RS59825B1

RS59825B1 - Proces i sistem za poboljšanje kvaliteta delimično konvertovanih ostataka destilacije u vakuumu

Info

Publication number: RS59825B1
Application number: RS20200077A
Authority: RS
Inventors: Ujjal K Mukherjee; Mario C Baldassari; Marvin I Greene
Original assignee: Lummus Technology Inc
Priority date: 2014-11-21
Filing date: 2015-10-27
Publication date: 2020-02-28
Also published as: US20170335206A1; PL3221430T3; MY176365A; US10370603B2; CN107001952A; HUE047327T2; US9695369B2; BR112017010699B1; MX2017006498A; HRP20200109T1; EP3221430B1; EP3221430A4; KR101917968B1; WO2016081165A1; BR112017010699A2; SA517381410B1; CA2963972C; EP3221430A1; RU2673803C1; KR20170061141A

Description

Opis

Stanje tehnike

[0001] Jedinjenja ugljovodonika su korisna u brojne svrhe. Konkretno, jedinjenja ugljovodonika su korisna, između ostalog, kao goriva, rastvarači, odmašćivači, sredstva za č išćenje i prekursori polimera. Najvažniji izvor jedinjenja ugljovodonika je sirova nafta. Prečišćavanje sirove nafte u odvojene frakcije ugljenih ugljovodonika je dobro poznata tehnika prerade.

[0002] Sirova ulja široko varijaju u svom sastavu i fizičkim i hemijskim svojstvima. Teške sirove karakteristike su relativno visok viskozitet, mala specifična težina po API skali i visok procenat komponenata visokog ključanja (tj. koja imaju normalnu tačku ključanja veću od 510 ° C (950 ° F)).

[0003] Rafinisani naftni proizvodi obično imaju viši prosečni odnos vodonika i ugljenika na molekularnoj osnovi. Stoga se modernizacija frakcije ugljovodonika u naftnoj rafineriji uglavnom klasifikuje u jednu od dve kategorije: dodavanje vodonika i eliminacija ugljenika. Dodavanje vodonika se vrši postupcima kao što su hidrokrekovanje i hidrotretiranje. Postupci eliminacija ugljenika obično proizvode tok odbačenog materijala sa visokim frakcijama ugljenika koji može biti tečnost ili čvrsta supstanca; npr. koks za gorivo ili primena u metalurgiji.

[0004] Komponente sa višom krajnjom tačkom ključanja, koje se ponekad nazivaju i komponentama sa dna bačve, mogu da se konvertuju pomoću različitih ushodnih procesa konverzije. U nekim realizacijama, vakuumski ostaci struje mogu delimično da se konvertuju. Međutim, vakuumski ostaci mogu da se delimično konvertuju da bi se sprečili značajni prekidi procesa nishodno zbog onečišćenja i taloženja naslaga ugljenika.

[0005] Postupci hidrokrekovanja mogu da se koriste za nadogradnju materijala više tačke ključanja unutar delimično konvertovanih vakuumskih rezidua konvertovanjem u vrednije materijale sa nižim tačkama ključanja. Na primer, delimično konvertovani ostataci destilacije u vakuumu koji se dovodi u reaktor za hidrokrekovanje može da bude konvertovan u proizvod reakcije hidrokrekovanja. Neizreagovani delimično konvertovani ostatci destilacije u vakuumu mogu se regenerisati iz procesa hidrokrekovanja ili ukloniti ili reciklirati nazad u reaktor za hidrokrekovanje kako bi se povećala ukupna konverzija ostataka destilacije u vakuumu.

[0006] Konverzija delimično konvertovanih vakuumskih ostataka u reaktor za hidrokrekovanje može da zavisi od različitih faktora, uključujući sastav sirovine; vrstu korišćenog reaktora; strogost uslova reakcije, uključujući temperaturne uslove kao i pritisak; prostorna brzina tečnosti; vrsta i performanse katalizatora Naročito se stogost uslova reakcije može koristiti za povećanje konverzije. Međutim, kako se povećava strogost uslova reakcije, mogu se pojaviti sporedne reakcije unutar reaktora za hidrokrekovanje kako bi se proizveli različiti sporedni proizvodi u obliku prekursora koksa, sedimenata (tj. staloženih asfaltena i drugih taloga), kao i sporednih proizvoda koji mogu formirati sekundarnu tečnu fazu. Prekomerno stvaranje takvih sedimenata može ometati kasniju obradu i može deaktivirati katalizator hidrokrekovanja, trovanjem, koksovanjem ili onečišćenjem. Deaktivacijom katalizatora hidrokrekovanja može se ne samo značajno smanjiti konverzija rezidua, već može da bude potrebna i češća zamena skupih katalizatora. Formiranje sekundarne tečne faze ne samo da deaktivira katalizator hidrokrekovanja, već i ograničava maksimalnu konverziju, š to dovodi do veće potrošnje katalizatora, a što može defluidizovati katalizatore u uzburkanom sloju. To dovodi do stvaranja "vrućih zona" unutar sloja katalizatora, pogoršavajući stvaranje taloga koksa, što dodatno deaktivira katalizator hidrokrekovanja.

[0007] Formiranje sedimenata unutar reaktora za hidrokrekovanje takođe je snažna funkcija kvaliteta sirovina. Na primer, asfalteni koji mogu biti prisutni u delimično konvertovanom ostatka destilacije u vakuumu u sistemu reaktora za hidrokrekovanje naročito su skloni stvaranju sedimenata kada su izloženi teškim radnim uslovima. Prema tome, poželjno je odvajanje asfaltena od delimično konvertovanog ostatka destilacije u vakuumu da bi se povećala konverzija.

[0008] Jedna vrsta postupka koja se može koristiti za uklanjanje takvih asfaltena iz delimično konvertovanih ostataka destilacije u vakuumu je deasfaltizacija rastvaračem. Na primer, deasfaltizacija rastvaračem obično uključuje fizičko razdvajanje lakših ugljovodonika i težih ugljovodonika, uključujući asfaltene na osnovu svojih relativnih afiniteta prema rastvaraču. Laki rastvarač, kao što je C3 do C7 ugljovodonik, može da se koristi za rastvaranje ili suspenziju lakših ugljovodonika, koji se obično nazivaju deasfaltisanim uljem, omogućavajući transfer asfaltena u posebnu fazu. Dve faze su zatim razdvojene i rastvarač je ponovo regenerisan (obnovljen). Dodatne informacije o uslovima deasfaltizacije rastvaračem, rastvaračima i operacijama mogu se dobiti iz američkih patenata br.4,239,616; 4,440,633; 4,354,922; 4,354,928; i 4,536,283.

[0009] Dostupno je nekoliko postupaka za integrisanje deasfaltizacije rastvaračem sa hidrokrekovanjem u cilju uklanjanja asfaltena iz ostataka destilacije u vakuumu. Takvi postupci su otkriveni u američkom patentu br. 7,214,308, koji otkriva dovođenje u kontakt ostataka destilacije u vakuumu u sistemu deasfaltizacije rastvaračem radi odvajanja asfaltena od deasfaltisanog ulja. Deasfaltisano ulje i asfalteni tada reaguju u zasebnim sistemima reaktora za hidrokrekovanje.

[0010] Umerene ukupne konverzije ostataka destilacije u vakuumu (oko 65% do 70%, kako je opisano u američkom patentu br. 7,214,308) mogu se postići primenom takvih postupaka, jer su i deasflatisano ulje i asfalteni odvojeno hidrokrekovani. Međutim, hidrokrekovanje asfaltena, kao što je otkriveno, je pod ekstremnim uslovima / velikoj konverziji i može predstavljati posebne izazove, kao š to je gore opisano. Na primer, funkcionisanje sisitema za hidrokrekovanje asfaltena pod ekstremnim uslovima da bi se povećala konverzija takođe može da izazove visoku brzinu stvaranja sedimenata i veliku brzinu zamene katalizatora. Suprotno tome, korišćenje reaktora za hidrokrekovanje asfaltena u pod blažim uslovima će suzbiti stvaranje sedimenata, ali stepen konverzije asfaltena po prolazu biće niži.

[0011] Postupci poboljšanja kvaliteta uvođenja sirovih ugljikovodoničnih ostatka opisani su u američkom patentu br. 8,287,720 koji opisuje hidroprocesuiranje izvornih ostataka u prvoj reakcionoj jedinici, efluent deasflatizacije rastvaračem i dovođenje deasfaltisanog efluenta u drugu reakcionu jedinicu. Međutim, hidrokrekovanje ostataka uvedenih ugljovodonika i naredni koraci procesa odvijaju se pod uslovima koji opterećuju radne jedinice i proizvode proizvode manje poželjnih kvaliteta.

[0012] Da bi se postigla veća ukupna konverzija ostataka destilacije u vakuumu, takvi procesi obično zahtevaju veliku brzinu recikliranja neizreagovanog delimično konvertovanog ostatka destilacije u vakuumu nazad u jedan ili više reaktora za hidrokrekovanje. Takvo recikliranje velike količine može značajno da poveća veličinu reaktora za hidrokrekovanje i/ili ushodni sistem deasfaltizacije rastvarača.

[0013] WO2009 / 003634 otkriva postupak poboljšanja kvaliteta tokova ostataka koji obuhvata: razdvajanje ostatka destialcije u vakuumu korišćenjem destilacione kolone da bi se stvorio tok destilata i tok ostatka; deasfaltizacija rastvaračem prvog ostatka da bi se dobilo deasflatisano ulje i frakcija asfaltena; kontaktiranje prvog destilata i vodonika u prisustvu prvog katalizatora za hidrotrertiranje, da bi se dobio prvi efluent hidrotretiranja; kontaktiranje deasfaltisanog ostatka i vodonika u prisustvu drugog katalizatora hidrokonverzije da bi se proizveo drugi efluent hidrotretiranja; i frakcioniranje drugog efluenta hidrotretiranja.

Opis pronalaska

[0014] Otkriveno je da je delimično ostatak destilacije u vakuumu sa početnom tačkom ključanja većom od 510 ° C (900 ° F) značajno drugačiji od ostatka vakuuma u pogledu reaktivnosti i obradivosti. Delomično konvertovani ostatak destilacije u vakuumu mogu biti teški za hidrokrekovanje, a pritom će i dalje postići visok stepen konverzije rezidua. Dalje, može se poboljšati ekonomičnost procesa hidrokrekovanja dodatih delomično konvertovanih ostataka destilacije u vakuumu, na primer, smanjenjem celokupne veličine reaktora za hidrokrekovanje i/ili rastvarača za deasfaltizaciju, poboljšavajući kvalitet vakuumskih destilata kao sirovina za destilaciju hidrokrekovanjem, poboljšavajući operabilnost destilata hidrokrekovanja, smanjujući stroge uslove za destilaciju hidrokrekovanjem i zahtevajući manje učestale zamene katalizatora kod hidrokrekovanja.

[0015] Postupci prema ovde datim realizacijama su efikasni u obradi delimično konvertovanih ostataka destilacije u vakuumu sa početnom tačkom ključanja višom od 510 ° C (900 ° F) i slično, u nekim realizacijama više od 87,5%, 92,5%, 95% ili čak 97% ukupne konverzije ostataka destilacije u vakuumu.

[0016] U jednom aspektu, ovde opisane realizacije odnose se na postupak poboljšanja kvaliteta delimično / parcijalno konvertovanog ostatka destilacije u vakuumu ostatka sa početnom tačkom ključanja višom od 510 ° C (900 ° F). Postupak prema pronalasku otkriven je u patentnom zahtevu 1.

[0017] U drugom aspektu, ovde opisane realizacije odnose se na sistem za poboljšanje kvaliteta delimično konvertovanih ostatak ugljovodonika sa početnom tačkom ključanja višom od 510 ° C (900 ° F). Sistem prema pronalasku je otkriven je u zahtevu 21.

[0018] Realizacije postupka i sistema su definisane u zavisnim patentnim zahtevima. Ostali aspekti i prednosti biće vidljivi iz opisa koji sledi i dodatih zahteva.

KRATAK OPIS CRTEŽA

[0019]

SL.1 je pojednostavljeni dijagram toka trenutnih procesa hidrokrekovanja i deasfaltizacije za poboljšanje kvaliteta sirovih ostataka destilacije u vakuumu.

SL.2 je pojednostavljeni dijagram toka procesa hidrokrekovanja i deasfaltizacije za poboljšanje kvaliteta ostataka destilacije u vakuumu.

SL.3 je pojednostavljeni dijagram toka procesa hidrokrekovanja i deasfaltizacije za poboljšanje kvaliteta ostataka destilacije u vakuumu u skladu sa ovde opisanim realizacijama.

SL.4 je pojednostavljeni dijagram toka procesa hidrokrekovanja i deasfaltizacije za poboljšanje kvaliteta ostataka destilacije u vakuumu u skladu sa ovde opisanim realizacijama.

DETALJAN OPIS

[0020] Ovde opisani oblici realizacije uglavnom se odnose na postupke za sirovine delimično konvertovane teške frakcije naftne sa početnom tačkom ključanja višom od 510 ° C (900 ° F). U jednom aspektu, ovde opisane realizacije odnose se na procese hidrokrekovanja i deasfaltizacije delimično konvertovanih ostataka destilacije u vakuumu sa početnom tačkom ključanja išom od 510 ° C (900 ° F). U drugom aspektu, ovde opisane realizacije odnose se na postupke za povećanje konverzije sirovine ostataka na oko 95% ili oko 98%.

[0021] Delimično konvertovane sirovine ostataka destilacije ugljikovodonika (rezidua) u vakkumu koje imaju naznačenu tačku ključanja korisne u ovde opisanim realizacijama mogu da obuhvate različite teške sirove i rafinisane frakcije koje su prethodno obrađene u jednom ili više postpaka konverzije da bi se delimično konvertovao deo ugljovodonika u njima. Na primer, delimično konvertovani ostaci destilacije u vakuumu kao sirovine mogu obuhvatati ostatke destilacije ugljovodonika u vakuumu koji su delimično obrađeni u jedinicama za hidrokrekovanje, jedinicama ostataka destilacije koksa u vakuumu, jedinicama za hidrotermolizu , jedinicama za hidropirolizu, jedinicama za pirolizu, retortnim jedinicama za uljne škriljce, jedinicama za pirolizu biomase, jedinicama za hidropirolizu biomase, jedinicama za hidrotermolizu biomase, jedinicama za ekstrakciju katranskog peska, postupcima drenaže pod dejstvom gravitacije potpomognutim parom, postupci ubrizgavanja vazduha toe to heel, in situ postupci ekstrakcije nafte ili njihova kombinacija, od kojih svaki može biti izveden, hidrokrekovan, delimično desulfurizovan i / ili u struji sa malo metala. Gornje delimično konvertovane sirovine za ostatak destilacije u vakuumu mogu da sadrže različite nečistoće, uključujući asfaltene, metale, organski sumpor, organski azot i konradsonove ostatke ugljenika (CCR). Početna tačka ključanja gornjeg delimično konvertovanog ostatka destilacije u vakuumu je viša a od oko 510 ° C (900 ° F), na primer oko 537 ° C (1000 ° F) ili oko 565 ° C (1050 ° F).

[0022] Delimično konvertovne sirovine ostataka destilacije u vakuumu koje imaju početnu tačku ključanja višu od 510 ° C (900 ° F) hemijski se razlikuju od izvornih (neobrađenih) sirovina ostataka destilacije u vakuumu. Delimično konvertovane sirovine ostataka destilacije u vakuumu mogu se obezbediti od izvornih sirovina ostataka destilacije u vakuumu obrađenih u jednom ili više ushodnih procesa konverzije. Vrste koje se lako konvertuju obično su već konvertovane u procesima konverzije ushodno, što dovodi do delimično konvertovanih vakuumskih ostataka koji sadrže količine teško konvertibilnih vrsta. Ove vrste koje se teško konvertiraju obično zahtevaju vrlo stroge uslove reakcije da bi se pretvorile u ugljovodonike više vrednosti. Veoma strogi uslovi reakcije mogu pospešiti sporedne reakcije, što obično otežava postizanje visokih ukupnih konverzija, koje pružaju rešenja o kojima je reč u nastavku. Sporedne reakcije pri kojima nastaju sporedni proizvodi koji š tete katalizatoru i / ili stvaraju sediment. Korišćenjem navedenih delimično konvertovanih sirovina ostataka destilacije u vakuumu i uklanjanjem pare ovih sirovina uz istovremeno ugradnju nishodne jedinice za deasfaltizaciju rastvaračem i nishodne jedinice sa uzburkanim slojem za hidrokrekovanje deasfaltisanog ostatka destilacije u vakuumu, obnovljena hidroprocesirana vakuum gasna ulja će imati bolja svojstva i olakšaće uslove u nishodnoj jedinici za hidroprocesiranje destilata sa fiksnim slojem. U nekim realizacijama, polinuklearni ciklični indeks (PCI) koji kvantitativno određuje koncentraciju polinuklearnih aromatika u teškim naftnim uljima, može se smanjiti u vakumskom gasnom ulju proizvedenom u procesu, a proizvodnja dizela može biti povećana. Nishodne jedinice za obradu mogu da funkcionišu pod nižim pritiscima, a one koje koriste katalizator mogu poboljšati svoju dužinu ciklusa katalizatora.

[0023] Postupci prema ovde predstavljenim realizacijama za konverziju delimično konvertovanih sirovina ostataka ugljovodonika destilovanih u vakuumu koji imaju početnu tačku ključanja višu od 510 ° C (900 ° F) u lakše ugljovodonike uključuju inicijalno parno prebacivanje sirovine u prvi tok destilata i prvi tok ostataka. Prvi tok ostataka je zatim odvojen u jedinici za deasfaltisanje rastvaračem da bi se regenerisala deasfalitisana uljana frakcija i frakcija asfaltena. Deasfaltisanje rastvarača može biti, na primer, kako je opisano u jednom ili više američkih patenata br. 4,239,616, 4,440,633, 4,354,922, 4,354,928, 4,536,283 i 7,214,308. U jedinici za deasfaltisanje rastvaračem, rastvarač lakih ugljovodonika može se koristiti za selektivno rastvaranje željenih komponenti prvog ostatka i odbacivanje asfaltena. U nekim realizacijama, laki rastvarač ugljovodonika može biti C3 do C7 ugljovodonik i može da obuhvati propan, butan, izobutan, pentan, izopentan, heksan, heptan i njihove smeše. U nekim realizacijama, rastvarač može biti aromatični rastvarač ili smeša gasnih ulja (dizela) ili laka nafta proizvedena u samom procesu ili dostupna u rafineriji.

[0024] Frakcija deasfaltisane nafte je frakcionisana da bi se regenerisao tok destilata deasflatisanog gasnog ulja (dizela) i tok teškog deasfaltisanog ostatka. Tok destilata deasfaltisanog gasnog ulja može da reaguje sa vodonikom preko katalizatora za hidrokrekovanje u reakcijskoj jedinici za hidroprocesiranje destilata da bi se bar deo ugljovodonika pretvorio u lakše molekule, kao što su, ali nije ograničeno na, frakciju nafte, frakciju kerozina i dizelsku frakciju. Tok teškog deasfalitisanog ostatka može da reaguje vodonikom preko katalizatora za hidrokrekovanje u reakcionoj jedinici deasflatiranog ostatka destialcije u vakuumu tokom hidrokrekovanja da bi konvertovao bar deo ugljovodonika u lakše molekule.

[0025] Katalizatori koji se koriste u reakcionoj jedinici za hidroprocesiranje destilata i reakcionu jedinicu deasfaltizacije ostatka destilacije u vakuumu hidrokrekovanja mogu biti isti ili različiti. Pogodni katalizatori hidrotretiranja i hidrokrekovanja koji su korisni u reakcionoj jedinici hidroprocesiranja destilata i reakciona jedinica deasfalitizacije vakuumskog ostatka za hidrokrekovanje mogu obuhvate jedan ili više elemenata izabranih iz grupa 4-12 periodnog sistema elemenata. U nekim realizacijama, katalizatori hidrotretiranja i hidrokrekovanja prema ovde iznetim realizacijama mogu da sadrže, da se sastoje od ili u osnovi sastoje od jednog ili više nikla, kobalta, volframa, molibdena i njihovih kombinacija, bilo podržani ili ne na poroznoj podlozi kao što je silika , glinica, titanijum ili njihove kombinacije. Kao što su dobavljeni od proizvođača ili kao rezultat procesa regeneracije, katalizatori hidrokonverzije mogu biti, na primer, u obliku metalnih oksida. Ako je potrebno ili poželjno, metalni oksidi se mogu prevesti u metalne sulfide pre ili tokom upotrebe. U nekim realizacijama, katalizatori hidrokrekovanja mogu da se prethodno sulfurizovati i / ili prethodno prilagoditi uslovima pre uvođenja reaktor hidrokrekovanja. Na primer, jedan ili više katalizatora kao što je opisano u US4990243, US5069890, US5071805, US5073530, US5141909, US5277793, US5366615, US5439860, US5593570, US6860986, US6902664 i US6872685 mogu se koristiti u ovde opisanim realizacijama.

[0026] Reakciona jedinica za hidroprocesiranje destilata može da sadrži jedan ili više reaktora u nizu i / ili paralelno. Reaktori pogodni za upotrebu u reakcionoj jedinici za hidroprocesiranje destilata su reaktori sa fiksnim slojem. Asfalteni mogu biti prisutni u toku destilata deasflatisanog gasnog ulja samo u manjoj mjeri, tako da se u prvoj reakcipnoj jedinici može koristiti širok raspon vrsta reaktora. Broj potrebnih reaktora može da zavisi od brzine punjenja i željenog nivoa konverzije u reakcionoj jedinici za hidroprocesiranje destilata. U nekim realizacijama, reakciona jedinica za hidroprocesiranje destilata je jedan reaktor sa fiksnim slojem. U nekim realizacijama, katalizatori koji se koriste u reakcionoj jedinici za hidroprocesiranje destilata mogu da sadrže katalizatore za hidrotretiranje destilata u ekstrudiranim oblicima koji mogu da sadrže zeolitne komponente kao i uobičajene Ni / Co / Mo / V na oksidnim nosačima. U drugim realizacijama, katalizatori koji se mogu koristiti u reakcionoj jedinici za hidroprocesiranje destilata opisani su u jednom ili više US4990243, US5069890, US5071805, US5073530, US5141909, US5277793, US5366615, US5439860, US5593570, US6860986, US6902664, US6902664, US6902664, US6902664 Reakciona jedinica za hidroprocesiranje destilata nadograđuje vakuum gasna ulja, atmosferska gasna ulja i dizelske komponente proizvedene u drugim jedinicama sistema.

[0027] Reakciona jedinica hidrokrekovanja deasfaltisanog ostatka destilacije u vakuumu može da obuhvati jedan ili više reaktora u nizu i / ili paralelno. Reaktori pogodni za upotrebu u reakcionoj jedinici hidrokrekovanja deasfaltisanog ostakta destilaciju u vakuumu uključuju reaktore sa uzburkanim slojem. Broj potrebnih reaktora može da zavisi od brzine punjenja, ukupnog cilja konverzije ostatka destilaciju u vakuumu i željenog nivoa konverzije. U nekim realizacijama, reakciona jedinica hidrokrekovanja deasfaltisanog ostatka destilacijeu u vakuumu može da bude jedan ili više reaktora u uzburkanom sloju. U nekim realizacijama katalizator u reakcionoj jedinici hidrokrekovanjaa deasfaltisanog ostatka destilacije u vakuumu može biti amorfni katalizator koji se može fluidizovati i ima raspodelu veličine pore koja se može prilagoditi visokom sadržaju metala i sirovinama sa visokim sadržajem CCR. U drugim realizacijama, katalizator u reakcionoj jedinici hidrokrekovanja deasfaltisanog ostatka destilacije u vakuumu može da bude dispergovana faza ili katalizator u obliku suspenzije, uključujući materijale tipa molibden-sulfida. U još drugim realizacijamaa, katalizator u reakcionoj jedinici hidrokrekovanja deasfaltisanog ostatka destilacije u vakuumu može da sadrži jedan ili više elemenata izabranih iz grupa 4-12 iz periodinog sistema elemenata. U nekim realizacijama, katalizator u reakcionoj jedinici hidrokrekovanja deasfaltisanog ostatka destilacije u vakuumu može da sadrži, sastojati se ili sastojati u osnovi od jednog ili više nikla, kobalta, volframa, molibdena i njihovih kombinacija, bilo podržanih ili ne podržanoj na poroznoj podlozi kao što je silika , glinica, titanijum ili njihove kombinacije.

[0028] Proizvod reakcije iz reakcione jedinice hidrokrekovanja deasfaltisanog ostatka destilacije u vakuumu se zatim odvaja kako bi se regenerisao tok hidrokrekovanog atmosferskog destilata i tok hidrokrekovanog atmosferskog ostatka, gde poslednji uključuje dood neizreagovanog delimično konvertovanog vakuumskog ostatka, asfaltene i sve proizvode opsega ključanja ostatka nastao hidrokrekovanjem asfaltena sadržanih u sirovini delimično konvertovanih ostataka destilacije u vakuumu. Regenerisane frakcije destilata ugljovodonika mogu između ostalog da sadrže atmosferske destilate, poput ugljovodonika sa normalnom temperaturom ključanja nižim od oko 343 ° C, i vakuumske destilate, poput ugljovodonika sa normalnom temperaturom ključanja nižom od oko 482 ° C do oko 566 ° C. U nekim realizacijama, tok hidrokrekovani atmosferski destilat se može uvesti u prvu reakcionu jedinicu za hidrotretiranje / hidrokrekovanje.

[0029] Postupci prema ovde predstavljenim realizacijama obuhvataju jedinicu za deasfaltizaciju rastvaračem ushodno od prve i druge reakcione jedinice hidrokrekovanja, obezbeđujući konverziju bar dela asfaltena u lakše, vrednije ugljovodonike. Hidrokrekovanje destilatnih tokova deasflatisanog gasnog ulja i toka teških deasfaltisanog ostatka destilacije u vakuumu mogu obezbediti ukupnu konverziju ostatka destilacije u vakuumu koje u nekim realizacijama mogu biti veće od oko 60 tež.%; veće od 80 tež.% u drugim ostvarenjima; veće od 90 tež.% u drugim osrealizazcijama; veće od 92,5 tež.% u ostalim ostvarenjima; veće od 95 tež.% u ostalim realizacijama; i veće od 98 tež.% u ostalim ostvarenjima. Ukupna konverzija rezidua vakuuma je definisana kao % konverzije ili nestajanja komponenata od 510 ° C (ili 538 ° C ili 566 ° C ) sirovog ostatka destilacije u vakuumu koji se dodaje u jedinicu za ushodnu konverziju iz donjeg dela bačve, tj. protok 100, u odnosu na neto količinu u toku 20 deasflatizacije rastvaračem na dnu bačve, čija količina predstavlja 40% ili 20% ili 10% ili 7,5% ili 5% ili 2% materijala koji ostaje nekonvertovan u ovde otkrivenim realizacijama.

[0030] Reakciona jedinica za hidroprocesiranje destilata može da vrši rad na temperaturi u opsegu od oko 360 ° C do oko 440 ° C; od oko 380 ° C do oko 430 ° C u drugim realizacijama. Parcijalni pritisak vodonika može biti u opsegu od oko 10 MPa do oko 20 MPa (od oko 100 bara do oko 200 bara) u nekim realizacijama; od oko 12,5 MPa do oko 15,54 MPa (od oko 125 do oko 155 bara) u drugim realizacijama. Reakcije hidroprocesiranja se takođe mogu izvesti sa brzinom tečnosti po satu od (LHSV) urasponu od oko 0,1 h<-1>do oko 3,0 h<-1>u nekim realizacijama; od oko 0,2 h-1 do oko 2 h-1 u drugim realizacijama. Reakcije hidroprocesiranja se takođe mogu izvesti u odnosu vodonik-ulje od oko 890 do oko 3560 nm<3>/m<3>(oko 5.000 do oko 20.000 scf / bbl). U nekim realizacijama, reakciona jedinica za hidroprocesiranje destilata može obraditi jedan ili više struja destilata ili njihove kombinacije. Reakciona jedinica za hidroprocesiranje destilata može da sadrži kombinaciju katalizatora za hidrotretiranje i hidrokrekovanje. Ako je krajnja tačka punjenja ispod 343 ° C, može se koristiti katalizator za hidrotretiranje. Ako punjenje uključuje vakuum destilate, poput onih koji vru iznad 343 ° C, može se koristiti kombinacija katalizatora za hidrotretiranje i vakuumsko gasno ulje.

[0031] U nekim realizacijama, ako reakciona jedinica za hidroprocesiranje destilata je jedinica u uzburkanom sloju, reaktori mogu obavljati radnju na temperaturama u opsegu od oko 380 ° C do oko 450 ° C, parcijalni pritisci vodonika u opsegu od oko 7 MPa do

1

oko 17 MPa (od oko 70 bara do oko 170 bara) i brzine tečnosti po času (LHSV) u opsegu od oko 0,2 h<-1>do oko 2,0 h<-1>.

[0032] Deasfaltisana reakciona jedinica za hidrokrekovanje ostataka dstialcije u vakuumu može se obavljati rad na temperaturi u opsegu od oko 360 ° C do oko 480° C; od oko 400 ° C do oko 450 ° C u drugim realizacijama. U nekim realizacijama, pritisci u svakoj od prve i druge reakcione jedinice mogu da budu u opsegu od oko 7 MPa do oko 23 MPa (od oko 70 bara do oko 230 bara); od oko 10MPa do oko 18 MPa (od oko 100 do oko 180 bara) u drugim realiozacijama. Reakcije hidrokrekovanja se takođe mogu izvesti brzinom tečnosti po času (LHSV) u opsegu od oko 0,1 h<-1>do oko 3,0 h<-1>u nekim realizacijama; od oko 0,2 h<-1>do oko 2 h<-1>u drugim ostvarenjima. Reakcije hidrokrekovanja se takođe mogu izvesti u odnosu vodonika i ulja od oko 890 do oko 3560 nm<3>/m<3>(oko 5000 do oko 20000 scf / bbl).

[0033] U nekim realizacijama, radni uslovi u jedinici za hidroprocesiranje destilata mogu biti manje teški od onih korišćenih u jedinici za hidrokrekovanje deasfaltisanog ostatka destialta u vakuumu, č ime se izbegava preterana učestanost zamene katalizatora. Shodno tome, smanjuje se i ukupna zamena katalizatora (tj. za obe jedinice u kombinaciji). Na primer, temperatura u jedinici za hidroprocesiranje destilata može biti niža od temperature u jedinici za hidrokrekovanje desafaltisanog ostatka destilacije u vakuumu. Radni uslovi mogu biti izabrani na osnovu delimično konvertovane sirovine za ostatak destilacije u vakuumu, uključujući sadržaj nečistoća u delimično konvertovanoj sirovini ostatka destilacij u vakuumu i željeni nivo nečistoća koje treba ukloniti u jedinici za hidroprocesiranje destilata, između ostalih faktora. U nekim realizacijama konverzija vakuumskog ostatka u jedinici za hidrokrekovanje deasfalitisanog ostatka destilacije u vakuumu može biti u opsegu od oko 50 do oko 75 mas.%; od oko 55 do oko 70 tež.% u ostalim realizacijama; i od oko 60 do oko 65 tež.% u ostalim ostvarenjima. Pored hidrokrekovanja, delimično konvertovani ostaci, uklanjanje sumpora i metala mogu biti u opsegu od oko 40% do oko 75%, a uklanjanje ugljenika prema Conradson-u može biti u opsegu od oko 30% do oko 60%. U drugim realizacijama, najmanje jedna od radne temperature i radnog pritiska u jedinici za hidrokrekovanje deasfaltisanog ostatka destilacije u vakuumu može biti veća od one koja se koristi u jedinici za hidroprocesiranje destilata.

[0034] Koristeći šeme protoka procesa prema ovde otkrivenim realizacijama mogu se postići ukupne konverzije rezidua vakuuma od najmanje 80%, 90%, 92,5%, 95%, 98% ili više, š to je značajno poboljšanje u odnosu na ono š to se može postići samo sa sistemom hidrokrekovanja sa dve jedinice.

[0035] Polazeći od slike 1, ilustrovan je pojednostavljeni dijagram toka procesa trenutnih procesa za poboljšanje kvaliteta ostatka destialcije vakuumom koji nije u skladu sa pronalaskom. Ostatak virusa i vodonik se mogu uvoditi preko protočnih linija 310 i 312, u prvu fazu 314 reakcije hidrokrekovanja koja obuhvata katalizator hidrokrekovanja i deluje na temperaturi i pritisku dovoljnom da se bar deo ostatka pretvori u lakše ugljovodonike. Elfuent reaktora iz prve faze može se regenerisati protočnom linijom 316. Efulent prvog stepena može da uključi proizvode reakcije i nereagovani ostatak, koji mogu da sadrže nereagovane sastojke za napajanje, poput asfaltena, i hidrokrekovanih asfaltena koji imaju različite tačke ključanja, uključujući one u opsegu ključanja preostale sirovine

[0036] Prva reakciona faza 314 hidrokrekovanja može da obuhvata jedan ili više reaktora u nizu i / ili paralelno. Reaktori pogodni za upotrebu u prvom reakcionom stadijumu hidrotretiranja i hidrokrekovanja mogu uključivati reaktore sa uzburkanim slojem. Prva faza 314 reakcije hidrokrekovanja može da obuhvati samo jedan reaktor sa uzburkanim slojem.

[0037] Deasfaltisana uljna frakcija i vodonik mogu se dovoditi kroz protočne linije 318 i 380, u drugu fazu 322 reakcije hidrokrekovanja koja sadrži katalizator hidrokrekovanja i deluje na temperaturi i pritisku da bi bar deo deasfaltisanog ulja pretvorio u lakše ugljovodonike. Efluent iz drugog stepena može se regenerisati protočnom linijom 324.

[0038] Druga faza 322 hidrokrekovanja može da obuhvata jedan ili više reaktora u nizu i / ili paralelno. Reaktori pogodni za upotrebu u drugoj reakcionoj fazi hidrokrekovanja mogu obuhvatiti reaktore sa uzburkanim slojem. Broj potrebnih reaktora može zavisiti od brzine punjenja, ukupnog ciljanog nivoa konverzije ostatka i nivoa konverzije postignutog u prvoj fazi reakcije hidrokrekiranja. Druga faza 322 reakcije hidrokrekovanja može da uključi samo jedan reaktor sa uzburkanim slojem.

[0039] Efluent reaktor prve faze i reaktorski efluent drugog stepena mogu se uvode kroz protočne linije 316, 324 u sistem 326 za odvajanje. Atmosferski destilati mogu da se regenerišu preko protočne linije 356. Vakuum destilati mogu da se regenerišu protočnom linijom 362, a druga frakcija sa dna može se regeneriše protočnom linijom 330 i preraditi u jedinici za deasfaltisanje rastvarača. Deasfaltisana frakcija ulja 318 može biti poslata u drugu reakcionu fazu hidrokovanja 322, a može se dobiti katran 320.

[0040] Pozivajući sada na sliku 2, ilustrovan je pojednostavljeni dijagram toka procesa poboljšanja kvaliteta delimično konvertovanih ostataka destilacije u vakuumu koji imaju početnu tačku ključanja veću od 510 °C (900 °F) koja nije u skladu sa pronalaskom.

Pumpe, ventili, izmenjivači toplote i druga oprema nisu prikazani radi lakše ilustracije ovde opisanih realizacija.

[0041] Sirovina vakuumskog ostatka ugljovodonika može da se dovede u ushodni proces koji proizvodi efluent uključujući delimično konverovani vakuumski ostatak ugljovodoničnih sirovina. Uzvodni postupak pretvara neke od težih komponenata u sirovinu vakuumskog ostatka ugljovodonika.

[0042] Efluent iz ushodnog procesa 70 može u početku da se uvodi u separator visokog pritiska i visokih temperatura 80 (HP / HT separator) preko protočne linije 100. Efluent 100 može da bude delimično konvertovan ostatak destialciju u vakuumu kako je gore definisano. Delimično konvertovanje sirovina za ostatak destilacije u vakuumu može se izvesti iz bilo koje od različitih jedinica za obradu dovodnih materijala koje delimično konvertuju sirovine ostatka. Ovi se procesi ponekad nazivaju „ procesa na dnu bačvi“. Ovaj proces na dnu bačve može da obuhvata ushodnu jedinicu za hidrokrekovanje, jedinicu ostatka destilacije koksa u vakuumu, jedinicu za hidrotermolizu, jedinicu za hidropirolizu, pirolizu, proces retortiranja uljnih škriljaca, proces pirolize biomase, proces hidropirolize biomase, proces hidrotermolize biomase , postupak ekstrakcije katranskog peska ili njihove kombinacije. Delimično konvertovan vakuumski ostatak takođe može da potiče iz teških naftnih tokova proizvedenih gravitacijskom drenažom potpomognutom parom, ubrizgavanjem vazduha toe to heel, in situ postupkom ekstrakcije nafte ili bilo kojom njihovom kombinacijom. U nekim realizacijama, jedinica za hidrokrekovanje koja se nalazi ushodno, može da bude jedinica za hidrokrekovaanje u uzburkanom sllou, jedinica za hidrokrekovanje u fiksnom sloju ili jedinica za hidrokrekovanje sa pokretnim slojem.

[0043] HP / HT separator 80 može biti smešten ushodno od tornja 12 za striping. HP / HT separator 80 razdvaja delimično konvertovani ostatak destilacije u vakuumu iz ushodnog procesa razdvajanja u frakciju pare i tečnu frakciju. Isprana tečna frakcija delimično konvertovanog ostatka destilacije u vakuumu, uvodi se kroz protočnu liniju 10 do tornja 12 za strping da bi se stvorio prvi destilat preko protočne linije 15 i prve protočne linije 16 ostatka. Para frakcije može da se regeneriše pomoću protočne linije 82 i uvedena u reakcionu jedinicu 14 za hidroprocesiranje destilata.

[0044] Toranj 12 za striping može biti kolona, kao što je, ali nije ograničeno na, upakovan toranj, neupakovan toranj ili nosač kolone. Medijum za striping može da bude uveden u toranj 12 za striping preko protočne linije 33. Medijum za stripin da bude biti, ali nije ograničen na, nereaktivni medijum za stripinge, poput pare, vodonika, azota ili gasa za gorivo. Ako medijum za striping je para, para može biti pregrevana para visokog pritiska. Temperatura pare može varirati od oko 232 ° C (450 ° F) do oko

1

371 ° C (700 ° F). Para može da se dovede u toranj 12 za striping pomoću linije 33 brzinom od oko 1,3 do oko 9,1 kg pare / barelu dovoda sirovine (od oko 3 do oko 20 funti pare / barel dovoda sirovine). Prvi tok destilata može imati ASTM D-1160 krajnju tačku ključanja u opsegu od oko 427 ° C (800 ° F) do oko 482 ° C (900 ° F). Prvi tok ostatka može imati odgovarajuću početnu tačku ključanja ASTM D-1160 u opsegu od oko 427 ° C do oko 482 ° C (od oko 800 ° F do oko 900 ° F).

[0045] Iz tornja 12 za striping, prvi destilat može da se dovede preko protočne linije 15 do reakcione jedinice 14 za hidroprocesiranje destilata, koja sadrži katalizator za hidrotretiranje, katalizator za hidrokrekovanje ili njihove kombinacije. Vodonik se može dodati u reakcionu jedinicu 14 za hidroprocesiranje destilata preko protočne linije 13. Reakciona jedinica 14 za hidroprocesiranje destilata može da obavlja radnju na temperaturi i pritisku dovoljnom da pretvori barem deo prvog destilata u lakše ugljovodonike. Efluent reakcione jedinice za hidroprocesiranje destilata ili prvi efluent iz sistem za hidroprocesiranje može se regenerisati preko protočne linije 17. Kao što je gore opisano, elfuent reakcione jedinice za hidroprocesiranje destilata može da sadrži hidroprocesirane destilatne proizvode, koji mogu da obuhvate, ali nisu ograničeni na, ugljovodonike koji ključaju u opsegu frakcije nafte, frakcije kerozina i frakcije dizela. U nekim realizacijama, wfluent reakcione jedinice za hidroprocesiranje destilata može da se frakcioniše tako da se dobiju navedene frakcije. U nekim realizacijama, reakciona jedinica 14 za hidroprocesiranje destilata je reaktor sa jednim fiksnim slojem.

[0046] Iz tornja 12 za striping, prvi ostatak može da se uvodi kroz protočnu liniju 16 u jedinicu 32 za deasfaltisanje rastvaračem (SDA) da bi se dobila deasfaltisana uljana frakcija i frakcija asfaltena. Deasfaltisana uljna frakcija može da se dobije iz jedinice 32 za deasflatisanje rastvaračem preko protočne linije 18 i dovoditi u toranj 60 za frakcionisanje u vakuumu. Toranje 60 za frakcionisanje u vakuumu obezbeđuje deasfalitisano gasno ulje i teški deasfaltisani ostatak. Tok deasfaltisanog gasnog ulja može da ima ASTM D-1160 krajnju tačku ključanja u opsegu od oko 510 ° C (950 ° F) do oko 566 ° C (1050 ° F). Tok teškog deasfaltisanog ostatka može da ima početnu tačku ključanja ASTM D-1160 u rasponu od oko 510 ° C (950 ° F) do oko 566 ° C (1050 ° F)

[0047] Frakcija asfaltena može se regenerisati iz SDA jedinice 32 preko protočne linije 20 i dalje obraditi. U drugim realizacijama, frakcija asfaltena može da se regeneriše protočnom linijom 20 i dovodi u jedinicu za gasifikaciju (nije prikazano) da se dobije sintitčki gas. Sintetički gas može biti direktno doveden ili konvertovan u vodonik za upotrebu u jednoj ili više reakcionih jedinica 14 hidroiprocesiranja destilata ili jedinice 22 za hidrokrekovanje deasfaltisanog ostattka destilacije u vakuumu. U nekim realizacijama, jedinica za gasifikaciju može biti takva kao što je opisana u US patentima 8,083,519 i 7,993,131.

[0048] Deasfaltisano gasno ulje može d ase uvodi preko protočne linije 26 u reakcionu jedinicu 14 za hidroprocesiranje destilata. Deasfaltisani vakuumski ostatak može da se uvvoditi preko protočne linije 30 u reakcionu jedinicu 22 za hidrokrekovanje deasfaltisanog ostatka destilacije u vakuumu. Vodonik se može uvesti u reakcionu jedinicu 22 za hidrokrekovanje deasfaltisanog ostatka destilacije u vakuumu preko protočne linije 19. Reakciona jedinica 22 za hidrokrekovanje deasflatiranog ostatka destilacije u vakuumu može da bude reakcioni sistem u uzburkanom sloju sa jednim ili više reaktora u uzburkanom sloju ili sistem reaktora za suspenzije koji ima jedan ili više reaktora za suspenzije. Efluent iz rekatora deasfaltisanog ostatka destialcijue u vakuumu ili drugi efluent of hidroprociranja može da se regeneriše preko protočne linije 24 i uvodi u sistem 28 za odvajanje . Sistem 28 za odvajanje može razdvoji paru i tečnost. Para može da se usmeri na prvu reakcionu jedinicu 14 za hidrotretiranje / hidrokrekovanje kroz protočnu liniju 42, a tečnost može da se usmeri u SDA 32 preko protočne linije 44.

[0049] U nekim realizacijama, sistem 28 za odvajanje može da sadrži separator visoke temeprature i visokog pritiska 40 (HP / HT separator) za razdvajanje tečnog efluenta druge reaktorske jedinice i pare. Izdvojena para može da se regeneriše protočnom linijom 42, a razdvojena tečnost može da se regeneriše protočnom linijom 44. Odvojena para može da bude usmerena na prvu reakcionu jedinicu 14 za hidrotretiranje / hidrokrekovanje protočnom linijom 42. U nekim realizacijama, tečnost može da se reciklira u toranj 12 za stripin preko protočne linije 95 ili se može usmeriti u SDA 32 preko protočne linije 90.

[0050] Na slici 3, ilustrovan je pojednostavljeni dijagram toka procesa za poboljšanje delimično konvertovanih ostataka destilacije u vakuumu u skladu sa ovde prikazanim realizacijama, gde slični brojevi predstavljaju slične delove. Izdvojeni tok tečnosti iz HP / HT separatora 40 dovodi se protočnom linijom 44 do atmosfersko destilaciono tornja 54 kako bi se tok odvojio u frakciju koja obuhvata ugljovodonike koji vru u opsegu atmosferskih destilata i frakcije atmosferskog ostatka, uključujući ugljovodonike sa normalnim tačka ključanja od najmanje 343 ° C. Atmosferski destilati mogu da se regenerišu protočnom linijom 56, a ostatak frakcija atmosferskog ostatka može da se regeneriše preko protočne linije 58. Po izboru, odvojena para preko protočne linije 42 i para preko protočne linije 56 mogu da se usmere na reakcionu jedinicu 14za hidroprocesiranje destilata preko protočne linije 57.

1

[0051] Atmosferski destilati se dovode u reakcionu jedinicu 14 za obradu destilata i obrađuju zajedno sa deasfaltisanim gasnim uljem i prvim destilatom. U nekim realizacijama atmosferski destilati, deasfalitisano gasno ulje i prvi destilat mogu se nezavisno uvoditi u reakcionu jedinicu 14 za hidroprocesiranje destilata ili se mogu kombinovati ushodno od reakcione jedinice 14 za hidroprocesiranje destilata pre ulaska u reakcionu jedinicu za hidroprocesiranje 14 destilata. U nekim realizacijama, atmosferski ostatak se može kombinovati sa prvim ostatkom i uvesti u SDA jedinicu 32. U nekim realizacijama, frakcija atmosferskog ostatka i prvi ostatak mogu se nezavisno uvesti u SDA jedinicu 32 ili se mogu kombinovati ushodno od SDA jedinica pre ulaska u jedinicu SDA 32.

[0052] Frakcija pare iz HP / HT separatora 80, prvi destilat iz tornja 12 za stiping i deasfaltisano gasno ulje iz tornja 60 za vakuumsko frakcionisanje mogu se kombinovati i uvesti u reakcionu jedinicu 14 za hidroprocesorisanje ili oni tokovi se mogu nezavisno uvesti u reakcionu jedinicu 14 za hidroprocesiranje destilata. Opciono, atmosferski destilati iz separacionog sistema 28 mogu se kombinovati sa frakcijom pare iz HP / HT separatora 80, prvim destilatom iz tornja 12 za striping i deasfaltisanim gasnim uljem iz tornja 60 za vakuumsko frakcioniranje i uvedu se u reakcionu jedinicu 14 za hidroprocesiranje destilata ili se ovi tokovi mogu dovoditi nezavisno u reakcionu jedinicu 14 za hidroprocesiranje destilata.

[0053] Na slici 4, ilustrovana je pojednostavljena šema dijagrama procesa poboljšanja ostataka destilacije u vakuumu u skladu sa ovde prikazanim realizacijama, gde slični brojevi predstavljaju slične delove. Delimično konvertovani ostaci destilacije u vakuumu iz ushodnog procesa za dna bačve mogu se proizvesti iz bitumenske struje izvedene iz katranskog peska. Tok bitumena dobijenog iz katranskog peska uveden je kroz liniju 200 protoka zajedno sa tokom razblaživača koji ima krajnju tačku ključanja nižu od 510 ° C i poželjno nižu od 343 °C preko protočne linije 210 do ushodnog postupka 70 sa dna bačve. U nekim realizacijama, efluent iz ushodnog procesa 70 sa dna bačve može da proizvede sintetičku sirovu naftu koja sadrži vreli destilat i najmanje delimično konvertovane ostatke destilacije u vakuumu. Sintetička sirova nafta može se dovoditi kroz protočnu liniju 100 do HP / HT separatora 80 da bi se regenrisao tok razblaživača kroz protočnu liniju 210; tok destilata preko protočne linije 82 i isprana tečna frakcija delimično konvertovanog ostatka destlacije u vakuumu preko protočne linije 10. Razblaživač se može reciklirati natrag u ushodni proces 70 sa dna bačve.

[0054] U nekim realizacijama, tok za prečišćavanje iz protočne linije 44 može da bude upućen nishodno na obradu, kao što je, ali nije ograničeno na proces gasifikacije za proizvodnju sintetičkog gasa, koji se može dalje pretvoriti u vodonik za upotrebu u

1

jednom ili više reakcionih sistema hidroprocesiranja. Količina prečišćavanja može biti u opsegu od oko 1% do oko 100% protoka u protočnoj liniji 44. U nekim realizacijama, tok za prečišćavanje iz protočne linije 58 može biti upućen nishodno na obradu, kao što je, ali nije ograničeno na proces gasifikacije za proizvodnju sintetičkog gasa koji se dalje može pretvoriti u vodonik za upotrebu u jednom ili više reakcionih sistema hidroprocesiranja. Količina prečišćavanja može biti u opsegu od oko 1% do oko 100% protoka u protočnoj liniji 58.

PRIMERI

[0055] U primeru realizacije, postupak prema slici 1 može imati oko 265 m<3>/h (oko 40 000 BPSD) sirovog ostatka destilacije u vakuumu koji se dovodi preko linije 310 u prvu fazu 314 reakcije hidrokrekovanja. Prva faza 314 reakcije hidrokrekovanja može da se izvodi na temperaturi i pritiku dovoljnom da konvertuje oko 52% ostatka destilacije u vakuumu. SDA 332 može da se izvodi na takav način i sa takvim rastvaračima da se postigne DAO podizanje između oko 70 do oko 80%. Druga faza 322 reakcije hidrokrekovanja može da se odvija na temperaturi i pritisku dovoljnom da konvertuje od oko 75 do oko 85% DAO. Buduće ukupne brzine protoka i osobine za glavne, intermedijarne i proizvodne tokove sažeto su date u Tabeli 1 u daljem tekstu:

Tabela 1

Ni+V, tppm 148 31 615 - < 2

[0056] Polinuklearni ciklični indeks (PCI) kvantifikuje koncentracije polinuklearnih aromatika u teškim naftnim uljima. PCI atomsferske destilacije VGO može imati vrednost od oko 2000 do oko 4000. Frakcija vakumskog gasnog ulja u liniji 362 može da ima PCI vrednost od oko 9000 i veću od oko 15.000 do oko 16.000, u zavisnosti od završne tačke destilacije VGO i izvora sirove nafte koja se koristi za dobijanje VGO atmosferskom destilacijom. Povećani PCI indeks obrađene frakcije vakuumskog gasnog ulja u liniji 362 može povećati poteškoće pri poboljšanju kvaliteta dizela i drugih srednjih destilata korišćenjem konvencionalnih reaktora za hidrotretiranje / hidrokrekovanje sa fiksnim slojem. Konstrukcije reaktora za hidrotretiranje/ hidrokrekovanje sa fiksnim slojem za velike unose PCI mogu zahtevati najmanje jedno

1

od sledećeg: česte promene katalizatora, tj. vrlo kratka vremena puštanja u tok reda veličine od 12 meseci ili manje; ekstremno visoke parcijalne pritiske vodonika, kao što je oko 25 do oko 40% viši nego za reaktore za hidrotretiranje / hidrokrekovanje sa fiksnim slojem za atmosfersku destilaciju VGO; ili preterano skupa opterećenja katalizatora od oko 100 do oko 200% veća nego za reaktore za hidrotretiranje / hidrokrekovanje sa fiksnim slojem za atmosfersku destilaciju VGO. Ako se prerađena frakcija vakuumsko gasnog ulja u liniji 362 dovodi u reaktor za hidrotretiranje / hidrokrekovanje sa fiksnim slojem za maksimalnu proizvodnju dizela, a ne za obradu u jedinici za fluidno katalitičko krekovanje (FCC), povećanje prinosa dizela od oko 20 do oko 25% može se očekivati. Drugim rečima, dovođenje 265 m<3/h (40.000 BPSD)>sirovog ostatka destilacije u vakuumu u proces na slici 1 i uključivanje reaktora za hidrotretiranje / hidrokrekovanje sa fiksnim sloje za obradu frakcije vakuumskog gasnog ulja može da dovede do povećanja od 185 m<3>/h (28.000 BPSD) dizela.

[0057] Za poređenje, postupak prema slici 3 može da ima oko 265 m<3>/h (oko 40000 BPSD) sirovog vakuumskog ostatka koji se dovodi do procesa 70 ushodno sa dna bačve. Toranj 12 za striping može biti parni striper koji radi pri odnosu pare / ulja od oko 0,03 kg / kg i pritisku oko 2 bara. SDA 32 može da se koristi za postizanje porasta od oko 86% zapr.%. Frakcija asfaltena iz jedinice 32 SDA, kroz protočnu liniju 20, može da se gasifikuje da bi se proizveo sintetički gas, može da se sagoreva u kotlu sa fluidnim slojem da bi se stvorila para, ili može da se dovede u reaktor za odloženo koksovanje. Deasfaltisana jedinica 22 za hidrokrekovanje ostatka destilacijom u vakuumu može da se koristiti za postizanje konverzije oko 85%. Budući ukupni protoci i svojstva za glavne, intermedijarne i tokove proizvoda sumirani su u Tabeli 2 niže:

Tabela 2

1

[0058] Vakuum gasno ulje proizvedeno dovođenjem delimično konvertovanog ostatka destilacije u vakuumu prema postupku sa slike 3 ima mnogo niži PCI oblik od vakuumskog gasnog ulja proizvedenog prema postupku sa slike 1, kao što je prikazano u Tabeli 3 niže:

Tabela 3

[0059] Kao što je prethodno prikazano, vakuumsko gasno ulje proizvedeno dovođenjem delimično konvertovanih ostataka detilacije u vakuumu prema postupku na slici 3 može se obraditi u reakcionoj jedinici 14 za hidroprocesiranje pri uobičajenom parcijalnom pritisku vodonika, prostornim brzinama i katalizatorima tokom vremena protoka. Proces prema realizacijama sa slike 1, u poređenju sa realizacijama na slici 4, može da obezbedi jedno ili više od: povećanje brzina proizvodnje dizela sa oko 185 na oko 221 m<3>/h (sa oko 28 000 na oko 33 400 BPSD), relativni porast od 19,3%; poboljšavanje dužine ciklusa katalizatora hidrotretiranja / hidrokrekovanja 14 u nepokretnom sloju za oko 12 do oko 24 meseca; smanjenje parcijalnih pritisaka vodonika u reaktorima za hidrotretiranje/ hidrokrekovanje 14 u nepokretnom sloju za oko 25%; i smanjenje PCI vakuumskog gasnog ulja za oko 66,7%.

[0060] Kao što je prethodno opisano, ovde opisane realizacije obezbeđuju efikasnu konverziju teških ugljovodonika u lakše ugljovodonike kroz integrisani postupak hidrokrekovnja i deasfaltisanja rastvaračem. Tačnije, ovde opisane realizacije pružaju efikasna i delotvorna sredstva za poboljšanje kvaliteta vrsta koje se teško konvertuju u sirovinama dobijenim iz drugih procesa delimične konverzije. Pogodno, delimično konvertovana sirovina ostataka destilacije u vakuumu može biti obrađena odvojeno od sirovine poput unošenja ostatka destilacije u vakuumu, čime se rešavaju problemi koji mogu nastati kod dodataka sa različitim sastavima. Fleksibilnost procesa može se obezbediti rukovanjem sirovim ostacima destilacije u vakuumu i delimično konvertovanim ostacima destilacije u vakuumu u različitim vozovima. Fleksibilnost se može postići prilagođavanjem radnih uslova za određeni dovod. Veličina procesnih jedinica može se smanjiti i dodavanjem sirovineu različite vozove. Teško obradivim vrstama može se manipulisati reciklizacije u velikim količinama.

1

[0061] U jednom aspektu, postupci prema ovde predstavljenim realizacijama mogu biti korisni za postizanje visoke ukupne konverzije dsirovine u procesu hidrokrekovanja, kao što je veća od 87%, 92%, 95% ili 97% ukupne konverzije ostataka destilacije u vakuumu.

2

Claims

Patentni zahtevi

1. Postupak poboljšanja kvaliteta ostataka destilacije u vakuumu sa početnom tačkom ključanja višom od 510 ° C (900 ° F), pri čemu postupak obuhvata:

uklanjanje ostataka destilacije u vakuumu koristeći nereaktivno sredstvo za uklanjanje da bi se stvorio prvi destilat i prvi ostatak;

rastvarač koji deasfaltiše prvi ostatak da bi se stvorilo deasfalitisano ulje i frakcija asfaltena;

frakcionisanje deasfaltisanog ulja u vakuumu da bi se dobio deasfaltisani gasni destilat i teški deasfaltisani ostatak;

kontaktiranje prvog destilata i destilata deaflatisanog gasnog ulja i vodonika u prisustvu prvog katalizatora za hidroprocesiranje kako bi se proizveo prvi efluent hidroprocesiranja;

kontaktiranje teškog deasfaltisanog ostatka i vodonika u prisustvu drugog katalizatora hidrokonverzije da bi se proizveo drugi efluent hidroprocesiranja; i

frakcionisanje drugog elfulenta hidroprocesiranja radi regeneracije hidrokrekovanog atmosferskog ostatka i hidrokrekovanog atmosferskog destilata.

2. Postupak prema zahtevu 1, naznačen time što vakuumski ostatak sadrži efluent iz ushodnog procesa (70) konverzije.

3. Postupak prema zahtevu 1, naznačen time što dalje obuhvata rastvarač koji deasfaltira hidrokrekovane atmosferske ostatke sa prvim ostatkom.

4. Postupak prema zahtevu 1, koji dalje obuhvata odvajanje vakuumskog ostatka u tečnost ostatka destilacije u vakuumu i pare ostatka destilacije u vakuumu.

5. Postupak prema zahtevu 4, naznačen time, što dalje obuhvata kontaktiranje pare ostataka destilacije u vakuumu u prisustvu prvog katalizatora hidrokonverzije pod uslovima temperature i pritiska da bi se proizveo prvi efluent hidroprocesiranja.

6. Postupak prema zahtevu 4, naznačen time što dalje obuhvata kombinovanje pare ostatka destilacije u vakuumu sa destilatom deaflatisanog gasnog ulja.

7. Postupak prema zahtevu 1, gde kontaktiranje prvog destilata i destilata deasfaltisanog gasnog ulja i vodonika u prisustvu prvog katalizatora za hidroprocesiranje dalje obuhvata kontaktiranje hidrokrekovanog atmosferskog destilata sa prvim katalizatorom hidrokonverzije.

8. Postupak prema zahtevu 4, gde kontaktiranje prvog destilata i destilata deasflatisanog gasnog ulja i vodonika u prisustvu prvog katalizatora za hidroprocesiranje dalje obuhvata kontaktiranje hidrokrekovanog atmosferskog destilata, destilata deasflatisanog gasnog ulja delimično konvertovane pare ostakta destilacije u vakuumu ili njihove kombinacije, sa prvim katalizatorom hidrokonverzije.

9. Postupak prema zahtevu 1, gde kontaktiranje toka teškog deasfaltisanog ostatka i vodonika u prisustvu drugog katalizatora hidrokonverzije odvija pod uslovima temperature u opsegu od oko 360 do oko 480 ° C; pritiska u opsegu od oko 7 do oko 23 MPa (oko 70 do oko 230 Bara); brzine tečnosti po času od oko 0,1 do oko 3,0 h<-1 i>odnos vodonika prema ulju od oko 890 do oko 3560 nm<3>/m<3>(oko 5000 do oko 20000 scf / bbl).

10. Postupak prema zahtevu 1, gde je dovođenje u kontakt prvog destilata i destilata deasfaltisanog gasnog ulja i vodonika u prisustvu prvog katalizatora hidrokonverzije izvršeno pod uslovima temperature u opsegu od oko 360 do oko 480 ° C; pritiska u opsegu od oko 7 do oko 23 MPa (oko 70 do oko 230 Bara); brzine tečnosti po času od oko 0,1 do oko 3,0 h<-1>i odnos vodonika prema ulju od oko 890 do oko 3560 nm<3>/m<3>(oko 5000 do oko 20000 scf / bbl).

11. Postupak prema zahtevu 1, koji dalje obuhvata gasifikaciju frakcije asfaltena da bi se dobio sintetički gas.

12. Postupak prema zahtevu 11, gde sintetički gas obuhvata vodonik za kontakt sa destilatom deasfaltisanog gasnog ulja i toka teškog deasfalisanog ostatka.

13. Postupak prema zahtevu 2, gde postupak ushodne konverzije uzvodnog toka obuhvata jedinicu za hidrokrekovanje, jedinicu za koksovanje ostatka destilacije u vakuumu, jedinicuza hidrotermolizu, jedinicu za hidropirolizu, jedinicu za pirolizu, jedinicu za retortiranje uljnih škriljaca, jedinicu za pirolizu biomase, jedinicu za hidropirolizu biomase, jedinicu za hidrotermolizu biomase, jedinicu za ekstrakciju katranskog peska, proces gravitacione drenaže uz pomoć pare, postupak ubrizgavanja vazduha od dna ka vrhu, in situ postupak ekstrakcije nafte ili kombinacija istih

14. Postupak prema zahtevu 1, gde je prvi katalizator hidrokonverzije u fiksiranom sloju, a drugi katalizator hidrokonverzije je u reaktoru sa uzburkanim slojem.

15. Postupak prema zahtevu 1, gde je prvi katalizator hidrokonverzije u fiksiranom sloju, a drugi katalizator hidrokonverzije je u reaktoru sa suspenzijom.

16. Postupak prema zahtevu 1, gde nereaktivni medijum za striping je vodonik, azot, ganso gorivo ili para.

17. Postupak prema zahtevu 1, pri čemu deasfaltisanje rastvaračem dalje uključuje rastvarač za deasfaltiranje hidrokrekovanih atmosferskih ostataka.

18. Postupak prema zahtevu 1, gde striping dalje obuhvata uklanjanje hidrokrekovanih atmosferskih ostataka.

19. Postupak prema zahtevu 1, u kojem:

striping je izveden pomoću tornja (12) za striping;

deasfaltisanje je izvedeno sa jedinicom (32) za deasfaltisanje rastvaračem; frakcioniranje je izvedeno pomoću jedinice (60) za frkacionisanje u vakuumu;

dovđenje u kontakt prvog destilata i destilata deaflatisanog gasnog ulja i vodonika u prisustvu prvog katalizatora za hidroprocesiranje izvedeno je u sistemu (14) reaktora za hidrokonverziju sa fiksnim slojem;

dovođenje u kontakt teškog deasfaltisanog ostatka i vodonika u prisustvu drugog katalizatora hidrokonverzije izvedeno je u reaktoru (22) za hidrokonverziju u uzburkanom sloju; i

odvajanje je izvedeno u jedinici (40) separatora visoke temperature / visokog pritiska.

20. Postupak prema zahtevu 19, gde se frakcionisanje drugog efluenta hidroprocesiranje obuhvata dovođenje drugog efluenta hidroprocesiranja u jedinicu (40) za odvajanje na visokoj temperaturi da bi se dobio odvojeni tok pare i odvojeni tok tečnosti; i dovođenje odvojenog tečnog toka u jedinicu (54) za atmosfersko frakcionisanje.

21. Sistem za poboljšanje kvaliteta ostatka ugljovodonika sa početnom tačkom ključanja višom od 510 ° C (900 ° F), gde sistem obuhvata:

toranj (12) za striping za prebacivanje toka ostatka ugljovodonika koji ima početnu tačku ključanja višu od 510 ° C (900 ° F) u prvi tok destilata i prvi tok ostatka;

jedinicu (32) za deasfaltisanje rastvaračem za regeneraciju toka deasfalitisanog ulja i toka asfaltena iz prvog toka rostatka;

jedinicu(60) za vakumsko frakcioniranje za frakcionisanje toka deasfaltisane nafte da bi se regenerisao tok deasfaltisanog gasa i tok teškog deasfaltisanog ostatka;

2

sistem (22) reaktora hidrokonverzije u uzburkanom sloju za dovođenje u kontakt toka teškog deasfaltisanog ostatka i vodonika sa prvim katalizatorom hidrokonverzije da bi se proizveo prvi efluent;

jedinica (28) za odvajanje za frakcionisanje prvog efluenta za regeneraciju toka ugljikovodika iz atmosferske destilacije i toka ostatka ugljovodonika atomsferske destilacije;

sistem (14) reaktora za hidrokonverziju sa fiksnim slojem za dovođenje u kontakt najmanje jednog prvog toka destilata, toka deasfaltnog gasnog ulja i toka ugljovodonika iz atmosferske destilacije da bi se stvorio drugi efluent.

22. Sistem prema zahtevu 21, koji dalje sadrži gasifikacioni sistem za konverziju toka asfaltena u sintetički gas.

23. Sistem prema zahtevu 21, koji dalje obuhvata jedinicu (70) za delimično poboljšanje kvaliteta konverzije za konverziju toka sirovog ostatka u tok koji ima početnu tačku ključanja višu od 510 ° C (900 ° F).

24. Sistem prema zahtevu 23, gde je jedinica za delimično poboljšanje kvaliteta izabrana iz grupe koja se sastoji od jedinice za hidrokrekovanje, jedinice za koksovanje ostatka destilacije u vakuumu, jedinice za hidrotermolizu, jedinice za hidropirolizu, jedinice za pirolizu, jedinice retorti za obradu uljnih škriljaca, jedinice za pirolizu biomase, jedinice za hidropirolizu biomase, jedinice za hidrotermolizu biomase, jedinice za ekstrakciju katranskog peska, proces gravitacione drenaže potpomognut parom, postupak ubrizgavanja vazduha od dna ka vrhu, in situ postupak ekstrakcije nafte ili kombinacija istih

25. Sistem prema zahtevu 24, gde jedinica za hidrokrekovanje obuhvata jedinicu za hidrokrekovanje u uzburkanom sloju, fiksnom sloju ili sa pokretnim slojem.

26. Sistem prema zahtevu 21, koji dalje obuhvata separator (80) visoke temperature / visokog pritiska ushodno od tornja (12) za striping da bi se proizveo tok ostatka ugljovodonika.

27. Sistem prema zahtevu 26, gde se frakcija pare iz separatora (80) visoke temperature / visokog pritiska dovodi u sistem (14) reaktora hidrokonverzije sa fiksnim slojem.

28. Sistem prema zahtevu 21, gde je separaciona jedinica (28) izabrana iz grupe koja se sastoji od jedinice (40) separatora visoke temperature / visokog pritiska, jedinice (54) atmosferskog frakcionisanja ili njihove kombinacije.

29. Sistem prema zahtevu 28, gde jedinica (28) za odvajanje obuhvata separator (40) visoke temperature / visokog pritiska ushodno od jedinice (54) atmosferskog frakcionisanja za regeneraciju frakcije pare i tečne frakcije iz prvog efluenta iz reaktorskog sistema (22) za hidrokonverziju u uzburkanom sloju.

30. Sistem prema zahtevu 29, gde se frakcija pare iz separatora (40) visoke temperature / visokog pritiska dovodi u sistem (14) reaktora hidrokonverzije sa fiksnim slojem.

31. Sistem prema zahtevu 29, gde se tečna frakcija iz separatora (40) visoke temperature / visokog pritiska dovodi u jedinicu (54) za atmosfersko frakcionisanje.

32. Sistem u prema zahtevu 21, gde se atmosferski tok ugljovodonika iz separacione jedinice (40) dovodi u jedinicu (32) za deasfaltisanje rastvaračem.

33. Sistem prema zahtevu 21, gde se atmosferski tok ugljovodonika iz separacione jedinice (40) dovodi u toranj (12) za striping.

2