[发明专利]从含硫原油中制造更高价值产品的方法无效
申请号: | 200680024296.4 | 申请日: | 2006-05-11 |
公开(公告)号: | CN101213272A | 公开(公告)日: | 2008-07-02 |
发明(设计)人: | M·R·汗 | 申请(专利权)人: | 沙特阿拉伯石油公司;阿拉姆科服务公司 |
主分类号: | C10G69/04 | 分类号: | C10G69/04;C10G69/06 |
代理公司: | 中国专利代理(香港)有限公司 | 代理人: | 刘冬;范赤 |
地址: | 沙特阿拉*** | 国省代码: | 沙特阿拉伯;SA |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 原油 制造 更高 价值 产品 方法 | ||
相关申请
本申请要求2005年5月11日递交的美国临时申请系列第60/679,903号的优先权。
发明背景
1.发明领域
本发明大体上涉及处理高密度高含硫量原油或重烃原油。更具体地,本发明是关于一种改良的方法,该方法用来将重烃原油原料(feedstock)改质(upgrading)为较低密度或较轻的、硫含量比原始重烃原油原料低的油,同时制造例如烯烃和芳香族化合物的价值更高的材料。
2.相关技术的描述
本发明大体上涉及一种处理重烃原油(此处也称为“原油”)的方法。更具体地,此处所述的方法涉及通过加氢操作(hydroprocessing)催化剂辅助的加氢处理(hydrotreatment)来改质重烃原油原料。虽然术语氢化裂解(hydrocracking)通常用于这些类型的方法中,但为避免与普通气油氢化裂解混淆,此文将使用术语加氢转化(或加氢操作或加氢处理)。
重质原油化学上由分子量(MW)和化学性质差异很大的很宽范围的分子组成。另外,从不同地岩层(formations)和世界各地获得的重质原油都具有不同的特性。由于世界各地重质原油的很多可变特性,使得难以简单地根据各种分子成分来定义重质原油。取而代之的是,各种分离程序被用来将所述原料分解成许多较小的馏分,这些馏分可更加一致地加以鉴别。一种这样的技术包括使用不同极性的溶剂将原料分离成不同溶解度的部分并使用柱色谱法进一步分离。随后,通过核磁共振(NMR)或其他本领域技术人员已知的分析技术,可进一步鉴定这些馏分的平均结构(average structure)。
尽管重质原油在他们的组成、物理性质和化学性质上相差很大,但通常它们的特点是具有相对高的粘度、高沸点、高康拉逊残炭值、低API比重(一般低于25)和高浓度的硫、氮和金属杂质。另外,重质原油的氢碳比要比理想的低。此外,世界各地的许多原油也含有相对高浓度的硫。此处所用的术语原油或重质原油要理解为包括重烃原油、焦油砂、沥青和残油(即桶底油(bottom of the barrel)或真空底油(vacuum bottom oils))。
一般来说,重质原油由链烷烃、环烷烃和芳香族化合物组成,所述芳香族化合物具有不同的环大小、脂肪链取代程度、极性和含有硫、氮的杂环含量。重质原油的分子量高达数千道尔顿,沸点达到700℃或更高。大多数原油被认为是具有高MW极性成分(沥青质)的胶束(micelles)的胶体体系,其由具有中间极性的成分(树脂)来稳定。所述沥青质成分含有由例如卟啉的多齿N和S配体络合的大部分金属(V、Ni和Fe)。
在过去的二十年中,出于环境和经济上的考虑,要求开发出从所述重烃原油原料中除去杂原子,例如,硫、氮、氧和金属杂质的方法;和开发出将所述重烃原油原料转化以降低它们沸点的方法。这样的方法一般使所述重烃原油或它们的馏分经历热解或氢化裂解,以使沸点较高的馏分转化成沸点较低的馏分,任选地,其后通过加氢处理来除去所述杂原子。
所有的加氢转化方法的主要特征都是相似的。重质原油原料被预热、在压力下与氢混合,且被通入到保持在反应温度的反应器内。有时,部分或全部的氢被直接加入到所述反应器中。液体在反应器中的停留时间通常可为1到10小时。
随后,将经加氢操作的产品通过一系列的一个或多个汽/液分离器。通常,热的高压分离器除去含重质液体的沥青,而蒸汽通至冷的高压分离器以从馏出产物(distillate product)中释放出气体。中间的分离器可被用来逐步减少温度和压力。在某些方法中,在蒸汽进入所述冷分离器之前,使用汽相加氢装置来进一步处理所述蒸汽。来自所述冷分离器的气体随后被送入洗涤器或PSA装置,以除去H2S和NH3和轻质烃(用作可燃气体),且氢气随后被再循环到所述反应器中。新鲜氢(通常由甲烷的蒸汽转化产生)被加入以补偿氢的消耗。
改质重质原油(包括沥青和残油)以提供较轻的和更有用的油和烃的技术,可被宽泛地分为两种类型的方法:排碳法(carbon rejectionprocess)和加氢法(hydrogen addition process)。这两种方法都使用高温(通常高于400℃)来“裂化”组成重烃原油的烃的长链或支链。在排碳法中,所述重烃原油被转化成更轻的油和焦炭。在某些排碳法中,所述焦炭被用于精炼厂的其他地方,来为其他方法提供热量或燃料。
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