento dell'asfaitene e del catalizzatore nella fase gassosa, e questo è vantaggioso per permettere un ulteriore trattamento con un letto a gocciolamento .

Si può facilmente rilevare che le operazioni di separazione a caldo e di lavaggio della presente invenzione permettono di ottenere una vantaggiosa separazione delle fasi gassosa e liquida e dei componenti presenti in ciascuna, senza raffreddare e depressurizzare la carica di reazione, il che quindi non rende necessario eseguire la nuova pressurizzazione al fine di venire trattata nelle successive reazioni ad alta pressione.

Si deve anche osservare che l'utilizzo di una carica di alimentazione ottenuta esternamente come carica di lavaggio e/o di separazione permette se necessario di regolare o affinare la regolazione della temperatura nel recipiente di separazione e lavaggio (HSSW). Questo si ottiene alimentando la carica esterna e/o il gas di separazione in quantità maggiori o minori, e/o a temperature diverse, in modo tale da fornire la temperatura voluta risultante per la miscela combinata .

Il gas di separazione può essere formato convenientemente da idrogeno il quale è molto adatto a svolgere la funzione di separazione voluta, e può venire agevolmente riciclato dal prodotto in fase gassosa della operazione di separazione e di lavaggio. Naturalmente, si possono impiegare se necessario altre sorgenti di idrogeno o di un altro gas di separazione.

La carica di lavaggio può essere formata in modo conveniente da Diesel, nafta idro-trattata, LVGO o da altra adatta sostanza di lavaggio, che può venire convenientemente prelevata dal magazzino, dalla separazione di frazioni liquide di VGO (VGO), o da altre unità di trattamento come DC, FCC, mediante distillazione, da unità HDS a bassa pressione e da altre unità o processi. A questo proposito, qualsiasi di queste sorgenti potrebbe venire considerata come una sorgente di alimentazione esterna.

In conformità con la presente invenzione, la carica della reazione, il gas di separazione e la carica di lavaggio vengono di preferenza alimentate ciascuna alla zona di separazione e di lavaggio in quantità sufficienti per eseguire la voluta separazione delle fasi gassosa e liquida. Il gas di separazione può venire convenientemente alimentato alla zona di separazione e di lavaggio in una quantità compresa tra circa 10 e circa 100 ft<3 >di gas per barile della carica di reazione. La carica di lavaggio può venire convenientemente alimentata in una quantità compresa tra circa 5% v/v e circa 25% v/v in relazione alla carica della reazione.

E' particolarmente conveniente che la fase gassosa prodotta dalla operazione di separazione e di lavaggio venga prodotta ad una pressione la quale è compresa entro circa 80 psig, e più preferibilmente entro circa 50 psig, della pressione della zona situata a monte o della zona di reazione di idrocracking VR, e quindi si trova inoltre ad una pressione sufficientemente elevata da permettere di effettuare le seconde reazioni volute come l'idrotrattamento e l 'idro-cracking e simili, senza la necessità di alimentare la fase gassosa ad un compressore .

In conformità con l'esecuzione di idro-cracking o di idro-trattamento e idro-cracking secondo la presente invenzione, la fase gassosa proveniente dalla zona di separazione a caldo e di lavaggio viene alimentata ad un secondo reattore impiegato per effettuare l'idro-trattamento e l'idro-cracking, in modo tale da migliorare la resa e la qualità della frazione del distillato. Il prodotto della fase di reazione di idro-trattamento e idro-cracking comprende un cherosene o un combustibile per aeromobili con un punto di fumo compreso tra20 e 28, il quale viene notevolmente aumentato, tra 5 e 8 punti a confronto con il prodotto del primo stadio di reazione, una frazione Diesel avente un numero di cetano compreso tra 45 e 60, il quale viene notevolmente aumentato, di almeno 13 punti a confronto con il primo stadio della reazione o con la frazione introdotta dall'esterno, e un combustibile per aeromobili e Diesel con un contenuto di zolfo inferiore o uguale a circa 20 ppm. La frazione dì benzina fornita ha un contenuto di zolfo inferiore o uguale a circa 5 ppm.

Ulteriori frazioni liquide del prodotto derivate dalla zona di separazione e di lavaggio possono venire vantaggiosamente separate per ricuperare il VGO per venire ulteriormente riciclato e trattato, e la fase liquida contiene il catalizzatore restante e il residuo sotto vuoto che permette convenientemente alla seconda zona di reazione di essere un reattore di idrogenazione e di idro-cracking con letto a gocciolamento, il quale contiene di preferenza quantità efficaci di un adatto catalizzatore, di preferenza un catalizzatore resistente allo zolfo e all'azoto e selettivo nei riguardi delle reazioni che formano una saturazione aromatica e alchilparaffina. Naturalmente, la seconda reazione può essere una qualsiasi reazione ad alta pressione voluta, e il catalizzatore dovrebbe essere scelto con una attività nei riguardi della reazione voluta.

Con riferimento ora alla Figura 2, viene illustrato schematicamente un processo in conformità con la presente invenzione.

La Figura 2 mostra un primo sistema 24 di un reattore, impiegato per effettuare una reazione di idro-cracking iniziale, un secondo e un terzo reattore 26 e 28 impiegati per effettuare una reazione di idro-trattamento e idro-cracking, e un'unità 30 di separazione e di lavaggio ad alta pressione e ad alta temperatura, collegata tra il reattore 24 e i reattori 26, 28 per separare convenientemente il prodotto del reattore 24 secondo una fase gassosa ad alta pressione per venire trattata nei reattori 26, 28 secondo l'invenzione, e una fase liquida per eseguire un ulteriore frazionamento e riciclaggio del VGO.

Come è illustrato, il processo comincia vantaggiosamente fornendo una carica di alimentazione 32 di un residuo sotto vuoto, la quale se necessario può venire addotta ad un riscaldatore, e che viene poi alimentata al primo reattore 24. I prodotti trasformati provenienti dal primo reattore 24 vengono inviati attraverso diversi stadi e poi inviati come carica ad una entrata di una unità di separazione e lavaggio a caldo (HSSW) 30, insieme a VGO aggiuntivo e Diesel derivati da una sorgente esterna, a nafta idro-trattata e ad una carica di idrogeno quale gas di separazione. Questa combinazione di componenti costituisce la miscela di alimentazione inviata all'unità 30. L'unità 30 produce una fase gassosa 34 la quale contiene, idealmente, frazioni di idrogeno, nafta e Diesel oltre a LVGO, idrocarburi di C1-C4, H2S e NH3. La fase gassosa 34, o una parte di essa, viene poi addotta direttamente al secondo e al terzo reattore 26, 28, dove le frazioni di VGO, cherosene, Diesel e nafta vengono sottoposte a idro-trattamento e idro-cracking, al fine di aumentare se necessario le rese e la qualità del distillato come il punto di fumo, il numero di cetano e lo zolfo. Il prodotto 36 derivato dal secondo e dal terzo reattore 20, 21 può poi venire separato in benzina, combustibile per aeromobili, Diesel, VGO non trasformato che viene riciclato, e in altre frazioni.

Una parte del residuo sotto vuoto non trasformato può venire separata sotto forma di combustibile per il riscaldatore o i riscaldatori, se necessario, in modo tale da fornire il riscaldamento voluto della carica con il residuo sotto vuoto. Naturalmente, si possono anche impiegare altri meccanismi e metodi di riscaldamento.

Inoltre, l'idrogeno in questa esecuzione è separato dalla fase gassosa del prodotto del secondo e del terzo reattore 26, 28, praticamente a valle rispetto ai reattori 26, 28, e viene prelevato e riciclato per mescolarsi con il residuo sotto vuoto e formare la miscela di alimentazione per il sistema 24 del reattore di idro-cracking, e si può anche riciclare come gas di separazione.

Le parti di H2S e NH3 della fase gassosa 34 possono venire separate prima di alimentarle ai reattori 26, 28 se necessario.

Un vantaggio particolare della presente invenzione consiste nel fatto che il sistema 24 del reattore di idro-cracking (RI), i reattori di idrotrattamento e di idro-cracking 26, 28 (R2, R3) e l'unità di separazione e lavaggio 30 sono tutti impiegati praticamente con la stessa pressione, per cui non è necessario disporre alcun ulteriore compressore lungo il flusso del processo che va dal primo sistema del reattore 24 attraverso l'unità 30 al secondo e al terzo reattore 26, 28. Quindi, i costi dell'impianto e altri costi generali relativi al processo della presente invenzione vengono notevolmente ridotti mentre i prodotti finali hanno vantaggiosamente un basso contenuto di zolfo, e malgrado ciò comprendono frazioni di combustibile per aeromobili e Diesel le quali presentano un punto di fumo più alto e un maggior numero di cetano rispettivamente .

Con riferimento ora nuovamente alla Figura 1, verranno ulteriormente trattate le operazioni di separazione a caldo e di lavaggio della presente invenzione. In queste operazioni viene introdotta dall'esterno una miscela di Diesel o di VGO come carica di lavaggio, una parte trasformata Diesel 12 a partire da un primo reattore (VRHCK) quale carica di reazione, una fase 38 con nafta liquida idro-trattata e l'impiego di idrogeno 16 come gas di separazione. Inoltre, come è stato illustrato e discusso in precedenza, la zona HSSW 10 può presentare due zone 14, 15 e la fase gassosa 40 dalla zona 32 può venire alimentata alla zona 15 con la fase gassosa 21 che serve da alimentazione per un idro-trattamento e idro-cracking o altri processi come nel caso dei reattori della Figura 2 o simili. Il flusso del prodotto dalla zona HSSW 10 comprende anche una fase liquida 22 che contiene VGO separato, un residuo sotto vuoto e un catalizzatore, oltre ad altri prodotti liquidi che vengono di preferenza trasferiti ad un frazionatore o ad una distillazione sotto vuoto per ricuperare il VGO e altri prodotti distillabili. Il residuo sotto vuoto non trasformato più il catalizzatore è ideale per eseguire il trattamento con un elemento cokizzante ritardato e simili.

Le condizioni di funzionamento per il sistema del reattore con idro-cracking (VRHCK) e per i successivi reattori di idro-trattamento e di idrocracking vengono vantaggiosamente scelte in modo tale da mantenere e utilizzare la pressione del primo sistema del reattore (VRHCK) nei reattori successivi, e quindi aumentare il rendimento ed evitare la necessità di impiegare un altro impianto con un compressore tra di essi. Le condizioni operative del processo per il reattore iniziale possono essere scelte in base alle caratteristiche della carica, per esempio, e queste condizioni di funzionamento possono allora essere determinanti per le condizioni di funzionamento nei reattori successivi. La Tabella 1 riportata nel seguito fornisce esempi di normali condizioni di funzionamento per un reattore VRHCK (RI) e per i successivi reattori di idro-trattamento (R2) e (R3) per l'inizio del ciclo (SOR) e per la fine del ciclo (EOR).

TABELLA 1

R1 R2-R3

Un esempio di una tipica carica per il sistema di reattore di idro-cracking per il processo della presente invenzione viene descritto nell'ultima colonna che segue della Tabella 2. Un esempio di tipiche cariche per i reattori di idro-trattamento e di idro-cracking è descritto nella Tabella 2, colonne da 2 a 6.

TABELLA 2

Come stato indicato in precedenza, la carica al sistema del reattore VRHCK comprende un residuo sotto vuoto, e la carica ai reattori di idrotrattamento e di idro- cracking può comprendere di solito una miscela di VGO, Diesel e altri componenti. La Tabella 3 riportata nel seguito indica le caratteristiche di una tipica miscela di alimentazione VGO, e una miscela Diesel per i reattori di idro-trattamento e di idro-cracking (R2 -R3) in conformità con la presente invenzione. La carica del R2 e del R3 potrebbe essere costituita da proporzioni diverse di prodotti provenienti dal primo reattore RI e da sorgenti di componenti esterne. Per fornire un esempio specifico, la Tabella 3 raggruppa le frazioni di VGO, Diesel e cherosene.

TABELLA 3

Come è stato illustrato, la tipica carica ai reattori di idro-trattamento e di idro-cracking avrà un livello di zolfo elevato in modo inaccettabile, e la miscela Diesel avrà un numero di cetano compreso tra circa 30 e circa 40, il che non è accettabile per comprenderla nel deposito del Diesel, e la miscela del cherosene avrà un punto di fumo compreso tra circa 15 e circa 17, il che non è accettabile per comprenderla nel deposito del combustibile per aeromobili. Queste frazioni sono quindi "out of spec" e devono venire migliorate.

La Tabella 4 riportata nel seguito indica le caratteristiche di una normale frazione non trasformata di VGO, una normale frazione di combustibile per aeromobili, e una frazione Diesel, le quali sono i prodotti dei reattori di idrotrattamento e di idro-cracking.

TABELLA 4

Il prodotto finale del processo comprende un VGO che è utile per un FCC o un lubrificante, Diesel per il deposito di Diesel, cherosene per il combustibile per aeromobili, e nafta per le unità di "reforming". Le frazioni hanno convenientemente un contenuto di zolfo notevolmente ridotto, e le frazioni Diesel hanno un numero di cetano che è stato notevolmente aumentato e quindi ha reso la frazione Diesel accettabile per venire compresa nel deposito di Diesel . La frazione del cherosene ha un punto di fumo e un numero di cetano che sono stati aumentati notevolmente, e quindi ha reso la frazione del cherosene accettabile per venire compresa nel deposito del combustibile per aeromobili o nel deposito del Diesel.

Sulla base di quanto sopra, si deve rilevare che è stato fornito un procedimento per trattare convenientemente una carica formata da un residuo sotto vuoto, VGO, Diesel e nafta in modo tale da rimuovere in sequenza lo zolfo da tutti i flussi di questi materiali, e aumentare il numero di cetano delle frazioni Diesel e in punto di fumo nel cherosene, in un processo il quale è efficace sia dal punto di vista dell'energia che dell'impianto. Il processo quindi permette di trasformare cariche facilmente disponibili in prodotti finali pregiati.

Ritornando ora alle Figure 3, 4 e 5, vengono descritte numerose esecuzioni ulteriori della zona 10 di separazione e di lavaggio (HSSW) della presente invenzione, illustrati in precedenza in Figura 1.

La Figura 3 mostra una unità 30 di separazione a caldo e di lavaggio in conformità con la presente invenzione, la quale riceve una carica di reazione 12 da un processo di idro-cracking (RI). La carica di reazione comprende idrogeno, nafta, cherosene, Diesel, LVGO, HVGO, residuo sotto vuoto, idrocarburi Ci-C4, idrogeno solforato, ammoniaca, catalizzatori e contaminanti. La carica di reazione 12 viene introdotta nell'unità 30, normalmente in una posizione verticale intermedia, per cui il gas di separazione 42 può venire introdotto verticalmente in una posizione più bassa rispetto a quella della carica di reazione 12, e la carica di lavaggio 44 viene introdotta in una posizione più alta in senso verticale rispetto a quella della carica di reazione 12. Si verifica un flusso in contro corrente all'interno dell'unità 30, con il gas di separazione 42 che procede verso l'alto attraverso l'unità, e con la carica di lavaggio 44 che scende verso il basso, e ciascuna svolge la funzione voluta in modo tale da favorire la produzione della fase gassosa 34 separata voluta, compreso idrogeno, nafta, cherosene, Diesel, LVGO, HVGO, C1-C4, H2S e ΝΉ3. Viene inoltre prodotta una parte liquida o fase 46, la quale contiene piccole quantità di LVGO, HVGO e in particolare un residuo sotto vuoto più un catalizzatore, che può essere vantaggiosamente fatto passare come una carica ad una colonna di distillazione sotto vuoto, per produrre VGO da riciclare, e una frazione formata da residuo sotto vuoto e da un catalizzatore, la quale può venire convenientemente alimentata ad una unità di cokizzazione ritardata o simili per venire ulteriormente trattata.

Sempre con riferimento alla Figura 3, l'unità di separazione e di lavaggio 30 in questa esecuzione è provvista di due unità 48, 50, con la carica di reazione 12 introdotta nell'unità 48. Il gas di separazione 42 in questa esecuzione viene alimentato ad una parte bassa dell'unità 48, e la carica di lavaggio 44 viene introdotta in una parte alta dell'unità 48. Un gas di separazione 52 aggiuntivo viene inoltre addotto ad una parte bassa dell'unità 50, e le unità 48 e 50 producono ciascuna una frazione 54, 56 della fase gassosa, la quale si combina per formare la fase gassosa 34. Inoltre, il liquido 58 che esce dalla unità 48 situata a monte viene introdotto nell'unità 50 situata a valle, e dopo ulteriore separazione dà luogo alla fase liquida 46 indicata in precedenza, adatta come carica di alimentazione ad una colonna di distillazione 60 sotto vuoto per separare frazioni diverse da trattare ulteriormente .

La Figura 4 illustra inoltre un'altra esecuzione alternativa di una zona HSSW 10 secondo l'invenzione. Come è illustrato, la carica di reazione 12 viene alimentata all'unità 30 la quale in questa esecuzione, come in altre esecuzioni, è disposta in due unità 48, 50.

La carica di lavaggio 44 viene introdotta nell'unità 50 come illustrato, e il gas di separazione 42 in questa esecuzione viene introdotto in una parte bassa dell'unità 48 situata a monte. L'unità 48 produce una frazione 54 della fase gassosa che comprende i componenti voluti come è stato indicato in precedenza, i quali vengono inviati all'unità 50 per un'ulteriore separazione, e una fase liquida 58 la quale viene alimentata al frazionatore 62 sotto vuoto. L'unità 50 produce una fase liquida 64 aggiuntiva la quale è combinata con la fase liquida 58 e trasmessa al frazionatore sotto vuoto 62, e alla fase gassosa 34 per un ulteriore idrotrattamento e idro-cracking. La reazione a valle del flusso potrebbe essere ad esempio una reazione di idro-trattamento oppure una seconda zona di separazione più una reazione di idro-trattamento, e in una tale esecuzione una quantità aggiuntiva di nafta/Diesel può venire miscelata con la fase gassosa 34 per produrre la voluta carica di reazione con idro-trattamento . La carica di lavaggio 44 può provenire da una sorgente esterna come è stato illustrato, oppure può venire riciclata dal frazionatore sotto vuoto 62 se necessario. La Figura 4 mostra un VGO 68 riciclato il quale viene miscelato con VGO esterno, nafta e/o Diesel per formare un componente aggiuntivo della carica che va ai reattori situati a valle. Anche il Diesel potrebbe venire usato a questo scopo.

La Figura 5 illustra un'ulteriore esecuzione del processo della presente invenzione, nel quale un separatore a caldo 70 disposto a valle viene impiegato per trattare ulteriormente la fase gassosa 34 proveniente dalle unità 48, 50. Il separatore a caldo 70 produce una fase gassosa 72 la quale può venire alimentata ad un reattore di idro-cracking. La fase gassosa proveniente dal separatore a caldo 70 può comprendere idrogeno, idrogeno solforato, ammoniaca, C1-C4, nafta, cherosene, Diesel e LVGO. La fase liquida 74 è costituita soprattutto da LVGO e da HVGO . Il separatore a caldo 70 serve per facilitare ulteriormente la separazione delle fasi, pur mantenendo la temperatura e la pressione volute fino ai reattori di idro- trattamento e idro-cracking disposti a valle. Il VGO esterno e/o il Diesel esterno 76 in questa esecuzione possono essere utili per miscelarsi con la fase gassosa 34 o con la fase 72, al fine di comandare la temperatura di reazione nel reattore situato a valle. Il VGO esterno e/o il Diesel possono anche servire da carica di lavaggio, sia da soli sia con VGO riciclato come illustrato in Fìg. 5.

In conformità con un'altra esecuzione della presente invenzione, la zona di separazione e di lavaggio e le operazioni descritte in precedenza possono venire convenientemente usate per integrare uno o più stadi o reattori di idro-trattamento in altri circuiti ad alta pressione e ad alta temperatura, comprendendo senza limitazioni i circuiti residui di idro-cracking e simili, e quindi ottenendo ulteriori vantaggi dalle condizioni già stabilite di alta pressione e di alta temperatura, e utilizzando un singolo trattamento in sequenza senza una separazione a freddo o una tradizionale separazione a caldo. Questo è particolarmente vantaggioso a confronto con i sistemi tradizionali, i quali trattano i prodotti di una prima reazione per ottenere un prodotto intermedio, e poi trattano separatamente questo prodotto intermedio per ottenere il prodotto finale.

La Figura 6 illustra uno schema residuo di idrocracking che comprende una zona HSSW 10 analoga all'esecuzione della Figura 5. La Figura 6 mostra una zona HSSW 10, un separatore a caldo 70, un reattore 78 a fase gassosa, e reattori 80, 82 di idrotrattamento e idro-cracking.

In questa esecuzione, viene stabilito un processo in sequenza che utilizza un idro-cracking residuo sotto vuoto (RI) seguito da una separazione a caldo e un lavaggio 10, una separazione a caldo 70 tradizionale, e reattori 78 (R2), 80 (R3) e 82 (R4) di idro-trattamento e idro-cracking a fase gassosa, in modo da ottenere i prodotti voluti. La Figura 6 mostra una carica di alimentazione residua sotto vuoto ad un reattore VR di idro-cracking RI, il quale produce una carica di reazione 12 alla zona HWSS 10. La fase liquida 46 proveniente dalla zona 10 viene alimentata al frazionatone 62 per separare una frazione VGO 68 da riciclare come carica di lavaggio alla zona 10. Il gas di separazione dell'idrogeno 42 viene anch'esso alimentato alla zona 10 come è illustrato. La fase gassosa 34 proveniente dalla zona 10 viene alimentata al separatore a caldo 70 per venire ulteriormente trattata sul reattore (GPR) 78 a fase gassosa, in modo da realizzare un prodotto gassoso più pregiato 84, mentre una fase liquida 74 proveniente dal separatore a caldo 70 viene alimentata ai reattori 80 (R3) e 82 (R4) per realizzare un prodotto liquido più pregiato 86, il quale viene convenientemente combinato con la fase gassosa 84 e alimentato ad una serie di separatori 88 impiegati per separare una fase gassosa 90, una fase liquida 92 del prodotto per un ulteriore trattamento, per esempio in una unità di frazionamento o distillazione 95, e una fase liquida finale o di fondo 94. Come è illustrato, la fase gassosa 90 può venire trattata nel separatore 96 per ottenere idrogeno 98 riciclato da impiegare come gas di separazione riciclato, e per soddisfare ogni necessità di idrogeno sul reattore R2, R3 e/o R4. Un gasolio non trattato sotto vuoto (DVGO) viene riciclato dall'unità 95 e può venire trattato ulteriormente nel reattore 82 (R4) come illustrato, in modo così da favorire le velocità di trasformazione nei prodotti voluti. Questo schema viene applicato negli esempi 1 e 2 che verranno trattati nel seguito.

In conformità con la presente invenzione, e come viene ulteriormente illustrato nelle Figure 7-10, un gran numero di sistemi o configurazioni differenti possono venire determinati per il secondo, il terzo e per ogni ulteriore reattore o sistema con reattori di idro-trattamento da impiegare per il trattamento delle fasi liquida e gassosa provenienti dalla zona HSSW 10, in conformità con la presente invenzione.

La Figura 7 mostra una fase gassosa 34 prodotta in una zona HSSW 10, la quale viene trattata nel modo scelto e adattato al fine di effettuare la produzione di nafta dal primo prodotto di idro-cracking residuo sotto vuoto. La Figura 7 mostra la fase gassosa e il prodotto 34 della reazione proveniente dalla zona 10 di separazione a caldo e di lavaggio, che viene alimentato ad un primo reattore 100 di idrotrattmento. Il primo reattore 100 di idro-trattamento è di preferenza un reattore con letto a gocciolamento, e l'entrata 102 al reattore 100 può essere convenientemente costituita da un'entrata con contatto liquido-gas adattata al fine di effettuare l'operazione con letto a gocciolamento voluta. Inoltre, il primo reattore 100 di idro-trattamento è provvisto di un catalizzatore, di preferenza di una pluralità di catalizzatori differenti in letti differenti, per ottenere il risultato finale voluto. Il flusso 104 del prodotto dal primo reattore 100 di idro- trattamento può venire convenientemente alimentato ad un secondo reattore 106 di idrotrattamento .

Il secondo reattore 106 di idro-trattamento in questa esecuzione è anch'esso provvisto di preferenza di numerosi letti con catalizzatori e adattati in modo da fornire un flusso di prodotto finale 108 il quale può comprendere convenientemente idrogeno, nafta, combustibile per aeromobili, combustibile Diesel, e frazioni non trasformate di gasolio sotto vuoto. I letti dei catalizzatori per i reattori 100 e 106 sono identificati con Bl, B2, B3 e B4, e questi letti possono contenere convenientemente i seguenti tipi di catalizzatori per sviluppare al massimo la produzione della nafta: Bl - catalizzatore che cattura i metalli e resiste al coke; B2 catalizzatori HDS - HDN - HAD; B3 - catalizzatore KCK; e B4 - catalizzatore con desolforazione profonda della nafta. Come verrà ulteriormente discusso nel seguito, i letti dei catalizzatori per un tale sistema possono venire convenientemente scelti in modo da effettuare la massima conversione possibile del gasolio sotto vuoto in un prodotto di nafta voluto come in questa esecuzione, o in altri prodotti voluti .

Nel sistema illustrato in Figura 7, il flusso del prodotto proveniente dal secondo reattore 106 di idro-trattamento e di idro-cracking viene vantaggiosamente alimentato ad un separatore a freddo (non illustrato) nel quale il gasolio non trasformato (UCVGO o DVGO) viene riciclato per un ulteriore trattamento. Nell'esecuzione della Figura 7, il gasolio non trasformato viene riciclato e miscelato con il flusso di prodotto intermedio proveniente dal primo reattore 100 di idro-trattamento, per subire un ulteriore trattamento nel secondo reattore di idrotrattamento 106, e quindi fornendo velocità di conversione totale maggiori della carica iniziale di gasolio .

Nell'esecuzione della Figura 7, nella quale si vuole ottenere la massima produzione di nafta, può essere auspicabile in conformità con la presente invenzione fornire al primo reattore 100 di idrotrattamento e al secondo reattore 106 di idrotrattamento due distinte disposizioni di letti di catalizzatori come è stato descritto.

Si deve notare che il sistema del catalizzatore illustrato nella Figura 7 e descritto in precedenza è atto a tollerare un certo trascinamento di materiale metallico o tipo asfaltene, e anche per desolforare e idrogenare i distillati in modo tale da fornire il prodotto voluto. Un esempio di tipi di catalizzatori adatti per l'impiego in questo tipo di processo comprende quei catalizzatori descritti nel brevetto U.S. N° 4,520,128, il quale catalizzatore è attivo per favorire la riduzione degli effetti del trascinamento dell'asfaltene. Il secondo reattore 106 di idro-trattamento in questa esecuzione è stato anch'esso adattato per tollerare lo zolfo e l'azoto, e il catalizzatore di idro-cracking da impiegare nel primo letto B3 può essere ad esempio il catalizzatore descritto nel brevetto U.S. N° 5,558,766.

Un sistema come quello illustrato in Figura 7 può essere impiegato per fornire una conversione di 80% e più (in volume) della combinazione del gasolio sotto vuoto proveniente dalla zona HSSW 10 e del VGO esterno, e la conversione è costituita soprattutto dai prodotti della nafta. Un tale processo consuma una grande quantità di idrogeno, ma produce anche un prodotto di qualità estremamente elevata.

La Figura 8 illustra una esecuzione alternativa dello schema di processo integrato della presente invenzione, nel quale vengono impiegati un primo e un secondo reattore 110, 112 di idro-trattamento e funzionano o vengono adattati per raggiungere un prodotto finale di un combustibile Diesel di elevata qualità. In questo caso si impiega una zona HSSW 10 e due separatori a caldo 114, 116.

Nell'esecuzione della Figura 8, il primo reattore 110 ha un primo letto catalitico B1 e un secondo letto catalitico B2, e il secondo reattore 112 di idro-trattamento ha anch'esso un primo letto catalitico B3 e un secondo letto catalitico B4. In questa esecuzione, vengono impiegati separatori a caldo 114, 116 aggiuntivi, ciascuno come è stato descritto in relazione alle zone di separazione e di lavaggio e secondo l'esecuzione della Figura 5 descritta in precedenza, per favorire ulteriormente la resa voluta di questo prodotto.

Come è illustrato, il primo reattore 110 riceve come carica di reazione una parte di VGO esterna 118 e la frazione liquida 120 dal separatore a caldo o 114. Il primo reattore 110 produce un flusso 122 intermedio di prodotto, il quale viene convenientemente alimentato al secondo separatore a caldo 16, come è stato illustrato.

Il primo e il secondo separatore a caldo aggiuntivi 114, 116 producono anch'essi una fase gassosa come descritto in precedenza, e queste fasi gassose vengono vantaggiosamente combinate con una alimentazione esterna 124 di Diesel e vengono alimentate ad un secondo reattore 112 di idrotrattamento. Queste fasi gassose, come descritto in precedenza, contengono convenientemente frazioni di idrogeno, nafta, Diesel e LVGO, e idrogeno solforato e contaminanti di ammoniaca. Il flusso di prodotto finale dal secondo reattore 112 di idro-trattamento, insieme alla fase liquida proveniente dal secondo sistema aggiuntivo 116 di separazione a caldo, può allora venire adeguatamente alimentato ad una unità di frazionamento e simili al fine di ottenere le frazioni del prodotto separate volute. L'idrogeno ricavato da questa operazione può venire convenientemente riciclato e aggiunto in vari punti del processo, come illustrato in Figura 8.

Si deve rilevare che l'esecuzione della Figura 8 è dedicata o adattata per la produzione di combustibile Diesel di elevata qualità con velocità moderate di conversione di VGO (MHCK). In questo schema, vengono impiegati due sistemi aggiuntivi di separatori a caldo, e questi forniscono vantaggi ulteriori nel primo e nel secondo reattore di idrotrattamento 110, 112.

Come con l'esecuzione delle Figura 7, i letti catalitici impiegati nel primo e nel secondo reattore di idro-trattamento 110, 112 vengono forniti di preferenza con funzioni specifiche e catalizzatori particolari .

Il primo reattore di idro- trattamento 110 di preferenza è provvisto di un primo letto catalitico B1 che comprende un simile catalizzatore che cattura i metalli ed è resistente al coke, come l'esecuzione della Figura 7 descritta sopra. Il secondo letto B2 del primo reattore 110 di idro-trattamento può avere convenientemente un debole catalizzatore di idrocracking, che normalmente ha un tasso di conversione di 50% VGO, e questo catalizzatore di preferenza resiste allo zolfo e all'azoto.

Il secondo reattore 112 di idro-trattamento è anch'esso provvisto di preferenza, come descritto sopra, di un primo e un secondo letto catalitico B3, B4 , e il primo letto catalitico B3 può essere vantaggiosamente provvisto di un catalizzatore attivo nei riguardi della idro-dearomatizzazione , oltre a rimuovere lo zolfo e l'azoto, e il secondo letto catalitico B4 può essere vantaggiosamente un catalizzatore scelto dalla idro-desolforazione della nafta .

Il Diesel e la nafta prodotti nel primo reattore 112 di idro-trattamento vengono poi potenziati nel secondo reattore 114 di idro-trattamento, e la conversione del VGO per un tale processo sarebbe all'incirca pari a circa il 50% in volume nel primo reattore 112 di idro-trattamento, e tra circa 20% e circa 30% in volume nel secondo reattore 114 di idrotrattamento .

Ritornando ora alla Figura 9, è illustrata una ulteriore esecuzione alternativa dello schema integrato di idro-trattamento secondo la presente invenzione. In questa esecuzione, vengono impiegati tre reattori 126, 128, 130 di idro-trattamento, e vengono adattati ad eseguire 1'idro-cracking per trasformare le frazioni del combustibile per aeromobili e del combustibile Diesel.

In questa esecuzione, il flusso 34 del prodotto proveniente da una zona HSSW 10 come descritto in precedenza, viene alimentato al primo reattore 126, e produce il primo flusso di prodotto intermedio 132. Il primo flusso di prodotto intermedio 132 può venire vantaggiosamente mescolato con una carica di gasolio sotto vuoto (VGO) esterna o riciclata, e questa miscela può venire addotta ad un sistema di separazione a caldo 134 come è stato descritto in precedenza. La fase liquida 136 proveniente dal sistema di separazione a caldo 134 può venire convenientemente addotto al secondo reattore 128, mentre la fase gassosa 138 proveniente dal sistema aggiuntivo di separazione a caldo 134 può venire vantaggiosamente mescolata con il Diesel esterno e utilizzata come una parte di carica per il terzo reattore 130. Un secondo flusso 140 di prodotto intermedio risulta dal secondo reattore 128 di idrotrattamento, e questo secondo flusso di prodotto intermedio può venire adeguatamente alimentato a un secondo sistema 142 di separazione a caldo, dove viene prodotta una fase gassosa e viene miscelata con la fase gassosa del primo sistema aggiuntivo 134 di separazione a caldo e al Diesel esterno, per venire introdotta nel terzo reattore 130 di idrotrattamento, nel modo voluto.

La fase liquida 144 proveniente dal secondo sistema 142 di separazione a caldo può venire tenuta da parte per addurla ad una unità di frazionamento o simili, di preferenza insieme al prodotto 146 della fase liquida proveniente dal terzo reattore 130, nel modo voluto .

Si deve anche notare che l'idrogeno viene ottenuto dal prodotto finale, ad esempio sulla unità di frazionamento, e in questa esecuzione questo idrogeno viene di preferenza riciclato come carica che va al secondo reattore 128 di idro-trattamento, come è stato illustrato.

Lo schema illustrato in Figura 9 viene idealmente impiegato per eseguire un profondo trattamento di idro- cracking del VGO trasformandolo in combustibile per aeromobili e Diesel, e può fornire ottimi risultati con o senza il riciclaggio del VGO non trasformato. I letti catalitici preferiti dei reattori 126, 128 e 130 comprendono un catalizzatore B1 che cattura i metalli, seguito da un debole catalizzatore B2 di idro-cracking resistente allo zolfo e all'azoto nel primo reattore 126, un catalizzatore B3 di idro-cracking che può essere uguale o diverso dal secondo reattore 128 di idrotrattamento, e un catalizzatore B4 resistente allo zolfo e all'azoto per migliorare il combustibile Diesel, e un catalizzatore B5 per desolforare la nafta. Tutti questi catalizzatori possono convenientemente essere disposti nei letti del terzo reattore 130 di idro-trattamento .

In questa esecuzione, il primo e il secondo reattore di idro-trattamento 126, 128 comprendono entrambi stadi di idro-cracking, mentre il terzo reattore 130 di idro- trattamento è dedicato alla i<'>drofinitura del combustibile per aeromobili e del combustibile Diesel .

Con riferimento ora alla Figura 10, viene illustrata una ulteriore esecuzione in conformità con lo schema di trattamento integrato della presente invenzione .

In questa esecuzione, i prodotti 34 provenienti dalla zona HSSW 10 vengono alimentati a un sistema aggiuntivo 148 di separazione a caldo, nel quale si ottiene una fase liquida 150 per alimentare un reattore 152 di idro-trattamento, e una fase gassosa 154 viene separata. La fase liquida alimentata al reattore 152 può rimanere stabilmente in contatto con l'idrogeno gassoso riciclato, e il prodotto 156 del reattore 152 viene miscelato con la fase gassosa 154 proveniente dal separatore a caldo 148, e viene inviato ad un sistema aggiuntivo 158 di separazione a caldo, in modo tale da fornire una fase gassosa 160 costituita da idrogeno, nafta, cherosene, Diesel e VGO leggero che vengono trattati in un reattore di finitura 162. Il liquido 164 proveniente dal secondo separatore a caldo 158 viene miscelato con il prodotto 166 del reattore 162, e viene inviato ad uno stadio di separazione per ricuperare prodotti di qualità medio-alta o crudo di sìntesi, nel modo voluto .

In conformità con questa esecuzione alternativa, i catalizzatori vengono scelti per ottenere un prodotto crudo di sintesi di qualità medio-alta che comprende un sistema HSSW e un sistema di reazione di idro-cracking debole in un circuito residuo sotto vuoto ad alta pressione e ad alta temperatura. In particolare, il reattore 152 ha un primo letto B1 formato da un catalizzatore che cattura i metalli e resiste al coke, e un secondo letto B2 formato da un catalizzatore HDS - HDN MHCK, mentre il reattore 162 ha un catalizzatore di finitura B3 del tipo di un catalizzatore HDS - HDN (per la finitura della nafta e del Diesel) . In questo processo, il VGO viene inoltre trasformato in distillati. La qualità del prodotto risultante è ottima, anche se un po' inferiore alla qualità ottenuta utilizzando altre esecuzioni dell'invenzione.

I sistemi illustrati nelle Figure 6-10 di cui sopra sono esecuzioni diverse che integrano vantaggiosamente un unico processo di idrotrattamento e di idro-cracking in un circuito residuo di idro-cracking utilizzando i metodi di separazione a caldo e di lavaggio (HSSW) della presente invenzione. Questi differenti processi forniscono Ciascuno convenientemente risparmi economici, grazie all'impiego di condizioni già esistenti di alta pressione e alta temperatura, e con il trattamento di varie frazioni in un sìngolo reattore, e quindi permettono anche di risparmiare negli impianti.

Si può rilevare facilmente che le Figure 3, 4 e 5 illustrano variazioni delle operazioni di separazione e di lavaggio le quali rientrano tutte nel vasto scopo della presente invenzione, e che forniscono tutte convenientemente una separazione a temperatura e pressione elevate di una carica di reazione in una fase gassosa e in una fase liquida le quali contengono i componenti voluti per il successivo trattamento in uno, due o più stadi di idro-trattamento e idro-cracking, e che le Figure 7-10 mostrano variazioni di stadi di idro-trattamento e di idro-cracking integrate in sequenza, i quali impiegano i sistemi di separazione a caldo e di lavaggio delle Figure 1, 3, 4 e/o 5 o varianti di queste.

ESEMPIO 1

Al fine di illustrare i vantaggiosi risultati ottenuti in conformità con la presente invenzione, sono stati effettuati due processi. Il primo processo ha utilizzato una zona di reazione di idro-cracking residua sotto vuoto, seguita da una separazione a caldo e da un lavaggio, con una successiva operazione di idro-trattamento e di idro-cracking della fase gassosa prodotta dal sistema HSSW. La fase liquida proveniente dal sistema HSSW è stata raccolta per un uso successivo. In questo primo processo, le frazioni di nafta, Diesel e VGO sono state prodotte e poi trattate in un secondo e in un terzo stadio di reazione in modo da aumentare le rese e la qualità. Questo schema è stato chiamato SEHP1.

Il secondo processo ha utilizzato lo stesso stadio di idro-cracking residuo sotto vuoto (RI) (stessa severità di impiego). Il prodotto è stato alimentato ad un sistema HSSW; il prodotto liquido proveniente dal fondo del sistema HSSW è stato raccolto, e la fase gassosa prodotta dalla parte superiore della zona HSSW è stata addotta ad un secondo sistema di separazione, alla medesima pressione e ad una temperatura inferiore a 40°C, come illustrato in Figura 5.

La fase gassosa proveniente dal secondo sistema di separazione a caldo ad alta pressione (HSSW), contenente idrogeno, nafta, Diesel, LVGO, idrocarburo di C1-C4, H2S e NH3, è stato alimentato ad una zona di idro-trattamento (R2). La pressione della fase gassosa era diversa secondo circa 80 psig rispetto alla pressione della uscita del reattore (RI) per l'idro-cracking residuo; la fase liquida proveniente dal secondo sistema di separazione a caldo (fondo) conteneva piccole quantità di Diesel, LVGO e HVGO, ed era stata miscelata con idrogeno riciclato e addotta ad una zona di idro-cracking del reattore (R3), impiegata ad una pressione diversa secondo circa 80 psig rispetto alla pressione dell'uscita del reattore dì idro-cracking residua (RI). I prodotti provenienti dal reattore di idro-trattamento e dal reattore di idro-cracking sono stati combinati e alimentati ad una torre di frazionamento. Questo schema è chiamato SEHP2.

La Tabella 5 indica i risultati di questi due schemi di processo che impiegano la stessa temperatura, lo stesso spazio, velocità e volume del reattore, ma impiegano uno o due stadi di separazione ad alta pressione e ad alta temperatura. Nel secondo caso (due separatori ad alta pressione), si forma un idrogeno gassoso di elevata purezza, che se necessario viene fatto riciclare nei reattori di idro-cracking. La Tabella 5 mostra che la resa e la qualità vengono migliorate mediante la resa e la qualità addotte al sistema HSSW. Usando uno o due Stadi di separazione, si migliora la qualità della nafta, del cherosene e del Diesel.

Tabella 5

SEPH1 HSSW (Figura 2 senza alimentazione esterna) SEPH2 HSSW HSS (Figura 6 senza alimentazione esterna)

Come è illustrato, il processo effettuato con una separazione e lavaggio ad alta temperatura e ad alta pressione, seguite da un semplice stadio di idro-trattamento e idro-cracking (SEPH1) ha prodotto una maggiore quantità di Ci - C4, nafta e VGO e una minore quantità di prodotti di cherosene - Diesel rispetto allo schema con HSSW seguito da un sistema di separazione a caldo (SEPH2). Inoltre, la qualità del prodotto è migliore in quest'ultimo processo. Questi processi in conformità con la presente invenzione hanno comportato un aumento del punto di fumo di 6-8 numeri e ha prodotto un aumento del numero di cetano di 11-14 numeri (seconda e terza colonna), a confronto con il prodotto di idrocracking resìduo sotto vuoto che non comprendeva la tecnologia SEHP (prima colonna).

ESEMPIO 2

Al fine di illustrare ulteriormente i vantaggiosi risultati ottenuti in conformità con la presente invenzione, sono stati riprodotti due tipi di applicazione (HSSW) con processi di idrotrattamento e idro-cracking e con lo stesso stadio iniziale della reazione di idro-cracking residuo sotto vuoto, ma con differenti modi di esecuzione dell 'idro-trattamento del materiale di reazione e del materiale esterno. Il SEHP3 indica una modalità nella quale la fase gassosa prodotta nello stadio di separazione e lavaggio viene miscelata con 20% in volume di VGO esterno, 15% in volume di Diesel e 10% in volume di frazioni di nafta, rispetto al VGO, Diesel e nafta che escono dal reattore di idrocracking e entrano nel sistema HSSW. Poi la fase gassosa viene leggermente raffreddata (però alla stessa pressione) miscelando cariche esterne, e la miscela viene inviata ai reattori di idro-trattamento e idro-cracking (R2/R3). Nel secondo processo o modalità (chiamato SEHP4), si impiega nel reattore iniziale la stessa severità del trattamento di idrocracking residuo sotto vuoto, e per il resto viene inviata la medesima quantità di nafta, cherosene, Diesel e VGO al sistema HSSW come nel caso precedente (SEHP3), e viene aggiunta la stessa quantità di CGO Diesel esterno e nafta però in modi diversi.

La fase gassosa prodotta nel sistema HSSW viene parzialmente raffreddata aggiungendo 20% in volume di VGO esterno (alla stessa pressione) inviato ad un secondo sistema di separazione a caldo ad alta pressione. Da questo viene separata una fase gassosa dalla parte superiore e miscelata con il 15% in volume di Diesel esterno e con il 10% di nafta esterna. Questo flusso in fase gassosa, ricco dì idrogeno, nafta, cherosene, Diesel e VGO leggero, viene inviato a un reattore di idro-trattamento. La fase liquida ottenuta dal secondo sistema di separazione a caldo viene miscelata con idrogeno riciclato e viene inviata ai reattori di idrotrattamento e idro-cracking (R2/R3) che funzionano praticamente alla medesima pressione del reattore precedente (R4). Inoltre, il volume di tutti i reattori (R2/R3/R4) e la temperatura sono gli stessi del caso precedente (SEHP3). La tabella 6 riporta i risultati di questo procedimento, identificando il processo SEHP3 con uno stadio di idro-trattamento e idro-cracking e il "SEHP4" come il processo di idrotrattamento e idro-cracking in due stadi. Si noti che entrambi gli schemi impiegano lo stesso tipo di alimentazione e le stesse condizioni di funzionamento e i medesimi stadi di separazione e di lavaggio.

Tabella 6

* La miscela viene prodotta miscelando i prodotti di idro-cracking residuo sotto vuoto più il VGO esterno, il Diesel e la nafta.

La maggior parte delle proprietà della miscela sono migliori dei prodotti ricavati dalla conversione residua sotto vuoto (uscita di RI). Integrando in sequenza il HSSW più il reattore di idro-cracking, aumenta la conversione di VGO e migliora la qualità del VGO non trasformato. Lo stesso avviene per nafta e Diesel, come illustrato nella Tabella 6.

Il processo eseguito con separazione ad alta pressione e lavaggio e con un singolo stadio di idrotrattamento ha ottenuto un'importante riduzione nel contenuto di zolfo e ha migliorato il Diesel, il numero di cetano e il punto di fumo del cherosene. Tuttavia, il processo effettuato utilizzando due stadi di idro-trattamento ha fornito una maggiore riduzione dello zolfo e un maggior numero di cetano e punto di fumo. La modalità SEHP4 ha anche comportato un maggior tasso di conversione per la frazione VGO. ESEMPIO 3

Questo esempio illustra il lavaggio e la separazione (HSSW) in conformità con la presente invenzione. La Figura 11 mostra un bilancio tra la massa e l'energia di una zona HSSW o un recipiente secondo l'invenzione, e indica la portata del flusso S (ton/ora) e la temperatura per la carica dì reazione, il gas di separazione, la carica di lavaggio, il prodotto in fase gassosa e il prodotto in fase liquida. Questo mostra una vantaggiosa separazione senza raffreddamento o perdita di pressione. Flussi prelevati dalla parte superiore e dal fondo sono stati analizzati da questo processo utilizzando una separazione di idrogeno di 50 ton/ora (circa 10% in peso) e impiegando 209 ton/ora di carica di lavaggio (circa 15% in peso) e usando per confronto un processo di separazione a caldo senza separazione o lavaggio. La Tabella 7 mostra i risultati .

Tabella 7

La parte superiore* è la fase gassosa che impiega soltanto una separazione a caldo

La Tabella 7 mostra la separazione di idrogeno e il lavaggio che hanno comportato una maggiore produzione della fase gassosa. Il H2S, ammoniaca, Ci -C4, nafta e Diesel vengono separati dal fondo (liquido) fino alla parte superiore (fase gassosa) e il residuo sotto vuoto e la parte solida vengono separati mediante lavaggio dalla fase gassosa. La quantità totale dei prodotti che escono dal sistema HSSW comprende la quantità di Diesel e VGO utilizzata per il lavaggio e l'idrogeno impiegato per la separazione. Confrontando le due colonne "Parte superiore" e "Parte superiore*", viene evidenziata la differenza tra il sistema HSSW della presente invenzione e un tradizionale separatore a caldo. I risultati confermano che il processo della presente invenzione con HSSW riduce il trasporto del residuo sotto vuoto e del catalizzatore nella fase gassosa, e riduce il H2S, ammoniaca, Ci - C4, e la nafta che entrano nel fondo o nella fase liquida fino alla torre di frazionamento sotto vuoto. Questo riduce il costo di quest'ultima. Il Diesel e il VGO vengono convenientemente frazionati nella torre sotto vuoto e parzialmente ricondotti tramite pompe alla zona di

separazione nel sistema HSSW in circuito chiuso.

ESEMPIO 4

Questo esempio dimostra la differenza tra processi separati o indipendenti e i processi integrati della presente invenzione. E' stato stabilito uno schema tradizionale, come illustrato in Figura 12, nel quale viene effettuato un primo idrocracking residuo sotto vuoto, con una fase di distillazione, allo scopo di ottenere VGO il quale, insieme al VGO esterno, viene trattato in un processo di idro-cracking indipendente (reattori e tutte le altre unità) . Il Diesel proveniente dalla operazione iniziale di idro-cracking residuo sotto vuoto viene miscelato con altro Diesel per un idro-trattamento . Le proprietà dei prodotti derivati dagli stadi iniziali di idro-cracking per questo schema vengono illustrate nella Tabella 8 che segue con il titolo "Schema II" .

Tabella 8

E stato anche stabilito uno schema per mettere a confronto il processo della presente invenzione con il processo tradizionale. In questo schema, illustrato schematicamente in Figura 13, tutto il prodotto derivato dall 'idro-cracking residuo sotto vuoto più il Diesel esterno e il VGO (nella stessa quantità dello Schema II), viene inviato a un sistema HSSW, e poi la fase gassosa viene inviata a reattori di idro-trattamento e idro-cracking (solo i reattori e niente altro) per venire trattata. Il flusso di prodotto combinato proveniente dal processo integrato in sequenza e che comprende fasi di distillazione viene anch'esso descritto nella Tabella 8 di cui sopra con il titolo "Schema I".

Il processo secondo lo Schema II tratta tutta la nafta e il Diesel separatamente dal processo di idrocracking, mentre il processo secondo lo Schema I tratta tutti i distillati in un singolo sistema di reattore integrato (con un unico investimento in termini di impianto). La Tabella 9 riportata nel seguito indica i risultati finali in termini di conversione, e la Tabella 10 riportata nel seguito indica i risultati finali in termini di qualità del prodotto.

Tabella 9

Tabella 10

La Tabella 9 mostra che l'impiego di una unità di idro-cracking indipendente dà luogo ad una maggiore conversione (Schema II, conversione del 97% di VGO) rispetto al sistema integrato (Schema I : conversione di 86,7% di VGO) . Ciò è dovuto alla conversione effettuata nel processo secondo lo Schema I di tutto il prodotto, e i risultati sono limitati dalle dimensioni massime del recipiente reperibili in commercio. Lo Schema I inoltre fornisce una maggiore conversione in benzina, mentre lo Schema II fornisce una maggiore conversione in cherosene e Diesel. Il consumo di idrogeno è superiore nel sistema indipendente dello Schema II.

Dalla Tabella 10, si può chiaramente rilevare che entrambi i prodotti hanno qualità eccellente. Naturalmente, il prodotto ottenuto utilizzando lo Schema I in conformità con la presente invenzione viene ottenuto insieme ad un risparmio di costo, grazie alla efficace utilizzazione di condizioni di pressione e temperatura elevate, e inoltre grazie ai minori costi degli impianti.

Le proprietà della nafta leggera relative allo Schema I e allo Schema II sono state quasi identiche. Nella maggior parte dei casi, questo prodotto della nafta ha potuto essere miscelato direttamente nel deposito con basso numero di ottano. Se è necessario avere un maggior numero di ottano, il flusso della nafta leggera costituisce una ottima carica di alimentazione per i processi di isomerizzazione. Il contenuto di zolfo e di idrogeno delle frazioni di nafta pesante è molto basso in entrambi gli schemi, e il contenuto di naftalene più le sostanze aromatiche è quasi del 60%, rendendo queste quantità delle ottime sostanze di carica per i "reformer" della nafta e simili.

I flussi di cherosene, Diesel e VGO provenienti da entrambi gli schemi hanno inoltre proprietà molto convenienti. Naturalmente, come è stato indicato in precedenza, il processo secondo la presente invenzione offre risparmi rilevanti dei costi operativi e di investimento in impianti, a confronto con il processo non integrato dello Schema II.

La presente invenzione può essere impiegata in altre forme o eseguita in altri modi senza allontanarsi dallo spirito o dalle caratteristiche essenziali della medesima. La presente esecuzione quindi deve essere considerata sotto tutti i punti di vista indicativa e non limitativa, poiché lo scopo della invenzione è indicato dalle rivendicazioni allegate, e tutte le variazioni nei concetti e nelle equivalenze si intendono comprese nelle rivendicazioni stesse.

Claims (27)

1. RIVENDICAZIONI 1. Processo integrato per trattare una carica di alimentazione contenente gasolio ottenuto sotto vuoto, cherosene, nafta e Diesel, comprendente le seguenti operazioni : preparare una carica di reazione contenente composti residui di gasolio sotto vuoto, cherosene, nafta, Diesel, idrogeno solforato, ammoniaca e C1-C4 in fase gassosa; fornire un gas di separazione; fornire una carica di lavaggio; e alimentare detta carica di reazione, detto gas di separazione e detta carica di lavaggio ad una zona di separazione e lavaggio, in modo da ottenere una fase gassosa contenente detto idrogeno solforato, detta ammoniaca, detti composti di C1-C4 in fase gassosa, detta nafta, detto cherosene, detto Diesel e detto gasolio ottenuto sotto vuoto e una fase liquida, nel quale detta carica di reazione viene fornita ad una pressione compresa tra circa 700 psig e circa 3500 psig, e nel quale detta zona di separazione e di lavaggio viene impiegata ad una pressione compresa entro circa 80 psig rispetto a detta pressione della carica di reazione.
2. 2. Processo secondo la rivendicazione 1, nel quale detta carica di reazione comprende idrogeno, idrogeno solforato, nafta, cherosene, Diesel, gasolio leggero ottenuto sotto vuoto, gasolio pesante ottenuto sotto vuoto e idrocarburi di C1-C4, un residuo sotto vuoto e un catalizzatore, e nel quale detta fase liquida comprende detto residuo sotto vuoto e detto catalizzatore.
3. 3. Processo secondo la rivendicazione 1, nel quale detto gas di separazione è idrogeno gassoso.
4. 4. Processo secondo la rivendicazione 1, nel quale detta carica di lavaggio viene scelta dal gruppo costituito da Diesel, gasolio leggero ottenuto sotto vuoto e da miscele di questi.
5. 5. Processo secondo la rivendicazione 4, nel quale detta carica di lavaggio è ottenuta da una sorgente esterna.
6. 6. Processo secondo la rivendicazione 4, nel quale detta carica di lavaggio comprende una frazione Diesel e una frazione di gasolio leggero ottenuto sotto vuoto.
7. 7. Processo secondo la rivendicazione 1, nel quale detta fase gassosa viene impiegata ad una pressione compresa entro circa 80 psig di detta pressione della carica di reazione.
8. 8. Processo secondo la rivendicazione 1, nel quale detta carica di reazione è un prodotto di una reazione di idro-cracking residuo sotto vuoto, e nel quale detta fase gassosa viene impiegata come una carica di alimentazione ad una zona di reazione di idro-trattamento e idro-cracking.
9. 9. Processo secondo la rivendicazione 8, nel quale detta fase gassosa viene miscelata con una frazione esterna di nafta e Diesel, praticamente alla medesima pressione di detta fase gassosa, per fornire una fase combinata, e nel quale detta fase combinata viene impiegata come una carica di alimentazione a detta zona di reazione di idro-trattamento e idrocracking .
10. 10. Processo secondo la rivendicazione 9, nel quale detta carica di reazione contiene un residuo sotto vuoto e un catalizzatore provenienti da detta reazione di idro-cracking residuo sotto vuoto, e inoltre comprende l'alimentazione di detta fase liquida ad una unità di distillazione sotto vuoto in modo da recuperare una frazione di Diesel e gasolio la quale viene riciclata a guisa di detta carica di lavaggio, e contiene una frazione di residuo sotto vuoto la quale contiene detto catalizzatore.
11. 11. Processo secondo la rivendicazione 10, che comprende ulteriormente l'alimentazione di detta frazione del residuo sotto vuoto ad un processo di cokizzazione ritardata.
12. 12. Processo secondo la rivendicazione 9, che comprende ulteriormente il mantenimento di detta fase gassosa e di detta fase combinata ad una pressione compresa entro 50 psig di detta pressione della carica di reazione da detta zona di separazione e di lavaggio a detta zona di reazione di idro-trattamento e di idro-cracking, e nel quale non è necessario impiegare compressori tra detta zona di separazione e di lavaggio e detta zona di reazione di idrotrattamento e idro-cracking.
13. 13. Processo secondo la rivendicazione 1, nel quale detta carica di reazione viene fornita ad una determinata temperatura della carica, e comprende inoltre le operazioni consistenti nella fornitura di almeno uno di detto gas di separazione e di detta carica di lavaggio ad una temperatura diversa da detta temperatura della carica di reazione, e nella operazione di miscelazione di detta carica di reazione, detto gas di separazione e detta carica di lavaggio in proporzioni scelte, in modo da fornire una temperatura risultante voluta.
14. 14. Processo secondo la rivendicazione 1, nel quale detto gas di separazione viene miscelato con detta carica di reazione secondo un rapporto tra detto gas di separazione e detta carica di reazione compreso tra circa 10 e circa 100 ft<3 >di gas per barile di carica.
15. 15. Processo secondo la rivendicazione 1, nel quale detta carica dì lavaggio viene miscelata con detta carica di reazione in una quantità compresa tra circa 5% v/v e circa 15% v/v rispetto al volume di detta carica di reazione.
16. 16. Processo secondo la rivendicazione 1, nel quale detta zona di separazione e di lavaggio comprende un reattore provvisto di una entrata per detta carica di reazione, nel quale detto gas di separazione viene alimentato a detto reattore al di sotto di detta entrata, e nel quale detta carica di lavaggio viene alimentata a detto reattore al di sopra di detta entrata.
17. 17. Processo secondo la rivendicazione 1, nel quale detta carica di reazione viene ottenuta da un processo di idro-cracking residuo sotto vuoto, e nel quale detta fase gassosa viene alimentata ad un sistema di un reattore di idro-trattamento e di idrocracking.
18. 18. Processo secondo la rivendicazione 17, nel quale detto sistema del reattore di idro-trattamento e di idro-cracking comprende almeno un reattore scelto dal gruppo costituito da reattori di idrocracking, reattori di idro-trattamento e combinazioni dei medesimi.
19. 19. Processo secondo la rivendicazione 17, nel quale detto sistema del reattore di idro-trattamento e di idro-cracking comprende un sistema di reattore di idro-cracking.
20. 20. Processo secondo la rivendicazione 17, nel quale detto sistema del reattore di idro-cracking comprende un primo reattore e un secondo reattore, e inoltre comprende le operazioni di alimentazione di detta fase gassosa a detto primo reattore in modo da ottenere un flusso di prodotto intermedio, e di alimentare detto flusso di prodotto intermedio a detto secondo reattore in modo da produrre un flusso finale di prodotto comprendente idrogeno, nafta, combustibile per aeromobili, Diesel e gasolio restante ottenuto sotto vuoto.
21. 21. Processo secondo la rivendicazione 20, che comprende ulteriormente l'operazione di riciclare detto gasolio rimanente sotto vuoto ad almeno uno tra detto primo e detto secondo reattore.
22. 22. Processo secondo la rivendicazione 20, che comprende ulteriormente l'operazione di riciclare detto idrogeno ad almeno uno tra detto primo e detto secondo reattore.
23. 23. Processo secondo la rivendicazione 20, che comprende ulteriormente l'operazione di definire una zona aggiuntiva di separazione e di lavaggio tra detto primo reattore e detto secondo reattore, di alimentare detto flusso di prodotto intermedio, un gas di separazione aggiuntivo e una carica di lavaggio aggiuntiva a detta zona aggiuntiva di separazione e di lavaggio, in modo da ottenere una fase gassosa intermedia e una fase liquida intermedia, e alimentare detta fase gassosa intermedia a detto secondo reattore.
24. 24. Processo secondo la rivendicazione 17, nel quale detto sistema del reattore di idro-trattamento e di idro-cracking è un reattore con letto a gocciolamento .
25. 25. Processo secondo la rivendicazione 17, che comprende ulteriormente l'alimentazione di detta fase gassosa a detto sistema del reattore di idrotrattamento e di idro-cracking, comprendente una pluralità di zone di catalizzatori disposti in serie in modo da venire esposti a detta fase gassosa, e nel quale ciascuna zona iniziale di detta pluralità di zone comprende un catalizzatore che cattura i metalli, per rimuovere i metalli portati da detta fase gassosa in detto sistema del reattore di idrotrattamento e di idro-cracking.
26. 26. Processo per migliorare una carica di un materiale residuo sotto vuoto, comprendente le seguenti operazioni : miscelare detta carica di materiale residuo sotto vuoto con un catalizzatore di idro-cracking residuo sotto vuoto, in modo da fornire un materiale di una reazione VR; sottoporre detto materiale della reazione VR a condizioni di idro-cracking in modo da produrre un prodotto VR contenente gasolio sotto vuoto, cherosene, nafta, Diesel, idrogeno solforato, ammoniaca, composti di C1-C4 in fase gassosa, residuo sotto vuoto e detto catalizzatore ad una pressione VR; fornire un gas di separazione; fornire una carica di lavaggio; alimentare detto prodotto VR, detto gas di separazione e detta carica di lavaggio ad una zona di separazione e lavaggio, in modo da ottenere una fase gassosa contenente detto idrogeno solforato, detta ammoniaca, detti composti di C1-C4 in fase gassosa, detta nafta, detto cherosene, detto Diesel e detto gasolio ottenuto sotto vuoto e una fase liquida contenente detto residuo sotto vuoto e detto catalizzatore, nel quale detta fase gassosa si trova ad una pressione compresa entro circa 80 psig rispetto a detta pressione VR; alimentare detta fase gassosa a detta pressione della fase ad un'altra zona di idro-trattamento e idro- cracking in modo da produrre un flusso di prodotto avente frazioni migliorate di cherosene, nafta e Diesel; e alimentare detto residuo sotto vuoto e detto catalizzatore a un processo di miglioramento residuo sotto vuoto.
27. 27. Processo secondo la rivendicazione 26, nel quale la fase gassosa è praticamente priva di detto catalizzatore e detto residuo sotto vuoto, e nel quale detta ulteriore zona di idro-trattamento e di idro- cracking comprende un reattore con letto a gocciolamento .