用兩個串聯的汽提器回收加氫加工的烴的方法和設備的制作方法

用兩個串聯的汽提器回收加氫加工的烴的方法和設備的制作方法
【專利摘要】本發明公開了使用熱汽提器和冷汽提器回收來自加氫加工單元的加氫加工流出物的方法和設備。將來自熱汽提器的凈頂部產物流送入冷汽提器中以進一步汽提。本發明特別適于加氫處理殘油進料流。可使熱汽提料流經受流化催化裂化。該設備和方法消除了對產物回收單元中的火焰加熱器的需要。
【專利說明】用兩個串聯的汽提器回收加氫加工的烴的方法和設備
[0001]本申請要求2011年8月19日提交的美國申請N0.13/213，205和N0.13/213，225的優先權。
發明領域
[0002]本發明的領域是加氫加工的烴料流的回收。
[0003]發明背景
[0004]加氫加工可包括在加氫加工催化劑和氫氣的存在下將烴轉化成更有價值的產物的方法。
[0005]加氫裂化為在氫氣和加氫裂化催化劑的存在下將烴裂化成較低分子量烴的加氫加工方法。取決于所需輸出，加氫裂化單元可含有一個或多個相同或不同催化劑的床。淤漿加氫裂化為用于將殘油進料裂化成瓦斯油和燃料的淤漿化催化方法。
[0006]由于環境顧慮和近期制定的規則和規章，可銷售的燃料必須滿足關于污染物如硫和氮的越來越低的限定。新規章要求從柴油中基本完全除去硫。例如，超低硫柴油(ULSD)要求通常為小于IOwppm硫。
[0007]加氫處理為用于從烴料流中除去雜原子如硫和氮以滿足燃料規格以及使烯烴化合物飽和的加氫加工方法。加氫處理可以在高或低壓下進行，但通常在比加氫裂化更低的壓力下進行。可將來自常壓原油塔的底部產物和/或減壓原油塔的底部產物的殘油進料加氫處理以使它更適于流化催化裂化或其它提升方法。柴油和石腦油通過將殘油加氫處理而產生，并且必須回收以補償價值。
[0008]加氫加工回收單元通`常包括用于將加氫加工的流出物用汽提介質如蒸汽汽提以除去不想要的硫化氫的汽提器。然后在進入產物分餾塔中以前將汽提的流出物在火焰加熱器中加熱至分餾溫度以回收產物如石腦油、煤油和柴油。
[0009]由于所用嚴苛的工藝條件如高溫度和壓力，加氫加工是能量消耗非常大的。隨著時間過去，盡管關于改善加氫加工的能量性能已花費了許多努力，焦點是降低反應器加熱器負荷。然而，需要大的加熱器負荷以在進入產物分餾塔中以前將汽提的流出物加熱。
[0010]因此，仍需要從加氫加工流出物中回收燃料產物的改進方法。這類方法必須更能量有效以滿足精煉廠漸增的需求。
[0011]發明概述
[0012]在方法實施方案中，本發明包括加氫加工方法，所述方法包括將烴進料在加氫加工反應器中加氫加工以提供加氫加工流出物流。將為一部分加氫加工流出物流的較熱加氫加工流出物流在熱汽提器中汽提以提供熱汽提料流。最后，將為一部分加氫加工流出物流的較冷加氫加工流出物流和來自熱汽提器的蒸汽在冷汽提器中汽提以提供冷汽提料流。
[0013]在另一方法實施方案中，本發明包括用于從較冷加氫加工流出物流和較熱加氫加工流出物流中回收產物的加氫加工產物回收方法，所述方法包括將較熱加氫加工流出物流在熱汽提器中汽提以提供熱汽提料流。將較冷加氫加工流出物流和來自熱汽提器的蒸汽在冷汽提器中汽提以提供冷汽提料流。[0014]在另一方法實施方案中，本發明包括加氫加工方法，所述方法包括將烴進料在加氫加工反應器中加氫處理以提供加氫加工流出物流。將為一部分加氫加工流出物流的較熱加氫加工流出物流在熱汽提器中汽提以提供熱汽提料流。將為一部分加氫加工流出物流的較冷加氫加工流出物流和來自熱汽提器的蒸汽在冷汽提器中汽提以提供冷汽提料流。將熱汽提料流流化催化裂化。最后將冷汽提料流分餾。
[0015]在設備實施方案中，本發明包括加氫加工設備，所述設備包含加氫加工反應器。熱汽提器與加氫加工反應器連通以將較熱加氫加工流出物流汽提。冷汽提器與加氫加工反應器連通以將較冷加氫加工流出物流汽提。最后，冷汽提器與熱汽提器連通。 [0016]在另一設備實施方案中，本發明進一步包括用于加工冷加氫加工流出物流和熱加氫加工流出物流的加氫加工產物回收設備，所述設備包含與熱加氫加工流出物管線連通以將熱加氫加工流出物流汽提的熱汽提器。冷汽提器與冷加氫加工流出物管線連通以將冷加氫加工流出物流汽提。最后，冷汽提器與熱汽提器連通。
[0017]在另一設備實施方案中，本發明進一步包括加氫加工設備，所述設備包含加氫處理反應器。熱汽提器與加氫處理反應器連通以將較熱加氫加工流出物流汽提。冷汽提器與加氫處理反應器連通以將較冷加氫加工流出物流汽提且冷汽提器與熱汽提器連通。流體催化裂化單元與來自熱汽提器的底部產物管線連通。最后，產物分餾塔與來自冷汽提器的底部產物管線連通。
[0018]附圖簡述
[0019]該圖為本發明一個實施方案的簡化工藝流程圖。
[0020]定義
[0021]術語“連通”意指材料流動在操作上容許在所列組件之間。
[0022]術語“下游連通”意指至少一部分流入下游連通對象中的材料可在操作上從它連通的對象流出。
[0023]術語“上游連通”意指至少一部分從上游連通對象流出的材料可在操作上流入它連通的對象中。
[0024]術語“直接連通”意指來自上游組件的流進入下游組件中而不經歷由于物理分餾或化學轉化而導致的組成變化。
[0025]術語“塔”意指蒸餾塔或用于分離一種或多種具有不同揮發度的組分的塔。除非另外指出，各塔包含在塔頂部的冷凝器以冷凝并使一部分頂部產物流回流返回至塔的頂部和在塔底部的再沸器以氣化并將一部分底部料流送回塔的底部。可將塔的進料預熱。頂部壓力為塔的蒸氣出口處頂部蒸氣的壓力。底部溫度為液體底部出口溫度。頂部產物管線和底部產物管線指從下游塔回流或再沸至塔中的凈管線。汽提塔省去在塔底部的再沸器，而是由流化惰性介質如蒸汽提供加熱需求和分離動力。
[0026]如本文所用，術語“真沸點”(TBP)意指用于測定材料的沸點的試驗方法，其對應于ASTM D2892，其用于生產標準質量的液化氣、蒸餾餾分和殘油，且基于此可獲得分析數據，并測定在塔中以5:1回流比使用15個理論塔板產生溫度相對于蒸餾質量％的圖的以上餾分的質量和體積收率。
[0027]如本文所用，術語“轉化率”意指進料轉化成在柴油沸程或以下沸騰的材料的轉化率。柴油沸程的柴油分餾點使用真沸點蒸餾方法為343-399°C (650-750 0F )。[0028]如本文所用，術語“柴油沸程”意指使用真沸點蒸餾方法沸點為132-399。。(270-750 0F )的烴。
[0029]如本文所用，術語“分離器”意指具有入口和至少一個頂部蒸氣出口和底部液體出口并且還可具有來自進料斗的水流出口的容器。閃蒸罐為可與可在較高壓力下操作的分離器下游連通的一類分離器。
[0030]詳述
[0031]傳統加氫加工設計的特征是接收兩種進料的一個汽提器，所述兩種進料為可來自冷閃蒸罐的較冷加氫加工流出物流和可來自熱閃蒸罐的較熱加氫加工流出物流。盡管這兩種料流含有非常不同的組成，它們可追溯到從加氫加工反應器以及可能熱分離器的相同位置。熱分離器的頂部蒸氣流可進入冷分離器中，且來自冷分離器的液體可進入冷閃蒸罐中，同時熱分離器的底部液體可進入熱閃蒸罐中。傳統上，將熱和冷閃蒸罐的液體供入單一汽提器中。汽提器底部產物流可變成產物分餾塔的進料。該單汽提器設計的無效來源于相同汽提器中熱閃蒸罐和冷閃蒸罐的液體的混合，其部分取消先前在熱分離器中實現的分離，因此需要在通向產物分餾塔的火焰加熱器中雙倍加熱。
[0032] 申請人:建議使用兩個汽提器，即用于熱加氫加工的流出物流的熱汽提器，所述流出物流可以為來自熱閃蒸罐的液體，和用于冷加氫加工的流出物流的冷汽提器，所述流出物流可以為來自冷閃蒸罐的液體。
[0033]在將常壓和/或減壓殘油加氫處理方面，產生一些輕質烴如柴油和更輕的烴。產生的柴油和較輕烴的量與脫硫殘油產物的量相比不是大的，但在一些情況下，回收該材料可能是經濟的。常規方法使用如上所述單一汽提器并將所有汽提材料在產物分餾進料加熱器中加熱以將柴油和較輕材料氣化 ，所以可將它在產物分餾塔中分離。這產生對于產物分餾進料加熱器而言大的火焰加熱器負荷，因為實質量的熱被脫硫常壓和/或減壓殘油的顯熱吸收。非常理想的是避免不必要的加熱該材料的成本。
[0034]本發明使用兩個汽提器代替一個實現與常規單汽提器設計基本相同的加工目的，但不招致幾乎同樣高的能量成本，因為在汽提以后不將脫硫的常壓和減壓殘油加熱。仍回收實質部分的蒸餾物和較輕材料，同時使資本和使用成本最小化。
[0035]在加氫加工單元為殘油加氫處理單元的方面中，將含有所有脫硫常壓和減壓殘油產物的熱加氫加工流出物供入熱汽提器中，其除去硫化氫和同樣多的柴油和較輕材料，同時符合保持柴油產品的終點規格。在這一方面，熱汽提器底部產物可繞過產物分餾塔并在提升單元如流體催化裂化單元中加工。因此，一起消除產物回收單元中的火焰加熱器。
[0036]可將來自熱汽提器的凈頂部產物連同主要包含柴油和較輕烴的冷加氫加工流出物一起供入冷汽提器中。在冷汽提器中，硫化氫和沸點在石腦油和較輕沸程內的烴在頂部除去。另外，熱分離器以這樣的方式操作以限制冷汽提器底部產物中產生的柴油產物的終點。可將冷汽提器的底部產物送入另一單元中進一步加工，或者送入產物分餾塔，所述產物分餾塔可以為石腦油分離塔，在那里，在頂部可產生另外的石腦油，并可回收為柴油沸程材料的底部產物。由于預期殘油加氫處理單元中產生的柴油不是超低硫柴油(ULSD)，可能要去進一步加工。因此，可將柴油材料送入蒸餾物加氫處理單元中以進一步減少硫，以及如果需要的話，該處理包括調整某些性能，例如十六烷值提高、傾點下降或其它提升方法。
[0037]用于加氫加工烴的設備和方法10包括加氫加工單元12和產物回收單元14。將烴管線16中的烴料流和氫氣補充管線18中的補充氫氣流供入加氫加工單元12中。將加氫加工流出物在產物回收單元14中分餾。設備和方法10還可包括原油分餾單元110和/或流體催化裂化單元200。
[0038]通過來自管線18的補充氫氣補充的氫氣管線76中的氫氣流可結合進料管線16中的烴進料流以提供在進料管線20中的加氫加工進料流。可將管線20中的加氫加工進料流通過熱交換以及在火焰加熱器22中加熱并供入加氫加工反應器24中。
[0039]一方面，本文所述方法和設備特別用于加氫加工含烴原料。說明性烴原料包括含有沸點在288°C (550 0F )以上的組分的含烴料流，例如常壓瓦斯油、沸點為315 0C (600 0F )-565 0C (1050 0F )的減壓瓦斯油(VGO)、脫浙青油、焦化餾出物、直餾餾分、熱解衍生油、高沸點合成油、循環油、加氫裂化進料、催化裂化器餾出物、沸點在3430C (650 T )或以上的常壓殘油和沸點在510°C (950 T )以上的減壓殘油。
[0040]一方面，管線16中的進料可以為殘油進料。在該方面中，可將原油進料在原油分餾單元110中加工。原油進料在管線112中進入原油分餾單元110中并可通過一系列換熱器(未顯示)，所述換熱器將熱適當地從常壓蒸餾塔130的產物傳遞至原油。將油在管線112中輸送至常壓蒸餾塔130的底部。將惰性汽提介質如蒸汽在管線136中加入蒸餾塔130中以提供熱需求并從塔中的較重組分中汽提較輕組分。將各種蒸餾產物從常壓蒸餾塔130中取出并可 在附塔中用更多汽提介質汽提以從凈產物流中除去較輕組分和使來自凈產物流的較輕組分返回塔130中。將常壓瓦斯油料流在管線138中在常壓蒸餾塔底部附近取出。將柴油料流在管線144中在常壓蒸餾塔130中部附近取出。將煤油餾分在管線148中在常壓蒸餾塔130頂部附近取出。可使從塔中取出的一部分煤油料流再沸并返回塔中，同時將凈煤油料流在管線148中除去。將石腦油和較輕烴餾分在管線150中從常壓蒸餾塔130的頂部取出，通過冷卻器冷卻或冷凝并輸送至接收器152中。使來自接收器152的一部分液體返回常壓蒸餾塔130中，且另一部分在管線154中被回收。將比石腦油更輕的烴氣體在管線156中從接收器152中取出。將常壓殘油料流在底部產物管線158中從常壓蒸餾塔130的底部取出。底部產物管線158中的常壓殘油料流可經由管線162提供進料流16并通過其上的控制閥調整。
[0041]另一方面，可將底部產物管線158中的一部分常壓殘油料流加熱并經由管線164供入在亞大氣壓下操作的真空塔170中。管線164上的控制閥調整通過它的流量。廢氣流可在頂部產物管線172中從真空塔170中回收。減壓瓦斯油料流可在側餾分管線174中回收。減壓殘油料流可在底部產物管線176中從底部回收并提供一部分進料流16。可將管線178中的惰性汽提介質如蒸汽引入真空塔底部以提供熱需求并進行分離。還預期再沸器的使用。
[0042]加氫加工單元12中進行的加氫加工可以為加氫裂化或加氫處理。加氫裂化指其中烴在氫氣的存在下裂化成較低分子量烴的方法。加氫裂化還包括淤漿加氫裂化，其中將殘油進料與催化劑和氫氣混合以制備淤漿并裂化成較低沸點產物。產物中的VGO可再循環以控制稱為中間相的焦炭前體。
[0043]加氫加工單元中進行的加氫加工也可以為加氫處理。加氫處理為其中氫氣與烴在合適催化劑的存在下接觸的方法，所述催化劑主要對從烴原料中除去雜原子如硫、氮和金屬而言是活性的。在加氫處理中，可使具有雙鍵和三鍵的烴飽和。也可使芳烴飽和。一些加氫處理方法尤其用于使芳烴飽和。也可降低加氫處理產物的濁點。
[0044]加氫處理為加氫加工單元12中的優選方法，當加氫加工單元加工管線16中的殘油進料時尤其如此。因此，術語“加氫加工”包括本文的術語“加氫處理”。
[0045]加氫加工反應器24可以為固定床反應器，其包含一個或多個容器，在各個容器中的單一或多個催化劑床，以及一個或多個容器中加氫處理催化劑和/或加氫裂化催化劑的各個組合。預期加氫加工反應器24以連續液相進行，其中液態烴進料的體積大于氫氣的體積。加氫加工反應器24也可以以常規連續氣相、移動床或流化床加氫加工反應器操作。
[0046]如果加氫加工反應器24作為加氫處理反應器操作，則它可提供10-30體積％的單程轉化率。如果加氫加工反應器24作為殘油加氫處理反應器操作，則它可提供10-20體積％的單程轉化率。
[0047]如果加氫加工反應器24作為加氫裂化反應器操作，則它可提供烴進料轉化成沸點在柴油分餾點以下的產物的至少20體積％，通常大于60體積％的總轉化率。加氫裂化反應器可以以基于總轉化率大于50體積％的部分轉化率或者至少90體積％進料的完全轉化率操作。加氫裂化反應器可以在溫和加氫裂化條件下操作，所述溫和加氫裂化條件提供烴進料轉化成沸點在柴油分餾點以下的產物的20-60體積％，優選20-50體積％總轉化率。
[0048]如果加氫加工反應器24為加氫裂化反應器，則加氫裂化反應器24中的第一容器或床可包含加氫處理催化劑以在將它在加氫裂化反應器24中的隨后容器或床中用加氫裂化催化劑加氫裂化以前將烴進料飽和、脫金屬、脫硫或脫氮。如果加氫裂化反應器為溫和加氫裂化反應器，則它可含有幾個加氫處理催化劑床，其后較少的加氫裂化催化劑床。如果加氫加工反應器24為淤漿加氫裂化反應器，則它可以在連續液相中以向上流模式操作，并顯示出不同于描述固定床反應器的圖。如果加氫加工反應器24為加氫處理反應器，它可包含多于一個容器和多個加氫處理催化劑床。加氫處理反應器還可包含適于使芳烴飽和、加氫脫蠟和加氫異構化的加氫處理催`化劑。
[0049]如果想要溫和加氫裂化以產生中間餾分和汽油的平衡，則加氫裂化催化劑可使用無定形二氧化硅-氧化鋁堿或與一種或多種VIII族或VIB族金屬氫化組分組合的低含量沸石堿。另一方面，當與汽油生產相比中間餾分在轉化產物中是明顯優選的時，部分或完全加氫裂化可在第一加氫裂化反應器24中用催化劑進行，所述催化劑通常包含其上沉積有VIII族金屬氫化組分的任何結晶沸石裂化堿。其它氫化組分可選自VIB族以與沸石堿結
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[0050]沸石裂化堿在本領域中有時稱為分子篩，且通常由二氧化硅、氧化鋁和一種或多種可交換陽離子如鈉、鎂、鈣、稀土金屬等組成。它們的特征進一步在于具有4-14埃(10,米)的相對均勻直徑的晶體孔。優選使用具有3-12的相對高二氧化硅/氧化鋁摩爾比的沸石。自然中發現的合適沸石包括例如絲光沸石、輝沸石、片沸石、堿沸石、環晶石、菱沸石、毛沸石和八面沸石。合適的合成沸石包括例如B、X、Y和L晶體類型，例如合成八面沸石和絲光沸石。優選的沸石為具有8-12埃(ΙΟ,米)的晶體孔徑的那些，其中二氧化硅/氧化鋁摩爾比為4-6。屬于優選組的沸石的一個實例為合成Y型分子篩。
[0051]天然存在的沸石通常以鈉形式、堿土金屬形式或混合形式找到。合成沸石幾乎總是首先以鈉形式制備。在任何情況下，為用作裂化堿，優選多數或所有原始沸石單價金屬與多價金屬和/或與銨鹽離子交換，其后加熱以將與沸石有關的銨離子分解，在它們的位置上留下氫離子和/或實際上通過進一步除去水而去陽離子的交換部位。具有這種性質的氫或“去陽離子化” Y沸石更特別地描述于US3，130, 006中。
[0052]混合多價金屬-氫沸石可通過首先與銨鹽離子交換，然后與多價金屬鹽部分反交換，然后煅燒而制備。在一些情況下，如在合成絲光沸石的情況下，氫形式可通過堿金屬沸石的直接酸處理而制備。一方面，優選的裂化堿為基于初始離子交換能力至少10%，，優選至少20%貧金屬陽離子的那些。另一方面，理想和合適的沸石類為其中至少20%的離子交換能力通過氫離子滿足的一種。
[0053]在本發明優選的加氫裂化催化劑中用作氫化組分的活性金屬為VIII族的那些，即鐵、鈷、鎳、釕、銠、鈀、鋨、銥和鉬。除這些金屬外，其它促進劑也可與其一起使用，包括VIB族金屬，例如鑰和鶴。催化劑中氫化金屬的量可在寬范圍內變化。概括地講，可使用0.05-30重量％的量。在貴金屬的情況下，通常優選使用0.05-2重量％。
[0054]用于并入氫化金屬的方法是使基礎材料與具有所需金屬的合適化合物的水溶液接觸，其中金屬以陽離子形式存在。在加入所選擇的氫化金屬以后，然后將所得催化劑粉末過濾，干燥，如果需要的話隨著加入潤滑劑、粘合劑等而制粒，并在空氣中在例如371-648°C (700-1200°F)的溫度下煅燒以使催化劑活化并將銨離子分解。作為選擇，可首先將堿組分制粒，其后加入氫化組分并通過煅燒活化。
[0055]前述催化劑可以以未經稀釋的形式使用，或可將粉化催化劑與5-90重量％的比例的其它相對較少活性的催化劑、稀釋劑或粘合劑如氧化鋁、硅膠、二氧化硅-氧化鋁共凝膠、活性粘土等混合并共同制粒。這些稀釋劑可直接使用或它們可含有次要比例的加入的氫化金屬如VIB族和/或VIII族金屬。其它金屬促進的加氫裂化催化劑也可用于本發明方法中，其包括例如鋁磷酸鹽分子篩、結晶鉻硅酸鹽和其它結晶硅酸鹽。結晶鉻硅酸鹽更完整地描述于US4, 363，718中。
[0056]通過一種路線，加氫裂化條件可包括290°C (550 °F )至468 °C (875 °F )，優選糾3 V (650 0F )至 445 V (833 0F )的溫度，4.8MPa(標準)(7OOpsig)至 20.7MPa(標準)(3000psig)的壓力，0.4 至小于 2.5hr-1 的液時空速(LHSV)，和 421 (2，500scf/bbl)至2，527Nm3/m3油(15，OOOscf/bbl)的氫氣率。如果需要溫和加氫裂化，則條件可包括315°C (600 0F )至 441 °C (825 0F )的溫度，5.5MPa(標準)(800psig)至 13.8MPa(標準)(2000psig)或者更通常 6.9MPa(標準)(1000psig)至 11.0MPa(標準)(1600psig)的壓力，0.5-2hr_1,優選 0.7-1.5hr_1 的液時空速(LHSV)，和 42INmVm3 油(2，500scf/bbl)至l，685Nm3/m3 油(10, 000scf/bbl)的氫氣率。
[0057]淤漿加氫裂化催化劑通常為粒度小于45 μ m的硫酸亞鐵水合物，一方面，主要部分，即至少50重量％具有小于10 μ m的粒度。硫酸鐵一水合物為合適的催化劑。鋁土礦催化劑也可以是合適的。一方面，將基于新鮮原料0.01-4.0重量％的催化劑加入烴進料中。作為選擇或者另外，可使用油溶性催化劑。油溶性催化劑包括基于新鮮原料50-1000wppm的金屬環烷酸鹽或金屬辛酸鹽。金屬可以為鑰、鎢、釕、鎳、鈷或鐵。
[0058]淤漿加氫裂化反應器可在一方面3.5MPa(標準)(508psig)至24MPa(標準)(3,481psig)的壓力下操作，而在反應器中不形成焦炭。反應器溫度可以為350-600°C，其中400-500°C的溫度是典型的。LHSV通常基于新鮮進料為4h-1以下，0.l-3hr-1的范圍是合適的，0.2-lhr—1的范圍是特別合適的。單程浙青轉化率可以為50-95重量％。氫氣進料率可以為674-3370Nm3/m3(4000-20，000scf/bbl)油。也可將消泡劑加入淤漿加氫裂化反應器24中，一方面加入其頂部，以降低產生泡沫的傾向。
[0059]加氫加工反應器24可作為加氫處理反應器操作。在管線16中的進料流為殘油進料的方面中，加氫加工反應器24可以為加氫處理反應器24，其與常壓原油分餾塔130的底部產物管線158和/或減壓分餾塔170的底部產物管線176下游連通。
[0060]用于本發明中的合適加氫處理催化劑是任何已知的常規加氫處理催化劑，并包括由在高表面積載體材料，優選氧化鋁上的至少一種VIII族金屬，優選鐵、鈷和鎳，更優選鈷和/或鎳，和至少一種VI族金屬，優選鑰和鎢組成的那些。其它合適的加氫處理催化劑包括沸石催化劑，以及貴金屬催化劑，其中貴金屬選自鈀和鉬。在本發明范圍內的是多于一類加氫處理催化劑用于相同加氫處理反應器96中。VIII族金屬通常以2-20重量％,優選4-12重量％的量存在。VI族金屬通常以1-25重量％，優選2-25重量％的量存在。
[0061]優選的加氫處理反應條件包括290°C (550 0F )至455 °C (850 °F)，合適地316 V (600 0F )至 427 V (800 0F )，優選 343 V (650 0F )至 399 V (750 0F )的溫度，
2.1MPa (標準)(300psig)，優選 4.1MPa (標準)(600psig)至 12.4MPa (標準)(1800psig)，優選6.9MPa (標準)(1000psig)的壓力，0.Slhr—1，優選1.5-3.5hr^的新鮮含烴原料液時空速，和 168Nm3/m3(l, 000scf/bbl)至 I, OllNmVm3 油(6, 000scf/bbl)，優選 168Nm3/m3 油(1，000scf/bbl)至674Nm3/m3油(4，000scf/bbl)的氫氣率，用加氫處理催化劑或加氫處理催化劑組合。對于殘油加氫處理，壓力可以為與20.6MPa(標準)(3000psig) —樣高，新鮮含烴原料的液時空速可以為0.1-1hr S優選0.15-0.5hr S且氫氣率可優選為168Nm3/m3油(I, 000scf/bbl)至 674Nm3/m3 油(5，000scf/bbl)。
[0062]加氫加工流出物離開加氫加工反應器24并在加氫加工流出物管線26中輸送。加氫加工流出物包含會變成較冷`加氫加工流出物流和較熱加氫加工流出物流的材料。加氫加工單元可包含一個或多個分離器以將加氫加工流出物流分離成冷加氫加工流出物流和熱加氫加工流出物流。
[0063]加氫加工流出物管線26中的加氫加工流出物一方面在進入熱分離器30中以前可與管線20中的加氫加工進料流熱交換以冷卻。熱分離器分離加氫加工流出物以提供在頂部產物管線32中的包含一部分冷加氫加工流出物流的蒸氣含烴熱分離器頂部產物流和在底部產物管線34中的包含一部分冷加氫加工流出物流以及一部分熱加氫加工流出物流的液體含烴熱分離器底部產物流。加氫加工段12中的熱分離器30與加氫加工反應器24下游連通。當操作加氫加工單元12以加氫處理殘油進料時，熱分離器30可在一定條件下操作以限制冷汽提塔60底部產生的柴油產物的終點。熱分離器30在177°C (350 0F )至3710C (700 0F )下操作，優選在232°C (450 0F )至315°C (600 0F )下操作。熱分離器30可在比加氫加工反應器24稍微更低的壓力下操作，從而解釋插入設備的壓降。熱分離器可在 3.4MPa (標準)(493psig)至 20.4MPa (標準)(2959psig)的壓力下操作。
[0064]頂部產物管線32中的蒸氣含烴熱分離器頂部產物流可在進入冷分離器36中以前冷卻。由于加氫加工反應器24中進行的反應，其中將氮、氯和硫從進料中除去，形成氨和硫化氫。在特性溫度下，氨和硫化氫結合形成二硫化銨，且氨和氯結合形成氯化銨。各化合物具有特性升華溫度，其可容許化合物涂覆設備，特別是熱交換設備，從而削弱它的性能。為防止輸送熱分離器頂部產物流的管線32中二硫化銨或氯化銨鹽的這類沉積，可將適量洗滌水(未顯示)在管線32中在溫度在每種化合物的特性升華溫度以上的點處引入上游管線32中。
[0065]冷分離器36用于將加氫加工流出物中的氫氣與烴分離以在頂部產物管線38中再循環至加氫加工反應器24中。蒸氣含烴熱分離器頂部產物流可在冷分離器36中分離以提供在頂部產物管線38中的包含富氫氣流的蒸氣冷分離器頂部產物流和在底部產物管線40中的包含一部分冷加氫加工流出物流的液體冷分離器底部產物流。因此，冷分離器36與熱分離器30和加氫加工反應器24的頂部產物管線32下游連通。冷分離器36可在 100 0F (38 V )至 150 0F (66 V )，合適地 115 0F (46 V )至 145 0F (63 V )下且恰在加氫加工反應器46和熱分離器30的壓力以下操作，從而解釋插入設備的壓降，以保持氫氣和輕氣體在頂部產物中，且正常液態烴在底部產物中。冷分離器可在3MPa(標準)(435psig)-20MPa(標準)(2901psig)的壓力下操作。冷分離器36也可具有進料斗以收集管線42中的水相。
[0066]可將熱分離器底部產物管線34中的液體含烴料流作為熱加氫加工流出物流在產物回收單元14分餾。一方面，底部產物管線34中的液體含烴料流的壓力可降低并在熱閃蒸罐44中閃蒸以提供在頂部產物管線46中的包含一部分冷加氫加工流出物流的輕餾分熱閃蒸頂部產物流和在底部產物管線48中的包含至少一部分熱加氫加工流出物流的重質液流。熱閃蒸罐44可以為將液體加氫加工流出物分離成蒸氣和液體餾分的任何分離器。熱閃蒸罐44可在與熱分離器30相同的溫度下，但在2.1MPa(標準)(300psig)至6.9MPa(標準)(1000psig)，合適地小于3.4MPa(標準)(500psig)的較低壓力下操作。可將底部產物管線48中的重質液流在產物回收單元14中進一步分餾。一方面，可將底部產物管線48中的重質液流引入熱汽提器50中并包含至少一部分，合適地，所有較熱加氫加工流出物流。熱汽提器50經由底部產 物管線48與熱閃蒸罐44的底部下游連通。
[0067]一方面，冷分離器底部產物管線40中的液體加氫加工流出物流可作為冷加氫加工流出物流在產物回收單元14中分餾。另一方面，冷分離器液體底部產物流的壓力可降低并在冷閃蒸罐52中閃蒸以分離底部產物管線40中的冷分離器液體底部產物流。冷閃蒸罐52可以為將加氫加工流出物分離成蒸氣和液體餾分的任何分離器。冷閃蒸罐可經由底部產物管線40與冷分離器36的底部連通。冷汽提器60可以與冷閃蒸罐52的底部產物管線56下游連通。
[0068]另一方面，頂部產物管線46中的蒸氣熱閃蒸頂部產物流可作為冷加氫加工流出物流在產物回收單元14中分餾。另一方面，可將熱閃蒸頂部產物流冷卻并且還在冷閃蒸罐52中分離。冷閃蒸罐52可分離管線40中的冷分離器液體底部產物流和頂部產物管線46中的熱閃蒸蒸氣頂部產物流以提供在頂部產物管線54中的冷閃蒸頂部產物流和在底部產物管線56中的包含至少一部分冷加氫加工流出物流的冷閃蒸底部產物流。底部產物管線56中的冷閃蒸底部產物流包含至少一部分，合適地所有冷加氫加工流出物流。一方面，冷汽提器60經由底部產物管線56與冷閃蒸罐52下游連通。冷閃蒸罐52可與冷分離器50的底部產物管線40、熱閃蒸罐44的頂部產物管線46和加氫加工反應器24下游連通。底部產物管線40中的冷分離器底部產物流和頂部產物管線46中的熱閃蒸頂部產物流可以一起或者分開地進入冷閃蒸罐52中。一方面，熱閃蒸頂部產物管線46結合冷分離器底部產物管線40并將熱閃蒸頂部產物流和冷分離器底部產物流一起供入冷閃蒸罐52中。冷閃蒸罐52可在與冷分離器50相同的溫度下，但通常在2.1MPa(標準)(300psig)至7.0MPa(標準)(1000psig)，優選不高于3.1MPa(標準)(450psig)的較低壓力下操作。也可將管線42中來自冷分離器的進料斗的水流送入冷閃蒸罐52中。閃蒸的水流在管線62中從冷閃蒸罐52的進料斗中除去。
[0069]頂部產物管線38中的包含氫氣的蒸氣冷分離器頂部產物流富含氫氣。頂部產物管線38中的冷分離器頂部產物流可通過塔板或填充洗滌塔64，在那里將它通過管線66中的洗滌液如胺水溶液洗滌以除去硫化氫和氨。管線68中的廢洗滌液可再生并再循環返回到洗滌塔64中。洗滌的富氫料流經由管線70從洗滌器中排出并可在循環壓縮機72中壓縮以提供在管線74中的再循環氫氣流，其為壓縮的蒸氣加氫加工流出物流。循環壓縮機72可與加氫加工反應器24下游連通。可將管線74中的再循環氫氣流用補充料流18補充以提供在氫氣管線76中的氫氣流。可將管線74中的一部分材料送入加氫加工反應器24的中間催化劑床出口以控制隨后催化劑床(未顯示)的入口溫度。
[0070]產物回收單元14可包含熱汽提器50、冷汽提器60和產物分餾塔120。冷汽提器60與加氫加工反應器24下游連通以將加氫加工流出物管線26中的為一部分加氫加工流出物流的較冷加氫加工流出物流汽提，且熱汽提器與加氫加工反應器24下游連通以將加氫加工流出物管線26中的也為一部分加氫加工流出物流的較熱加氫加工流出物流汽提。一方面，冷加氫加工流出物流為底部產物管線56中的冷閃蒸底部產物流，且熱加氫加工流出物流為底部產物管線48中的熱閃蒸底部產物流，但預期這些料流的其它來源。
[0071]可將可以在熱閃蒸底部產物管線48中的熱加氫加工流出物流在其頂部附近供入熱汽提塔50中。可將包含至少一部分液體加氫加工流出物的熱加氫加工流出物流在熱汽提塔50中用來自管線94的為惰性氣體如蒸汽的熱汽提介質汽提以提供在頂部產物管線96中的熱蒸氣頂部產物流。汽提介質通常為中壓蒸汽，且關于汽提介質的熱和冷標記不表示相對溫度。可將至少一部分熱蒸氣流在熱頂部接收器98中冷凝并分離。熱頂部接收器98與熱汽提塔50的頂部產物管線96下游連通。熱頂部接收器98將熱汽提器的熱蒸氣頂部產物流分離成廢氣流和底部產物流。來自接收器98的頂部產物管線100運輸蒸氣廢氣流以進一步加工。在底部產物管線102中的來自接收器98底部的不穩定液體材料的底部產物流可分離成在管線104中的回流至熱汽提塔50頂部的回流部分和可以為在工藝管線106中輸送至冷汽提塔60中的工藝部分。
[0072]如果管線16中的加氫加工進料包含殘油，則加氫加工單元12可作為殘油加氫處理單元操作，且加氫加工反應器24為加氫處理反應器。在該方面中，管線48中的熱加氫加工流出物流可含有所有脫硫殘油產物。在該方面中，熱汽提器50的功能是除去硫化氫和同樣多的柴油和較輕材料，同時符合保持柴油產物的終點規格。在該方面中，頂部產物管線96中的熱蒸氣頂部產物流包含柴油、石腦油、氫氣、硫化氫、蒸汽和其它氣體，且在底部產物管線102中的來自接收器98底部的底部產物流包含不穩定的液體柴油、石腦油和較輕材料。
[0073]熱汽提塔50可以以160°C (320 °F )_360°C (680 °F )的底部溫度和0.5MPa(標準)(73psig)至2.010^(標準)(292?810的頂部壓力操作。頂部接收器98中的溫度為380C (100 0F )至66°C (150 0F )，且壓力與熱汽提塔50頂部基本相同。
[0074]一方面，冷汽提塔60與熱汽提塔50下游連通以將來自熱汽提塔50的料流汽提。換言之，冷汽提塔與熱汽提塔50串聯。另一方面，冷汽提器與熱汽提塔50的頂部產物管線96下游連通，所以在冷汽提塔60中汽提的來自熱汽提塔50的料流為在頂部產物管線96中的來自熱汽提塔50的至少一部分頂部產物流。另一方面，冷汽提塔60與來自熱頂部接收器98的底部產物管線102下游連通。通過在冷汽提塔60中汽提不穩定液體材料的熱接收器底部產物流，所述產物流包含工藝管線106中的硫化氫，柴油材料會進入冷汽提塔60的底部并與硫化氫分離，所述硫化氫會進入冷汽提塔60的頂部。還預期熱汽提塔50可與冷汽提塔60下游連通以將來自冷汽提塔60的料流汽提。
[0075]加氫加工的熱汽提料流在熱汽提塔50的底部產物管線108中產生。可將底部產物管線108中的至少一部分熱汽提料流進一步加工，例如供入流體催化裂化單元200中。因此，流體催化裂化單元可與熱汽提器的底部產物管線108下游連通。 [0076]可將一方面可以在冷閃蒸底部產物管線56中的冷加氫加工流出物流加熱并在塔頂部附近供入冷汽提塔60中。與來自熱頂部接收器98的底部產物管線102下游連通的通向冷汽提塔60的工藝管線106入口可以在比管線56中的冷加氫加工流出物流入口更高的高度。可將包含至少一部分液體加氫加工流出物的冷加氫加工流出物流連同來自熱汽提塔50的工藝流一起在冷汽提塔60中用來自冷汽提介質管線78的冷汽提介質汽提，所述汽提介質為惰性氣體如蒸汽。汽提介質通常為中壓蒸汽，且關于汽提介質的熱和冷標記不表示相對溫度。
[0077]—方面，當加氫加工單元12加氫處理殘油進料時，供給冷汽提器60的在工藝管線106中的熱接收器底部產物和在管線56中的冷加氫加工流出物進料可包含柴油和較輕烴，所以可將它們一起汽提以提供在頂部產物管線80中的石腦油、氫氣、硫化氫、蒸汽和其它氣體的冷蒸氣料流。
[0078]冷頂部接收器82與頂部產物管線80下游連通。可將至少一部分冷蒸氣料流在冷頂部接收器82中冷凝并分離。冷頂部接收器82將頂部產物管線80中的來自冷汽提塔60的冷頂部產物流分離成在頂部產物管線84中的廢氣流和液體不穩定液流。來自接收器82的頂部產物管線84輸送蒸氣廢氣以進一步處理。可將在頂部產物管線84中的來自冷頂部接收器82的蒸氣廢氣與在頂部產物管線100中的來自熱頂部接收器98的蒸氣廢氣混合用于一起進一步加工，因為這些料流可具有類似的組成。因此，來自冷頂部接收器82的頂部產物管線84可與來自熱頂部接收器98的頂部產物管線100結合。
[0079]來自接收器82底部的不穩定液體可分離成在管線86中的回流至冷汽提塔60頂部的回流部分和產物部分，所述產物部分可在產物管線88中輸送以進一步分餾，例如在分餾塔(未顯示)中。冷汽提塔60可以以149°C (300 0F )至260°C (500 0F )的底部溫度和
0.5MPa (標準)(73psig)至2.0MPa (標準)(290psig)的頂部壓力操作。頂部接收器82中的溫度為38°C (100 0F )至66°C (150 0F )，且壓力與冷汽提塔60頂部基本相同。
[0080]在加氫加工單元12作為殘油加氫處理單元操作的方面中，石腦油和較輕材料在冷頂部產物管線80中被回收且在冷頂部接收器82中的分離為石腦油和較輕材料。可將管線88中的不穩定石腦油進一步分餾以從石腦油中除去氣體。
[0081]可將在底部產物管線92中的加氫加工冷汽提料流送入進一步加工。一方面，可將底部產物管線92中的冷汽提料流用與火焰加熱器相比較不強烈的工藝加熱器加熱，并供入產物分餾塔120中。因此，產物分餾塔120與冷汽提塔60的底部產物管線92下游連通但不與熱汽提塔50直接連通。換言之，一方面，底部產物流92流入產物分餾塔120中，但沒有來自熱汽提塔50的料流流入產物分餾塔120而不首先通過另一單元操作，例如通過冷汽提塔60。將底部產物管線92中的冷汽提料流在產物分餾塔120中分餾，但不將底部產物管線108中的熱汽提料流在產物分餾塔120中分餾。冷汽提料流可在進入產物分餾塔120中以前與底部產物管線126中的來自產物分餾塔90的底部產物流或者其它合適料流熱交換。
[0082]產物分餾塔120可與冷汽提塔60下游連通以將汽提料流分離成產物流。可將管線114中的頂部產物流在接收器116中冷凝并分離，其中來自接收器116底部的一部分液體回流返回產物分餾塔120中。來自接收器116底部的其余液體提供在液體管線118中的產生的凈液流。
[0083]來自產物分餾塔的底部產物流可分離成在底部產物管線126中的凈底部產物流和再沸并返回塔中的部分。對于產物分餾塔120，還預期用惰性介質汽提。
[0084]產物分餾塔1沈可以以 288°C (550 0F )至 370°C (700 0F )，優選 343°C (650 0F )的底部溫度和30kPa (標準)(4psig)至200kPa (標準)(29psig)的頂部壓力操作。酸性水流可從頂部接收器82、98和116的進料斗(未顯示)中回收。
[0085]在加氫加工單元12作為殘油加氫處理單元操作的方面中，產物分餾塔120可以為分離塔，其產生在頂部的石腦油料流和在底部的柴油料流。管線114中的頂部產物流包含石腦油。來自接收器116底部的其余液體提供在管線118中的凈石腦油料流。管線118中的凈石腦油料流在混入汽油池中以前可能需要進一步加工，例如在石腦油分離塔中。來自產物分餾塔的底部產物流可分離成在柴油管線126中的凈柴油料流和再沸并返回塔中的部分。管線120中的產生的凈柴油不是ULSD并可送入蒸餾物加氫處理單元(未顯示)中以進一步除去硫以及可能地調整十六烷值、傾點或其它性能。
[0086]可將熱汽提塔50 的底部產物管線108中產生的加氫加工熱汽提料流在流體催化裂化單元200中進一步加工，當操作加氫加工單元12以加氫處理殘油進料時尤其如此。還預期使熱汽提料流經受進一步加氫加工。流體催化裂化單元200包含反應器210和催化劑再生器240。合適的催化劑為流化催化裂化領域中常用的那些，例如活性無定形粘土類催化劑和/或高活性結晶分子篩。分子篩催化劑與無定形催化劑相比是優選的，因為它們更加改進的對所需產物的選擇性。沸石為流化催化裂化方法中最常用的分子篩。優選結合在活性氧化鋁材料上的大孔沸石，例如Y型沸石。工藝變量通常包括400-600°C的裂化反應溫度和500-900°C的催化劑再生溫度。裂化和再生在0.5MPa以下的絕對壓力下進行。將管線108中的熱汽提料流通過分配器214分配到提升器220中并與從再生催化劑豎管216進入的流化的新再生熱裂化催化劑料流接觸。該接觸可在窄反應器提升器220中進行，向上延伸至反應容器230底部。進料和催化劑的均勻接觸可通過來自流化氣體分配器218的氣體如蒸汽輔助。來自再生催化劑的熱將進料氣化，其后當二者沿著反應器提升器220向上輸送至反應容器230中時在催化劑的存在下裂化成較輕分子量烴。其后在反應容器230中使用旋風分離器將裂化的輕質烴產物與裂化催化劑分離，所述旋風分離器可包含主分離器232和一個或兩個旋風器234階段。產物氣體通過產物出口 236離開反應容器230進入管線238中以輸送至下游流化催化裂化主分餾塔(未顯示)中以回收產物流如石腦油和循環油。在反應器提升器220中發生不可避免的副反應，在催化劑上留下焦炭沉積物，其降低催化劑活性。廢或焦化催化劑需要再生以進一步使用。焦化催化劑在與氣體產物烴分離以后落入汽提段222中，在那里將蒸汽或其它惰性氣體通過噴嘴注入以從焦化催化劑中逆流清洗任何殘余烴蒸氣。在汽提操作以后，將焦化催化劑通過廢催化劑豎管224供入催化劑再生器240中。
[0087]圖描述了稱為燃燒器的類型的再生器240。然而，其它類型的再生器是合適的。在催化劑再生器240中，將含氧氣體如空氣的料流通過空氣分配器242引入以接觸焦化催化劑，燃燒其上沉積的焦炭，并提供再生催化劑和煙道氣。催化劑再生方法將實質量的熱加入催化劑上，提供能量以補償反應器提升器220中發生的吸熱裂化反應。催化劑和空氣沿著位于催化劑再生器240內的燃燒器提升器244 —起向上流并在再生以后首先通過沉降器246通過排料而分離。離開沉降器246的再生催化劑和煙道氣的更精細分離使用催化劑再生器240內的第一和第二階段旋風分離器248實現。與煙道氣分離的催化劑通過各個浸入管由旋風器248分配，同時催化劑中相對較輕的煙道氣順序地離開旋風器248并通過煙道氣出口 250離開再生容器240。再生催化劑通過再生催化劑豎管216再循環返回反應器提升器220。由于焦炭燃燒，在催化劑再生器240頂部通過出口 250離開的煙道氣蒸氣含有CO、CO2和H2O,以及少量其它物種。
[0088]產物回收單元14中兩個汽提器的使用能夠不用火焰加熱器而操作產物回收單元
14。僅將冷汽提底部產物進一步分餾。與火焰加熱器相比較不強烈的加熱器可提供冷汽提底部產物的足夠加熱器負荷。可將熱汽提底部產物送入如果有的話需要最小預熱的加工單元如流體催化裂化單元中。盡管使用兩個汽提器而不是一個，該設備和方法反直覺地使資本和操作成本最小化。
[0089]本文中描述了本發明的優選實施方案，包括發明人已知進行本發明的最好模式。應當理解所述實施方案僅為示例性的，且應不理解為限制本發明的范圍。
[0090]沒有進一步描 述，相信本領域技術人員可使用先前的描述，最完整程度地使用本發明。因此，前述優選的具體實施方案應理解為僅是說明性的，且不以任何方式限制公開內容的其余部分。
[0091]在前文中，除非另有指出，所有溫度以。C描述，所有份和百分數為重量計。壓力在容器出口處，特別是在具有多個出口的容器中在蒸氣出口處給出。
[0092]由先前描述中，本領域技術人員可容易地確定本發明的主要特征，并且可不偏離其精神和范圍地作出本發明的各種變化和改進以使它適于各種用途和條件。
【權利要求】
1.一種加氫加工方法，其包括: 將烴進料在加氫加工反應器中加氫加工以提供加氫加工流出物流； 將為一部分所述加氫加工流出物流的較熱加氫加工流出物流在熱汽提器中汽提以提供熱汽提料流；和 將為一部分所述加氫加工流出物流的較冷加氫加工流出物流和來自所述熱汽提器的蒸汽在冷汽提器中汽提以提供冷汽提料流。
2.根據權利要求1的加氫加工方法，其中來自所述熱汽提器的所述蒸汽為來自所述熱汽提器的至少一部分頂部產物流。
3.根據權利要求2的加氫加工方法，其進一步包括將所述熱汽提器的頂部產物流分離成廢氣流和底部產物流，并將所述底部產物流供入所述冷汽提器中。
4.根據權利要求1的加氫加工方法，其進一步包括將所述冷汽提料流，而不是熱汽提料流，在分餾塔中分餾。
5.根據權利要求1的加氫加工方法，其中烴進料為殘油進料。
6.根據權利要求1的加氫加工方法，其進一步包括將所述熱汽提料流供入流體催化裂化單元中。
7.一種加氫加工設備，其包含: 加氫加工反應器；` 熱汽提器，其與加氫加工反應器連通以將較熱加氫加工流出物流汽提； 冷汽提器，其與加氫加工反應器連通以將較冷加氫加工流出物流汽提，所述冷汽提器與所述熱汽提器連通。
8.根據權利要求7的加氫加工設備，其中所述冷汽提器與所述熱汽提器的頂部產物管線連通。
9.根據權利要求7的加氫加工設備，其中加氫加工反應器為加氫處理反應器。
10.根據權利要求7的加氫加工設備，其進一步包含流體催化裂化單元，所述流體催化裂化單元與所述熱汽提器的底部產物管線連通。
【文檔編號】C10G9/00GK103608431SQ201280029976
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2012年8月16日 優先權日:2011年8月19日
【發明者】R·K·赫恩, V·K·默蒂 申請人:環球油品公司