[发明专利]用于提质加氢裂化器未转化的重油的方法和系统

说明书

提供了用于提质加氢裂化器未转化的重油的方法和系统。本发明可用于提质未转化的重油如衍生自加氢裂化工艺的渣油，并可用于提质此类渣油以形成燃料油如船用低硫燃料油。在本发明中使用解决方案的组合，包括对包含加氢裂化器渣油的未转化的重油使用分离过程，将芳族进料与未转化的重油组合，然后对未转化的重油进行加氢处理过程。

相关申请的交叉引用

本申请与2017年11月21日提交的标题为“VR HYDROCRACKER UNCONVERTED OILUPGRADING PROCESS”的美国临时申请号62/588,924相关并要求其优先权，其全部内容通过引用合并于此。

发明领域

本发明涉及用于提质加氢裂化器未转化的重油的方法和系统。本发明可用于提质未转化的重油如衍生自加氢裂化工艺的渣油，并可用于提质此类渣油以形成燃料油如船用低硫燃料油。

发明背景

全世界的石油精炼厂面临许多挑战，包括原油质量恶化、严格的产品规格以及对各种精炼产品的变化的市场需求。精炼厂可利用的原油变得更重、更脏，从而产生了越来越多的重油馏分和渣油，其用途有限且价值较低。高价值产品(例如运输燃料)的需求日益增长。同时，诸如汽油和柴油的运输燃料的排放和其他规格也变得越来越严格。因此，石油工业承受着将工艺渣油转化为轻质和中间馏分并提高其生产能力同时还提高产品质量的压力。

许多转化方法可用于将低价值渣油转化为更有价值的运输燃料，包括脱碳和加氢，用于渣油的转化和提质。就馏出产物的质量而言，加氢路线相对脱碳路线更具优势。通过加氢转化过程生产的馏份具有较低的硫、氮、芳族和其他污染物含量，并且具有更好的稳定性，并且可以满足环境法规施加的严格规范。通过加氢转化将重油和渣油进行深度转化为轻质馏分已经变得越来越重要。

渣油加氢裂化是一种高压高温加氢转化方法，其使用催化剂的沸腾床(EB)，通过在氢气存在下的热裂化将低价值的重油提质为高价值的产品。EB渣油加氢裂化装置可比固定床瓦斯油加氢裂化装置处理更重的原料。渣油加氢裂化装置，例如LC-FINING，对于提高高品质柴油和煤油产量同时减少残余燃料油产量特别有用。EB装置还会产生较重的产品，例如真空瓦斯油(VGO)，可以进一步加工并通过FCC或加氢裂化将其提质为其他产品。渣油加氢裂化装置通常可转化处理60-80％减压渣油范围的物质，产生20-40％的减压渣油范围(真空塔底，VTB)未转化油(UCO)产品。油泥或沉淀物的形成通常会限制渣油的转化。UCO渣油中含有有机固体和加氢裂化催化剂细粉，粘度极高，极易絮凝并形成(半固体)浆料，极易在处理设备形成污垢，几乎无法进一步处理。因此，通常认为UCO渣油价值不高，无需进一步处理或提质，就可以送到焦化器(旨在处理浆料的单元操作)中或掺入(燃料)燃料油中。

由于UCO渣油的上述特征，以及在UCO渣油中保留了对加氢处理最有抵抗力的硫物质，即那些在深度加氢处理之前已经幸存的硫物质，因此迄今为止仍未找到合适的加氢处理方法以提质UCO残渣以用于其他产品。

监管指令还为开发新的加氢处理系统和方法中的新解决方案提供了激励。尤其是，计划于2020年1月1日开始实施的新的IMO船用燃油硫规范将在指定控制区域以外作业的船上使用的燃油的最高允许硫含量降至0.50％m/m(从3.5％)(ISO 8217和国际海事组织MARPOL公约的附件VI)。这种低的硫耐受极限严重地限制或消除了将高硫组分(例如含约0.75-2.5重量％硫的未转化渣油)掺混到燃料油中的选择。结果，需要满足2020IMO燃油规格尤其是船用燃油的硫含量限制的替代方法。

另一个非常严格的管理建议是根据ISO 10307-2(也称为IP390)老化后的沉淀物含量，该含量必须小于或等于0.1％。根据ISO 10307-1(也称为IP375)的沉淀物含量与根据ISO 10307-2(也称为IP390)老化后的沉淀物含量不同。根据ISO 10307-2老化后的沉淀物含量是限制性更强的规范，并且对应于适用于船用油的规范。