[发明专利]使用溶剂脱沥青的氧化脱硫和砜处理方法

说明书

实施方案提供了一种对烃原料进行提质的方法和装置。根据至少一个实施方案，该方法包括以下步骤：(a)将烃原料供应至氧化反应器，其中在催化剂的存在下，在足以选择性地氧化烃原料中存在的硫化合物和氮化合物的条件下，使烃原料被氧化；(b)通过溶剂提取来分离烃和经氧化的硫化合物和氮化合物；(c)收集包含经氧化的硫化合物和经氧化的氮化合物的第一渣油料流；(d)将第一渣油料流供应至脱沥青单元；(e)将烃供应至吸附塔，以生成高纯度烃产物和第二渣油料流；以及(f)将废吸附剂供应至脱沥青单元，以从脱沥青单元中的高纯度烃产物中除去另外的污染物。

技术领域

实施方案涉及用于使烃原料脱硫的方法和装置。更具体而言，实施方案涉及用于对烃料流进行氧化脱硫以及对所得的经氧化的硫化合物和氮化合物进行后续处理的方法和装置。

背景技术

原油是世界上用作燃料和石油化工原料的烃的主要来源。同时，石油和石油类产品也是当今空气和水污染的主要来源。为了解决日益受到关注的由石油和石油类产品造成的环境污染问题，许多国家对于石油产品，特别是对于石油炼制作业和燃料中所容许的特定污染物的浓度(如汽油燃料中所容许的硫和氮含量)实施了严格的规定。虽然天然石油或原油的确切组成差异很大，但所有原油都包含一些可测量含量的硫化合物，并且大多数原油还包含一些可测量含量的氮化合物。此外，原油还可包含氧，但大多数原油的氧含量较低。通常，原油中的硫浓度低于约5重量％(wt％)，大多数原油的硫浓度在约0.5wt％至约1.5wt％的范围内。大多数原油的氮浓度通常低于0.2wt％，但可能会高达1.6wt％。在美国，规定汽车汽油燃料的最大总硫含量低于百万分之10重量份(ppmw)的硫，因此硫的去除是一个关键问题。

在炼油厂中精炼原油以生产运输燃料和石油化工原料。通常，通过加工和共混来自原油的蒸馏馏分以满足特定的最终用途规格，从而生产用于运输的燃料。因为当今通常可获得的大多数原油的硫浓度高，所以蒸馏馏分通常需要脱硫以生成可满足各种性能规格、环境标准或两者兼具的产品。

原油中存在的含硫有机化合物和所得的精炼燃料可能是环境污染的主要来源。通常，硫化合物在燃烧过程中转化为硫氧化物，这进而会产生硫含氧酸(sulfur oxyacid)并加重了颗粒排放，这两者都需要降低。

用于降低颗粒排放的一种方法包括添加各种含氧燃料共混化合物、含有很少或不含碳-碳化学键的化合物(如甲醇和二甲醚)或上述两者。然而，大多数这些化合物的缺点在于，这些化合物的蒸气压可能很高，几乎不溶于柴油燃料，或者点火性能(如由其十六烷值所表明)差，或具有这些缺点的组合。

加氢处理和氢化作用是目前用于从烃中除去硫和/或氮的可选技术。通过化学加氢处理或氢化作用处理过以减少硫含量和芳香族化合物含量的柴油燃料的燃料润滑性通常会降低，这进而会导致燃料泵、喷射器和其他在高压下接触燃料的活动部件的过度磨损。

例如，中间馏分(即，标称沸程为约180℃至370℃的馏分)可以用作燃料，或者可选地，可以用作压燃式内燃机(即，柴油机)中使用的燃料的共混成分。中间馏分通常包含约1wt％至3wt％的硫。在欧洲和美国，自1993年以来，中间馏分中所容许的硫浓度已从3000ppmw的水平降低至目前的5ppmw至50ppmw水平的容许量。

目前，用于除去硫化合物和氮化合物的常规技术通常仍然需要随后对从烃中除去的硫化合物和氮化合物进行处理。为了遵从日益严格的超低硫含量燃料的法规，炼油厂必须使炼油厂出厂(refinery gate)燃料具有更低的硫含量，以便在共混后能够满足规格。