СПОСОБ КАТАЛИТИЧЕСКОЙ ГИДРООБРАБОТКИ ТЯЖЕЛЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ НЕФТИ И ПРОДУКТ, ПОЛУЧЕННЫЙ ДАННЫМ СПОСОБОМ Российский патент 2008 года по МПК C10G65/04 C10G65/12 

Описание патента на изобретение RU2339680C2

Область применения изобретения

Настоящее изобретение имеет отношение к созданию способа перегонки нефти, в котором проводят каталитическую гидрообработку тяжелых углеводородов нефти, чтобы улучшить их свойства.

Предпосылки к созданию изобретения

Развитие нефтеперерабатывающей промышленности привело к тому, что гидрообработка тяжелых углеводородов нефти приобрела технологическую и экономическую важность, сравнимую с процессами гидрокрекинга и каталитического реформинга. Среди тяжелых углеводородов нефти следует упомянуть тяжелые виды сырой нефти, сверхтяжелые виды сырой нефти, смеси тяжелых и легких видов сырой нефти и нефтяных остатков, таких как остатки от перегонки при атмосферном давлении или в вакууме, которые имеют удельную плотность меньше чем 32° API (32 градуса Американского нефтяного института) и содержание восстановленных дистиллятов при 538°С меньше чем 80% по объему.

Производство тяжелых фракций нефти и наличие нефтяных остатков с высокими содержаниями серы и металлов, а также требования, касающиеся необходимости улучшения экологического качества горючего, привели к развитию и распространению процессов гидрообработки этих типов сырья при переработке нефти.

Начиная с семидесятых годов появляются сообщения о гидрообработке нефтяных остатков, основной задачей которой является извлечение ценных фракций дистиллятов с низкой концентрацией тяжелых гетероатомов.

Тяжелые виды сырой нефти требует проведения обработки, аналогичной обработке нефтяных остатков, по той причине, что они характеризуются низким отношением водород/углерод (Н/С), высокой вязкостью, высоким содержанием загрязняющих веществ, главным образом серы, азота и металлов, и низким выходом дистиллятов.

Система реактора является частью процесса, в котором наибольшее внимание уделяют обработке этого типа сырья, причем это может быть реактор с неподвижным слоем катализатора, с псевдоожиженным слоем катализатора или с дисперсной фазой катализатора. При переработке нефти главным образом используют реактор с неподвижным слоем катализатора.

Высокая концентрация металлов в тяжелых видах нефти и в нефтяных остатках приводит к быстрой дезактивации катализаторов, поэтому важно, чтобы деметаллизация указанного сырья была проведена в первой стадии обработки, для того чтобы максимально повысить удаление других загрязняющих веществ в более поздних стадиях, за счет чего повышается срок службы катализаторов, использованных в этих стадиях.

Наиболее эффективным процессом удаления загрязняющих веществ при переработке нефти является гидрообработка, которой подвергают практически все фракции нефти, такие как: нафты, средние дистилляты, вакуумные дистилляты, остатки и т.п. В случае тяжелых видов нефти и нефтяных остатков, когда желательно одновременно удалять различные загрязняющие вещества, главным образом такие как металлы, сера, азот и асфальтены, требуется произвести надлежащий выбор типа реактора, катализатора с высокой активностью и избирательностью для этих реакций, а также режим работы, который делает процесс рентабельным.

Улучшение параметров тяжелых углеводородов нефти связано с необходимостью их обработки для удаления загрязняющих веществ и повышения отношения водород/углерод (Н/С) обычно за счет использования схем обработки, основанных на гидрообработке.

В известных в настоящее время промышленных процессах гидрообработку тяжелых углеводородов нефти осуществляют в режиме работы с высокими давлениями, в диапазоне от 140 до 220 кг/см2, для реакторов с неподвижным слоем или с псевдоожиженным слоем катализатора, что позволяет получать высокие уровни конверсии (преобразования). Для поддержания непрерывности работы в этих процессах образование отложений и отстоя ограничивают максимальным содержанием 0.80% по весу.

Проведение процессов гидрообработки тяжелых углеводородов нефти при низких давлениях, меньше чем 140 кг/см2, ограничено образованием отложений и отстоя, что является характерной проблемой этих процессов. Образование отложений и отстоя возрастает, когда конверсия тяжелых фракций (температура кипения >538°С) в легкие фракции также возрастает, или возрастает при снижении давления в реакторах. По этой причине промышленные процессы гидрокрекинга тяжелых углеводородов проводят в режиме работы с высокими давлениями, свыше 140 кг/см2, для того чтобы обеспечить приемлемые уровни конверсии тяжелых фракций.

Отметим, что процессы гидрообработки тяжелых углеводородов нефти уже были описаны в различных патентах.

В патенте США №5591325 описан каталитический способ гидрообработки тяжелых видов нефти в двух стадиях. Первую стадию проводят в реакторе с неподвижным слоем катализатора для удаления не более 80% никеля + ванадия (Ni+V), а преимущественно для удаления от 30 до 70%, хотя в примерах этого патента указаны уровни удаления от 45,3 до 47%. В этой стадии используют следующий режим работы: температура от 320 до 410°С, давление от 50 до 250 кг/см2, объемная скорость (LHSV - среднечасовая скорость) от 0.1 до 2.0 час-1 и отношение водород/углеводород (Н2/НС) от 300 до 1,200 нл/л. Вторую стадию проводят для удаления серы, азота и остатка металлов в реакторе с псевдоожиженным слоем катализатора при следующем режиме работы: температура от 350 до 450°С, давление от 50 до 250 кг/см2, LHSV от 0.2 до 10.0 час-1 и отношение Н2/НС от 500 до 3,000 нл/л.

В этом отношении важно отметить, что в указанном патенте приведен точный пример гидрообработки в двух стадиях реакции остатка от перегонки при атмосферном давлении с использованием следующего режима работы: давление 150 кг/см2, LHSV 0.2 час-1, температура 370 и 395°С для первой и второй стадий соответственно и отношение Н2/НС 700 нл/л, в результате чего получают удаление Ni+V 109 wppm (частей по весу на миллион), всего азота 1,970 wppm, нерастворимых в n-С7 веществ (асфальтенов) 6.6% по весу и всего серы 3.78% по весу, а также образование отложений и отстоя 0.01% по весу. В указанном патенте также описано использование катализатора на основе металла VIA, VIII и V групп для стадии I и катализатора с металлом гидрирования и носителем из органического окисла для стадии II.

В патенте США №5779992, который является частичным продолжением патента США №5591325, описано устройство, которое содержит: а') реактор с неподвижным слоем катализатора для гидродеметаллизации нефти, и b') реактор с псевдоожиженным слоем катализатора гидродесульфурации, предназначенный для гидрообработки выходного потока реактора секции а'). В этом устройстве поток тяжелой нефти сначала подают в реактор с неподвижным слоем катализатора гидродеметаллизации ступени а'), а затем тяжелую нефть, прошедшую гидродеметаллизацию в ступени а'), подают в реактор с взвешенным слоем катализатора гидродесульфурации ступени b') для углубления гидрообработки тяжелой нефти. Гидрообработка может происходить в течение длительного периода времени. Режим работы аналогичен описанному в патенте США №5591325.

В патенте Мексики MX 179301 предложен способ гидрообработки тяжелой сырой нефти для получения синтетического нефтяного сырья с удельной плотностью в градусах Американского нефтяного института от 25 до 40 градусов. Этот способ включает в себя следующие операции: каталитическая гидрообработка тяжелой сырой нефти с удельной плотностью в градусах Американского нефтяного института меньше чем 24, с окончательной температурой кипения в диапазоне от комнатной температуры до 800°С, при давлении 760 миллиметров ртутного столба и со следующим содержанием загрязняющих веществ: свыше 2% по весу серы, 1,000 wppm азота, 150 wppm металлов (никель и ванадий) и 5% по весу асфальтенов; разделение выходного потока реактора на жидкую фазу и фазу пара и направление жидкой фазы в скруббер. Этот способ позволяет получать обработанную или улучшенную сырую нефть с низким содержанием загрязняющих веществ, которая на 100% может быть использована в качестве сырья в схеме обычной переработки нефти, что повышает выход дистиллята и его качество.

В патенте США No.3901792 раскрыт способ деметаллизации и десульфурации сырой нефти или остатка от перегонки при атмосферном давлении во множестве ступеней обработки. Сначала тяжелое сырье вводят вместе с водородом в реактор с псевдоожиженным слоем катализатора, имеющий следующий режим работы: давление от 68 до 170 кг/см2, температура от 387 до 440°С, LHSV от 0.20 до 1.5 час-1, причем получают степень деметаллизации в диапазоне от 50 до 80% по весу или больше в зависимости от количества в сырье никеля и ванадия. Более легкие фракции покидают реактор через его верхнюю часть в виде кислого газа, который используют для последующего извлечения легких фракций углеводородов, в то время как жидкий выходной поток вводят во вторую стадию реакции в смеси с потоком водорода для его гидродесульфурации в реакторе с такими же характеристиками, что и в первой стадии реакции. Из верхней части реактора отводят газообразную фракцию для ее последующей обработки, в то время как жидкий выходной поток из этого второго реактора направляют на последующую обработку или фракционирование.

В патенте США No.4166026 предложен двухстадийный способ гидрообработки тяжелых углеводородов, таких как тяжелые виды сырой нефти, отбензиненные виды сырой нефти, остатки от вакуумной перегонки или битуминозные виды сырой нефти с высоким содержанием асфальтенов, тяжелых металлов и серы. Тяжелые виды сырой нефти подвергают обработке вместе с потоком водорода в первой стадии, проводимой для гидродеметаллизации и гидрокрекинга асфальтенов. Поток с выхода первой стадии направляют на сепаратор газ - жидкость, из которого обогащенную водородом газообразную фракцию, сульфид водорода и легкие углеводороды направляют в скруббер для извлечения легких углеводородов, в то время как жидкий выходной поток вместе с частью рециклового водорода поступает во вторую стадию реакции, где в основном протекают реакции гидродесульфурации и гидроденитрогенации. Затем выходной поток из этой операции процесса вводят в сепаратор газ - жидкость, с выхода которого получают жидкий продукт, который направляют на другой сепаратор для получения легкой фракции и тяжелой фракции. Между тем, обогащенную водородом газообразную фракцию, сульфид водорода и легкие углеводороды направляют в скруббер для извлечения легких углеводородов и обогащенной водородом газообразной фракции и водорода, предназначенных для мокрой очистки газа в последующем блоке. Процесс в двух стадиях преимущественно проводят при следующих параметрах режима работы: давление от 30 до 250 кг/см2, температура от 350 до 450°С, отношение Н2/НС от 100 до 2,000 нормальных литров на литры загрузки (нл/л) и LHSV от 0.1 до 10.0 час-1.

Способ в соответствии с настоящим изобретением существенно отличается по своим задачам, режиму работы и результатам от способов, описанных в указанных ссылках, так как его осуществляют за счет комбинации режима работы с низким давлением, типа реактора и типа сырья для гидрообработки, которые совместно обеспечивают высокую степень удаления металлов, серы, азота и асфальтенов, а также ограничивают образование отложений и отстоя, что позволяет получить прошедший гидрообработку углеводород с улучшенными свойствами. Это четко и подробно изложено в следующих разделах описания изобретения.

Краткое изложение изобретения

В соответствии с настоящим изобретением предлагается способ переработки нефти, в соответствии с которым проводят каталитическую гидрообработку тяжелых углеводородов нефти в двух стадиях реакции с использованием реакторов с неподвижным слоем катализатора за счет комбинации режима работы с низким давлением, типа реактора и типа сырья для гидрообработки, которые совместно обеспечивают высокую степень удаления металлов, серы, азота и асфальтенов, а также снижают образование отложений и отстоя, что позволяет получить прошедший гидрообработку углеводород с улучшенными свойствами.

Среди тяжелых углеводородов нефти, которые могут быть подвергнуты гидрообработке по способу в соответствии с настоящим изобретением, следует упомянуть тяжелые виды сырой нефти, сверхтяжелые виды сырой нефти, а также смеси тяжелых и легких видов сырой нефти и нефтяных остатков, таких как остатки от перегонки при атмосферном давлении или в вакууме, которые имеют удельную плотность в градусах Американского нефтяного института меньше чем 32° и содержание восстановленных дистиллятов при 538°С меньше чем 80% по объему.

Таким образом, первой задачей настоящего изобретения является создание способа каталитической гидрообработки тяжелых углеводородов нефти за счет комбинации режима работы с низким давлением, типа реактора и типа сырья для гидрообработки, которые совместно ограничивают образование отложений и отстоя.

Другой задачей настоящего изобретения является создание способа каталитической гидрообработки тяжелых углеводородов нефти, которые имеют удельную плотность в градусах Американского нефтяного института ниже 32° и содержание восстановленных дистиллятов при 538°С меньше чем 80% по объему.

Дополнительной задачей настоящего изобретения является создание способа каталитической гидрообработки тяжелых углеводородов нефти, за счет которого получают углеводород с улучшенными свойствами, с минимальным содержанием отложений и отстоя.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание способа каталитической гидрообработки тяжелых углеводородов нефти, который обеспечивает высокую степень удаления металлов, серы, азота и асфальтенов, а также ограничивает образование отложений и отстоя.

Дополнительной задачей настоящего изобретения является создание способа каталитической гидрообработки тяжелых углеводородов нефти, за счет которого получают углеводород с улучшенными свойствами, который может быть использован в качестве сырья для процесса, проводимого по обычной схеме переработки нефти, или может быть продан как углеводород нефти с улучшенными свойствами.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание способа каталитической гидрообработки тяжелых углеводородов нефти, который может быть проведен ранее обычного процесса переработки нефти.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показана предпочтительная схема последовательности операций способа в соответствии с настоящим изобретением, позволяющего получить прошедший гидрообработку углеводород с улучшенными свойствами и с минимальным содержанием отложений и отстоя в виде продукта.

Несмотря на то что на фиг.1 показано специфическое расположение оборудования, с использованием которого может быть осуществлено настоящее изобретение, следует иметь в виду, что такое построение не имеет ограничительного характера.

Подробное описание изобретения

Далее описан предпочтительный способ осуществления гидрообработки тяжелых углеводородов нефти в двух стадиях реакции в реакторах с неподвижным слоем катализатора, с различными катализаторами гидрообработки, основным эффектом которого является гидродеметаллизация тяжелого углеводорода нефти и гидрокрекинг асфальтенов в первой стадии, и гидродесульфурация и гидроденитрогенация тяжелого углеводорода нефти во второй стадии за счет комбинации режима работы с низким давлением, типа реактора и типа сырья для гидрообработки, которые совместно обеспечивают высокую степень удаления металлов, серы, азота и асфальтенов, а также ограничивают образование отложений и отстоя, в результате чего получают прошедший гидрообработку углеводород с улучшенными свойствами.

Как правило, нет ограничений в типе углеводорода, который может быть использован в качестве сырья для осуществления способа в соответствии с настоящим изобретением. Среди тяжелых углеводородов нефти следует упомянуть тяжелые виды сырой нефти, сверхтяжелые виды сырой нефти, смеси тяжелых и легких видов нефти и нефтяных остатков, таких как остатки от перегонки нефти при атмосферном давлении или в вакууме, которые имеют удельную плотность меньше чем 32° API и содержание восстановленных дистиллятов при 538°С меньше чем 80% по объему. В качестве примеров сырья для осуществления способа в соответствии с настоящим изобретением можно привести тяжелые виды сырой нефти и остатки, такие как остатки от перегонки нефти при атмосферном давлении или в вакууме.

Способ в соответствии с настоящим изобретением включает в себя следующие операции (стадии реакции):

I. Подача тяжелых углеводородов нефти в реактор с неподвижным слоем катализатора гидрообработки, где происходит главным образом гидродеметаллизация тяжелых углеводородов нефти и гидрокрекинг асфальтенов; и

II. Подача тяжелого углеводорода нефти, прошедшего гидрообработку в операции I, в реактор с неподвижным слоем катализатора гидрообработки для усиления эффекта гидродесульфурации и гидроденитрогенации тяжелого углеводорода нефти.

За счет того факта, что тяжелые углеводороды нефти содержат большое количество тяжелых соединений, являющихся предшественниками отложений и отстоя, они (отложения и отстой) неизбежно образуются во время гидрообработки, поэтому способ в соответствии с настоящим изобретением проводят за счет комбинации режима работы с низким давлением, типа реактора и типа сырья для гидрообработки, которые совместно обеспечивают высокую степень удаления металлов, серы, азота и асфальтенов, а также снижают образование отложений и отстоя, в результате чего получают прошедший гидрообработку углеводород с улучшенными свойствами.

Следует упомянуть, что отстой и отложения представляют собой соединения, которые получают во время реакции гидрообработки за счет гидрокрекинга смол и легких асфальтеновых фракций, а также за счет деалкилирования тяжелых асфальтенов, присутствующих в тяжелых углеводородах, за счет снижения их взаимной растворимости происходит седиментация и образование отстоя. Другим источником образования отложений является истирание катализатора гидрообработки во время работы, что преимущественно происходит в реакторах с псевдоожиженным слоем катализатора.

Важно также отметить, что реакция в соответствии с настоящим изобретением протекает при низких давлениях, так что гидрокрекинг тяжелых фракций тяжелых углеводородов нефти протекает умеренно, таким образом, что обеспечивается также умеренная конверсия (преобразование) сырья. Было обнаружено, что когда способ осуществляют в режиме работы с низким давлением, то это способствует образованию отложений и отстоя, поэтому способ в соответствии с настоящим изобретением осуществляют за счет комбинации режима работы с низким давлением, типа реактора и типа сырья для гидрообработки, которые совместно ограничивают образование отложений и отстоя.

Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что свойства сырья улучшаются и образование отложений и отстоя в продукте снижается за счет проведения реакции в двух стадиях с режимом работы с низким давлением, как это указано ниже:

КАДР I Общий режим работы с низким давлениемПараметрОбщий рабочий диапазонДавление, кг/см240-130Температура, °С320-450Объемная скорость (LHSV), час-10.2-3.0Отношение водород/углеводород (H2/HC), нормальные литры на литры сырья (нл/л)350-1,200

Более конкретно авторы настоящего изобретения обнаружили, что предпочтительными режимами работы с низким давлением для каждой операции являются следующие:

КАДР II Общий режим работы с низким давлением в операции IПараметрРабочий диапазонПредпочтительный рабочий диапазонКатализаторИзбирательный по отношению к гидродеметаллизации углеводородов и к гидрокрекингу асфальтеновДавление, кг/см240-13045-90Температура, °С320-450350-450Объемная скорость (LHSV), час-10.2-3.00.2-2Отношение водород/ углеводород (Н2/НС), нл/л350-1,200450-1,050

КАДР II Общий режим работы с низким давлением в операции IIПараметрРабочий диапазонПредпочтительный рабочий диапазонКатализаторИзбирательный по отношению к гидродесульфурации и гидроденитрогенации углеводородовДавление, кг/см240-13045-90Температура, °С320-450330-450Объемная скорость (LHSV), час-10.2-3.00.2-2Отношение водород/ углеводород (Н2/НС), нл/л350-1,200450-1,050

Важно отметить, что катализаторы гидрообработки, использованные в двух стадиях реакции, различаются по их физическим, химическим и текстурным свойствам, что приводит к различной избирательности удаления загрязняющих веществ.

Углеводороды, прошедшие гидрообработку по способу в соответствии с настоящим изобретением, имеют существенно улучшенные свойства по сравнению с тяжелым углеводородом, поступающим на вход процесса, причем улучшение касается главным образом следующих специфических свойств: удельная плотность в градусах Американского нефтяного института увеличивается ориентировочно на 15 градусов и содержание восстановленных дистиллятов при 538°С увеличивается ориентировочно на 50% по объему по сравнению с загрузочным материалом при минимальном содержании отложений и отстоя.

Следует иметь в виду, что хотя и производят удаление больших количеств примесей из тяжелого углеводорода нефти, способ в соответствии с настоящим изобретением, за счет того, что его осуществляют с использованием комбинации режима работы с низким давлением, типа реактора и типа сырья для гидрообработки, совершенно неожиданно позволяет поддерживать низкое содержание отложений и отстоя без блокировки, вызванной этими материалами во время непрерывной работы.

По способу в соответствии с настоящим изобретением смесь тяжелых углеводородов нефти и водорода предварительно нагревают, так что она достигает температуры реакции в прямом огневом нагревателе.

В первой ступени реакции смесь тяжелых углеводородов нефти и водорода подают в реактор каталитической гидрообработки при условиях, необходимых главным образом для осуществления реакции гидродеметаллизации и гидрокрекинга асфальтенов, в результате чего снижается количество тяжелых металлов (никеля и ванадия) и неожиданно увеличивается объем дистиллятов. Параллельно протекают другие реакции, такие как гидродесульфурация и гидроденитрогенация.

Затем выходной поток из первой стадии реакции направляют на вторую стадию реакции гидрообработки, где основными реакциями являются глубокая гидродесульфурация и гидроденитрогенация, в результате чего снижается общее содержание серы до уровня, необходимого для обработки продукта в обычной схеме переработки нефти. Параллельно протекают другие реакции, такие как гидродеметаллизация и гидрокрекинг.

Катализатор гидродеметаллизации (HDM), который используют в первой стадии реакции, представляет собой катализатор на основе никеля и молибдена, в то время как катализатор гидродесульфурации (HDS), который используют во второй стадии реакции, представляет собой катализатор на основе кобальта и молибдена; причем оба катализатора имеют носители из гамма-алюминия.

HDM катализатор имеет малые площадь поверхности и диаметр пор, и объем пор больше, чем HDS катализатор. Поры HDM катализатора больше всего сконцентрированы в области от 100 до 250 ангстрем (˜70%), в то время как поры HDS катализатора больше всего сконцентрированы в области от 50 до 100 ангстрем (˜60%). HDM катализатор имеет ориентировочно 20% пор с размерами больше, чем 250 ангстрем, в то время как HDS катализатор имеет меньше чем 0.5% пор с размерами больше, чем 250 ангстрем (см. Таблицы 3 и 18).

Принципиальное преимущество настоящего изобретения заключается в том, что способ каталитической гидрообработки тяжелых углеводородов нефти, которые имеют удельную плотность в градусах Американского нефтяного института меньше чем 25°, и содержание восстановленных дистиллятов при 538°С меньше чем 80% по объему, осуществляют за счет комбинации режима работы с низким давлением, типа реактора и типа сырья для гидрообработки, которые совместно обеспечивают повышенное удаление металлов, серы, азота и асфальтенов, а также снижают образование отложений и отстоя, что позволяет получить прошедший гидрообработку углеводород с улучшенными свойствами. Режим работы с низким давлением, при котором осуществляют способ в соответствии с настоящим изобретением, главным образом соответствует указанному в Кадре I, причем специфические или предпочтительные диапазоны режимов работы с низким давлением для каждой стадии реакции соответствуют показанным в Кадрах II и III.

Ниже описана схема последовательности операций, показанная на фиг.1, которая представляет собой лучший известный заявителю путь осуществления способа в соответствии с настоящим изобретением.

Тяжелый углеводород нефти по магистрали (1) направляют в питающий резервуар (2) и при помощи насоса (3) нагнетают в магистраль (7) для перемешивания с водородом, который содержит часть (5) свежего водорода и часть (36) рециклового водорода.

Свежий водород подводят по магистрали (4) и разделяют на две части, причем первую часть (5) вводят вместе с рецикловым водородом (36) в тяжелый углеводород нефти (1), чтобы получить смесь (8) для каталитического реактора (12) стадии I, a вторую часть (6) направляют в каталитический реактор (15) стадии II.

Питающую смесь (8) предварительно нагревают выходным потоком (16) из реактора при помощи теплообменника (9), а затем повышают температуру смеси при помощи прямого огневого нагревателя (10). Нагретый выходной поток (11) направляют в каталитический реактор (12) стадии I при температуре реакции, указанной в Кадре II, чтобы осуществить главным образом реакции гидродеметаллизации и гидрокрекинга, а также, в меньшей степени, дополнительные реакции гидродесульфурации и гидроденитрогенации.

Продукт (13), прошедший гидрообработку в первой стадии реакции, перемешивают с другой частью свежего водорода, поступающей по магистрали (6), чтобы образовать поток (14), который вводят в каталитический реактор (15) стадии II, чтобы осуществить главным образом реакции гидродесульфурации и гидроденитрогенации, а также, в меньшей степени, дополнительные реакции гидродеметаллизации и гидрокрекинга, в режиме работы с низким давлением, показанном в Кадре III.

Продукт (16), прошедший гидрообработку в двух стадиях реакции, охлаждают при помощи теплообменника (9), вводят в него промывную воду (18) и дополнительно охлаждают при помощи теплообменника (17), после чего направляют в сепаратор (19) высокого давления, в котором производят разделение жидкость - пар.

Отделенный пар (21), который в основном содержит водород и сульфид водорода, разделяют на две части, причем: а) первую часть (23) пара направляют в расходный резервуар компрессора (32), где разделяют легкие жидкие углеводороды (33) от обогащенного водородом потока (34), который повторно вводят в процесс при помощи компрессора (35); b) вторую часть (27) пара направляют для сероочистки высокосернистого газа. Кроме того, в указанном сепараторе высокого давления получают избыток остаточной кислой воды, который направляют на очистку воды.

Жидкий выходной поток (22), который содержит соли аммония, растворенные в кислой воде, отделяют от прошедшего гидрообработку продукта и направляют на очистку воды.

Жидкий выходной поток (20) из сепаратора (19) высокого давления вводят в расширительный клапан (24) для получения потока (25) жидкость - пар, который вводят во второй сепаратор (26), работающий при низком давлении, из которого получают поток (28) остаточного газа, который посылают на установку для обработки газов, для извлечения легких углеводородов, полученных по способу в соответствии с настоящим изобретением.

Жидкий выходной поток (30), полученный в сепараторе (26) с низким давлением, нагнетают насосом (31) в батарею, для его обработки по обычной схеме переработки нефти, или направляют на продажу как легкий углеводород нефти. Кроме того, избыток остаточной кислой воды (29), полученный в указанном сепараторе, направляют на очистку воды.

Примеры

Для лучшего понимания способа в соответствии с настоящим изобретением ниже приведены примеры, которые не имеют ограничительного характера.

Пример 1

Специфическим примером применения способа каталитической гидрообработки тяжелых углеводородов нефти в соответствии с настоящим изобретением, чтобы получить типичное сырье для обычной схемы переработки нефти или получить углеводород с улучшенными свойствами, пригодный для продажи, является пример гидрообработки тяжелого вида сырой нефти со специфическими свойствами, приведенными в Таблице 1, за счет комбинации режима работы с низким давлением, который приведен в Таблице 2, в двух стадиях реакции с неподвижным слоем катализатора, с использованием катализатора гидродеметаллизации (HDM) и катализатора гидродесульфурации катализатор (HDS), свойства которых приведены в Таблице 3; причем эта комбинация неожиданным образом обеспечивает существенное удаление металлов, всей серы, асфальтенов и всего азота, однако при неожиданном снижении образования отложений и отстоя при этом получают прошедший гидрообработку углеводород с улучшенными свойствами, которые приведены в Таблице 4.

В Таблице 1 показано, что сырье не содержит отложений и отстоя, так как они образуются при осуществлении каждой из реакций способа гидрообработки.

В Таблице 4 показано, что после проведения двух стадий реакции содержание металлов снижается от 353.5 wppm (частей по весу на миллион) до 113.8 wppm, содержание серы снижается от 3.44% по весу до 0.66% по весу, содержание асфальтенов снижается от 12.4% по весу до 4.67% по весу и полное содержание азота снижается от 3,700 wppm до 2,045 wppm.

Таблица 1Свойства тяжелой сырой нефтиСвойстваASTM способЗначенияУдельная плотность,градусов APID-28720.91Всего серы, вес. %D-42943.44Всего азота, wppmD-46293,700Асфальтены, вес. %D-327912.4Металлы, wppmNi+V353.5Отложения и отстой, вес. %D-48700.0Композиция, объем. %Фракция IBP 170°С15.6Фракция 170-360°С25.5Фракция 360-538°С21.4Фракция 53°8С+37.5Фракция IBP-538°С+62.5

Таблица 2Режим работы с низким давлением для каталитической гидрообработки тяжелой сырой нефти в двух стадиях реакции с неподвижным слоем катализатораСтадияРежим работыIIIТемпература, °С400400Давление, кг/см27070LHSV, час-11.00.5Отношение Н2/НС, нл/л890890

Кроме того, указанные таблицы показывают, что когда существенное удаление загрязняющих веществ достигнуто в результате проведения гидрообработки (HDT) тяжелого вида сырой нефти, то образование отложений и отстоя соответствует 0.65% по весу, что меньше приемлемого предельного значения, составляющего 0.8% по весу, позволяющего поддерживать непрерывность работы указанных процессов.

Эти же таблицы показывают, что удельная плотность в градусах Американского нефтяного института возрастает от 20.91 до 28.93° API, а содержание восстановленных дистиллятов при 538°С возрастает от 62.5 до 88.1% по объему, причем обеспечивают конверсию сырья, составляющую 68.3% по объему.

Таблица 3Свойства HDM и HDS катализаторов, использованных в каждой стадии реакцииСвойстваHDM катализаторHDS катализаторСтадия реакцииIIIФизические свойстваРазмер частиц, см0.2540.158Площадь поверхности, м2175248Объем пор, см30.560.51Средний диаметр пор, Å12791Распределение пор по размерам, объем. %<50 Å3.0918.3250-100 Å6.7158.45100-250 Å69.0922.84250-500 Å15.020.23500-2000 Å6.090.16>2000 Å--Химические свойстваМолибден, вес. %10.6612.89Никель, вес. %2.88-Кобальт, вес. %-2.5Натрий, wppm412-Оксид титана, вес. %3.733.2

Таблица 4Свойства и композиция дистиллята, прошедшего гидрообработкуСвойстваASTM способСтадия IСтадия IIЧисло реакторов11Удельная плотность, градусов APID-28725.228.93Всего серы, вес. %D-42941.770.66Всего азота, wppmD-46292,6162,045Асфальтены, вес.%D-32798.294.67Металлы, wppmNi+V228.7113.8Отложения и отстой, вес.% D-48700.120.65Конверсия, объем. %-36.068.3Композиция, объем. %Фракция IBP-170°С15.619.3Фракция 170-360°С28.137.6Фракция 360-538°С32,331.2Фракция 538°C+24.011,9Фракция IBP-538°C+76.088,1

Полученные результаты показывают, что способ каталитической гидрообработки тяжелых углеводородов в соответствии с настоящим изобретением за счет комбинации режима работы с низким давлением, типа реактора и типа сырья для гидрообработки, позволяет удалять существенные количества загрязняющих веществ и совершенно неожиданно ограничивать образование отложений и отстоя до уровней ниже приемлемого предельного уровня, который гарантируют непрерывность процесса промышленного производства, причем обеспечивается значительная степень конверсии сырья, что позволяет получить прошедший гидрообработку углеводород с улучшенными свойствами, с такими диапазонами загрязняющих веществ, удельной плотности в градусах Американского нефтяного института и дистиллятов, которые обычно содержатся в сырье, пригодном для типичных схем переработки нефти.

В этом отношении важно отметить, что конверсия сырья может быть рассчитана по следующей формуле:

Конверсия = [(Фракция 538°C+ в сырье)-(Фракция 538°C+ в продукте)]/(Фракция 538°C+ в сырье)×100

Пример 2

Другим специфическим случаем применения способа каталитической гидрообработки тяжелых углеводородов нефти в соответствии с настоящим изобретением является случай гидрообработки тяжелой сырой нефти примера 1 со специфическими свойствами, приведенными в Таблице 1, за счет комбинации режима работы с низким давлением, параметры которого приведены в Таблице 5, в каталитической системе, в двух стадиях реакции с неподвижным слоем катализатора и с использованием HDM и HDS катализаторов примера 1, свойства которых приведены в Таблице 3; эта комбинация явно демонстрирует ограничение образования отложений и отстоя, а также обеспечивает существенное удаление металлов, всей серы, асфальтенов и всего азота, и получение прошедшего гидрообработку углеводорода с улучшенными свойствами, приведенными в Таблице 6.

В отличие от предыдущего примера в этом специфическом случае применения изобретения изменяют только давление (до более низкого значения) и объемную скорость (до более высокого значения) во второй стадии реакции процесса, для того чтобы сделать процесс менее резким, однако сохраняют безо всяких изменений другие параметры режима работы с низким давлением, тип реактора и тип сырья для гидрообработки.

Таблица 5Режим работы с низким давлением при каталитической гидрообработке тяжелой сырой нефти в двух стадиях реакции с неподвижным слоем катализатораСтадияРежим работыIIIТемпература, °С400400Давление, кг/см27054LHSV, час-11.01.0Отношение H2/HC, нл/л890890

В Таблице 6 показано, что содержание металлов уменьшилось не так резко, как в примере 1, но существенным образом, так что после двух стадий реакции содержание металлов уменьшилось от 353.5 wppm до 135 wppm, содержание серы уменьшилось от 3.44% по весу до 0.802% по весу, содержание асфальтенов уменьшилось от 12.4% по весу до 5.41% по весу и полное содержание азота уменьшилось от 3,700 wppm до 2,310 wppm.

Более того, указанная таблица показывает, что даже после существенного удаления загрязняющих веществ в результате проведения HDT тяжелой сырой нефти образование отложений и отстоя к удивлению соответствует 0.32% по весу; это значение существенно меньше, чем приемлемое предельное значение 0.8% по весу, позволяющее поддерживать непрерывность работы в этом типе процессов.

Таблица 6Свойства и композиция прошедшего гидрообработку дистиллятаСвойстваASTM способСтадия IСтадия IIЧисло реакторов11Удельная плотность, градусов APID-28725.227.52Всего серы, вес. %D-42941.770.802Всего азота, wppmD-46292,6162,310Асфальтены, вес. %D-32798.295.41Металлы, wppmNi+V228.7135Отложения и отстой, вес. %D-48700.120.32Конверсия, объем. %36.042.4Композиция, объем. %Фракция IBP-170°С15.616.8Фракция 170-360°С28.128.6Фракция 360-538°С32.333.0Фракция 538°C+24.021.6Фракция IBP-538°C+76.078.4

Эта таблица показывает, что удельная плотность в градусах Американского нефтяного института возрастает от 20.91 до 27.52° API и содержание восстановленных дистиллятов при 538°С возрастает от 62.5 до 78.4% по объему, что позволяет получить конверсию сырья 42.4% по объему, что меньше, чем конверсия, полученная в примере 1, однако конверсия все еще является значительной, что подтверждает возможность снижения резкости процесса.

Полученные результаты подтверждают, что настоящее изобретение в соответствии с одной из его предпочтительных модальностей в результате снижения резкости процесса каталитической гидрообработки тяжелых углеводородов за счет комбинации режима работы с низким давлением, типа реактора и типа сырья для гидрообработки неожиданным образом ограничивает образование отложений и отстоя до уровней, существенно меньших, чем приемлемое предельное значение, которое гарантируют непрерывность процесса промышленного производства, несмотря на то что оно позволяет удалять существенные количества загрязняющих веществ и обеспечивает существенную конверсию загрузки, при этом удается получить прошедший гидрообработку углеводород с улучшенными свойствами.

Пример 3

Другим специфическим случаем применения настоящего изобретения является получение типичного сырья для схемы обычной переработки нефти или для продажи продукта как углеводорода с улучшенными свойствами, которое осуществляют при помощи каталитической гидрообработки тяжелой сырой нефти примеров 1 и 2 со специфическими свойствами, приведенными в Таблице 1, за счет комбинации режима работы с низким давлением, параметры которого приведены в Таблице 7, в каталитической системе, в двух стадиях реакции с неподвижным слоем катализатора и с использованием HDM и HDS катализаторов примеров 1 и 2, свойства которых приведены в Таблице 3; причем эта комбинация показывает, что образование отложений и отстоя ограничено в дополнение к существенному удалению металлов, всей серы, асфальтенов и всего азота и к получению прошедшего гидрообработку углеводорода с улучшенными свойствами, приведенными в Таблице 8.

В отличие от примера 1 в этом специфическом случае применения настоящего изобретения изменяют только объемную скорость (до более высокого значения, как в примере 2) во второй стадии реакции процесса, для того чтобы сделать процесс менее резким, чем в примере 1, но более резким, чем в примере 2, при сохранении безо всякого изменения других параметров режима работы с низким давлением, типа реактора и типа сырья для гидрообработки.

Таблица 7Режим работы с низким давлением при каталитической гидрообработке тяжелой сырой нефти в двух стадиях реакции с неподвижным слоем катализатораСтадияРежим работыIIIТемпература, °С400400Давление, кг/см27070LHSV, час-11.01.0Отношение Н2/НС, нл/л890890

В Таблице 8 показано, что содержание металлов уменьшилось после двух стадий реакции, хотя и не так резко, как в примере 1, от 353.5 wppm до 119.4 wppm, содержание серы уменьшилось от 3.44% по весу до 0.75% по весу, содержание асфальтенов уменьшилось от 12.4% по весу до 4.72% по весу и полное содержание азота уменьшилось от 3,700 wppm до 2,075 wppm.

Более того, указанная таблица показывает, что даже после существенного удаления загрязняющих веществ в результате проведения HDT тяжелой сырой нефти образование отложений и отстоя соответствует 0.53% по весу; это значение существенно меньше, чем приемлемое предельное значение 0.8% по весу, позволяющее поддерживать непрерывность работы в этом типе процессов.

Таблица 8Свойства и композиция прошедшего гидрообработку дистиллятаСвойстваASTM способСтадия IСтадия IIЧисло реакторов11Удельная плотность, градусов APID-28725.227.99Всего серы, вес. %D-42941.770.75Всего азота, wppmD-46292.6162,075Асфальтены, вес. %D-32798.294.72Металлы, wppmNi+V228.7119.4Отложения и отстой, вес. %D-48700.120.53Конверсия, объем. %36.056.0Композиция, объем. %Фракция IBP-170°С15.617.5Фракция 170-360°С28.133.9Фракция 360-538°С32.332.1Фракция 538°C+24.016.5Фракция IBP-538°C+76.083.5

Эта таблица показывает, что удельная плотность в градусах Американского нефтяного института возрастает от 20.91 до 27.99° API и содержание восстановленных дистиллятов при 538°С возрастает от 62.5 до 83.5% по объему, в результате чего получают конверсию сырья 56.0% по объему, что меньше, чем конверсия, полученная в примере 1, и больше, чем в примере 2, однако конверсия все еще является приемлемой, что подтверждает возможность использования процесса промежуточной резкости по сравнению с примерами 1 и 2.

Полученные результаты подтверждают, что способ каталитической гидрообработки тяжелых углеводородов в соответствии с настоящим изобретением при существенном удалении загрязняющих веществ неожиданным образом позволяет ограничивать образование отложений и отстоя до уровней существенно меньше, чем приемлемый предельный уровень, который гарантирует непрерывность протекания процесса промышленного производства и получение прошедшего гидрообработку углеводорода с улучшенными свойствами, с уровнями загрязняющих веществ, удельной удельной плотностью в градусах Американского нефтяного института и содержанием дистиллятов в диапазонах, в которых обычно находятся соответствующие параметры сырья для типичных известных схем переработки нефти.

Пример 4

Дополнительным случаем специфического применения настоящего изобретения является случай проведения гидрообработки тяжелой сырой нефти примеров 1-3 в двух прогонах со специфическими свойствами сырой нефти, приведенными в Таблице 1, за счет комбинации режима работы с низким давлением, параметры которого приведены Таблице 9, в каталитической системе, в двух стадиях реакции с неподвижным слоем катализатора и с использованием HDM и HDS катализаторов примеров 1-3, свойства которых приведены в Таблице 3; причем указанная комбинация неожиданным образом ограничивает образование отложений и отстоя, так что появляется жизнеспособный вариант, который позволяет получить сырье, типичное для схем обычной переработки нефти или для продажи продукта в виде прошедшего гидрообработку углеводорода с улучшенными свойствами, которые приведены в Таблице 10.

В отличие от примера 1 в соответствии с этим специфическим применением настоящего изобретения изменяют температуру (до более низких значений), давление (до более низких значений) и объемную скорость (до более высокого значения) во второй стадии реакции процесса, чтобы сделать процесс еще менее резким, и сохраняют безо всякого изменения другие параметры режима работы с низким давлением, тип реактора и тип сырья для гидрообработки.

Таблица 9Режим работы с низким давлением при каталитической гидрообработке тяжелой сырой нефти в двух стадиях реакции с неподвижным слоем катализатораСтадияРежим работыIIIIIIТемпература, °С400360380Давление, кг/см2705454LHSV, час-11.01.01.0Отношение H2/HC, нл/л890890890

В Таблице 10 показано, что содержание металлов уменьшилось, хотя и не так резко, как в примере 1, но существенно, так что после проведения HDT содержание металлов уменьшается от 353.5 wppm до 149.7 и 138.4 wppm, содержание серы уменьшается от 3.44% по весу до 1.12 и 0.89% по весу, содержание асфальтенов уменьшается от 12.4% по весу до 6.41 и 5.65% по весу и полное содержание азота уменьшается от 3,700 wppm до 2,381 и 2,315 wppm, для каждого прогона при рабочих температурах соответственно 360 и 380°С во второй стадии реакции.

Таблица 10Свойства и композиция прошедшего гидрообработку дистиллятаСвойстваASTM способСтадия 1Стадия IIРабочая температура, °С400360380Число реакторов111Удельная плотность, градусов APID-28725.226.2826.72Всего серы, вес. %D-42941.771.120.89Всего азота, wppm-D-46292,6162,3812,315Асфальтены, вес. %D-32798.296.415.65Металлы, wppmNi+V228.7149.7138.4Отложения и отстой, вес. %D-48700.120.210.26Конверсия, объем. %36.036.339.7Композиция, объем.%Фракция IBP-170°С15.616.216.5Фракция 170-360°С28.128.028.3Фракция 360-538°С32.331.932.6Фракция 538°C+24.023.922.6Фракция IBP-538°C+76.076.177.4

Более того, указанная таблица показывает, что даже после существенного удаления загрязняющих веществ в результате проведения HDT тяжелой сырой нефти образование отложений и отстоя неожиданным образом соответствует всего только 0.21 и 0.26% по весу для каждого прогона во второй стадии, при температурах реакции соответственно 360 и 380°С; это значение существенно меньше, чем приемлемое предельное значение 0.8% по весу, позволяющее поддерживать непрерывность работы в этом типе процессов.

Эта же таблица показывает, что для каждого прогона удельная плотность в градусах Американского нефтяного института возрастает от 20.91 до 26.28 и 26.72° API и содержание восстановленных дистиллятов при 538°С возрастает от 62.5 до 76.1 и 77.4% по объему, в результате чего получают конверсию сырья 36.3 и 39.7% по объему, что меньше, чем конверсия, полученная в примере 1, однако конверсия все еще является приемлемой, что подтверждает возможность снижения резкости процесса.

Полученные результаты подтверждают, что настоящее изобретение, в двух его предпочтительных вариантах, в результате снижения резкости процесса каталитической гидрообработки тяжелых углеводородов за счет комбинации режима работы с низким давлением, типа реактора и типа сырья для гидрообработки неожиданным образом снижают образование отложений и отстоя до уровней, существенно меньших, чем приемлемое предельное значение, которое гарантируют непрерывность процесса промышленного производства, несмотря на то что оно позволяет удалять существенные количества загрязняющих веществ и обеспечивает существенную конверсию загрузки, при этом удается получить прошедший гидрообработку углеводород с улучшенными свойствами.

Пример 5

Другим случаем специфического применения настоящего изобретения является случай получения типичного сырья для схемы обычной переработки нефти или случай продажи продукта в виде углеводорода с улучшенными свойствами в результате проведения гидрообработки в двух прогонах остатка от перегонки при атмосферном давлении со специфическими свойствами, приведенными в Таблице 11 за счет комбинации режима работы с низким давлением, параметры которого приведены Таблице 12, в двух стадиях реакции с неподвижным слоем катализатора и с использованием катализатора гидродеметаллизации (HDM) и катализатора гидродесульфурации (HDS) приведенных здесь выше примеров, свойства которых показаны в Таблице 3; причем эта комбинация показывает, что несмотря на существенное удаление металлов, всей серы, асфальтенов и всего азота, образование отложений и отстоя неожиданным образом ограничено, что позволяет получить прошедший гидрообработку углеводород с улучшенными свойствами, показанными в Таблице 13.

В отличие от предыдущих примеров для этого специфического применения изобретения был использован намного более тяжелый углеводород нефти (с более низким) значением удельной плотности, с более высоким содержанием загрязняющих веществ и с более низким содержанием восстановленных дистиллятов при 538°С), причем изменяли параметры режима работы с низким давлением аналогично описанным выше примерам и использовали реактор того же самого типа.

Таблица 11Свойства остатка от перегонки при атмосферном давленииСвойстваASTM способЗначенияУдельная плотность, градусов APID-2877.14Всего серы, вес. %D-42944.60Всего азота, wppmD-46295,086Асфальтены, вес. %D-327917.74Металлы, wppmNi+V575.6Отложения и отстой, вес. %D4870<0.01Композиция, объем. %Фракция IBP-170°С0.0Фракция 170-360°С1.1Фракция 360-538°С34.9Фракция 538°С+64.0Фракция IBP-538°С+36.0

Таблица 11 показывает, что сырье почти не содержит отложений и отстоя, так как они образуются при проведении каждой из реакций процесса гидрообработки.

Таблица 12Режим работы с низким давлением при каталитической гидрообработке остатка от перегонки при атмосферном давлении в двух стадиях реакции с неподвижным слоем катализатораСтадияРежим работыIIIIIТемпература, °С400400400Давление, кг/см2707070LHSV, час-11.01.00.5Отношение Н2/НС, нл/л890890890

Таблица 13 показывает, что содержание металлов после проведения HDT неожиданным образом уменьшается аналогично примеру 1 от 575.6 wppm до 277.8 и 217.5 wppm, содержание серы уменьшается от 4.60% по весу до 1.18 и 1.02% по весу, содержание асфальтенов уменьшается от 17.74% по весу до 10.8 и 9.15% по весу и полное содержание азота уменьшается от 5,086 wppm до 3,040 и 2,706 wppm для каждого прогона при соответствующих рабочих объемных скоростях (LHSV) 1.0 и 0.5 час-1 во второй стадии реакции.

Более того, указанная таблица показывает, что даже после существенного удаления загрязняющих веществ в результате проведения HDT остатка от перегонки при атмосферном давлении, образование отложений и отстоя неожиданным образом соответствует 0.035 и 0.044% по весу для каждого прогона во второй стадии, при соответствующих объемных скоростях (LHSV), составляющих 1.0 и 0.5 час-1; эти значения существенно меньше, чем приемлемое предельное значение 0.8% по весу, позволяющее поддерживать непрерывность работы в этом типе процессов.

Таблица 13Свойства и композиции прошедшего гидрообработку остаткаСвойстваASTM способСтадия 1Стадия IIЧисло реакторов111LHSV, час-11.01.00.5Удельная плотность, градусов APID-28713.916.8517.73Всего серы, вес. %D-429442.471.181.02Всего азота, wppmD-46294,5203,0402,706Асфальтены, вес. %D-327912.7610.89.15Металлы, wppmNi+V364.9277.8217.5Отложения и отстой, вес. %D-48700.0280.0350.044Конверсия, объем. %22.337.751.7Композиция, объем. %Фракция IBP-170°С1.73.73.8Фракция 170-360°С12.916.320.6Фракция 360-538°С35.740.144.7Фракция 538°C+49.739.930.9Фракция IBP-538°C+50.360.169.1

Эта же таблица показывает, что для каждого прогона удельная плотность в градусах Американского нефтяного института возрастает от 7.14 до 16.85 и 17.73° API, и содержание восстановленных дистиллятов при 538°С возрастает от 36.0 до 60.1 и 69.1% по объему, в результате чего получают конверсию сырья 37.7 и 51.7% по объему; эти уровни конверсии меньше, чем полученные в примере 1, однако все еще являются достаточными, что подтверждает возможность проведения гидрообработки намного более тяжелого углеводорода нефти с более низким значением удельной плотности, с намного большим количеством загрязняющих веществ и меньшим содержанием восстановленных дистиллятов при 538°С.

Полученные результаты подтверждают, что настоящее изобретение в двух его предпочтительных воплощениях при проведении гидрообработки чрезвычайно тяжелого углеводорода нефти за счет использования комбинации режима работы с низким давлением, типа реактора и типа сырья для гидрообработки позволяет удалять существенные количества загрязняющих веществ и неожиданным образом ограничивает образование отложений и отстоя до уровней, существенно меньших, чем приемлемое предельное значение, которое гарантируют непрерывность процесса промышленного производства, в результате чего также получают существенную конверсию сырья, что позволяет получить прошедший гидрообработку углеводород с улучшенными свойствами, имеющий уровни загрязняющих веществ, удельная плотность в градусах Американского нефтяного института и содержание дистиллятов в диапазонах, в которых обычно находятся параметры сырья для типичных известных схем переработки нефти.

Пример 6

Другим специфическим случаем применениям способа каталитической гидрообработки тяжелых углеводородов нефти в соответствии с настоящим изобретением является случай применения, в соответствии с которым проводят гидрообработку остатка от перегонки при атмосферном давлении примера 5, со специфическими свойствами, приведенными в Таблице 11, за счет комбинации режима работы с низким давлением, параметры которого приведены в Таблице 14, в каталитической системе, в двух стадиях реакции с неподвижным слоем катализатора и с использованием HDM и HDS катализаторов предыдущих примеров, свойства которых приведены в Таблице 3; причем указанная комбинация позволяет ограничивать образование отложений и отстоя, а также обеспечивать существенное удаление металлов, всей серы, асфальтенов и всего азота и получать прошедший гидрообработку углеводород с улучшенными свойствами, приведенными в Таблице 15.

В отличие от предыдущего примера в этом примере изменяют только температуру (до более низких и более высоких значений), чтобы изменять в обоих направлениях суровость процесса, и сохраняют безо всякого изменения другие параметры режима работы с низким давлением, тип реактора и тип сырья для гидрообработки.

В Таблице 15 показано, что содержание металлов после проведения HDT снижается, как и в примерах 1 и 5, от 575.6 wppm до 304 и 231.9 wppm, содержание серы снижается от 4.60% по весу до 1.32 и 0.95% по весу, содержание асфальтенов снижается от 17.74% по весу до 11.25 и 9.21% по весу и полное содержание азота снижается от 5,086 wppm до 3,340 и 2,690 wppm, для каждого прогона, при соответствующих рабочих температурах 380 и 420°С во второй стадии реакции.

Более того, указанная таблица показывает, что, несмотря на существенное удаление загрязняющих веществ после проведения HDT остатка от перегонки при атмосферном давлении, образование отложений и отстоя неожиданным образом соответствует 0.03 и 0.09% по весу для каждого прогона во второй стадии реакции, при соответствующих температурах реакции 380 и 420°С; неожиданным образом эти значения меньше, чем приемлемое предельное значение 0.8% по весу, позволяющее поддерживать непрерывность работы в этом типе процессов.

Таблица 14Режим работы с низким давлением при каталитической гидрообработке остатка от перегонки при атмосферном давлении в двух стадиях реакции с неподвижным слоем катализатораСтадияРежим работыIIIIIТемпература, °С400380420Давление, кг/см2707070LHSV, час-11.01.01.0Отношение Н2/НС, нл/л890890890

Эта же таблица показывает для каждого прогона, что удельная плотность в градусах Американского нефтяного института возрастает от 7.14 до 14.72 и 19.39° API и содержание восстановленных дистиллятов при 538°С возрастает от 36.0 до 56.0 и 66.0% по объему, в результате чего получают конверсию сырья 31.3 и 46.9% по объему; эти уровни конверсии ниже, чем полученные в примерах 1 и 5, но все еще являются существенными.

Полученные результаты подтверждают, что настоящее изобретение, в двух его предпочтительных воплощениях, при проведении гидрообработки чрезвычайно тяжелого углеводорода нефти за счет комбинации режима работы с низким давлением, типа реактора и типа сырья для гидрообработки, позволяет удалять существенные количества загрязняющих веществ и ограничивает образование отложений и отстоя до уровней, существенно меньших, чем приемлемое предельное значение, которое гарантирует непрерывность процесса промышленного производства, в результате чего также получают существенную конверсию сырья, что позволяет получить прошедший гидрообработку углеводород с улучшенными свойствами.

Таблица 15Свойства и композиции прошедшего гидрообработку остаткаСвойстваASTM способСтадия 1Стадия IIЧисло реакторов111Температура, °С400380420Удельная плотность, градусов APID-28713.9414.7219.39Всего серы, вес. %D-42942.471.320.95Всего азота, wppmD-46294,5203.3402.690Асфальтены, вес. %D-327912.7611.259.21Металлы, wppmNi+V364.9304231.9Отложения и отстой, вес. %D-48700.0280.030.09Конверсия, объем. %22.331.346.9Композиция, объем. %Фракция IBP-170°С1.72.82.8Фракция 170-360°С12.915.921Фракция 360-538°С35.737.342.2Фракция 538°C+49.744.034.0Фракция IBP-538°C+50.356.066.0

Пример 7

Другим специфическим применением способа каталитической гидрообработки тяжелых углеводородов нефти в соответствии с настоящим изобретением является применение, которое было осуществлено при помощи гидрообработки остатка от перегонки при атмосферном давлении со специфическими свойствами, приведенными в Таблице 16, которые отличаются от свойств материала, использованного в примерах 5 и 6, за счет комбинации режима работы с низким давлением, параметры которого приведены в Таблице 17, каталитической системы, в двух стадиях реакции с неподвижным слоем катализатора и с использованием в двух стадиях реакции смеси катализатора гидрокрекинга (использованного и нового), в пропорции 70/30% по весу использованного и нового катализатора, со свойствами, представленными в Таблице 18; указанная комбинация демонстрирует существенное снижение образования отложений и отстоя, а также существенное удаление металлов, всей серы, асфальтенов и всего азота, что позволяет получить прошедший гидрообработку углеводород с улучшенными свойствами, показанными в Таблице 19.

В отличие от Примеров 5 и 6 для этого специфического применения изобретения был использован тот же самый тип сырья для гидрообработки, но несколько менее тяжелый (с более высоким значением удельной плотности, более низким количеством загрязняющих веществ и более высоким содержанием восстановленных дистиллятов при 538°С), с изменением объемной скорости (до более низких значений) и отношения водород/углеводород (до более низких значений); кроме того, в этой модальности был использован водород с другой степенью чистоты, чтобы варьировать в том и другом направлениях суровость процесса, при этом другие параметры режима работы с низким давлением поддерживали аналогично приведенным ранее примерам и использовали реактор того же самого типа.

Таблица 16Свойства и композиции прошедшего гидрообработку остаткаСвойстваASTM способЗначенияУдельная плотность, градусов APID-2879-25Всего серы, вес. %D-42943.74Всего азота, wppmD-46294.440Ramsbottom углерод, вес. %D-52413.39Асфальтены, вес. %D-327910.18Металлы, wppmNi+V353Отложения и отстой, вес. %D48700.0Фракция 538°С+, объем. %56.2Фракция IBP-538°C+, объем. %43.8

Таблица 17Режим работы с низким давлением при каталитической гидрообработке остатка от перегонки при атмосферном давлении в двух стадиях реакции с неподвижным слоем катализатораСтадияРежим работыI и III и III и IIТемпература, °С400400400Давление, кг/см2707070LHSV, час-10.2840.330.33Отношение Н2/НС, нл/л534534534Чистота водорода, моль. %7575100

В Таблице 16 показано, что сырье не содержит отложений и отстоя, так как они образуются при проведении каждой реакции процесса гидрообработки.

В Таблице 19 показано, что содержание металлов после проведения HDT неожиданным образом снижается аналогично предыдущим примерам, от 353 wppm до 126, 176 и 120 wppm, содержание серы снижается от 3.74% по весу до 1.297, 1.75 и 1.71% по весу, содержание асфальтенов снижается от 10.18% по весу до 5.64, 5.41 и 5.19% по весу и полное содержание азота снижается от 4,400 wppm до 3,515, 3,990 и 3,740 wppm, для каждого прогона при соответствующих различных объемных скоростях и различной чистоте водорода.

Более того, указанная таблица показывает, что, несмотря на существенное удаление загрязняющих веществ после проведения HDT остатка от перегонки при атмосферном давлении, образование отложений и отстоя, к удивлению, соответствует значению меньше чем 0.05% по весу для трех прогонов во второй стадии реакции; это значение существенно меньше, чем приемлемое предельное значение 0.8% по весу, позволяющее поддерживать непрерывность работы в этом типе процессов.

Таблица 18Свойства использованного и нового HDM катализаторов, примененных в каждой стадии реакцииСвойстваКатализаторИспользованныйНовыйФизические свойстваРазмер, дюймы1/321/32Площадь поверхности, м269.5158Объем пор, см30.270.67Средний диаметр пор, Å147148Распределение пор по размерам, объем. %<50Å2.450.050-100 Å53.9440.0100-250 Å34.052.11250-500 Å4.884.71500-2000 Å4.733.18Химические свойстваМолибден, вес. %3.648.33Никель, вес. %2.782.68Ванадий, вес. %8.64-Натрий, вес. %0.180.037Железо, вес. %0.11-Сера, вес. %17.17-Углерод, вес. %22.59-

Таблица 19Свойства и композиции прошедшего гидрообработку остаткаСвойстваASTM способПрошедший гидрообработку продукт (Стадия II)LHSV, час-10.2840.330.33Чистота водорода, моль. %7575100Удельная плотность, градусов APID-28716.7015.3915.70Всего серы, вес. %D-42941.2971.751.71Всего азота, wppmD-46293,5153,9903,740Асфальтены, вес. %D-32795.645.415.19Металлы, wppmNi+V126176120Отложения и отстой, вес. %D-8470<0.05<0.05<0.05

Эта таблица показывает для каждого прогона, что удельная плотность в градусах Американского нефтяного института возрастает от 9.25 до 16.70, 15.39 и 15.70° API.

Полученные результаты подтверждают, что настоящее изобретение, в трех его предпочтительных воплощениях, при проведении гидрообработки тяжелого углеводорода нефти, за счет комбинаций режима работы с низким давлением, типа реактора и типа сырья для гидрообработки, позволяет удалять существенные количества загрязняющих веществ и совершенно неожиданно снижает образование отложений и отстоя, до уровней существенно меньших, чем приемлемое предельное значение, которое гарантирует непрерывность процесса промышленного производства, что позволяет получить прошедший гидрообработку углеводород с улучшенными свойствами.

Пример 8

Другим специфическим применением способа каталитической гидрообработки тяжелых углеводородов нефти в соответствии с настоящим изобретением является применение, которое было осуществлено при помощи гидрообработки такого же остатка от перегонки при атмосферном давлении, что и в Примере 7, со специфическими свойствами, приведенными в Таблице 16, за счет комбинации режима работы с низким давлением, параметры которого приведены в Таблице 17, каталитической системы в двух стадиях реакции с псевдоожиженным слоем катализатора, и использования в двух стадиях реакции смеси катализатора гидрокрекинга (использованного и нового), в пропорции 70/30% по весу использованного и нового катализатора, со свойствами, представленными в Таблице 18; указанная комбинация демонстрирует существенное снижение образования отложений и отстоя, а также существенное удаление металлов, всей серы, асфальтенов и всего азота, что позволяет получить прошедший гидрообработку углеводород с улучшенными свойствами, показанными в Таблице 20.

В отличие от предыдущего примера в этом специфическом применении изобретения был изменен только тип реактора, использованного в двух стадиях реакции (на реактор с псевдоожиженным слоем катализатора), при поддержании таких же параметров режима работы с низким давлением, что и в предыдущем примере, чтобы определить чувствительность процесса к такому изменению.

В Таблице 20 показано, что после проведения HDT содержание металлов неожиданным образом снизилось, аналогично предыдущему примеру, от 353 wppm до 129, 170 и 150 wppm, содержание серы снизилось от 3.74% по весу до 1.70, 1.85 и 1.76% по весу, содержание асфальтенов снизилось от 10.18% по весу до 4.78, 5.68 и 5.66% по весу и полное содержание азота снизилось от 4,400 wppm до 3,580, 3,650 и 3,610 wppm, для каждого прогона при соответствующих различных объемных скоростях и чистоте водорода.

Таблица 20Свойства и композиции остатка в реакторе с псевдоожиженным слоемСвойстваASTM способПрошедший гидрообработку продукт (Стадии I и II)LHSV, час-10.2840.330.33Чистота водорода, моль. %7575100Удельная плотность, градусов APID-28717.0716.2516.85Всего серы, вес. %D-42941.701.851.76Всего азота, wppmD-46293,5803,6503,610Асфальтены, вес. %D-32794.785.685.66Металлы, wppmNi+V129170150Отложения и отстой, вес. %D-84700.560.470.54Конверсия, объем. %7.89.314.2Композиция, объем. %Фракция IBP-170°С2.52.42.4Фракция 170-360°С23.220.818.4Фракция 360-538°С22.525.831.0Фракция 538°С+51.851.048.2Фракция IBP-538°C+48.249.051.8

Более того, в указанной таблице показано, что, несмотря на существенное удаление загрязняющих веществ после проведения HDT остатка от перегонки при атмосферном давлении, образование отложений и отстоя, к удивлению, соответствует значениям 0.56, 0.47 и 0.54% по весу для трех соответствующих прогонов во второй стадии реакции; эти значения больше, чем в предыдущем примере, но существенно меньше, чем приемлемое предельное значение 0.8% по весу, позволяющее поддерживать непрерывность работы в этом типе процессов.

Эта же таблица показывает для каждого прогона, что удельная плотность в градусах Американского нефтяного института возрастает от 9.25 до 17.07, 16.25 и 16.85° API.

Полученные результаты подтверждают, что настоящее изобретение, в трех его предпочтительных воплощениях, при проведении гидрообработки тяжелого углеводорода нефти, за счет комбинации режима работы с низким давлением, типа реактора и типа сырья для гидрообработки, позволяет удалять существенные количества загрязняющих веществ и совершенно неожиданно снижает образование отложений и отстоя до уровней, существенно меньших, чем приемлемое предельное значение, которое гарантирует непрерывность процесса промышленного производства, что позволяет получить прошедший гидрообработку углеводород с улучшенными свойствами.

Для дополнительного доказательства новизны и изобретательского уровня настоящего изобретения ниже приведены примеры применения, которые поддерживают предшествующие примеры и показывают, что каталитическая гидрообработка тяжелых углеводородов нефти, проводимая в режиме работы, который отличается от предложенного в настоящем изобретении, улучшает свойства сырья и позволяет удалять большие количества загрязняющих веществ, как и в соответствии с настоящим изобретением, однако при существенном образовании отложений и отстоя в продукте, что нарушает непрерывность работы в таких процессах, которая является основной задачей технического развития в этой области.

Пример 9

Этот пример не относится к случаю специфического применения способа каталитической гидрообработки тяжелых углеводородов в соответствии с настоящим изобретением и приведен для того, чтобы показать, что использование режима работы в диапазоне низкого давления в сочетании с высоким отношением водорода к углеводороду (H2/HC), в комбинации с типом реактора и типом сырья, позволяет получать высокие значения конверсии в диапазоне от 50 до 80%, как уже было указано в патентах, приведенных здесь выше для ссылки, а также высокие уровни образования отложений и отстоя.

Для этих целей гидрообработку остатка от вакуумной перегонки проводили в каталитическом реакторе с псевдоожиженным слоем катализатора. Специфические свойства сырья приведены в Таблице 21, а параметры режима работы приведены в Таблице 22.

Как это показано в Таблице 23, после проведения HDT остатка от вакуумной перегонки в реакторе с псевдоожиженным слоем катализатора, образование отложений и отстоя соответствует 1.38% по весу. Это значение отложений и отстоя выше, чем максимальное приемлемое предельное значение 0.80% по весу, позволяющее поддерживать непрерывность работы в этом типе процессов, а также выше, чем полученное во всех предыдущих примерах настоящего изобретения.

Таблица 21Свойства остатка от вакуумной перегонки тяжелой сырой нефтиСвойстваASTM способЗначенияУдельная плотность, градусов APID-2871.87Всего серы, вес. %D-42945.07Всего азота, wppmD-46296,200Ramsbottom углерод, вес. %D-52425.41Асфальтены, вес. %D-327925.46Металлы, wppmNi+V777.9Отложения и отстой, вес. %D48700.0Фракция IBP, объем. %0.0

Таблица 22Режим работы при каталитической гидрообработке остатка от вакуумной перегонки в реакторе с псевдоожиженным слоемРежим работыРеактор с псевдоожиженным слоемТемпература, °С400Давление, кг/см2100LHSV, час-10.25Отношение Н2/НС, нл/л2,671Чистота водорода, моль. %100

Таблица 23Свойства и композиция прошедшего гидрообработку остаткаСвойстваASTM способОстаток гидрообработкиУдельная плотность, градусов APID-28721.19Всего серы, вес. %D-42940.714Всего азота, wppmD-46293,800Асфальтены, вес. %D-32793.67Металлы, wppmNi+V47Отложения и отстой, вес. %D-84701.38Конверсия, объем. %75.2Композиция, объем. %Фракция IBP-170°С6.5Фракция 170-360°С36.4Фракция 360-538°С32.3Фракция 538°C+24.8Фракция IBP-538°C+75.2

Пример 10

Этот пример также не относится к случаю специфического применения способа каталитической гидрообработки тяжелых углеводородов в соответствии с настоящим изобретением и приведен для того, чтобы показать, что использование высоких давлений реакции во время гидрообработка остатка от вакуумной перегонки в каталитическом реакторе с псевдоожиженным слоем катализатора не снижает образование отложений и отстоя. Специфические свойства сырья приведены в Таблице 24, параметры режима работы приведены в Таблице 25 Свойства прошедшего гидрообработку остатка приведены в Таблице 26.

В Таблице 26 показано, что после проведения HDT остатка от вакуумной перегонки в реакторе с псевдоожиженным слоем катализатора образование отложений и отстоя соответствует 1.0% по весу. Это значение отложений и отстоя немного выше, чем максимальное приемлемое предельное значение 0.80% по весу, позволяющее поддерживать непрерывность работы в этом типе процессов, а также выше, чем полученное во всех предыдущих примерах настоящего изобретения.

Таким образом, последние два примера четко показывают, что имеется существенное различие между процессами в соответствии с известным уровнем техники и способом в соответствии с настоящим изобретением, причем следует отметить, что содержание отложений и отстоя в прошедшем гидрообработку углеводороде в известных процессах равно или больше 1% по весу, а в примерах в соответствии с настоящим изобретением ниже 0.65% по весу. В этом отношении следует подчеркнуть, что для поддержания непрерывности работы в процессах гидрообработки тяжелых углеводородов нефти содержание отложений и отстоя не должно превышать максимальное содержание 0.80% по весу.

Таблица 24Свойства остатка от вакуумной перегонкиСвойстваASTM способЗначенияУдельная плотность, градусов APID-2873.73Всего серы, вес. %D-42944.507Всего азота, wppmD-46296,100Conradson углерод, вес. %D-52422.59Асфальтены, вес. %D-327917.75Металлы, wppmNi+V502.6Отложения и отстой, вес. %D48700.0Фракция IBP-538°С, объем. %0.0

Таблица 25Режим работы при каталитической гидрообработке остатка от вакуумной перегонки в реакторе с псевдоожиженным слоемРежим работыРеактор с псевдоожиженным слоемТемпература, °С420Давление, кг/см2185LHSV, час-10.30Отношение Н2/НС, нл/л1,335Чистота водорода, моль. %100

Таблица 26Свойства и композиция прошедшего гидрообработку остаткаСвойстваASTM способОстаток гидрообработкиУдельная плотность градусов APID-28718.0Всего серы, вес. %D-42942.12Всего азота, wppmD-46293.760Асфальтены, вес. %D-32795.58Металлы, wppmN1+V68.4Отложения и отстой, вес. %D-84701.0Конверсия, объем. %71.9Композиция, объем. %Фракция IBP-170°С12.9Фракция 170-360°С26.0Фракция 360-538°С33.0Фракция 538°C+28.1Фракция IBP-538°C+71.9

Похожие патенты RU2339680C2

название год авторы номер документа
ГИДРООБРАБОТКА ТЯЖЕЛОГО УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ В ЗАПОЛНЕННЫХ ЖИДКОСТЬЮ РЕАКТОРАХ 2011
  • Динди, Хасан
  • Мурилло, Луис, Эдуардо
RU2575120C2
СПОСОБ ГИДРОКОНВЕРСИИ В СТАЦИОНАРНОМ СЛОЕ СЫРОЙ НЕФТИ ПОСЛЕ ОТБОРА ИЗ НЕЕ ЛЕГКИХ ФРАКЦИЙ ИЛИ БЕЗ ОТБОРА ПРИ ПОМОЩИ ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМЫХ РЕАКТОРОВ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПРЕДВАРИТЕЛЬНО ОЧИЩЕННОЙ СИНТЕТИЧЕСКОЙ СЫРОЙ НЕФТИ 2010
  • Гибар Изабелль
  • Верстрате Ян
RU2541540C2
Способ конверсии нефтяного сырья, содержащий этап гидрокрекинга в кипящем слое, этап выдерживания и этап отделения осадка, для производства жидкого топлива с низким содержанием осадка 2015
  • Вайсс Вильфрид
  • Барбье Жереми
RU2678764C2
СПОСОБ РАЗДЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ НЕФТЯНОГО СЫРЬЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЖИДКОГО ТОПЛИВА С НИЗКИМ СОДЕРЖАНИЕМ СЕРЫ 2013
  • Вайсс Вильфрид
  • Мажше Жером
RU2660426C2
КОМПЛЕКСНЫЙ СПОСОБ ОБРАБОТКИ НЕФТЯНОГО СЫРЬЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЖИДКОГО ТОПЛИВА С НИЗКИМ СОДЕРЖАНИЕМ СЕРЫ 2013
  • Вайсс Вильфрид
  • Мажше Жером
RU2657898C2
МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ ГИДРОКРЕКИНГ КУБОВОГО ОСТАТКА 2017
  • Мухерджи, Уджал К.
  • Грин, Марвин И.
  • Балдассари, Марио С.
RU2722644C1
СПОСОБ ОБЛАГОРАЖИВАНИЯ ЧАСТИЧНО ПОДВЕРГНУТОГО КОНВЕРСИИ ВАКУУМНОГО ОСТАТКА 2015
  • Мукерджи Уджал К.
  • Балдассари Марио С.
  • Грин Марвин И.
RU2673803C1
СПОСОБ ГИДРОГЕНИЗАЦИОННОГО ОБЛАГОРАЖИВАНИЯ ОСТАТОЧНОГО НЕФТЯНОГО СЫРЬЯ 2019
  • Виноградова Наталья Яковлевна
  • Гуляева Людмила Алексеевна
  • Шмелькова Ольга Ивановна
  • Битиев Георгий Владимирович
  • Красильникова Людмила Александровна
  • Минаев Артем Константинович
  • Минаев Павел Петрович
  • Хамзин Юнир Азаматович
  • Никульшин Павел Анатольевич
RU2737803C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ТЯЖЕЛОГО УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ, ВКЛЮЧАЮЩИЙ СЕЛЕКТИВНУЮ ДЕАСФАЛЬТИЗАЦИЮ С ПОВТОРНЫМ ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДЕАСФАЛЬТИРОВАННОГО МАСЛА 2013
  • Мажше Жером
  • Мердриньяк Изабелль
  • Фенье Фредерик
  • Верстрате Ян
  • Ле Ко Жан-Франсуа
RU2662437C2
СПОСОБ ДВУХФАЗНОЙ ГИДРООБРАБОТКИ КАК ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ОБРАБОТКА ДЛЯ СПОСОБА ТРЕХФАЗНОЙ ГИДРООБРАБОТКИ 2012
  • Динди Хасан
  • Мурилло Луис Эдуардо
  • Та Танх Джия
RU2621043C2

Реферат патента 2008 года СПОСОБ КАТАЛИТИЧЕСКОЙ ГИДРООБРАБОТКИ ТЯЖЕЛЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ НЕФТИ И ПРОДУКТ, ПОЛУЧЕННЫЙ ДАННЫМ СПОСОБОМ

Представленная группа изобретений относится к вариантам двухстадийного способа каталитической гидрообработки углеводородов тяжелой нефти, имеющих высокое содержание металлов, общей серы, асфальтенов и общего азота, содержащих менее 80% по объему дистиллятов, извлеченных при 538°С, и имеющих плотность API ниже 32°. По первому варианту способа на первой стадии проводят гидродеметаллизацию углеводородов и гидрокрекинг асфальтенов, а на второй - гидродесульфурацию и гидроденитрогенерацию углеводородов, при этом обе стадии процесса ведут в реакторе с неподвижным слоем катализатора. Второй вариант способа включает: а) пропускание водорода и углеводородного сырья тяжелой нефти, имеющего удельную массу (плотность) менее 32° API и содержание дистиллятов, извлеченных при 538°С, менее 80% по объему, на первую стадию реакции для гидрообработки указанного сырья, причем указанную первую стадию реакции проводят в реакторе с неподвижным слоем катализатора, содержащим катализатор гидродеметаллизации и обеспечивающим работу под давлением от 40 до 130 кг/см2, при температуре от 320° до 450°С, при объемной скорости (LHSV) от 0.2 до 3.0 час-1, и при отношении водород/углеводород (Н2/НС) от 350 до 1,200 In/I, в результате чего образуются гидрообработанные тяжелые углеводороды; b) пропускание водорода и указанных гидрообработанных тяжелых углеводородов на вторую стадии реакции для гидрообработки в реакторе с неподвижным слоем катализатора, содержащим катализатор гидродесульфурации и обеспечивающим работу под давлением от 40 до 130 кг/см2, при температуре от 320°С до 450°С, при объемной скорости (LHSV) от 0.2 до 3.0 час-1, и при отношении водород/углеводород (Н2/НС) от 350 до 1,200 In/I, причем количество осадков и отстоя, которое образуется в каждой из указанных первой и второй стадий реакции, составляет менее 0.65% от веса гидрообработанных углеводородов. Также одно из изобретений группы относится к продукту, полученному способом по второму варианту. Применение указанного варианта способа позволяет обеспечить высокую степень удаления металлов, серы, азота и асфальтенов, а также ограничивает образование отложений и отстоя, что позволяет получить прошедший гидрообработку продукт с улучшенными свойствами. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 26 табл.,1 ил.

Формула изобретения RU 2 339 680 C2

1. Двухстадийный способ каталитической гидрообработки углеводородов тяжелой нефти, имеющих высокое содержание металлов, общей серы, асфальтенов и общего азота, содержащих менее 80% по объему дистиллятов, извлеченных при 538°С, и имеющих плотность API ниже 32°, при котором на первой стадии проводят гидродеметаллизацию углеводородов и гидрокрекинг асфальтенов, а на второй - гидродесульфурацию и гидроденитрогенерацию углеводородов, отличающийся тем, что обе стадии процесса ведут в реакторе с неподвижным слоем катализатора.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на обеих стадиях используют никель-молибденовый катализатор.3. Способ по п.2, отличающийся тем, что катализатор закреплен на гамма алюминиевой подложке.4. Способ по п.1, в котором обе стадии проводят под давлением от 40 до 130 кг/см2, при температуре от 320 до 450°С, при объемной скорости (LHSV) от 0,2 до 3,0 ч-1, и при отношении водород/углеводород (Н2/НС) от 350 до 1,200 In/I.5. Способ по п.4, в котором первую стадию реакции проводят под давлением от 45 до 90 кг/см2, при температуре от 350 до 450°С, при объемной скорости (LHSV) от 0,2 до 2,0 ч-1, и при отношении водород/углеводород (Н2/НС) от 450 до 1,050 In/I.6. Способ по п.5, при котором образование осадков и отстоя минимизируют до максимального значения 0,65% от веса гидрообработанных углеводородов.7. Способ по п.6, в котором величины преобразования составляют до 70% от объема сырья.8. Способ по п.5, в котором продукт по сравнению с сырьем имеет увеличение API плотности ориентировочно на 15 единиц и увеличение содержания дистиллятов, извлеченных при 538°С, ориентировочно до 50% по объему.9. Двухстадийный способ каталитической гидрообработки углеводородов тяжелой нефти, имеющих высокое содержание металлов, общей серы, асфальтенов и общего азота, включающий

a) пропускание водорода и углеводородного сырья тяжелой нефти, имеющего удельную массу (плотность) менее 32° API и содержание дистиллятов, извлеченных при 538°С, менее 80% по объему, на первую стадию реакции для гидрообработки указанного сырья, причем указанную первую стадию реакции проводят в реакторе с неподвижным слоем катализатора, содержащим катализатор гидродеметаллизации и обеспечивающим работу под давлением от 40 до 130 кг/см2, при температуре от 320 до 450°С, при объемной скорости (LHSV) от 0,2 до 3,0 ч-1, и при отношении водород/углеводород (Н2/НС) от 350 до 1,200 In/I, в результате чего образуется гидрообработанные тяжелые углеводороды;

b) пропускание водорода и указанных гидрообработанных тяжелых углеводородов на вторую стадии реакции для гидрообработки в реакторе с неподвижным слоем катализатора, содержащим катализатор гидродесульфурации, и обеспечивающим работу под давлением от 40 до 130 кг/см2, при температуре от 320 до 450°С, при объемной скорости (LHSV) от 0,2 до 3,0 час-1, и при отношении водород/углеводород (Н2/НС) от 350 до 1,200 In/I, причем количество осадков и отстоя, которое образуется в каждой из указанных первой и второй стадий реакции, составляет менее 0,65% от веса гидрообработанных углеводородов.

10. Продукт, полученный способом по п.9.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2008 года RU2339680C2

US 5591325 A, 01.07.1997
US 5376258 A, 27.12.1994
US 3901792 A, 26.08.1975
US 4657664 A, 14.04.1987
Способ переработки углеводородного сырья 1973
  • Фрэнк Гибберт Адамс
  • Роберт Фрэнсис Андерсон
SU508165A3

RU 2 339 680 C2

Авторы

Анчеита Хуарес Хорхе

Бетанкоурт Ривера Герардо

Маррокин Санчес Густаво Хесус

Сентено Ноласко Гильермо

Муньос Мойя Хосе Антонио Доминго

Алонсо Мартинес Фернандо

Даты

2008-11-27Публикация

2003-07-09Подача