[发明专利]通过高沸物的反应再循环使渣油脱沥青的改进方法

说明书

发明领域

本发明涉及一种使用由流化的和/或搅拌的热颗粒的水平移动床层组成的短蒸汽停留时间工艺装置使渣油原料脱沥青的改进方法。将所述工艺装置得到的蒸汽相产物流送入裂化反应塔，在那里进行引起分子量增加的反应以后，分离出高沸点馏分并再循环回所述的工艺装置。与一次通过的渣油脱沥青法比较方案得到的液体产品质量相比，使用裂化反应塔的这一反应再循环使液体产品的质量大大提高。

发明背景

在一典型的炼油厂中，原油经常压蒸馏，从较重的物质中分离出较轻的物质，例如瓦斯油、煤油、汽油、直馏石脑油等。然后将常压蒸馏步骤中得到的渣油在减压下蒸馏。这后一蒸馏步骤得到减压瓦斯油馏分油和减压渣油，后者常常含有相当高含量的沥青质分子。这些沥青质分子通常含有渣油的大部分康氏残炭和金属组分。它们还含有相对高含量的杂原子，例如硫和氮。这样的原料有很小的商业价值，主要是由于越来越严格的环保规定，使它们不能用作燃料油。它们作为炼油厂各种工艺过程例如流化催化裂化的原料也具有很小的价值，因为它们产生过量的焦炭和气体。另外，它们的高金属含量还使催化剂失活。因此，在石油炼制中十分需要将渣油进料改质成更有价值、更清洁和更轻的进料。

有许多技术用于从各种沥青石油渣油进料中回收较轻的组分。许多这样的方法包括用脱沥青溶剂例如丙烷萃取较轻的组分，然后从溶剂中分离和回收较轻的组分。在US 2950244中，公开了一种萃取含有沥青的石油渣油的方法。所用的溶剂为经液化的通常为气态的溶剂，例如丙烷，将它保持在约100至200°F和足以使该溶剂保持在液相的压力下。

在颁发给Yuraski等的US 2669538、1970年6月23日颁发给King等的U.S.3516928、1977年4月12日颁发给Beavon的U.S.4017383和1980年5月6日颁发给Szosel的U.S.4201660公开了使用丙烷或类似的短链脂肪族烃作为溶剂的脱沥青法的各种变通方案。King等还提出，在某些情况下，二氧化碳和氨与低碳烷烃、链烯烃及其卤代衍生物是等价的溶剂。

虽然丙烷常常用于传统的溶剂脱沥青操作中，但还提出了其他溶剂。例如，在U.S.4054512中，通过含沥青的矿物油与液态硫化氢接触来使该油品脱沥青。在U.S.3334043中公开了在0至250°F下使用液体新戊烷。此外，在U.S.2337448中，用选自乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、丁烷、丁烯、异丁烷及其混合物的溶剂使重质渣油脱沥青。

颁发给Audeh等的U.S.4191639公开了这样一种方法，其中通过与选自硫化氢、二氧化碳和丙烷中至少两个组分的液体混合物接触使烃油例如石油渣油脱沥青和脱金属。

此外，U.S.5714056还公开了一种在流化的热颗粒的水平移动床组成的短蒸汽接触时间热工艺装置中使渣油脱沥青的方法。这是一种一次通过法，因此进料污染物的除去受到一次通过所能达到的脱除率的限制。未提及从蒸汽产物馏分中分离高沸点馏分以及使它循环到反应段。

虽然溶剂脱沥青已取得商业成功，但仍然需要比溶剂脱沥青有更高液体产率和更高液体产品质量的脱沥青方法。还需要能在不使用溶剂的条件下使含沥青的渣油原料脱沥青的改进方法。

发明摘要

根据本发明，提供了一种在由以下组成的脱沥青工艺装置中使含沥青原料脱沥青的方法：(i)加热段，在此接收  汽提段的含碳质沉积物的固体，并在可含有用

于部分燃烧的氧的加热气体存在下加热；(ii)短蒸汽停留时间反应段，它含有流化的和/或搅拌的循环自加热段

的热固体的水平移动床层以及进料，所述的反应段在约450至约700

℃以及这样的条件下操作，以致固体停留时间和蒸汽停留时间被独

立地控制，所述的蒸汽停留时间小于约5秒，而所述的固体停留时

间为约5至约60秒；以及(iii)汽提段，有含碳质沉积物沉积在上的固体从反应段经它通过，其

中较低沸点的烃类和挥发物被汽提气体回收；所述的方法包括：

(a)将渣油原料送入短蒸汽停留时间反应段，在那里它与热的固

体和汽化馏分接触，从而使高康氏残炭组分和含金属的组分沉积

在所述的热固体上；

(b)从固体中分离出汽化馏分；以及

(c)将固体通过所述的汽提段，在那里它们与汽提气体接触，从

而从中除去挥发性组分；

(d)经汽提的固体送入加热段，在那里它们被加热到保持反应段

操作温度的有效温度；

(e)热固体从加热段再循环到反应段，在那里它们与新鲜原料接触；