Область техники настоящего изобретения
Настоящее изобретение относится к области переработки углеводородного нефтепродукта, в частности к способу и системе переработки фракционированного нефтепродукта с высоким содержанием ароматических соединений.
Предшествующий уровень техники настоящего изобретения
Высокоэффективная переработка нефтяных остатков представляет собой основную проблему нефтеперерабатывающих предприятий. Основную технологию высокоэффективной переработки нефтяных остатков представляет собой гидрирование нефтяные остатки в неподвижном слое, которое обеспечивает характеристики высокого качества продуктов, технологического развития и т.д.
Однако высокое содержание асфальтенов и металлов в нефтяных остатках представляет собой фактор, который ограничивает продолжительность эксплуатации установки гидрирования нефтяных остатков в неподвижном слое.
В целях решения этой проблемы технология комбинированного процесса гидропереработки и каталитического крекинга (SHF) нефтяных остатков, которую разработал научно-исследовательский институт нефтепереработки (RIPP) компании SINOPEC, и в которой предусмотрена деасфальтизация (деметаллизация) с применением растворителя, представляет собой инновационную технологию производства чистых топливных материалов для транспортных средств из низкосортных остатков вакуумной дистилляции нефти с максимальным выходом и продолжительным периодом эксплуатации. Однако вследствие высокой температуры размягчения обезмасленного асфальтена (DOA) оказываются затруднительными транспортировка и утилизация, что ограничивает распространение технологии SHF.
Новый способ производства продуктов с высоким содержанием пропилена посредством комбинированного гидрирования и глубокого каталитического крекинга (DCC) нефтяных остатков также ограничен воздействием асфальтенов и металлов в составе нефтяных остатков. Гидрированные нефтяные остатки имеют низкое содержание водорода, установка гидрирование нефтяных остатков имеет непродолжительный период эксплуатации, выход пропилена из DCC является низким, и экономическая эффективность комбинированной технологии оказывается ограниченной.
Кроме того, в 2020 году должны были быть введены в действие новые стандарты для низкосернистого судового топлива с содержанием серы, не превышающим 0,5% по массе, и новые стандарты для низкосернистого нефтяного кокса с содержанием серы, не превышающим 3,0% по массе. Технология, позволяющая производить низкосернистое судовое топливо (низкосернистый нефтяной кокс) с обеспечением низкой себестоимости, также представляет собой проблему, для которой в настоящее время требуется неотложное решение.
Таким образом, переработка DOA в материал для производства низкосернистого судового топлива или для производства низкосернистого нефтяного кокса представляет собой техническую проблему, для которой требуется решение.
Краткое раскрытие настоящего изобретения
Цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить новый способ переработки фракционированных нефтепродуктов с высоким содержанием ароматических соединений, который обеспечивает улучшенные результаты гидропереработки и продолжительный период устойчивой эксплуатации устройства даже при пониженных парциальных давлениях водорода, уменьшенных соотношениях водорода и нефтепродуктов и повышенных объемных скоростях.
Для достижения указанной выше цели согласно первому аспекту настоящего изобретения предложен способ переработки фракционированного нефтепродукта с высоким содержанием ароматических соединений, причем в данном способе предусмотрены:
(1) введение фракционированного нефтепродукта с высоким содержанием ароматических соединений в пятую реакционную установку для насыщения водородом и последующего фракционирования с получением первого легкого компонента и первого тяжелого компонента, причем первый легкий компонент и первый тяжелый компонент имеют температуру разделения, составляющую 100-250°С, и содержание ароматических соединений в первом тяжелом компоненте составляет более чем или равняется 20 мас. %;
(2) введение обезмасленного асфальта и содержащего ароматические соединения потока, содержащего первый тяжелый компонент, в установку растворения водорода для смешивания с водородом и введение смешанного материала в первую реакционную установку для реакции гидрирования, причем первая реакционная установка содержит исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений и/или катализатор гидрирования, первая реакционная установка представляет собой установку для реакции жидкофазного гидрирования, исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений представляет собой материал, способный адсорбировать по меньшей мере один металл, выбранный из V, Ni, Fe, Са и Mg, при этом обезмасленный асфальт и содержащий ароматические соединения поток находят применение в таком количественном соотношении, что смешанный исходный материал, который составляют обезмасленный асфальт и содержащий ароматические соединения поток, находится в жидком состоянии при температуре, составляющей не более чем 400°С;
(3) фракционирование жидкофазного продукта из первой реакционной установки с получением второго легкого компонента и второго тяжелого компонента, причем температура разделения для второго легкого компонента и второго тяжелого компонента находится на уровне 240-450°С;
(41) введение второго легкого компонента во вторую реакционную установку для реакции с получением по меньшей мере одного продукта, выбранного из бензинового компонента, дизельного компонента и компонента ВТХ (бензол, толуол, ксилол) исходного материала, причем вторая реакционная установка представляет собой по меньшей мере одну установку, выбранную из группы, которую составляют установка гидрокрекинга, установка каталитического крекинга и установка гидропереработки дизельного топлива с повышением качества; и
(42) введение второго тяжелого компонента в установку замедленного коксования для реакции с получением по меньшей мере одного продукта, выбранного из группы, которую составляют бензин из установки коксования, дизельное топливо из установки коксования, парафиновое масло из установки коксования и низкосернистый нефтяной кокс; или применение второго тяжелого компонента в качестве компонента низкосернистого судового дизельного топлива.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения предложена система переработки фракционированного нефтепродукта с высоким содержанием ароматических соединений, причем в системе содержатся:
третья реакционная установка, для насыщения водородом и фракционирования фракционированного нефтепродукта с высоким содержанием ароматических соединений с получением первого легкого компонента и первого тяжелого компонента;
установка растворения водорода в сообщении с возможностью переноса текучей среды с третьей реакционной установкой для смешивания содержащегося в ней обезмасленного асфальта и содержащего ароматические соединения потока, содержащего первый тяжелый компонент, из третьей реакционной установки с водородом;
первая реакционная установка в сообщении с возможностью переноса текучей среды с установкой растворения водорода, которая представляет собой установку для реакции жидкофазного гидрирования, и находит применение для осуществления в ней реакции гидрирования смешанного материала из установки растворения водорода;
разделительная установка в сообщении с возможностью переноса текучей среды с первой реакционной установкой для фракционирования в ней жидкофазного продукта из первой реакционной установки;
вторая реакционная установка в сообщении с возможностью переноса текучей среды с разделительной установкой для осуществления в ней реакции второго легкого компонента, полученного в разделительной установке, причем вторая реакционная установка представляет собой по меньшей мере одну установку, выбранную из группы, которую составляют установка гидрокрекинга, установка каталитического крекинга, и установка гидропереработки дизельного топлива с повышением качества;
установка замедленного коксования в сообщении с возможностью переноса текучей среды с разделительной установкой для осуществления в ней реакции второго тяжелого компонента, полученного из разделительной установки, с получением по меньшей мере одного продукта, выбранного из группы, которую составляют бензин из установки коксования, дизельное топливо из установки коксования, парафиновое масло из установки коксования, и низкосернистый нефтяной кокс;
выпуск в сообщении с возможностью переноса текучей среды с разделительной установкой, для удаления второго тяжелого компонента, полученного из разделительной установки в качестве фракции низкосернистого судового дизельного топлива из системы.
Когда способ переработки фракционированного нефтепродукта с высоким содержанием ароматических соединений согласно настоящему изобретению находит применение для переработки нефтяных остатков, относительно улучшенный эффект гидропереработки и продолжительный период устойчивой эксплуатации устройства могут быть достигнуты, даже если способ осуществляется при пониженном парциальном давлении водорода, меньшем соотношении водорода и нефтепродукта и повышенной объемной скорости.
Настоящее изобретение оказывается особенно подходящим для гидропереработки остатков атмосферной дистилляции и остатков вакуумной дистилляции, в частности, для гидропереработки низкосортных нефтяных остатков, имеющих высокое содержание металлов, высокое содержание углеродного остатка, высокое содержание конденсированных циклических соединений и высокое содержание азота.
Согласно настоящему изобретению предложены способ гидропереработки обезмасленного асфальта (DOA), который обеспечивает эффективную переработку тяжелого нефтепродукта и позволяет производить бензин и исходные материалы ВТХ, а также система и способ гибкого производства низкосернистого судового топлива и низкосернистого нефтяного кокса.
Краткое описание фигур
На фиг. 1 представлена технологическая схема переработки фракционированного нефтепродукта с высоким содержанием ароматических соединений в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 2 представлена технологическая схема переработки фракционированного нефтепродукта с высоким содержанием ароматических соединений в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.
Описание условных обозначений
1 - Исходный тяжелый нефтепродукт
2 - Установка деасфальтизации с применением растворителя
3 - Деасфальтизированный нефтепродукт
4 - Обезмасленный асфальт
5 - Ароматическое соединение
6 - Смешанный исходный материал
7 - Первая реакционная установка
8 - Второй легкий компонент
9 - Второй тяжелый компонент
10 - Вторая реакционная установка
11 - Установка замедленного коксования
12 - Компонент ВТХ исходного материала
13 - Бензиновый компонент
14 - Дизельный компонент
15 - Бензин из установки коксования
16 - Дизельное топливо из установки коксования
17 - Парафиновое масло из установки коксования
18 - Низкосернистый нефтяной кокс
19 - Разделительная установка
20 - Фракционированный нефтепродукт с высоким содержанием ароматических соединений
21 - Третья реакционная установка
22 - Первый тяжелый компонент
23 - Установка растворения водорода
24- Четвертая реакционная установка
25 - Установка DCC
26 - Пропилен
27 - LCO (легкий рецикловый газойль)
28 - НСО (тяжелый рецикловый газойль)
29 - Суспензия в нефтепродукте.
Подробное раскрытие вариантов осуществления настоящего изобретения
Конечные точки и любые значения диапазонов, которые описаны в настоящем документе, не ограничиваются точными диапазонами или значениями, хотя указанные диапазоны или значения следует понимать как охватывающие значения вблизи указанных диапазонов или значений. Для численных диапазонов все диапазоны между соответствующими конечными точками и значениями индивидуальных точек, а также все индивидуальные точечные значения могут быть скомбинировано с любыми другими значениями с получением одного или нескольких новых численных диапазонов, и такие новые численные диапазоны следует истолковывать как конкретно описанные в настоящем документе.
Как указано выше, согласно первому аспекту настоящего изобретения предложен способ переработки фракционированного нефтепродукта с высоким содержанием ароматических соединений, причем в способе предусмотрены:
(1) введение фракционированного нефтепродукта с высоким содержанием ароматических соединений в пятую реакционную установку для насыщения водородом и последующего фракционирования с получением первого легкого компонента и первого тяжелого компонента, причем первый легкий компонент и первый тяжелый компонент имеют температуру разделения, составляющую 100-250°С, и содержание ароматических соединений в первом тяжелом компоненте составляет более чем или равняется 20 мас. %;
(2) введение обезмасленного асфальта и содержащего ароматические соединения потока, содержащего первый тяжелый компонент, в установку растворения водорода для смешивания с водородом и введение смешанного материала в первую реакционную установку для реакции гидрирования, причем первая реакционная установка содержит исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений и/или катализатор гидрирования, первая реакционная установка представляет собой установку для реакции жидкофазного гидрирования, исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений представляет собой материал, способный адсорбировать по меньшей мере один металл, выбранный из V, Ni, Fe, Са и Mg, при этом обезмасленный асфальт и содержащий ароматические соединения поток находят применение в таком количественном соотношении, что смешанный исходный материал, который составляют обезмасленный асфальт и содержащий ароматические соединения поток, находится в жидком состоянии при температуре, составляющей не более чем 400°С;
(3) фракционирование жидкофазного продукта из первой реакционной установки с получением второго легкого компонента и второго тяжелого компонента, причем температура разделения для второго легкого компонента и второго тяжелого компонента находится на уровне 240-450°С;
(41) введение второго легкого компонента во вторую реакционную установку для реакции с получением по меньшей мере одного продукта, выбранного из бензинового компонента, дизельного компонента и компонента ВТХ исходного материала, причем вторая реакционная установка представляет собой по меньшей мере одну установку, выбранную из группы, которую составляют установка гидрокрекинга, установка каталитического крекинга и установка гидропереработки дизельного топлива с повышением качества; и
(42) введение второго тяжелого компонента в установку замедленного коксования для реакции с получением по меньшей мере одного продукта, выбранного из группы, которую составляют бензин из установки коксования, дизельное топливо из установки коксования, парафиновое масло из установки коксования и низкосернистый нефтяной кокс; или применение второго тяжелого компонента в качестве компонента низкосернистого судового дизельного топлива.
Предпочтительно обезмасленный асфальт и содержащий ароматические соединения поток находят применение в таком количественном соотношении, что смешанный исходный материал, который образуют обезмасленный асфальт и содержащий ароматические соединения поток, находится в жидком состоянии при температуре, составляющей не более чем 280°С. Кроме того, оказывается предпочтительным, что обезмасленный асфальт и содержащий ароматические соединения поток находят применение в таком соотношении, что смешанный исходный материал, который образуют обезмасленный асфальт и содержащий ароматические соединения поток, находится в жидком состоянии при температуре, составляющей не более чем 100°С.
Предпочтительно реакция насыщения водородом, которая осуществляется в третьей реакционной установке, представляет собой частичное насыщение водородом, и особенно предпочтительно, что первый легкий компонент и первый тяжелый компонент имеют температуру разделения, составляющую 180°С.
Предпочтительно установка растворения водорода согласно настоящему изобретению работает в следующих условиях: объемное соотношение поступающего количества водорода и смешанного исходного материала, который составляют обезмасленный асфальт и содержащий ароматические соединения поток (а именно, объемное соотношение водорода и нефтепродукта) составляет 30-200, предпочтительнее 50-150, температура эксплуатации составляет 300-450°С, и давление составляет 2-20 МПа.
В способе согласно настоящему изобретению смешанный материал, получаемый после смешивания с водородом в установке растворения водорода, может поступать в первую реакционную установку в режиме восходящего потока или в режиме нисходящего потока. Предпочтительно смешанный материал, получаемый после смешивания с водородом в установке растворения водорода, поступает в первую реакционную установку в режиме восходящего потока, таким образом, что практически предотвращается возможность того, что водород, растворенный и диспергированный в нефтепродукте, может собираться с образованием крупных пузырьков и выходить в течение реакции. В результате этого реакция гидрирования может быть обеспечена достаточным источником водорода, что приводит к улучшенному эффекту переработки посредством гидрирования, дополнительно сокращая тенденцию к закоксовыванию катализатора, сохраняя повышенную каталитическую активность катализатора и дополнительно увеличивая продолжительность эксплуатации катализатора, а также увеличивая период устойчивой эксплуатации устройства.
Первый легкий компонент предпочтительно поступает в установку каталитического крекинга с образованием низших олефинов. Конкретные технологические условия для поступления первого легкого компонента в установку каталитического крекинга с образованием низших олефинов не ограничены определенным образом согласно настоящему изобретению.
Особенно предпочтительно второй легкий компонент и второй тяжелый компонент имеют температуру разделения, составляющую 350°С.
Предпочтительно на стадии (2) обезмасленный асфальт и содержащий ароматические соединения поток находят применение в таком соотношении, что вязкость при температуре 100°С смешанного исходного материала, который образуют обезмасленный асфальт и содержащий ароматические соединения поток, составляет не более чем 400 мм2/с, предпочтительнее не более чем 200 мм2/с, еще предпочтительнее не более чем 100 мм2/с.
На стадии (2) содержащий ароматические соединения поток дополнительно содержит ароматический углеводород и/или ароматический нефтепродукт, и ароматический нефтепродукт представляет собой по меньшей мере один нефтепродукт, выбранный из группы, которую составляют LCO, НСО, FGO (фракционированный газойль), этиленовая смола, каменноугольная смола, дизельное топливо из установки коксования и парафиновое масло из установки коксования.
Предпочтительно ароматический углеводород представляет собой одно или несколько соединений, в качестве которых выбирают бензол, толуол, ксилол, нафталин, метилнафталин, мультиразветвленный нафталин, ароматический углеводород, содержащий более чем два кольца, и предпочтительно полициклический ароматический углеводород, содержащий не более чем три кольца, или их смесь. Особенно предпочтительно ароматический углеводород представляет собой по меньшей мере один углеводород, выбранный из группы, которую составляют бензол, толуол, ксилол, нафталин, замещенный нафталин, содержащий по меньшей мере одну С1-6-алкильную группу, и трициклические или высшие ароматические углеводороды.
Предпочтительнее содержание ароматических углеводородов во фракционированном нефтепродукте с высоким содержанием ароматических соединений составляет более чем или равняется 20 мас. %, предпочтительно составляет более чем или равняется 25 мас. %, предпочтительно составляет более чем или равняется 40 мас. % и предпочтительнее составляет более чем или равняется 60 мас. %.
Предпочтительно на стадии (2) обезмасленный асфальт получается посредством введения исходного тяжелого нефтепродукта в процесс деасфальтизации с применением растворителя в установке деасфальтизации с применением растворителя.
Предпочтительно в установке деасфальтизации с применением растворителя выход обезмасленного асфальта составляет не более чем 50% по массе, предпочтительнее не более чем 40% по массе и еще предпочтительнее не более чем 30% по массе.
Согласно предпочтительному варианту осуществления на стадии (2), содержащий ароматические соединения поток представляет собой фракционированный нефтепродукт с высоким содержанием ароматических соединений, и массовое соотношение количества обезмасленного асфальта и количества содержащего ароматические соединения потока составляет от 1:10 до 50:10, предпочтительнее от 2:10 до 30:10 и еще предпочтительнее от 3:10 до 15:10.
Предпочтительно в способе согласно настоящему изобретению дополнительно предусмотрено возвращение полученного на стадии (42) дизельного топлива из установки коксования и/или газойля из установки коксования в первую реакционную установку на стадии (1) для насыщения водородом.
Предпочтительно на стадии (1) третья реакционная установка представляет собой по меньшей мере один реактор из реактора с неподвижным слоем, реактора с подвижным слоем и реактора с кипящим слоем.
Предпочтительно третья реакционная установка работает в следующих условиях: температура реакции составляет 200-420°С, давление реакции составляет 2-18 МПа, часовая объемная скорость подачи жидкости составляет 0,3-10 ч-1, и объемное соотношение водорода и нефтепродукта составляет 50-5000. Предпочтительнее третья реакционная установка работает в следующих условиях: температура реакции составляет 220-400°С, давление реакции составляет 2-15 МПа, часовая объемная скорость подачи жидкости составляет 0,3-5 ч-1, и объемное соотношение водорода и нефтепродукта составляет 50-4000.
Предпочтительные варианты осуществления для третьей реакционной установки согласно этому пятому варианту представлены ниже.
Частичное насыщение водородом фракционированного нефтепродукта с высоким содержанием ароматических соединений в присутствии водорода, как правило, осуществляется в следующих условиях: технология частичного насыщения водородом для фракционированного нефтепродукта с высоким содержанием ароматических соединений представляет собой технологию гидропереработки в неподвижном слое/кипящем слое/подвижном слое. Если рассмотреть здесь в качестве примера промышленную технологию гидрирования дизельного топлива или парафинового масла в неподвижном слое, реактор или реакционный слой содержит по меньшей мере катализатор гидроочистки. Катализатор гидроочистки, используемый в частичном насыщении водородом фракционированного нефтепродукта с высоким содержанием ароматических соединений, предпочтительно проявляет высокую или умеренную активность насыщения водородом, что предотвращает дополнительное насыщение структуры типа тетралина до структуры декагидронафталина или циклоалкана с меньшей способностью в качестве донора водорода. Для указанных катализаторов, как правило, пористый огнеупорный неорганический оксид, такой как оксид алюминия или молекулярное сито находит применение в качестве носителя, а оксид или сульфид металла из группы VIB и/или группы VIII, такого как W, Mo, Со, Ni и т.д., находит применение в качестве активного компонента, и необязательно добавляют другие разнообразные вспомогательные компоненты, такие как элементы Р, Si, F, В и т.д., например, в составе катализаторов предварительной обработки серии RS, разработанных институтом RIPP. Катализатор серии RS представляет собой катализатор NiMo.
Особенно предпочтительно первая реакционная установка представляет собой реактор жидкофазного гидрирования нефтяных остатков.
Предпочтительно на стадии (2), первая реакционная установка работает в следующих условиях: температура реакции составляет 260-500°С, давление реакции составляет 2,0-20,0 МПа, объемное соотношение возвращаемого нефтепродукта и непереработанного нефтепродукта на впуске первой реакционной установки составляет 0,1:1-15:1, и часовая объемная скорость подачи жидкости составляет 0,1-1,5 ч-1. Объемную часовую скорость подачи жидкости и давление реакции выбирают согласно природе материалов, подлежащих переработке и желательной степени переработки и очистки. Смешанный исходный материал, который составляют обезмасленный асфальт и содержащий ароматические соединения поток, может поступать сверху в реактор первой реакционной установки после смешивания с водородом, проходя через слой катализатора сверху вниз; или катализатор поступает снизу в реактор первой реакционной установки, проходя через слой катализатора снизу вверх.
Предпочтительно на стадии (2) исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений содержит носитель и компонент активного элемента, который нанесен на носитель, причем носитель представляет собой по меньшей мере один материал выбранный из группы, которую составляют гидроксид алюминия, оксид алюминия и диоксид кремния, и компонент активного элемента представляет собой по меньшей мере один элемент-металл, выбранный из группы, которую составляют металлы группы VIB и группы VIII. Предпочтительнее активный компонент в исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений представляет собой оксид и/или сульфид элемента-металла, выбранного из металлов группы VIB и группы VIII.
Предпочтительно на стадии (2) у исходного материала с высоким содержанием минеральных соединений потеря массы при прокаливании составляет не менее чем 3 мас. %, удельная площадь поверхности составляет не менее чем 80 м2/г, и абсорбция воды составляет не менее чем 0,9 г/г. Потеря массы при прокаливании означает процентное уменьшение массы исходного материала с высоким содержанием минеральных соединений в результате термической обработки при температуре 600°С в течение 2 часов по сравнению с массой до термической обработки; и абсорбция воды означает процентное увеличение массы исходного материала с высоким содержанием минеральных соединений в результате выдерживания в воде в течение получаса при комнатной температуре (например, 25°С) по сравнению с массой до выдерживания.
Согласно предпочтительному варианту осуществления на стадии (2) в первую реакционную установку последовательно поступают, в соответствии с направлением потока реагирующих веществ, первый исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений и второй исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений, причем у второго исходного материала с высоким содержанием минеральных соединений потеря массы при прокаливании является такой же или составляет более чем у первого исходного материала с высоким содержанием минеральных соединений.
Кроме того, согласно описанному выше предпочтительному варианту осуществления оказывается предпочтительным, что первый исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений имеет потерю массы при прокаливании, составляющую от 3 до 15 мас. %, и второй исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений имеет потерю массы при прокаливании, составляющую не менее чем 15 мас. %.
Кроме того, согласно описанному выше предпочтительному варианту осуществления оказывается предпочтительным, что первый исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений и второй исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений вводятся в объемном соотношении, составляющем от 5:95 до 95:5.
Катализатор гидрирования согласно настоящему изобретению может представлять собой ранжированное сочетание различных катализаторов, и предпочтительно катализатор гидрирования представляет собой катализатор, способный по меньшей мере катализировать реакции гидродеметаллизации и гидродесульфуризации.
Согласно настоящему изобретению конкретный тип катализатора, который способен катализировать реакцию гидродеметаллизации, реакцию гидродесульфуризации, реакцию гидродеасфальтизации и реакцию гидродекарбонизации, не ограничивается определенным образом, и для этих целей может находить применение катализатор, способный катализировать перечисленные выше реакции и традиционно используемый в технике.
В катализаторе гидрирования согласно настоящему изобретению могут, например, находить применение пористый огнеупорный неорганический оксид в качестве носителя, оксид или сульфид металла из группы VIB и/или группы VIII в качестве активного компонента, и при этом может быть необязательно добавлено вспомогательное вещество.
Предпочтительно после того, как первая реакционная установка согласно настоящему изобретению находится в эксплуатации в течение продолжительного периода времени, исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений перерабатывается в имеющий высокое содержание ванадия материал, и содержание ванадия в имеющем высокое содержание ванадия материале составляет не менее чем 10% по массе; особенно предпочтительно имеющий высокое содержание ванадия материал исходный материал перерабатывается в имеющий высокое содержание ванадия материал, в котором содержание ванадия составляет 20 мас. % или более, и из которого может быть путем непосредственной очистки выделен имеющий высокую стоимость V2O5.
Предпочтительные варианты осуществления для первой реакционной установки согласно настоящему изобретению представлены ниже.
Технология гидропереработки исходного материала, которая осуществляется в первой реакционной установке согласно настоящему изобретению, представляет собой технологию жидкофазной гидропереработки, причем реактор или реакционный каталитический слой содержит по меньшей мере исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений и/или катализатор гидрирования, и исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений, главным образом, составляют два компонента: носитель, имеющий высокую способность адсорбции ванадийсодержащих органических соединений, присутствующих в нефтепродукте, и активный компонент, выполняющий функцию активного гидрирования. Носитель получают, главным образом, посредством экструзии, формования и высушивания диоксида кремния, гидроксида алюминия или смеси гидроксида алюминия и оксида алюминия. Поверхность носителя имеет высокое содержание гидроксильных групп. Носитель имеет высокую способность адсорбции ванадийсодержащих органических соединений, присутствующих в нефтепродукте. Носитель имеет потерю массы при прокаливании, составляющую не менее чем 5 мас. % после прокаливания при температуре 600°С в течение 2 часов. Активный компонент содержит, главным образом оксиды или сульфиды металлов группы VIB и/или группы VIII, таких как W, Mo, Со, Ni и т.п.
Катализатор гидрирования, присутствующий согласно вышеупомянутому предпочтительному варианту осуществления, как правило, представляет собой катализатор гидрирования тяжелых остатков, и катализатор гидрирования тяжелых остатков представляет собой комбинированный катализатор, выполняющий функции гидродеметаллизации, гидродесульфуризации, гидродекарбонизации тяжелых остатков и т.п. Для указанных катализаторов, как правило, пористый огнеупорный неорганический оксид, такой как оксид алюминия, находит применение в качестве носителя, оксид или сульфид металла из группы VIB и/или группы VIII, такой как W, Mo, Со, Ni и т.п., находит применение в качестве активного компонента, и при этом могут быть необязательно добавлены другие разнообразные вспомогательные компоненты, такие как элементы Р, Si, F, В и т.п., такие как содержащие тяжелые металлы катализаторы серий RDM и RCS, катализаторы гидродеметаллизации и катализаторы десульфуризации нефтяных остатков, разработанные институтом RIPP. В настоящее время в технологии жидкофазного гидрирования нефтяных остатков часто используют совместно множество катализаторов. Согласно настоящему изобретению предпочтительно находят применение исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений, катализатор гидродеметаллизации и десульфуризации и катализатор гидродесульфуризации, которые, как правило, вводят в такой последовательности, что с исходным материалом последовательно вступают в контакт исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений, катализатор гидродеметаллизации и десульфуризации и катализатор гидродесульфуризации. Разумеется, существуют технологии введения указанных катализаторов в смеси.
Согласно предпочтительному варианту осуществления на стадии (41) вторая реакционная установка представляет собой установку гидрокрекинга, которая работает в следующих условиях: температура реакции составляет 360-420°С, давление реакции составляет 10,0-18,0 МПа, объемное соотношение водорода и нефтепродукта составляет 600-2000, и объемная часовая скорость подачи жидкости составляет 1,0-3,0 ч-1.
Предпочтительно в установку гидрокрекинга вводят по меньшей мере один катализатор гидропереработки и по меньшей мере один катализатор гидрокрекинга.
Предпочтительно установка гидрокрекинга представляет собой установку гидрокрекинга с неподвижным слоем.
Когда вторая реакционная установка представляет собой установку гидрокрекинга, предпочтительные варианты осуществления во второй реакционной установке согласно настоящему изобретению представлены ниже.
На стадии (41), второй легкий компонент вводят во вторую реакционную установку для реакции, применение неподвижный слой гидрокрекинг технология. Если рассматривать в качестве примера традиционную промышленную технологию гидрокрекинга парафинового масла с применением неподвижного слоя, то реактор или реакционный каталитический слой содержит по меньшей мере два катализатора гидрокрекинга, а именно, катализатор предварительной обработки и катализатор гидрокрекинга. Поскольку материал, получаемый в результате жидкофазной гидропереработки с последующим фракционированием, имеет высокое содержание металла, серы и азота и высокое значение углеродного остатка, катализатор предварительной обработки предпочтительно проявляет высокую активность в реакциях деметаллизации, а также хорошую активность в реакциях десульфуризации и денитрификации, таким образом, что обеспечивается активность последующего катализатора гидрокрекинга. Катализатор гидрокрекинга предпочтительно проявляет хорошую активность гидрокрекинга и высокую активность в отношении переработки вакуумного газойля (VGO) и гидродесульфуризации (HDS). Для указанных катализаторов, как правило, пористый огнеупорный неорганический оксид, такой как оксид алюминия или молекулярное сито, находит применение в качестве носителя, оксид или сульфид металла из группы VIB и/или группы VIII, такого как W, Mo, Со, Ni и т.п., находит применение в качестве активного компонента, и при этом могут быть необязательно добавлены другие разнообразные вспомогательные компоненты, такие как элементы Р, Si, F, В и т.п., в такие катализаторы, как катализаторы предварительной обработки серии RS и катализаторы гидрокрекинга серии RHC, разработанные институтом RIPP. Катализатор серии RS представляет собой катализатор NiW, и катализатор серии RHC представляет собой катализатор NiMo на основе молекулярного сита.
Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления на стадии (41) вторая реакционная установка представляет собой установку каталитического крекинга, и установка каталитического крекинга представляет собой установку каталитического крекинга в псевдоожиженном слое (FCC).
Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления технология, используемая для каталитического крекинга второго легкого компонента, представляет собой технологию каталитического крекинга в псевдоожиженном слое (FCC), предпочтительно технологию переработки легкого рециклового газойля в ароматические соединения и бензин (LTAG), разработанную институтом RIPP, и при этом производятся, главным образом, бензиновые фракции и сжиженный газ.
Предпочтительно установка каталитического крекинга в псевдоожиженном слое работает в следующих условиях: температура реакции составляет 500-600°С, соотношение катализатора и нефтепродукта составляет 3-12, и продолжительность пребывания составляет 0,6-6 с.
Соотношение катализатора и нефтепродукта согласно настоящему изобретению представляет собой массовое соотношение катализатора и нефтепродукта, если не указано иное условие.
Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления на стадии (41) вторая реакционная установка представляет собой установку гидрирования дизельного топлива с повышением качества, которая работает в следующих условиях: температура реакции составляет 330-420°С, давление реакции составляет 5,0-18,0 МПа, объемное соотношение водорода и нефтепродукта составляет 500-2000, и объемная часовая скорость подачи жидкости составляет 0,3-3,0 ч-1.
Предпочтительно в установку гидрирования дизельного топлива с повышением качества вводят по меньшей мере один катализатор гидрирования дизельного топлива с повышением качества.
Катализатор гидрирования дизельного топлива с повышением качества может представлять собой катализатор предварительной обработки серии RS и катализатор гидрокрекинга дизельного топлива серии RHC-100, которые разработаны институтом RIPP.
Согласно предпочтительному варианту осуществления на стадии (42), второй тяжелый компонент вводят в установку замедленного коксования для реакции с получением по меньшей мере одного продукта, выбранного из бензина из установки коксования, дизельного топлива из установки коксования, парафинового масла из установки коксования и низкосернистого нефтяного кокса, причем установка замедленного коксования работает в следующих условиях: температура реакции составляет 440-520°С, и продолжительность пребывания составляет 0,1-4 ч.
Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления на стадии (42) содержание серы второго тяжелого компонента составляет не более чем 1,8 мас. %, второй тяжелый компонент вводят в установку замедленного коксования для реакции с получением низкосернистого нефтяного кокса. Предпочтительнее содержание серы низкосернистого нефтяного кокса составляет не более чем 3 мас. %.
Предпочтительно на стадии (42) второй тяжелый компонент находит применение в качестве низкосернистого компонента судового дизельного топлива, и условия регулируют таким образом, что содержание серы низкосернистого компонента судового дизельного топлива составляет не более чем 0,5 мас. %.
Согласно настоящему изобретению, конкретная операция деасфальтизирующей переработки с применением растворителя не ограничивается определенным образом, и может находить применение традиционный процесс деасфальтизации с применением растворителя. Технологические параметры процесса деасфальтизации с применением растворителя проиллюстрированы в примерах настоящего изобретения, которые специалисты в данной области техники не должны рассматривать в качестве ограничивающих настоящее изобретение.
Способ согласно настоящему изобретению является подходящим для гидропереработки остатков атмосферной дистилляции и остатки вакуумной дистилляции, в частности, для гидропереработки низкосортных нефтяных остатков, имеющих высокое содержание металлов (Ni+V>150 мкг/г, в частности, Ni+V>200 мкг/г), высокое содержание углеродного остатка (массовая доля углеродного остатка >17%, в частности, массовая доля углеродного остатка >20%) и высокое содержание конденсированных циклических соединений.
Как указано выше, согласно второму аспекту настоящего изобретения предложена система переработки фракционированного нефтепродукта с высоким содержанием ароматических соединений, причем в системе содержатся:
третья реакционная установка, для насыщения водородом и фракционирования фракционированного нефтепродукта с высоким содержанием ароматических соединений с получением первого легкого компонента и первого тяжелого компонента;
установка растворения водорода в сообщении с возможностью переноса текучей среды с третьей реакционной установкой для смешивания содержащегося в ней обезмасленного асфальта и содержащего ароматические соединения потока, содержащего первый тяжелый компонент, из третьей реакционной установки с водородом;
первая реакционная установка в сообщении с возможностью переноса текучей среды с установкой растворения водорода, которая представляет собой установку для реакции жидкофазного гидрирования и находит применение для осуществления в ней реакции гидрирования смешанного материала из установки растворения водорода;
разделительная установка в сообщении с возможностью переноса текучей среды с первой реакционной установкой для фракционирования в ней жидкофазного продукта из первой реакционной установки;
вторая реакционная установка в сообщении с возможностью переноса текучей среды с разделительной установкой для осуществления в ней реакции второго легкого компонента, полученного в разделительной установке, причем вторая реакционная установка представляет собой по меньшей мере одну установку, выбранную из группы, которую составляют установка гидрокрекинга, установка каталитического крекинга, и установка гидропереработки дизельного топлива с повышением качества;
установка замедленного коксования в сообщении с возможностью переноса текучей среды с разделительной установкой для осуществления в ней реакции второго тяжелого компонента, полученного из разделительной установки, с получением по меньшей мере одного продукта, выбранного из группы, которую составляют бензин из установки коксования, дизельное топливо из установки коксования, парафиновое масло из установки коксования, и низкосернистый нефтяной кокс;
выпуск в сообщении с возможностью переноса текучей среды с разделительной установкой, для удаления второго тяжелого компонента, полученного из разделительной установки в качестве фракции низкосернистого судового дизельного топлива из системы.
Предпочтительно установка замедленного коксования находится в сообщении с возможностью переноса текучей среды с установкой растворения водорода для возвращения газойля из установки коксования и/или газойля из установки коксования, полученного в установке замедленного коксования в первую реакционную установку.
Предпочтительно система дополнительно содержит установку деасфальтизации с применением растворителя в сообщении с возможностью переноса текучей среды с установкой растворения водорода, которая находит применение для деасфальтизации с применением растворителя содержащегося в ней исходного тяжелого нефтепродукта и введения деасфальтизированного асфальта, полученного после деасфальтизации с применением растворителя в установку растворения водорода.
Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения в системе вторая реакционная установка представляет собой установку гидрокрекинга.
Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения в системе вторая реакционная установка представляет собой установку каталитического крекинга, и установка каталитического крекинга представляет собой установку каталитического крекинга в псевдоожиженном слое.
Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения в системе вторая реакционная установка представляет собой установку гидропереработки дизельного топлива с повышением качества.
Кроме того, согласно настоящему изобретению предложен первый вариант осуществления способа, причем в этом способе дополнительно предусмотрены:
(11) введение тяжелого непереработанного нефтепродукта в установку деасфальтизации с применением растворителя для деасфальтизирующей переработки с применением растворителя с получением обезмасленного асфальта и деасфальтизированного нефтепродукта;
(12) введение деасфальтизированного нефтепродукта в четвертую установку гидрирования для реакции гидрирования, и введение жидкофазного выходящего потока, полученного в четвертой установке гидрирования, в установку DCC для реакции с получением пропилена, LCO, НСО и суспензии в нефтепродукте, причем четвертая установка гидрирования представляет собой установку гидрирования в неподвижном слое;
(1) применение фракционированного нефтепродукта с высоким содержанием ароматических соединений, содержащего LCO и/или НСО, из установки DCC в качестве фракционированного нефтепродукта с высоким содержанием ароматических соединений на стадии (1).
Согласно этому первому варианту осуществления настоящего изобретения предпочтительно в способе дополнительно предусмотрено возвращение полученного на стадии (42) дизельного топлива из установки коксования и/или газойля из установки коксования в третью реакционную установку для насыщения водородом.
Предпочтительно на стадии (12) четвертая реакционная установка работает в следующих условиях: температура реакции составляет 280-400°С, давление реакции составляет 6,0-14,0 МПа, объемное соотношение водорода и нефтепродукта составляет 600-1200, и часовая объемная скорость подачи жидкости составляет 0,3-2,0 ч-1.
Предпочтительно на стадии (12) в четвертую реакционную установку загружают по меньшей мере два катализатора гидрирования. Предпочтительнее на стадии (12) катализатор гидрирования представляет собой катализатор, способный катализировать по меньшей мере одну реакцию, выбранную из группы, которую составляют реакция гидродеметаллизации, реакция гидродесульфуризации и реакция гидродекарбонизации. Катализатор гидрирования, как правило, нанесен на пористый огнеупорный неорганический оксид, такой как оксид алюминия. Особенно предпочтительно на стадии (12) катализатор гидрирования содержит оксид алюминия в качестве носителя и элемент-металл из группы VIB и/или группы VIII в качестве компонента активного элемента, и необязательно также присутствует по меньшей мере один вспомогательный элемент, выбранный из Р, Si, F и В. В катализаторе гидрирования элементы-металлы из группы VIB и группы VIII могут представлять собой, например, W, Mo, Со, Ni и т.д. В катализаторе гидрирования активный компонент может представлять собой оксид и/или сульфид вышеупомянутого компонента активного элемента.
Предпочтительные варианты осуществления для четвертой реакционной установки согласно настоящему изобретению представлены ниже
Условия третей установки гидрирования деасфальтизированного нефтепродукта (DAO) в присутствии водорода, как правило, определены следующим образом: технология гидропереработки DAO представляет собой технологию гидропереработки в неподвижном слое. Если рассмотреть в качестве примера существующую промышленную технологию гидрирования тяжелых нефтепродуктов и нефтяных остатков в неподвижном слое, реактор или реакционный каталитический слой содержит по меньшей мере два катализатора гидрирования, и катализатор гидрирования тяжелых нефтепродуктов и нефтяных остатков представляет собой комбинированный катализатор, осуществляющий функции гидродеметаллизации, гидродесульфуризации, гидроденитрификации, гидродекарбонизации и т.п. в отношении как тяжелых нефтепродуктов так и нефтяных остатков. Для указанных катализаторов, как правило, пористый огнеупорный неорганический оксид, такой как оксид алюминия находит применение в качестве носителя, оксид или сульфид металла из группы VIB и/или группы VIII, такого как W, Мо, Со, Ni и т.п., находит применение в качестве активного компонента, а также необязательно добавляют другие разнообразные вспомогательные компоненты, такие как элементы Р, Si, F, В и т.п., в состав разработанных институтом RIPP катализаторов, таких как катализаторы на основе тяжелых металлов серий RDM и RCS, катализаторов гидродеметаллизации нефтяных остатков и катализаторов десульфуризации. В настоящее время в технологии гидрирования нефтяных остатков в неподвижном слое часто находит совместное применение множество катализаторов. Катализатор гидродеметаллизации, катализатор гидродесульфуризации и катализатор гидроденитрификации находят применение, как правило, в такой последовательности загрузки, в которой с непереработанным нефтепродуктом последовательно вступают в контакт катализатор гидродеметаллизации, катализатор гидродесульфуризации и катализатор гидроденитрификации, и при этом иногда один или два катализатора отсутствуют в зависимости от конкретной ситуации. Например, загружают только катализатор гидродеметаллизации и катализатор гидродесульфуризации, но не загружают катализатор гидроденитрификации. Разумеется, существует технология загрузки указанных катализаторов в форме смеси.
Способ переработки фракционированного нефтепродукта с высоким содержанием ароматических соединений согласно настоящему изобретению далее описан более подробно со ссылкой на фиг. 1 и 2.
Как проиллюстрировано на фиг. 1, фракционированный нефтепродукт с высоким содержанием ароматических соединений 20 поступает в третью реакционную установку 21 для насыщения водородом и последующего фракционирования с получением первого легкого компонента и первого тяжелого компонента 22; и исходный тяжелый нефтепродукт 1 поступает в установку деасфальтизации с применением растворителя 2 для деасфальтизирующей переработки с применением растворителя с получением обезмасленного асфальта 4 и деасфальтизированного нефтепродукта 3; обезмасленный асфальт 4 и содержащий ароматические соединения поток, содержащий первый тяжелый компонент 22, смешиваются с образованием смешанного исходного материала 6, который смешивается с водородом в установке растворения водорода 23, и полученный смешанный материал поступает в первую реакционную установку 7 для реакции гидрирования, причем содержащий ароматические соединения поток предпочтительно содержит также ароматические углеводороды 5 из внешнего источника, и при этом первая реакционная установка содержит исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений и катализатор гидрирования, способный катализировать по меньшей мере одну реакцию, выбранную из реакции гидродеметаллизации, реакции гидродесульфуризации, реакции гидродеасфальтизации и реакции гидродекарбонизации, и первая реакционная установка представляет собой установку для реакции жидкофазного гидрирования; жидкофазный продукт из первой реакционной установки 7 поступает в разделительную установку 19 для фракционирования с получением второго легкого компонента 8 и второго тяжелого компонента 9, при этом второй легкий компонент и второй тяжелый компонент имеют температуру разделения, составляющую 240-450°С; второй легкий компонент 8 поступает во вторую реакционную установку 10 для реакции с получением по меньшей мере одного продукта, выбранного из бензинового компонента 13, компонента ВТХ исходного материала 12 и дизельного компонента 14, при этом вторая реакционная установка представляет собой по меньшей мере одну установку, выбранную из установки гидрокрекинга, установки каталитического крекинга и установки гидрирования дизельного топлива с повышением качества; и второй тяжелый компонент 9 поступает в установку замедленного коксования 11 для реакции с получением по меньшей мере одного продукта, выбранного из группы, которую составляют бензин из установки коксования 15, дизельное топливо из установки коксования 16, парафиновое масло из установки коксования 17 и низкосернистый нефтяной кокс 18; или второй тяжелый компонент 9 находит применение в качестве низкосернистого компонента судового дизельного топлива.
Как проиллюстрировано на фиг. 2, исходный тяжелый нефтепродукт 1 поступает в установку деасфальтизации с применением растворителя 2 для деасфальтизирующей переработки с применением растворителя с получением обезмасленного асфальта 4 и деасфальтизированного нефтепродукта 3; деасфальтизированный нефтепродукт 3 поступает в четвертую реакционную установку 24 для реакции гидрирования, и жидкофазный выходящий поток, полученный в четвертой реакционной установке 24, поступает в установку DCC 25 для реакции с получением пропилена 26, LCO 27, НСО 28 и суспензии в нефтепродукте 29; фракционированный нефтепродукт с высоким содержанием ароматических соединений 20, содержащий LCO 27 и/или НСО 28, из установки DCC поступает в третью реакционную установку 21 для насыщения водородом с последующим фракционированием и получением первого тяжелого компонента 22 и первого легкого компонента; смешанный исходный материал 6, который составляют обезмасленный асфальт 4 и содержащий ароматические соединения поток, содержащий первый тяжелый компонент, 22, поступает в первую реакционную установку 7 для реакции гидрирования, и содержащий ароматические соединения поток предпочтительно содержит также ароматические углеводороды 5 из внешнего источника, при этом первая реакционная установка 7 содержит исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений и катализатор гидрирования, способный катализировать по меньшей мере одну реакцию, выбранную из реакции гидродеметаллизации, реакции гидродесульфуризации, реакции гидродеасфальтизации и реакции гидродекарбонизации; жидкофазный продукт из первой реакционной установки 7 поступает в разделительную установку 19 для фракционирования с получением второго легкого компонента 8 и второго тяжелого компонента 9; второй легкий компонент 8 поступает во вторую реакционную установку 10 для реакции с получением по меньшей мере одного продукта, выбранного из группы, которую составляют бензиновый компонент 13, компонент ВТХ исходного материала 12, дизельный компонент 14, или второй легкий компонент 8 возвращается в установку DCC 25; и второй тяжелый компонент 9 поступает в установку замедленного коксования 11 для реакции с получением по меньшей мере одного продукта, выбранного из группы, которую составляют бензин из установки коксования 15, дизельное топливо из установки коксования 16, парафиновое масло из установки коксования 17 и низкосернистый нефтяной кокс 18; или второй тяжелый компонент 9 находит применение в качестве низкосернистого компонента судового дизельного топлива.
Технология согласно настоящему изобретению обеспечивает эффективную переработку тяжелых нефтепродуктов и способна производит бензин и исходные материалы ВТХ, а также обеспечивает систему и способ гибкого производства низкосернистого судового топлива и низкосернистого нефтяного кокса.
По сравнению с предшествующим уровнем техники в настоящем изобретении предпочтительно предусмотрено эффективное сочетание процессов, таких как гидрирование нефтяных остатков, гидрокрекинг или каталитический крекинг, таким образом, что низкосортный DOA перерабатывается в компонент низкосернистого судового топлива и исходный материал низкосернистого нефтяного кокса, которые удовлетворяют требованиям защиты окружающей среды, и в результате этого осуществляется высокая эффективность, защита окружающей среды и полная утилизация тяжелых нефтяных ресурсов.
Кроме того, технология, предложенная согласно настоящему изобретению, может обеспечивать эффективную переработку DOA в реакторе жидкофазного гидрирования остатков и позволяет производить бензиновую фракцию и исходный материал ВТХ, а также может обеспечивать исходный материал для производства низкосернистого судового топлива и низкосернистых коксовых продуктов.
Далее настоящее изобретение будет подробно описано посредством примеров. Следующие примеры были осуществлены с применением технологической схемы, проиллюстрированной на фиг. 1, если не указано иное условие. Если не указаны конкретные условия, данные примеры имеют следующие общие признаки.
Результаты в таблицах I-3 и II-4 в следующих примерах представляют собой, если не указаны конкретные условия, средние значения результатов, полученных при исследовании с отбором образцов через каждые 25 часов в процессе непрерывной эксплуатации оборудования в течение 100 часов.
Эксперименты по насыщению посредством частичного гидрирования фракции с высоким содержанием ароматических соединений были осуществлены с применением среднего по размеру устройства гидропереработки дизельного топлива в неподвижном слое, и полный объем реактора составлял 200 мл. В следующих примерах катализатор гидрирования и материалы, используемые для частичного насыщения водородом фракционированного нефтепродукта с высоким содержанием ароматических соединений, представляли собой разработанные институтом RIPP катализаторы гидрирования серии RS-2100.
Жидкофазный поток, полученный в результате насыщения посредством частичного гидрирования, фракционировали с получением первого легкого компонента и первого тяжелого компонента, имеющих температуру разделения 180°С, причем первый тяжелый компонент и DOA составляли смешанный исходный материал. Смешанный исходный материал подвергали исследованию в реакции гидрирования с применением среднего по размеру устройства жидкофазной гидропереработки тяжелых нефтепродуктов, и при этом полный объем реактора составлял 200 мл. В следующих примерах катализатор гидрирования и материал используемый в первой реакционной установке представляли собой разработанный институтом RIPP защитный катализатор RG-30B, исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений 1, исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений 2, переходный катализатор деметаллизации и десульфуризации нефтяных остатков RDM-33B и катализатор десульфуризации RCS-31, которые были разработаны и исследованы научно-исследовательским институтом нефтехимической технологии. Согласно направлению потока реагирующих веществ были последовательно загружены защитный катализатор гидрирования, исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений 1, исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений 2, катализатор десульфуризации и гидродеметаллизации и катализатор гидродесульфуризации. В первой реакционной установке соотношение катализаторов при загрузке было определено следующим образом: RG-30B: исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений 1: исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений 2: RDM-33B: RCS-31=6:30:30:14:20 по объему.
Вторая реакционная установка представляла собой устройство гидрокрекинга в неподвижном слое, и используемые катализаторы представляли собой катализатор очистки RS-2100 и катализатор гидрокрекинга RHC-131, разработанные институтом RIPP. Установка гидрокрекинга с неподвижным слоем работала в следующих условиях: температура реакции для секции очистки составляла 370°С, температура реакции для секции крекинга составляла 385°С, давление реакции составляло 10 МПа, объемная часовая скорость подачи жидкости составляла 2,0 ч-1, и объемное соотношение водорода и нефтепродукта составляло 1200:1.
Пример А
Для получения исходного материала с высоким содержанием минеральных соединений 1 использовали 2000 г пседобемита RPB110, изготовленного отделением Changling компании Sinopec Catalyst Co., Ltd., из которого 1000 г обрабатывали при температуре 550°С в течение 2 часов с получением приблизительно 700 г оксида алюминия; приблизительно 700 г оксида алюминия и остальные 1000 г пседобемита тщательно перемешивали, затем добавляли 40 г порошка сесбании и 20 г лимонной кислоты, добавляли 2200 г деионизированной воды, и смесь перемешивали и экструдировали, получая полоски для формования, высушивали при температуре 300°С в течение 3 часов с получением приблизительно 1730 г носителя, в который добавляли 2100 мл раствора, содержащего Мо и Ni, для пропитывания до насыщения, при этом содержание Мо в растворе составляло 5,5 мас. % в пересчете на МоО3, содержание Ni составляло 1,5 мас. % в пересчете на NiO, и после пропитывание в течение получаса обрабатывали при температуре 180°С в течение 4 часов с получением исходного материала с высоким содержанием минеральных соединений 1, причем соответствующие свойства представлены в таблице I-6.
Для получения исходного материала с высоким содержанием минеральных соединений 2 использовали 2000 г пседобемита RPB220, изготовленного отделением Changling компании Sinopec Catalyst Co., Ltd., добавляли 30 г порошка сесбании и 30 г лимонной кислоты, добавляли 2400 г деионизированной воды, и смесь перемешивали и экструдировали, получая полоски для формования, высушивали при температуре 120°С в течение 5 часов с получением приблизительно 2040 г носителя, в который добавляли 2200 мл раствора, содержащего Мо и Ni, для пропитывания до насыщения, при этом содержание Мо в растворе составляло 7,5 мас. % в пересчете на МоО3, содержание Ni составляло 1,7 мас. % в пересчете на NiO, и после пропитывание в течение получаса, обрабатывали при температуре 200°С в течение 3 часов с получением исходного материала с высоким содержанием минеральных соединений 2, причем соответствующие свойства представлены в таблице I-6.
Для получения исходного материала с высоким содержанием минеральных соединений 3 использовали 2000 г имеющегося в продаже диоксида кремния, добавляли 30 г порошка сесбании и 30 г гидроксида натрия, добавляли 2400 г деионизированной воды, и смесь перемешивали и экструдировали, получая полоски для формования, высушивали при температуре 120°С в течение 5 часов с получением носителя, в который добавляли 2200 мл раствора, содержащего Мо и Ni, для пропитывания до насыщения, при этом содержание Мо в растворе составляло 4,5 мас. % в пересчете на МоО3, содержание Ni составляло 1,0 мас. % в пересчете на NiO, и после пропитывание в течение получаса, обрабатывали при температуре 200°С в течение 3 часов с получением исходного материала с высоким содержанием минеральных соединений 3, причем соответствующие свойства представлены в таблице I-6.
Пример I-1
В данном примере LCO, изготовленный на заводе RLG компании Shanghai Petrochemical, использовали в качестве фракционированного нефтепродукта с высоким содержанием ароматических соединений, причем гидрирование LCO осуществляли в следующих условиях: температура реакции составляла 290°С, давление реакции составляло 4 МПа, объемная часовая скорость подачи жидкости составляла 1 ч-1, и объемное соотношение водорода и нефтепродукта составляло 800:1.
Свойства LCO и первого тяжелого компонента 1 представлены в таблице I-1.
DOA из остатков вакуумной дистилляции смешивали с первым тяжелым компонентом 1 в массовом соотношении, составляющем 1:10, и свойства смешанного исходного материала представлены в таблице I-2.
Смешанный исходный материал, содержащий DOA и первый тяжелый компонент 1, сначала смешивали с водородом в установке растворения водорода (при этом объемное соотношение поступающего количества водорода и смешанного исходного материала, который составляли обезмасленный асфальт и тяжелый компонент 1, составляло 100, температура эксплуатации установки растворения водорода составляла 320°С, и давление составляло 10 МПа), и полученный смешанный материал поступал в первую реакционную установку. Первая реакционная установка работала в следующих условиях: температура реакции составляла 360°С, давление реакции составляло 10 МПа, объемная часовая скорость подачи жидкости составляла 0,6 ч-1, и объемное соотношение возвращаемого нефтепродукта и непереработанного нефтепродукта на впуске первой реакционной установки составляло 0,5:1. Свойства смешанного исходного материала после гидрирования представлены в таблице I-3.
Жидкофазный продукт, полученный в результате переработки в первой реакционной установке, фракционировали, и свойства второго тяжелого компонента при температуре, составляющей более чем или равной 350°С, представлены в таблице I-4.
Второй легкий компонент был исследован при температуре, составляющей менее чем 350°С во второй реакционной установке с получением продукта гидрокрекинга, причем соответствующие свойства представлены в таблице I-5.
Пример I-2
В данном примере НСО из устройства каталитического крекинга компании Shanghai Petrochemical использовали в качестве фракционированного нефтепродукта с высоким содержанием ароматических соединений, при этом гидрирование НСО осуществляли в следующих условиях: температура реакции составляла 330°С, давление реакции составляло 6 МПа, объемная часовая скорость подачи жидкости составляла 1 ч-1, и объемное соотношение водорода и нефтепродукта составляло 800:1.
Свойства НСО и первого тяжелого компонента 2 представлены в таблице I-1.
DOA из остатков вакуумной дистилляции смешивали с первым тяжелым компонентом 2 в массовом соотношении, составляющем 5:10, и свойства смешанного исходного материала представлены в таблице I-2.
Смешанный исходный материал, содержащий DOA и гидрированный НСО, первый тяжелый компонент 2, сначала смешивали с водородом в установке растворения водорода (при этом объемное соотношение поступающего количества водорода и смешанного исходного материала, который составляли обезмасленный асфальт и первый тяжелый компонент 2, составляло 100, температура эксплуатации установки растворения водорода составляла 320°С, и давление составляло 10 МПа), и полученный смешанный материал поступал в первую реакционную установку. Первая реакционная установка работала в следующих условиях: температура реакции составляла 380°С, давление реакции составляла 10 МПа, объемная часовая скорость подачи жидкости составляла 0,6 ч-1, и объемное соотношение возвращаемого нефтепродукта и непереработанного нефтепродукта на впуске первой реакционной установки составляло 0,5:1. Свойства смешанного исходного материала после гидрирования представлены в таблице I-3.
Жидкофазный продукт, полученный в результате переработки в первой реакционной установке, фракционировали, и свойства второго тяжелого компонента при температуре, составляющей более чем или равной 350°С, представлены в таблице I-4.
Второй легкий компонент был исследован при температуре, составляющей менее чем 350°С, во второй реакционной установке с получением продукта гидрокрекинга, причем соответствующие свойства представлены в таблице I-5.
Пример I-3
В данном примере такой же LCO, как в примере I-1, использовали в качестве фракционированного нефтепродукта с высоким содержанием ароматических соединений, при этом гидрирование LCO осуществляли в следующих условиях: температура реакции составляла 320°С, давление реакции составляло 6 МПа, объемная часовая скорость подачи жидкости составляла 1 ч-1, и объемное соотношение водорода и нефтепродукта составляло 800:1.
Свойства LCO и первого тяжелого компонента 3 представлены в таблиц I-1.
DOA получали из остатков вакуумной дистилляции и смешивали с первым тяжелым компонентом 3 в массовом соотношении, составляющем 10:10, и свойства смешанного исходного материала представлены в таблице I-2.
Смешанный исходный материал, содержащий DOA и первый тяжелый компонент 3, сначала смешивали с водородом в установке растворения водорода (при этом объемное соотношение поступающего количества водорода и смешанного исходного материала, который составляли обезмасленный асфальт и первый тяжелый компонент 3, составляло 100, температура эксплуатации установки растворения водорода составляла 320°С, и давление составляло 8 МПа), и полученный смешанный материал поступал в первую реакционную установку. Первая реакционная установка работала в следующих условиях: температура реакции составляла 370°С, давление реакции составляло 8 МПа, объемная часовая скорость подачи жидкости составляла 0,6 ч-1, и объемное соотношение возвращаемого нефтепродукта и непереработанного нефтепродукта на впуске первой реакционной установки составляло 0,5:1. Свойства смешанного исходного материала после гидрирования представлены в таблице I-3.
Жидкофазный продукт, полученный в результате переработки в первой реакционной установке, фракционировали, и свойства второго тяжелого компонента при температуре, составляющей более чем или равной 350°С, представлены в таблице I-4.
Второй тяжелый компонент вводили в реакцию коксования при температуре реакции, составляющей 500°С, в течение получаса с получением нефтяного кокса (с выходом 32 мас. %), в котором содержание серы составляло 2,7 мас. %.
Второй легкий компонент был исследован при температуре, составляющей менее чем 350°С, во второй реакционной установке с получением продукта гидрокрекинга, причем соответствующие свойства представлены в таблице I-5.
Пример I-4
Фракционированный нефтепродукт с высоким содержанием ароматических соединений, используемый в примере I-4, представлял собой каменноугольную смолу, изготовленную на производстве каменноугольной смолы в КНР. Гидрирование каменноугольной смолы осуществляли в следующих условиях: температура реакции составляла 300°С, давление реакции составляло 10 МПа, объемная часовая скорость подачи жидкости составляла 0,8 ч-1, и объемное соотношение водорода и нефтепродукта составляло 800:1.
Свойства каменноугольной смолы и первого тяжелого компонента 4 представлены в таблице I-1.
DOA из остатков вакуумной дистилляции смешивали с первым тяжелым компонентом 4 в массовом соотношении, составляющем 15:10, и свойства смешанного исходного материала представлены в таблице I-2.
Смешанный исходный материал, содержащий DOA и первый тяжелый компонент 4, сначала смешивали с водородом в установке растворения водорода (при этом объемное соотношение поступающего количества водорода и смешанного исходного материала, который составляли обезмасленный асфальт и первый тяжелый компонент 4, составляло 100, температура эксплуатации установки растворения водорода составляла 320°С, и давление составляло 12 МПа), и полученный смешанный материал поступал в первую реакционную установку. Первая реакционная установка работала в следующих условиях: температура реакции составляла 350°С, давление реакции составляла 12 МПа, объемная часовая скорость подачи жидкости составляла 0,6 ч-1, и объемное соотношение возвращаемого нефтепродукта и непереработанного нефтепродукта на впуске первой реакционной установки составляло 2:1. Свойства смешанного исходного материала после гидрирования представлены в таблице I-3.
Жидкофазный продукт, полученный в результате переработки в первой реакционной установке, фракционировали, и свойства второго тяжелого компонента при температуре, составляющей более чем или равной 350°С, представлены в таблице I-4.
Второй легкий компонент был исследован при температуре, составляющей менее чем 350°С, во второй реакционной установке с получением продукта гидрокрекинга, причем соответствующие свойства представлены в таблице I-5.
Пример I-5
Использовали способ, аналогичный способу в примере I-3, за исключением следующих условий.
В данном примере гидропереработку в первой реакционной установке осуществляли при температуре, составляющей 395°С.
Другие условия были такими же, как в примере I-3.
Свойства смешанного исходного материала после гидрирования представлены в таблице I-3.
Основные физико-химические свойства полученного второго тяжелого компонента при температуре, составляющей более чем 350°С, представлены в таблице I-3.
Пример I-6
Исходные материалы, содержание катализаторов и технологические условия установки жидкофазной гидропереработки тяжелых нефтепродуктов в примерах I-6 были такими же, как в примере I-1, за исключением следующих условий.
После того, как такой же смешанный исходный материал, как в примере I-1, подвергали жидкофазному гидрированию тяжелых нефтепродуктов, каждые 30 суток температуру реакции увеличивали на 3°С, и эксплуатацию прекращали после 360 суток осуществления исследования гидрирования.
Исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений 1 и исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений 2, которые были первоначально загружены в реактор, после реакции превращались в материал с высоким содержанием V 1 и материал с высоким содержанием V 2, в которых содержание V составляло, соответственно, 76 мас. % и 71 мас. % после анализа посредством прокаливания, что представляло собой содержание V, превышающее более чем в 10 раз содержание V в природной руде, и которые, таким образом, представляли собой, высококачественные материалы для получения имеющего высокую стоимость V2O5.
Пример I-7
Осуществляли исследование каталитического крекинга второго легкого компонента при температуре, составляющей менее чем 350°С, из примера I-3 небольшого размера устройстве для исследования каталитического крекинга в неподвижном псевдоожиженном слое, при этом катализатор представлял собой катализатор каталитического крекинга MLC-500, изготовленный отделением Changling компании Sinopec Catalyst Co., Ltd.; и установка каталитического крекинга в псевдоожиженном слое работала в следующих условиях: температура реакции составляла 540°С, соотношение катализатора и нефтепродукта составляло 6, и продолжительность пребывания составляла 2 с.
В результате этого бензиновый продукт был получен с выходом, составляющим 42 мас. %, и исследовательское октановое число (RON) бензина составляло 92.
Пример I-8
Процедуры были аналогичны процедурам в примере I-1, за исключением того, что в настоящем примере полученный второй тяжелый компонент поступал в установку замедленного коксования для реакции с получением бензина из установки коксования, дизельного топлива из установки коксования и парафинового масла из установки коксования.
Установка замедленного коксования работала в следующих условиях: температура реакции составляла 510°С, и продолжительность пребывания составляла 0,6 ч.
Дизельное топливо из установки коксования имело содержание серы, составляющее 0,26 мас. %, температуру конденсации, составляющую -11°С, и цетановое число, составляющее 48.
Парафиновое масло из установки коксования имело содержание серы, составляющее 1,12 мас. %, и температуру конденсации, составляющую 32°С.
Бензин из установки коксования был получен с выходом, составляющим 14,7%, содержание серы составляло 0,10 мас. %, и моторное октановое число (MON) составляло 61,8.
Дизельное топливо из установки коксования и парафиновое масло из установки коксования возвращали в третью реакционную установку и перемешивали с LCO 1 в целях гидропереработки, для которой условия реакции были такими же, как в примере I-1.
Свойства смешанного нефтепродукта, содержащего дизельное топливо из установки коксования, парафиновое масло из установки коксования и LCO, и свойства первого тяжелого компонента 8 представлены в таблице I-1.
DOA из остатков вакуумной дистилляции смешивали с первым тяжелым компонентом 8 в массовом соотношении, составляющем 1:10, и свойства смешанного исходного материала представлены в таблице I-2.
Смешанный исходный материал, содержащий DOA и первый тяжелый компонент 8, сначала смешивали с водородом в установке растворения водорода (при этом объемное соотношение поступающего количества водорода и смешанного исходного материала, который составляли обезмасленный асфальт и первый тяжелый компонент 8, составляло 100, температура эксплуатации установки растворения водорода составляла 320°С, и давление составляло 8 МПа), и полученный смешанный материал поступал в первую реакционную установку. Первая реакционная установка работала в следующих условиях: температура реакции составляла 360°С, давление реакции составляло 8 МПа, объемная часовая скорость подачи жидкости составляла 0,3 ч-1, и объемное соотношение возвращаемого нефтепродукта и непереработанного нефтепродукта на впуске первой реакционной установки составляло 0,5:1. Свойства смешанного исходного материала после гидрирования представлены в таблице I-3.
Жидкофазный продукт, полученный из первой реакционной установки, фракционировали, и свойства второго тяжелого компонента при температуре, составляющей более чем или равной 350°С, представлены в таблице I-4.
Второй легкий компонент был исследован при температуре, составляющей менее чем 350°С, во второй реакционной установке с получением продукта гидрокрекинга, причем соответствующие свойства представлены в таблице I-5.
Пример I-9
Исследование было осуществлено для второго легкого компонента, полученного из примера I-1, с применением устройства гидрокрекинга дизельного топлива, при температуре, составляющей менее чем 350°С, с получением дизельного компонента.
Были использованы технологические условия, в которых температура реакции составляла 360°С, давление реакции составляло 10 МПа, объемное соотношение водорода и нефтепродукта составляло 1000, и объемная часовая скорость подачи жидкости составляла 1,0 ч-1.
В результате этого дизельный компонент имел содержание серы, составляющее 5 частей на миллион, температуру конденсации, составляющую -32°С, и цетановое число, составляющее 53.
Пример I-10
Процедуры были аналогичны процедурам в примере I-1, за исключением того, что в настоящем примере загрузка катализаторов в первой реакционной установке была осуществлена следующим образом.
Согласно направлению потока реагирующих веществ последовательно загружали защитный катализатор гидрирования, исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений 1, катализатор десульфуризации и гидродеметаллизации и катализатор гидродесульфуризации. В первой реакционной установке соотношение катализаторов при загрузке было определено следующим образом: RG-30B: исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений 1: RDM-33B: RCS-31=6:60:14:20 по объему.
Свойства смешанного исходного материала после гидрирования представлены в таблице I-3.
Жидкофазный продукт, полученный в результате переработки в первой реакционной установке, фракционировали, и свойства второго тяжелого компонента при температуре, составляющей более чем или равной 350°С, представлены в таблице I-4.
Второй легкий компонент был исследован при температуре, составляющей менее чем 350°С, во второй реакционной установке с получением продукта гидрокрекинга, причем соответствующие свойства представлены в таблице I-5.
Пример I-11
Процедуры были аналогичны процедурам в примере I-1, за исключением того, что в настоящем примере загрузка катализаторов в первой реакционной установке была осуществлена следующим образом.
Согласно направлению потока реагирующих веществ последовательно загружали защитный катализатор гидрирования, исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений 2, исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений 1, катализатор десульфуризации и гидродеметаллизации и катализатор гидродесульфуризации. В первой реакционной установке соотношение катализаторов при загрузке было определено следующим образом: RG-30B: исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений 2: исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений 1: RDM-33B: RCS-31=6:30:30:14:20 по объему.
Свойства смешанного исходного материала после гидрирования представлены в таблице I-3.
Жидкофазный продукт, полученный в результате переработки в первой реакционной установке, фракционировали, и свойства второго тяжелого компонента при температуре, составляющей более чем или равной 350°С, представлены в таблице I-4.
Второй легкий компонент был исследован при температуре, составляющей менее чем 350°С, во второй реакционной установке с получением продукта гидрокрекинга, причем соответствующие свойства представлены в таблице I-5.
Пример I-12
Процедуры были аналогичны процедурам в примере I-1, за исключением того, что в настоящем примере загрузка катализаторов в первой реакционной установке была осуществлена следующим образом.
Согласно направлению потока реагирующих веществ последовательно загружали защитный катализатор гидрирования, катализатор десульфуризации и гидродеметаллизации, и катализатор гидродесульфуризации. В первой реакционной установке, соотношение катализаторов при загрузке было определено следующим образом: RG-30B:RDM-33B: RCS-31=15:35:50 по объему.
Свойства смешанного исходного материала после гидрирования представлены в таблице I-3.
Жидкофазный продукт, полученный в результате переработки в первой реакционной установке, фракционировали, и свойства второго тяжелого компонента при температуре, составляющей более чем или равной 350°С, представлены в таблице I-4.
Второй легкий компонент был исследован при температуре, составляющей менее чем 350°С, во второй реакционной установке с получением продукта гидрокрекинга, причем соответствующие свойства представлены в таблице I-5.
Пример I-13
Процедуры были аналогичны процедурам в примере I-1, за исключением того, что в настоящем примере загрузка катализаторов в первой реакционной установке была осуществлена следующим образом.
Согласно направлению потока реагирующих веществ последовательно загружали защитный катализатор гидрирования, исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений 3, катализатор десульфуризации и гидродеметаллизации и катализатор гидродесульфуризации. В первой реакционной установке, соотношение катализаторов при загрузке было определено следующим образом: RG-30B: исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений 3: RDM-33B: RCS-31=10:40:20:30 по объему.
Свойства смешанного исходного материала после гидрирования представлены в таблице I-3.
Жидкофазный продукт, полученный в результате переработки в первой реакционной установке, фракционировали, и свойства второго тяжелого компонента при температуре, составляющей более чем или равной 350°С, представлены в таблице I-4.
Второй легкий компонент был исследован при температуре, составляющей менее чем 350°С, во второй реакционной установке с получением продукта гидрокрекинга, причем соответствующие свойства представлены в таблице I-5.
Сравнительный пример I-1
Катализатор и устройство были аналогичны примеру I-1, за исключением следующих условий.
В этом сравнительном примере фракционированный нефтепродукт с высоким содержанием ароматических соединений QY (содержание ароматических соединений 20 мас. %) непосредственно перемешивали с DOA без пропускания через установку частичного насыщения водородом. DOA и QY перемешивали в массовом соотношении, составляющем 1:10, и свойства смешанного исходного материала представлены в таблице I-2.
Таким же образом, как в примере I-1, смешанный исходный материал в этом сравнительном примере сначала смешивали с водородом в установке растворения водорода, и полученная в результате смесь поступала в первую реакционную установку, в которой ее подвергали гидропереработке, и свойства продукта представлены в таблице I-3.
Жидкофазный продукт, полученный в результате гидропереработки с применением первой реакционной установки, фракционировали, и свойства второго тяжелого компонента при температуре, составляющей более чем или равной 350°С, представлены в таблице I-4.
Второй легкий компонент был исследован при температуре, составляющей менее чем 350°С, в установке гидрокрекинга с неподвижным слоем с получением продукта гидрокрекинга, причем соответствующие свойства представлены в таблице I-5.
Сравнительный пример I-2
Катализатор и устройство были аналогичны примеру I-1, за исключением следующих условий.
В этом сравнительном примере фракционированный нефтепродукт с высоким содержанием ароматических соединений QY непосредственно перемешивали с DOA без пропускания через установку частичного насыщения водородом. DOA и QY перемешивали в массовом соотношении, составляющем 2:10, и свойства смешанного исходного материала представлены в таблице I-2.
Таким же образом, как в примере I-1, смешанный исходный материал в этом сравнительном примере сначала смешивали с водородом в установке растворения водорода, и полученная в результате смесь поступала в первую реакционную установку, в которой ее подвергали гидропереработке, и свойства продукта представлены в таблице I-3.
Жидкофазный продукт, полученный в результате гидропереработки с применением первой реакционной установки, фракционировали, и свойства второго тяжелого компонента при температуре, составляющей более чем или равной 350°С, представлены в таблице I-4.
Второй легкий компонент был исследован при температуре, составляющей менее чем 350°С, в установке гидрокрекинга с неподвижным слоем с получением продукта гидрокрекинга, причем соответствующие свойства представлены в таблице I-5.
Сравнительный пример I-3
Катализатор и устройство были аналогичны примеру I-1, за исключением следующих условий.
В этом сравнительном примере фракционированный нефтепродукт с высоким содержанием ароматических соединений QY непосредственно перемешивали с DOA без пропускания через установку частичного насыщения водородом. DOA и QY перемешивали в массовом соотношении, составляющем 3:10. Поскольку смешанный исходный материал содержал в большом количестве твердые частицы (при температуре 100°С), оказалось невозможным осуществление последующего эксперимента.
Пример В
Деасфальтизация с применением растворителя была осуществлена с применением остатков вакуумной дистилляции в качестве исходного материала, растворитель представлял собой смесь углеводородов, содержащую бутан (содержание бутана составляло 70 мас. %), причем деасфальтизация с применением растворителя была осуществлена при температуре 120°С, при этом массовое соотношение растворителя и остатков вакуумной дистилляции составляло 3:1, и результате этого получали DAO с выходом, составляющим 70 мас. %, и DOA с выходом, составляющим 30 мас. %.
Свойства полученных DAO и DOA представлены в таблице II-1.
Пример II-1
Используемые в данном примере DAO и DOA были получены примере II-В.
Свойства жидкофазного продукта, полученного из DAO, введенного в реакцию гидрирования в четвертой реакционной установке, представлены в таблице II-1. Жидкий продукт поступал в установку DCC для реакции с получением LCOl и HCOl.
LCOl подвергали насыщению водородом в третьей реакционной установке, и затем фракционировали с получением первого легкого компонента 1 и первого тяжелого компонента 1. Гидрирование в третьей реакционной установке осуществляли в следующих условиях: температура реакции составляла 290°С, давление реакции составляло 4 МПа, объемная часовая скорость подачи жидкости составляло 1 ч-1, и объемное соотношение водорода и нефтепродукта составляло 800:1. Свойства LCOl и первого тяжелого компонента 1 представлены в таблице II-2.
DOA и первый тяжелый компонент 1 перемешивали в массовом соотношении, составляющем 1:10, и свойства смешанного исходного материала представлены в таблице II-3.
DOA и первый тяжелый компонент 1 перемешивали с водородом в установке растворения водорода с получением смешанного материала (соответствующее содержание водорода представлено в таблице II-3). Первая реакционная установка работала для смешанного материала в следующих условиях: температура реакции составляла 360°С, давление реакции составляло 10 МПа, объемная часовая скорость подачи жидкости составляла 0,3 ч-1, и объемное соотношение возвращаемого нефтепродукта и непереработанного нефтепродукта на впуске первой реакционной установки составляло 0,5:1. Свойства смешанного исходного материала после гидрирования представлены в таблице II-4.
Жидкофазный продукт, полученный в результате переработки в первой реакционной установке, фракционировали, и свойства второго тяжелого компонента при температуре, составляющей более чем или равной 350°С, представлены в таблице II-5.
Вторая легкая фракция была исследован при температуре, составляющей менее чем 350°С, во второй реакционной установке с получением продукта гидрокрекинга, причем соответствующие свойства представлены в таблице II-6.
Пример II-2
Используемые в данном примере DAO и DOA были получены в примере II-В.
Свойства жидкофазного продукта, полученного из DAO, введенного в реакцию гидрирования в четвертой реакционной установке, представлены в таблице II-1. Жидкий продукт поступал в установку DCC для реакции с получением LCO2 и HCO2.
HCO2 подвергали насыщению водородом в третьей реакционной установке, а затем фракционировали с получением первого легкого компонента 2 и первого тяжелого компонента 2. Гидрирование в третьей реакционной установке осуществляли в следующих условиях: температура реакции составляла 330°С, давление реакции составляло 6 МПа, объемная часовая скорость подачи жидкости составляла 1 ч-1, и объемное соотношение водорода и нефтепродукта составляло 800:1. Свойства HCO2 и первого тяжелого компонента 2 представлены в таблице II-2.
DOA и первый тяжелый компонент 2 перемешивали в массовом соотношении, составляющем 5:10, и свойства смешанного исходного материала представлены в таблице II-3.
DOA и первый тяжелый компонент 2 перемешивали с водородом в установке растворения водорода с получением смешанного материала (соответствующее содержание водорода представлено в таблице II-3). Первая реакционная установка работала для смешанного материала в следующих условиях: температура реакции составляла 380°С, давление реакции составляло 8 МПа, объемная часовая скорость подачи жидкости составляла 0,3 ч-1, и объемное соотношение возвращаемого нефтепродукта и непереработанного нефтепродукта на впуске первой реакционной установки составляло 0,5:1. Свойства смешанного исходного материала после гидрирования представлены в таблице II-4.
Жидкофазный продукт, полученный в результате переработки в первой реакционной установке, фракционировали, и свойства второго тяжелого компонента при температуре, составляющей более чем или равной 350°С, представлены в таблице II-5.
Вторая легкая фракция была исследован при температуре, составляющей менее чем 350°С, во второй реакционной установке с получением продукта гидрокрекинга, причем соответствующие свойства представлены в таблице II-6.
Пример II-3
Используемые в данном примере DAO и DOA были получены в примере II-В.
Свойства жидкофазного продукта, полученного из DAO, введенного в реакцию гидрирования в четвертой реакционной установке представлены в таблице II-1. Жидкофазный продукт поступал в установку DCC (технологические условия были такими же, как в примере II-1) для реакции с получением LCOl и HCOl.
LCOl подвергали насыщению водородом в третьей реакционной установке, а затем фракционировали с получением первого легкого компонента 3 и первого тяжелого компонента 3. Гидрирование в третьей реакционной установке осуществляли в следующих условиях: температура реакции составляла 320°С, давление реакции составляло 6 МПа, объемная часовая скорость подачи жидкости составляла 1 ч-1, и объемное соотношение водорода и нефтепродукта составляло 800:1. Свойства LCOl и первого тяжелого компонента 3 представлены в таблице II-2.
DOA и первый тяжелый компонент 3 перемешивали в массовом соотношении, составляющем 10:10, и свойства смешанного исходного материала представлены в таблице II-3.
DOA и первый тяжелый компонент 3 перемешивали с водородом в установке растворения водорода с получением смешанного материала (соответствующее содержание водорода представлено в таблице II-3). Первая реакционная установка работала для смешанного материала в следующих условиях: температура реакции составляла 370°С, давление реакции составляло 8 МПа, объемная часовая скорость подачи жидкости составляла 0,3 ч-1, и объемное соотношение возвращаемого нефтепродукта и непереработанного нефтепродукта на впуске первой реакционной установки составляло 0,5:1. Свойства смешанного исходного материала после гидрирования представлены в таблице II-4.
Жидкофазный продукт, полученный в результате переработки в первой реакционной установке, фракционировали, и свойства второго тяжелого компонента при температуре, составляющей более чем или равной 350°С, представлены в таблице II-5.
Второй тяжелый компонент вводили в реакцию коксования при температуре реакции, составляющей 500°С в течение получаса с получением нефтяного кокса (с выходом 31 мас. %), в котором содержание серы составляло 2,7 мас. %.
Вторая легкая фракция была исследован при температуре, составляющей менее чем 350°С, во второй реакционной установке с получением продукта гидрокрекинга, причем соответствующие свойства представлены в таблице II-6.
Пример II-4
Используемые в данном примере DAO и DOA были получены в примере II-В.
Свойства жидкофазного продукта, полученного из DAO, введенного в реакцию гидрирования в четвертой реакционной установке, представлены в таблице II-1. Жидкофазный продукт поступал в установку DCC (технологические условия были такими же, как в примере II-1) для реакции с получением LCOl и HCOl.
Фракционированный нефтепродукт с высоким содержанием ароматических соединений используемый в примере представлял собой каменноугольную смолу (свойства представленный в таблице II-1) из производства каменноугольной смолы в КНР и LCOl. LCOl и каменноугольная смола были использованы в массовом соотношении, составляющем 1:1. Фракционированный нефтепродукт с высоким содержанием ароматических соединений подвергали насыщению водородом в третьей реакционной установке, а затем фракционировали с получением первый легкий компонент 4 и первый тяжелый компонент 4. Гидрирование в третьей реакционной установке осуществляли в следующих условиях: температура реакции составляла 300°С, давление реакции составляло 10 МПа, объемная часовая скорость подачи жидкости составляла 0,8 ч-1, и объемное соотношение водорода и нефтепродукта составляло 800:1. Свойства фракционированного нефтепродукта с высоким содержанием ароматических соединений и первого тяжелого компонента 4 представлены в таблице II-2.
DOA и первый тяжелый компонент 4 перемешивали в массовом соотношении, составляющем 15:10, и свойства смешанного исходного материала представлены в таблице II-3.
DOA и первый тяжелый компонент 4 перемешивали с водородом в установке растворения водорода с получением смешанного материала (соответствующее содержание водорода представлено в таблице II-3). Первая реакционная установка работала для смешанного материала в следующих условиях: температура реакции составляла 350°С, давление реакции составляло 12 МПа, объемная часовая скорость подачи жидкости составляла 0,3 ч-1, и объемное соотношение возвращаемого нефтепродукта и непереработанного нефтепродукта на впуске первой реакционной установки составляло 0,5:1. Свойства смешанного исходного материала после гидрирования представлены в таблице II-4.
Жидкофазный продукт, полученный в результате переработки в первой реакционной установке, фракционировали, и свойства второго тяжелого компонента при температуре, составляющей более чем или равной 350°С, представлены в таблице II-5.
Вторая легкая фракция был исследована при температуре, составляющей менее чем 350°С, во второй реакционной установке с получением продукта гидрокрекинга, причем соответствующие свойства представлены в таблице II-6.
Пример II-5
Использовали способ, аналогичный способу в примере II-3, за исключением следующих условий.
В данном примере гидропереработку в первой реакционной установке осуществляли при температуре, составляющей 395°С.
Другие условия были такими же, как в примере II-3.
Свойства смешанного исходного материала после гидрирования представлены в таблице II-4.
Жидкофазный продукт, полученный в результате переработки в первой реакционной установке, фракционировали, и свойства второго тяжелого компонента при температуре, составляющей более чем или равной 350°С, представлены в таблице II-5.
Пример II-6
Загрузка катализатора и условия гидропереработки были такими же, как в примере II-4.
После того, как такой же смешанный исходный материал, как в примере II-4, подвергали гидропереработке в первой реакционной установке, каждые 30 суток температуру реакции увеличивали на 3°С, и эксплуатацию прекращали после 360 суток осуществления исследования гидрирования.
Исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений 1 и исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений 2, которые были первоначально загружены в реактор, после реакции превращались в материал с высоким содержанием V 1 и материал с высоким содержанием V 2, в которых содержание V составляло, соответственно, 69 мас. % и 60 мас. % после анализа посредством прокаливания, и которые, таким образом, представляли собой, высококачественные материалы для получения имеющего высокую стоимость V2O5.
Пример II-7
Осуществляли исследование каталитического крекинга второго легкого компонента при температуре, составляющей менее чем 350°С, из примера II-3 в небольшого размера устройстве для исследования каталитического крекинга в неподвижном псевдоожиженном слое, при этом катализатор представлял собой катализатор каталитического крекинга MLC-500, изготовленный отделением Changling компании Sinopec Catalyst Co., Ltd.; и установка каталитического крекинга в псевдоожиженном слое работала в следующих условиях: температура реакции составляла 540°С, соотношение катализатора и нефтепродукта составляло 6, и продолжительность пребывания составляла 3 с.
В результате этого бензиновый продукт был получен с выходом, составляющим 40 мас. %, и исследовательское октановое число (RON) бензина составляло 93. Пример II-8
Процедуры были аналогичны процедурам в примере II-1, за исключением того, что в настоящем примере полученный второй тяжелый компонент поступал в установку замедленного коксования для реакции с получением бензина из установки коксования, дизельного топлива из установки коксования и парафинового масла из установки коксования.
Установка замедленного коксования работала в следующих условиях: температура реакции составляла 510°С, и продолжительность пребывания составляла 0,6 ч.
Дизельное топливо из установки коксования имело содержание серы, составляющее 0,26 мас. %, температуру конденсации, составляющую -11°С, и цетановое число составляющее 48.
Парафиновое масло из установки коксования имело содержание серы, составляющее 1,12 мас. %, и температуру конденсации, составляющую 32°С.
Бензин из установки коксования был получен с выходом, составляющим 14,7%, при этом содержанием серы составляло 0,10 мас. %, и моторное октановое число (MON) составляло 61,8.
Дизельное топливо из установки коксования и парафиновое масло из установки коксования возвращали в третью реакционную установку и перемешивали с LCO 1 для насыщения водородом, и затем фракционировали с получением первого легкого компонента 8 и первого тяжелого компонента 8 с температурой разделения, составляющей 180°С, и при этом условия реакции были такими же, как в примере II-1. Свойства смешанного нефтепродукта, содержащего дизельное топливо из установки коксования, парафиновое масло из установки коксования и LCOl, и свойства первого тяжелого компонента 8 представлены в таблице II-2.
DOA из примера II-В и первый тяжелый компонент 8 перемешивали в массовом соотношении, составляющем 1:10, и свойства смешанного исходного материала представлены в таблице II-3.
DOA и первый тяжелый компонент 8 перемешивали с водородом в установке растворения водорода с получением смешанного материала (соответствующее содержание водорода представлено в таблице II-3). Первая реакционная установка работала в следующих условиях: температура реакции составляла 360°С, давление реакции составляло 8 МПа, объемная часовая скорость подачи жидкости составляла 0,3 ч-1, и объемное соотношение водорода и нефтепродукта составляло 800:1. Свойства смешанного исходного материала после гидрирования представлены в таблице II-4.
Жидкофазный продукт, полученный в результате переработки в первой реакционной установке, фракционировали, и свойства второго тяжелого компонента при температуре, составляющей более чем или равной 350°С, представлены в таблице II-5.
Вторая легкая фракция был исследована при температуре, составляющей менее чем 350°С, во второй реакционной установке с получением продукта гидрокрекинга, причем соответствующие свойства представлены в таблице II-6.
Пример II-9
Исследование осуществляли для второго легкого компонента, полученного в примере II1, при температуре, составляющей менее чем 350°С, с применением устройство гидропереработки дизельного топлива с повышением качества и получением дизельного компонента.
Устройство гидропереработки дизельного топлива с повышением качества работала в следующих условиях: температура реакции составляла 360°С, давление реакции составляло 12 МПа, объемное соотношение водорода и нефтепродукта составляло 1000, и объемная часовая скорость подачи жидкости составляла 1,0 ч-1.
В результате этого дизельный компонент имел содержание серы, составляющее 5 частей на миллион, температуру конденсации, составляющую -33°С, и цетановое число, составляющее 53.
Пример II-10
Процедуры были аналогичны процедурам в примере II-1, за исключением того, что в настоящем примере загрузка катализаторов в первой реакционной установке была осуществлена следующим образом.
Согласно направлению потока реагирующих веществ последовательно загружали защитный катализатор гидрирования, исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений 1, катализатор десульфуризации и гидродеметаллизации и катализатор гидродесульфуризации. В первой реакционной установке соотношение катализаторов при загрузке было определено следующим образом: RG-30B: исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений 1: RDM-33B: RCS-31=6:60:14:20 по объему.
Свойства смешанного исходного материала после гидрирования представлены в таблице II-4.
Жидкофазный продукт, полученный в результате переработки в первой реакционной установке, фракционировали, и свойства второго тяжелого компонента при температуре, составляющей более чем или равной 350°С, представлены в таблице II-5.
Вторая легкая фракция была исследована при температуре, составляющей менее чем 350°С, во второй реакционной установке с получением продукта гидрокрекинга, причем соответствующие свойства представлены в таблице II-6.
Пример II-11
Процедуры были аналогичны процедурам в примере II-1, за исключением того, что в настоящем примере загрузка катализаторов в первой реакционной установке была осуществлена следующим образом.
Согласно направлению потока реагирующих веществ последовательно загружали защитный катализатор гидрирования, исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений 2, исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений 1, катализатор десульфуризации и гидродеметаллизации и катализатор гидродесульфуризации. В первой реакционной установке соотношение катализаторов при загрузке было определено следующим образом: RG-30B: исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений 2: исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений 1: RDM-33B: RCS-31=6:30:30:14:20 по объему.
Свойства смешанного исходного материала после гидрирования представлены в таблице II-4.
Жидкофазный продукт, полученный в результате переработки в первой реакционной установке, фракционировали, и свойства второго тяжелого компонента при температуре, составляющей более чем или равной 350°С, представлены в таблице II-5.
Вторая легкая фракция была исследован при температуре, составляющей менее чем 350°С, во второй реакционной установке с получением продукта гидрокрекинга, причем соответствующие свойства представлены в таблице II-6.
Пример II-12
Процедуры были аналогичны процедурам в примере II-1, за исключением того, что в настоящем примере загрузка катализаторов в первой реакционной установке была осуществлена следующим образом.
Согласно направлению потока реагирующих веществ последовательно загружали защитный катализатор гидрирования, катализатор десульфуризации и гидродеметаллизации и катализатор гидродесульфуризации. Соотношение катализаторов при загрузке было определено следующим образом: RG-30B: RDM-33B: RCS-31=15:40:45 по объему.
Свойства смешанного исходного материала после гидрирования представлены в таблице II-4.
Жидкофазный продукт, полученный в результате переработки в первой реакционной установке, фракционировали, и свойства второго тяжелого компонента при температуре, составляющей более чем или равной 350°С, представлены в таблице II-5.
Вторая легкая фракция была исследована при температуре, составляющей менее чем 350°С, во второй реакционной установке с получением продукта гидрокрекинга, причем соответствующие свойства представлены в таблице II-6.
Пример II-13
Процедуры были аналогичны процедурам в примере II-1, за исключением того, что в настоящем примере загрузка катализаторов в первой реакционной установке была осуществлена следующим образом.
Согласно направлению потока реагирующих веществ последовательно загружали защитный катализатор гидрирования, исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений 3, катализатор десульфуризации и гидродеметаллизации, и катализатор гидродесульфуризации. Соотношение катализаторов при загрузке было определено следующим образом: RG-30B: исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений 3: RDM-33B: RCS-31=10:40:25:35 по объему.
Свойства смешанного исходного материала после гидрирования представлены в таблице II-4.
Жидкофазный продукт, полученный в результате переработки в первой реакционной установке, фракционировали, и свойства второго тяжелого компонента при температуре, составляющей более чем или равной 350°С, представлены в таблице II-5.
Вторая легкая фракция была исследована при температуре, составляющей менее чем 350°С, во второй реакционной установке с получением продукта гидрокрекинга, причем соответствующие свойства представлены в таблице II-6.
Сравнительный пример II-1
Катализатор и устройство были аналогичны примеру II-1, за исключением следующих условий.
В сравнительном примере фракционированный нефтепродукт с высоким содержанием ароматических соединений QY (содержание ароматических соединений 20 мас. %) непосредственно перемешивали с DOA без пропускания через установку частичного насыщения водородом. DOA и QY перемешивали в массовом соотношении, составляющем 1:10, и свойства смешанного исходного материала представлены в таблице II-3.
Смешанный материал смешивали с водородом в установке растворения водорода, и полученный смешанный материал (соответствующее содержание водорода представлено в таблице II-3) подвергали гидропереработке с применением первой реакционной установки, и свойства соответствующего продукта представлены в таблице II-4.
Жидкофазный продукт, полученный посредством гидропереработки с применением первой реакционной установки фракционировали, и свойства второго тяжелого компонента при температуре, составляющей более чем или равной 350°С, представлены в таблице II-5.
Вторая легкая фракция была исследована при температуре, составляющей менее чем 350°С, во второй реакционной установке с получением продукта гидрокрекинга, причем соответствующие свойства представлены в таблице II-6.
Сравнительный пример II-2
Катализатор и устройство были аналогичны примеру II-1, за исключением следующих условий.
В сравнительном примере фракционированный нефтепродукт с высоким содержанием ароматических соединений QY непосредственно перемешивали с DOA без пропускания через установку частичного насыщения водородом. DOA и QY перемешивали в массовом соотношении, составляющем 2:10, и свойства смешанного исходного материала представлены в таблице II-3.
Смешанный материал смешивали с водородом в установке растворения водорода, и полученный смешанный материал (соответствующее содержание водорода представлено в таблице II-3) подвергали гидропереработке с применением первой реакционной установки, и свойства соответствующего продукта представлены в таблице II-4.
Жидкофазный продукт, полученный посредством гидропереработки с применением первой реакционной установки, фракционировали, и свойства второго тяжелого компонента при температуре, составляющей более чем или равной 350°С, представлены в таблице II-5.
Вторая легкая фракция была исследована при температуре, составляющей менее чем 350°С, во второй реакционной установке с получением продукта гидрокрекинга, причем соответствующие свойства представлены в таблице II-6.
Сравнительный пример II-3
Катализатор и устройство были аналогичны примеру II-1, за исключением следующих условий.
В сравнительном примере II-3 фракционированный нефтепродукт с высоким содержанием ароматических соединений QY непосредственно перемешивали с DOA без пропускания через установку частичного насыщения водородом. DOA и QY перемешивали в массовом соотношении, составляющем 3:10. Поскольку смешанный исходный материал содержал в большом количестве твердые частицы (при температуре 100°С), оказалось невозможным осуществление последующего эксперимента.
На основании результатов, которые представлены выше, можно видеть, что технология согласно настоящему изобретению обеспечивает высококачественные исходные материалы для изготовления низкосернистого судового топлива или низкосернистых коксовых продуктов из DOA.
Кроме того, технология согласно настоящему изобретению может обеспечивать бензиновые продукты высокого качества, которые соответствуют государственным стандартам V.
Выше были подробно описаны предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения, но настоящее изобретение не ограничено ими. В пределах объема технической идеи настоящего изобретения могут быть произведены многочисленные простые модификации технического решения настоящего изобретения, в том числе разнообразные технические признаки могут быть скомбинированы любыми другими подходящими способами, и указанные простые модификации и сочетания также следует рассматривать в качестве раскрытия настоящего изобретения, и все они находятся в пределах объема настоящего изобретения.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| СПОСОБ И СИСТЕМА ГИДРОПЕРЕРАБОТКИ ОБЕЗМАСЛЕННОГО АСФАЛЬТА | 2020 |
|
RU2803873C1 |
| Способ и установка гидрокрекинга парафинистой нефти | 2018 |
|
RU2707965C1 |
| Способ и установка гидрирования парафинистой нефти | 2018 |
|
RU2708252C1 |
| СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОПИЛЕНА И НИЗКОСЕРНИСТОГО МАЗУТНОГО КОМПОНЕНТА | 2020 |
|
RU2803778C1 |
| СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЛЕГКИХ ОЛЕФИНОВ ИЗ НИЗКОКАЧЕСТВЕННЫХ НЕФТЕПРОДУКТОВ | 2020 |
|
RU2803815C2 |
| ЖИДКОФАЗНЫЙ РЕАКТОР И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ | 2020 |
|
RU2822917C1 |
| СПОСОБ КАТАЛИТИЧЕСКОЙ КОНВЕРСИИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО КОЛИЧЕСТВА ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА И ПРОПИЛЕНА | 2010 |
|
RU2562238C2 |
| Способ и система производства нефтяного топлива и их применение, а также нефтяное топливо и его применение | 2021 |
|
RU2822153C1 |
| СПОСОБ ГИДРООБРАБОТКИ ПРОДУКТА НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО СИНТЕЗА ФИШЕРА-ТРОПША | 2016 |
|
RU2650190C1 |
| СПОСОБ ГИДРОКРЕКИНГА | 2008 |
|
RU2470989C2 |
Изобретение относится к области переработки углеводородного нефтепродукта, в частности к способу переработки фракционированного нефтепродукта с высоким содержанием ароматических соединений, и при этом предусмотрены: (1) введение фракционированного нефтепродукта с высоким содержанием ароматических соединений в пятую реакционную установку для насыщения водородом и последующего фракционирования с получением первого легкого компонента и первого тяжелого компонента; (2) введение обезмасленного асфальта и содержащего ароматические соединения потока, содержащего первый тяжелый компонент, в установку растворения водорода для смешивания с водородом и введение смешанного материала в первую реакционную установку для реакции гидрирования, причем первая реакционная установка представляет собой установку для реакции жидкофазного гидрирования; (3) фракционирование жидкофазного продукта из первой реакционной установки с получением второго легкого компонента и второго тяжелого компонента; (41) введение второго легкого компонента во вторую реакционную установку для реакции; и (42) введение второго тяжелого компонента в установку замедленного коксования для реакции; или применение второго тяжелого компонента в качестве компонента низкосернистого судового дизельного топлива. Изобретение также касается системы переработки фракционированного нефтепродукта с высоким содержанием ароматических соединений. Технический результат - улучшенные результаты гидропереработки и продолжительный период устойчивой эксплуатации устройства даже при пониженных парциальных давлениях водорода, уменьшенных соотношениях водорода и нефтепродуктов и повышенных объемных скоростях. 2 н. и 24 з.п. ф-лы, 31 пр., 13 табл., 2 ил.
1. Способ переработки фракционированного нефтепродукта с высоким содержанием ароматических соединений, отличающийся тем, что в нем предусмотрены:
(1) введение фракционированного нефтепродукта с высоким содержанием ароматических соединений в третью реакционную установку для насыщения водородом и последующего фракционирования с получением первого легкого компонента и первого тяжелого компонента, первый тяжелый компонент находит применение в качестве первого тяжелого компонента, который присутствует в содержащем ароматические соединения потоке на стадии (2);
(2) введение обезмасленного асфальта и содержащего ароматические соединения потока, содержащего первый тяжелый компонент, в установку растворения водорода для смешивания с водородом и введение смешанного материала в первую реакционную установку для реакции гидрирования, причем обезмасленный асфальт и содержащий ароматические соединения поток находят применение в таком количественном соотношении, что смешанный исходный материал, который составляют обезмасленный асфальт и содержащий ароматические соединения поток, находится в жидком состоянии при температуре, составляющей не более чем 400°C;
(3) фракционирование жидкофазного продукта из первой реакционной установки с получением второго легкого компонента и второго тяжелого компонента, причем температура разделения для второго легкого компонента и второго тяжелого компонента находится на уровне 240-450°C;
(41) введение второго легкого компонента во вторую реакционную установку для реакции с получением по меньшей мере одного продукта, выбранного из бензинового компонента, дизельного компонента и компонента BTX (бензол, толуол, ксилол) исходного материала, причем вторая реакционная установка представляет собой по меньшей мере одну установку, выбранную из группы, которую составляют установка гидрокрекинга, установка каталитического крекинга и установка гидропереработки дизельного топлива с повышением качества; и
(42) введение второго тяжелого компонента в установку замедленного коксования для реакции с получением по меньшей мере одного продукта, выбранного из группы, которую составляют бензин из установки коксования, дизельное топливо из установки коксования, парафиновое масло из установки коксования и низкосернистый нефтяной кокс; или применение второго тяжелого компонента в качестве компонента низкосернистого судового дизельного топлива.
2. Способ по п. 1, в котором на стадии (1) первый легкий компонент и первый тяжелый компонент имеют температуру разделения, составляющую 100-250°C, и содержание ароматических соединений в первом тяжелом компоненте составляет более чем или равняется 20 мас.%.
3. Способ по п. 1, в котором на стадии (2) первая реакционная установка содержит исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений и/или катализатор гидрирования, первая реакционная установка представляет собой установку для реакции жидкофазного гидрирования, исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений представляет собой материал, способный адсорбировать по меньшей мере один металл, выбранный из V, Ni, Fe, Ca и Mg.
4. Способ по п. 1, в котором на стадии (2) обезмасленный асфальт и содержащий ароматические соединения поток находят применение в таком соотношении, что вязкость при температуре 100°C смешанного исходного материала, который образуют обезмасленный асфальт и содержащий ароматические соединения поток, составляет не более чем 400 мм2/с, предпочтительнее не более чем 200 мм2/с и еще предпочтительнее не более чем 100 мм2/с.
5. Способ по п. 1, в котором на стадии (2) содержащий ароматические соединения поток дополнительно содержит ароматический углеводород и/или ароматический нефтепродукт, и ароматический нефтепродукт представляет собой по меньшей мере один нефтепродукт, выбранный из группы, которую составляют LCO (легкий рецикловый газойль), HCO (тяжелый рецикловый газойль), FGO (фракционированный газойль), этиленовая смола, каменноугольная смола, дизельное топливо из установки коксования и парафиновое масло из установки коксования;
предпочтительно ароматический углеводород представляет собой по меньшей мере один углеводород, выбранный из группы, которую составляют бензол, толуол, ксилол, нафталин, замещенный нафталин, содержащий по меньшей мере одну C1-6-алкильную группу, и трициклические или высшие ароматические углеводороды.
6. Способ по п. 1, в котором содержание ароматических углеводородов во фракционированном нефтепродукте с высоким содержанием ароматических соединений составляет более чем или равняется 20 мас.%, предпочтительно составляет более чем или равняется 25 мас.% и предпочтительнее составляет более чем или равняется 40 мас.%.
7. Способ по п. 1, в котором на стадии (2) обезмасленный асфальт получают посредством введения тяжелого нефтепродукта в процесс деасфальтизации с применением растворителя в установке деасфальтизации с применением растворителя;
предпочтительно в установке деасфальтизации с применением растворителя выход обезмасленного асфальта составляет не более чем 50% по массе, предпочтительнее не более чем 40% по массе и еще предпочтительнее не более чем 30% по массе.
8. Способ по п. 1, в котором на стадии (2) содержащий ароматические соединения поток представляет собой фракционированный нефтепродукт с высоким содержанием ароматических соединений, и массовое соотношение количества обезмасленного асфальта и количества содержащего ароматические соединения потока составляет от 1:10 до 50:10, предпочтительнее от 2:10 до 30:10 и еще предпочтительнее от 3:10 до 15:10.
9. Способ по п. 1, в котором дополнительно предусмотрены: возвращение дизельного топлива из установки коксования и/или газойля из установки коксования, получаемого на стадии (42), в первую реакционную установку на стадии (1) для насыщения водородом.
10. Способ по п. 1, в котором на стадии (1) третья реакционная установка представляет собой по меньшей мере один реактор из реактора с неподвижным слоем, реактора с подвижным слоем и реактора с кипящим слоем;
предпочтительно третья реакционная установка работает в следующих условиях: температура реакции составляет 200-420°C, давление реакции составляет 2-18 МПа, часовая объемная скорость подачи жидкости составляет 0,3-10 ч-1, и объемное соотношение водорода и нефтепродукта составляет 50-5000;
предпочтительно третья реакционная установка работает в следующих условиях: температура реакции составляет 220-400°C, давление реакции составляет 2-15 МПа, часовая объемная скорость подачи жидкости составляет 0,3-5 ч-1, и объемное соотношение водорода и нефтепродукта составляет 50-40000.
11. Способ по п. 1, в котором на стадии (2) первая реакционная установка работает в следующих условиях: температура реакции составляет 260-500°C, давление реакции составляет 2,0-20,0 МПа, объемное соотношение возвращаемого нефтепродукта и непереработанного нефтепродукта на впуске первой реакционной установки составляет 0,1:1-15:1, и часовая объемная скорость подачи жидкости составляет 0,1-1,5 ч-1.
12. Способ по п. 3, в котором на стадии (2) у исходного материала с высоким содержанием минеральных соединений потеря массы при прокаливании составляет не менее чем 3 мас.%, удельная площадь поверхности составляет не менее чем 80 м2/г, и абсорбция воды составляет не менее чем 0,9 г/г.
13. Способ по п. 12, в котором на стадии (2) исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений содержит носитель и компонент активного элемента, который нанесен на носитель, причем носитель представляет собой по меньшей мере один материал, выбранный из группы, которую составляют гидроксид алюминия, оксид алюминия и диоксид кремния, и при этом компонент активного элемента представляет собой по меньшей мере один элемент-металл, выбранный из группы, которую составляют металлы группы VIB и группы VIII.
14. Способ по п. 13, в котором на стадии (2) согласно направлению потока реагирующих веществ в первую реакционную установку последовательно вводят первый исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений и второй исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений, и при этом у второго исходного материала с высоким содержанием минеральных соединений потеря массы при прокаливании является такой же или составляет более чем у первого исходного материала с высоким содержанием минеральных соединений;
предпочтительно первый исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений имеет потерю массы при прокаливании, составляющую 3-15% по массе, и второй исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений имеет потерю массы при прокаливании, составляющую не менее чем 15% по массе;
предпочтительно первый исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений и второй исходный материал с высоким содержанием минеральных соединений вводят в объемном соотношении, составляющем от 5:95 до 95:5.
15. Способ по п. 1, в котором на стадии (41), вторая реакционная установка представляет собой установку гидрокрекинга, которая работает в следующих условиях: температура реакции составляет 360-420°C, давление реакции составляет 10,0-18,0 МПа, объемное соотношение водорода и нефтепродукта составляет 600-2000, и объемная часовая скорость подачи жидкости составляет 1,0-3,0 ч-1;
предпочтительно в установку гидрокрекинга вводят по меньшей мере один катализатор гидропереработки и по меньшей мере один катализатор гидрокрекинга.
16. Способ по п. 1, в котором на стадии (41) вторая реакционная установка представляет собой установку каталитического крекинга, и установка каталитического крекинга представляет собой установка каталитического крекинга в псевдоожиженном слое;
предпочтительно установка каталитического крекинга в псевдоожиженном слое работает в следующих условиях: температура реакции составляет 500-600°C, соотношение катализатора и нефтепродукта составляет 3-12, и продолжительность пребывания составляет 0,6-6 с.
17. Способ по п. 1, в котором на стадии (41) вторая реакционная установка представляет собой установку гидрирования дизельного топлива с повышением качества, которая работает в следующих условиях: температура реакции составляет 330-420°C, давление реакции составляет 5,0-18,0 МПа, объемное соотношение водорода и нефтепродукта составляет 500-2000, и объемная часовая скорость подачи жидкости составляет 0,3-3,0 ч-1;
предпочтительно в установку гидрирования дизельного топлива с повышением качества вводят по меньшей мере один катализатор гидрирования дизельного топлива с повышением качества.
18. Способ по п. 1, в котором на стадии (42) второй тяжелый компонент вводят в установку замедленного коксования для реакции с получением по меньшей мере одного продукта, выбранного из бензина из установки коксования, дизельного топлива из установки коксования, парафинового масла из установки коксования и низкосернистого нефтяного кокса, причем установка замедленного коксования работает в следующих условиях: температура реакции составляет 440-520°C, и продолжительность пребывания составляет 0,1-4 ч;
предпочтительно на стадии (42) содержание серы второго тяжелого компонента составляет не более чем 1,8 мас.%, второй тяжелый компонент вводят в установку замедленного коксования для реакции с получением низкосернистого нефтяного кокса; Предпочтительнее содержание серы низкосернистого нефтяного кокса составляет не более чем 3 мас.%.
19. Способ по п. 1, в котором на стадии (42) второй тяжелый компонент находит применение в качестве низкосернистого компонента судового дизельного топлива, и условия регулируют таким образом, что содержание серы низкосернистого компонента судового дизельного топлива составляет не более чем 0,5 мас.%.
20. Способ по п. 2, в котором дополнительно предусмотрены:
(11) введение тяжелого непереработанного нефтепродукта в установку деасфальтизации с применением растворителя для деасфальтизирующей переработки с применением растворителя с получением обезмасленного асфальта и деасфальтизированного нефтепродукта;
(12) введение деасфальтизированного нефтепродукта в четвертую реакционную установку для реакции гидрирования и введение жидкофазного выходящего потока, полученного в четвертой реакционной установке, в установку глубокого каталитического крекинга (DCC) для реакции с получением пропилена, LCO, HCO и суспензии в нефтепродукте, причем четвертая реакционная установка представляет собой реакционную установку с неподвижным слоем; и
применение фракционированного нефтепродукта с высоким содержанием ароматических соединений, содержащего LCO и/или HCO, из установки DCC в качестве фракционированного нефтепродукта с высоким содержанием ароматических соединений на стадии (1).
21. Способ по п. 20, в котором дополнительно предусмотрены: возвращение дизельного топлива из установки коксования и/или газойля из установки коксования, полученного на стадии (42), в третью реакционную установку для насыщения водородом.
22. Способ по п. 20, в котором на стадии (12), четвертая реакционная установка работает в следующих условиях: температура реакции составляет 280-400°C, давление реакции составляет 6,0-14,0 МПа, объемное соотношение водорода и нефтепродукта составляет 600-1200, и часовая объемная скорость подачи жидкости составляет 0,3-2,0 ч-1;
предпочтительно на стадии (12) в четвертую реакционную установку вводят по меньшей мере два катализатора гидрирования;
предпочтительно на стадии (12) катализатор гидрирования представляет собой катализатор, способный катализировать по меньшей мере одну реакцию, выбранную из группы, которую составляют реакция гидродеметаллизации, реакция гидродесульфуризации и реакция гидродекарбонизации; и
предпочтительно на стадии (12) катализатор гидрирования содержит оксид алюминия в качестве носителя и элемент-металл из группы VIB и/или группы VIII в качестве компонента активного элемента, и необязательно по меньшей мере один вспомогательный элемент, выбранный из P, Si, F и B.
23. Система переработки фракционированного нефтепродукта с высоким содержанием ароматических соединений, в которой содержатся:
третья реакционная установка для насыщения водородом и фракционирования фракционированного нефтепродукта с высоким содержанием ароматических соединений с получением первого легкого компонента и первого тяжелого компонента;
установка растворения водорода в сообщении с возможностью переноса текучей среды с третьей реакционной установкой для смешивания содержащегося в ней обезмасленного асфальта и содержащего ароматические соединения потока, содержащего первый тяжелый компонент, из третьей реакционной установки с водородом;
первая реакционная установка в сообщении с возможностью переноса текучей среды с установкой растворения водорода, которая представляет собой установку для реакции жидкофазного гидрирования и находит применение для осуществления в ней реакции гидрирования смешанного материала из установки растворения водорода;
разделительная установка в сообщении с возможностью переноса текучей среды с первой реакционной установкой для фракционирования в ней жидкофазного продукта из первой реакционной установки;
вторая реакционная установка в сообщении с возможностью переноса текучей среды с разделительной установкой для реакции в ней второй легкой фракции, полученной в разделительной установке, причем вторая реакционная установка представляет собой по меньшей мере одну установку, выбранную из группы, которую составляют установка гидрокрекинга, установка каталитического крекинга и установка гидропереработки дизельного топлива с повышением качества;
установка замедленного коксования в сообщении с возможностью переноса текучей среды с разделительной установкой для реакции в ней второго тяжелого компонента, полученного из разделительной установки, с получением по меньшей мере одного продукта, выбранного из группы, которую составляют бензин из установки коксования, дизельное топливо из установки коксования, парафиновое масло из установки коксования, и низкосернистый нефтяной кокс; и
выпуск в сообщении с возможностью переноса текучей среды с разделительной установкой для удаления второй тяжелой фракции, полученной из разделительной установки в качестве фракции низкосернистого судового дизельного топлива из системы.
24. Система по п. 23, в которой установка замедленного коксования находится в сообщении с возможностью переноса текучей среды с установкой растворения водорода для возвращения газойля из установки коксования и/или газойля из установки коксования, полученного в установке замедленного коксования, в первую реакционную установку.
25. Система по п. 23, дополнительно содержащая установку деасфальтизации с применением растворителя в сообщении с возможностью переноса текучей среды с установкой растворения водорода, которая находит применение для деасфальтизации с применением растворителя находящегося в ней исходного тяжелого нефтепродукта и введение деасфальтизированного асфальта, полученного после деасфальтизации с применением растворителя, в установку растворения водорода.
26. Система по п. 23, в которой дополнительно предусмотрены:
установка деасфальтизации с применением растворителя, используемая для осуществления в ней деасфальтизирующей переработки тяжелого непереработанного нефтепродукта с применением растворителя с получением обезмасленного асфальта и деасфальтизированного нефтепродукта;
четвертая реакционная установка в сообщении с возможностью переноса текучей среды с установкой деасфальтизации с применением растворителя, причем четвертая реакционная установка представляет собой реакционную установку с неподвижным слоем для осуществления в ней реакции гидрирования деасфальтизированного нефтепродукта из установки деасфальтизации с применением растворителя;
установка DCC в сообщении с возможностью переноса текучей среды с четвертой реакционной установкой для реакции в ней жидкофазного выходящего потока, полученного из четвертой реакционной установки, с получением пропилена, LCO, HCO и суспензии в нефтепродукте;
при этом установка DCC находится в сообщении с возможностью переноса текучей среды с третьей реакционной установкой для перемещения фракционированного нефтепродукта с высоким содержанием ароматических соединений, содержащего LCO и/или HCO, из установки DCC в третью реакционную установку для применения в качестве фракционированного нефтепродукта с высоким содержанием ароматических соединений.
| US 20160053189 A1, 25.02.2016 | |||
| CN 103805240 B, 18.11.2015 | |||
| CN 103102944 B, 01.04.2015 | |||
| CN 100340643 C, 03.10.2007 | |||
| Активатор жидких сред | 1989 |
|
SU1654603A1 |
| СПОСОБ ГИДРОКОНВЕРСИИ НЕФТЯНЫХ ФРАКЦИЙ ПО SLURRY-ТЕХНОЛОГИИ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЙ ИЗВЛЕЧЕНИЕ МЕТАЛЛОВ КАТАЛИЗАТОРА И СЫРЬЯ, ВКЛЮЧАЮЩИЙ СТАДИЮ КОКСОВАНИЯ | 2011 |
|
RU2570200C2 |
