溶劑輔助的延遲焦化方法
【專利摘要】用于延遲焦化重質殘余烴原料以相對于現有技術的方法減少焦化誘導期并且提高焦化工藝的改進方法通過如下實現：使足夠體積的具有式CnH2n+2，其中n=3-8的鏈烷烴溶劑與重質原料混合，以擾亂瀝青質在馬青烯溶液中的平衡，以便絮凝基本上全部固體瀝青質顆粒，從而由此增加有價值的液體產物的收率和質量，并且最小化帶來高分子量聚合物和焦炭的形成的不希望的裂化反應。
【專利說明】溶劑輔助的延遲焦化方法
[0001]相關申請
[0002]本申請要求2011年7月29日提交的美國臨時專利申請號61/513，369的權益，其公開內容以引用方式并入本文。
[0003]本發明【背景技術】
[0004]本發明領域
[0005]本發明涉及用于延遲焦化重質殘余烴的改進方法，其減少焦化誘導期并且由此提高焦化工藝。
[0006]相關技術描述
[0007]焦化單元為油精深加工單元，其將來自減壓蒸餾塔或常壓蒸餾塔的低價值殘余油或殘留物轉化成低分子量烴氣體、石腦油、輕質和重質粗柴油和石油焦炭。本方法將殘余油進料中的長鏈烴分子熱裂化成較短鏈分子。焦化為用于加工包含高水平金屬的減壓渣油的優選選項，因為金屬在焦炭副產物中終止并且以該固體形式處理是更容易并且更經濟的。液體焦化產物幾乎不含金屬。在許多精煉廠中具有高金屬和硫含量的重質原油的加工正在增長，并且因此焦化操作對精煉者來說日益重要。對最小化空氣污染的日益關注是對于在焦化器中處理減壓渣油的另一個動機，因為焦化器產生具有可以相對易于從產物物流中除去的形式的硫的氣體和液體。
[0008]最常用的焦化單元為延遲單元，或“延遲焦化器”。在基本的延遲焦化方法中，將新鮮原料引入至分餾器的較低部分中。將包括重質循環材料和新鮮原料的分餾器底物傳送至爐子并且加熱至焦化溫度。然后熱進料去往維持在焦化條件下的焦化罐，其中使進料裂化以形成輕質產物，同時重質自由`基分子形成較重質的多核芳族化合物，所述較重質的多核芳族化合物稱為“焦炭”。使用在爐子中的短停留時間，進料的焦化由此“延遲”直至將其排出至焦化罐中。回收作為焦化蒸氣的揮發性組分并且返回至分餾器，并且焦炭沉積在罐的內部。當焦化罐充滿焦炭時，進料轉換至另一個罐并且通過常規方法使充滿的罐冷卻并且排空，例如通過水力手段或通過機械手段。
[0009]典型的焦化單元原料為源自化石燃料的減壓渣油。表1中顯示源自來自各個所示地理區域原油的減壓渣油樣品的選擇的特性和特征。如從表1中可見的，減壓渣油具有1-20度的低美國石油協會(API)比重和0.2-7.7W%的硫含量。此外，減壓渣油富含氮并且可以以相對高濃度包含金屬(例如鎳和釩)，這使得其難以在其它精煉廠單元操作中處理。
[0010]
【權利要求】
1.用于包括至少一個罐的延遲焦化單元的延遲焦化方法，所述焦化單元產生延遲焦化產物物流和保留在罐中的焦炭產物，將所述焦化產物物流引入至焦化產物物流分餾器中以產生至少塔底餾分、中間餾分和輕質石腦油餾分，所述方法包括: a.將用于預加熱的包含浙青質的新鮮重質烴原料引入至焦化產物分餾器的較低部分中； b.將包括預加熱的新鮮烴原料的塔底餾分作為焦化單元組合進料物流從分餾器中排出； c.將鏈烷烴溶劑或組合的鏈烷烴和烯烴溶劑引入至混合區域中，所述鏈烷烴溶劑具有式CnH2n+2，其中η可以為3-8，所述烯烴溶劑具有式CnH2n，其中η可以為3_8，用于使用足夠的溶劑:進料物流比例與焦化單元組合進料物流混合，以溶劑-絮凝焦化單元組合進料物流中基本上全部浙青質； d.將包含絮凝的浙青質的焦化單元組合進料物流引入至用于加熱至預定的焦化溫度的焦化單元爐子中；和 e.將包含溶劑-絮凝的浙青質和鏈烷烴溶劑的加熱的組合進料物流傳送至延遲焦化罐以產生具有增加的液體部分的延遲焦化產物物流，并且相比于在沒有將鏈烷烴溶劑添加至相同的重質烴原料的情況中沉積的焦炭的量將降低量的焦炭沉積在罐的內部。
2.根據權利要求1的方法，其中以體積計的溶劑:進料物流比例為0.1:1-10:1。
3.根據權利要求1的方法，其中將添加至混合區域的鏈烷烴溶劑體積預定為足以絮凝重質烴原料中基本上全部浙青質。
4.根據權利要求3的方法，其包括分析將要經受延遲焦化方法的重質烴原料樣品，以確定絮凝基本上全部浙青質所要求的鏈烷烴溶劑:浙青質比例。
5.根據權利要求1的延遲焦化方法，其中鏈烷烴溶劑具有高至80°C的初始沸點。
6.根據權利要求1的延遲焦化方法，其中將回收自焦化產物分餾器的至少部分具有小于80°C的沸點并且基本上不含芳族化合物的輕質石腦油餾分引入至溶劑混合區域中。
7.根據權利要求6的延遲焦化方法，其中取出自分餾器并且引入至混合區域中的輕質石腦油物流包括烷烴和烯烴的混合物。
8.根據權利要求6的延遲焦化方法，其中從分餾器中作為與輕質石腦油物流分開的物流回收輕質粗柴油。
9.根據權利要求1的延遲焦化方法，其中溶劑混合區域在焦化產物分餾器和焦化單元爐子中間。
10.根據權利要求1的延遲焦化方法，其中溶劑混合區域在焦化單元爐子和焦化罐中間。
11.根據權利要求1的延遲焦化方法，其中在焦化罐之前將溶劑直接注入重質烴原料中。
12.根據權利要求1的延遲焦化方法，其中步驟(e)包括在l_20bar的壓力下，將排出的塔底餾分和溶劑以及溶劑-絮凝的浙青質的焦化組合單元進料物流加熱至480°C -530°C的溫度。
13.根據權利要求12的延 遲焦化方法，其中壓力為1-lObar。
14.根據權利要求12的延遲焦化方法，其中壓力為l_7bar。
15.根據權利要求1的延遲焦化方法，其中重質烴原料為未精煉的烴來源，其選自原油、浙青、焦油砂、頁巖油、煤液化液體和它們的組合。
16.根據權利要求1的延遲焦化方法，其中重質烴原料源自精煉的烴來源，其選自常壓渣油、減壓渣油、減粘裂化爐產物、流體催化裂化產物或副產物和它們的組合。
17.根據權利要求1的延遲焦化方法，其中重質烴原料為具有36°C和2000°C之間的沸點的混合物。
18.根據權利要求1的延遲焦化方法，其中焦化單元包括兩個罐并且以轉換模式操作所述方法。
19.根據權利要求1的延遲焦化方法，其中焦化周期減少至少30%。
20.用于包括至少一個罐的延遲焦化單元的延遲焦化方法,所述焦化單元產生延遲焦化產物物流和保留在罐中的焦炭產物，將所述焦化產物物流引入至焦化產物物流分餾器中以產生至少塔底餾分、中間餾分和輕質石腦油餾分，所述方法包括: a.將用于預加熱的包含浙青質的新鮮重質烴原料引入至焦化產物分餾器的較低部分中； b.將包括預加熱的新鮮烴原料的塔底餾分作為焦化單元組合進料物流從分餾器中排出； c.將焦化單元組合進料物流引入至用于加熱至預定的焦化溫度的焦化單元爐子中； d.以0.1:1-10:1的以體積計的溶劑:進料物流比例使具有式CnH2n+2，其中n=3-8的鏈烷烴溶劑與爐子-加熱的焦化單元組合進料物流混合以在爐子加熱的焦化單元組合進料物流中形成溶劑-絮凝的浙青質； e.將包含溶劑-絮凝的浙青質和鏈烷烴溶劑的爐子-加熱的焦化單元組合進料物流傳送至延遲焦化罐以產生具有增加的液體部分的延遲焦化產物物流，并且相比于在沒有將鏈烷烴溶劑添加至相同的重質烴原料的情況中沉積的焦炭的量將降低量的焦炭沉積在罐的內部。
21.根據權利要求20的延遲焦化方法，其中鏈烷烴溶劑和爐子-加熱的焦化單元組合進料物流的混合發生在混合區域中。
22.根據權利要求20的延遲焦化方法，其中將鏈烷烴溶劑直接注入爐子-加熱的焦化單元組合進料物流中。
【文檔編號】C10B57/04GK103814112SQ201280045970
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年6月11日 優先權日:2011年7月29日
【發明者】O·R·考瑟格盧 申請人:沙特阿拉伯石油公司