-
QUERVERWEISE AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
-
Die Anmeldung beansprucht den Zeitrang unter 35 U. S. C. §119 (e) der vorläufigen U. S.-Patentanmeldung mit der Seriennummer 61/513,447, eingereicht 29. Juli 2011, die hierin durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit so mitumfasst ist, als ob sie hierin vollständig ausgeführt wäre.
-
GEBIET DER ERFINDUNG
-
Die Erfindung betrifft das Lösungsmittel-Entasphaltieren von Schwerölen in Verbindung mit Harz-Hydroprocessing.
-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
Herkömmlicherweise wird von einer Ölraffinerie ein Lösungsmittel-Entasphaltier(SDA)-Verfahren für den Zweck der Extraktion wertvoller Komponenten aus einem Rückstandsöl-Ausgangsmaterial, das ein schwerer Kohlenwasserstoff ist, der als ein Nebenprodukt der Raffinierung von Rohöl erzeugt wird, eingesetzt. Die extrahierten Komponenten werden der Raffinerie wieder zugeführt, wo sie in wertvolle leichtere Fraktionen wie Benzin umgewandelt werden. Geeignete Rückstandsöl-Ausgangsmaterialien, die in einem SDA-Verfahren verwendet werden können, umfassen beispielsweise Atmosphärenturm-Sumpfprodukte, Vakuumturm-Sumpfprodukte, Rohöl, getoppte Rohöle, Kohleölextrakt, Schieferöle und aus Teersanden gewonnene Öle.
-
Bei einem typischen SDA-Verfahren wird der Restöl-Zufuhr aus einer Raffinerie ein leichtes Kohlenwasserstofflösungsmittel zugesetzt und wird in einer Vorrichtung prozessiert, die als Asphalten-Abscheider bezeichnet werden kann. Übliche Lösungsmittel, die verwendet werden, umfassen leichte paraffinische Lösungsmittel. Beispiele für leichte paraffinische Lösungsmittel umfassen Propan, Butan, Isobutan, Pentan, Isopentan, Neopentan, Hexan, Isohexan, Heptan und gleichartige, bekannte Lösungsmittel, die beim Entasphaltieren verwendet werden, und Gemische davon, sind jedoch nicht darauf beschränkt. Unter erhöhter Temperatur und Druck trennt sich das Gemisch in dem Asphaltabscheider in eine Vielzahl von flüssigen Strömen, typischerweise in einen im Wesentlichen asphaltenfreien Strom von entasphaltiertem Öl (DAO), Harzen und Lösungsmittel und ein Gemisch von Asphalten und Lösungsmittel, in dem etwas DAO gelöst sein kann.
-
Nach Entfernung der Asphaltene wird der im Wesentlichen asphaltenfreie Strom von DAO, Harzen und Lösungsmittel normalerweise einem Lösungsmittel-Rückgewinnungssystem unterzogen. Das Lösungsmittel-Rückgewinnungssystem einer SDA-Einheit extrahiert eine Fraktion des Lösungsmittels aus dem lösungsmittelreichen DAO durch Abdestillieren des Lösungsmittels, im Allgemeinen unter Verwendung von Dampf oder heißem Öl aus befeuerten Heizern. Anschließend wird das verdampfte Lösungsmittel kondensiert und zur Verwendung in der SDA-Einheit wieder recycelt.
-
Es wird oft zu einem Vorteil, ein Harzprodukt aus dem DAO/Harzproduktstrom abzutrennen. Dies erfolgt normalerweise, bevor das Lösungsmittel aus dem DAO entfernt wird „Harze”, wie hierin verwendet, bedeutet Harze, die abgetrennt und aus einer SDA-Einheit erhalten wurden. Harze sind dichter oder schwerer als entasphaltiertes Öl, aber leichter als die zuvor genannten Asphaltene. Das Harzprodukt umfasst im Allgemeinen mehr aromatische Kohlenwasserstoffe mit hoch aliphatisch substituierten Seitenketten und kann auch Metalle wie Nickel und Vanadium umfassen. Im Allgemeinen umfassen die Harze das Material, aus dem Asphaltene und DAO entfernt wurden.
-
Rohöle enthalten heteroaromatische, polyaromatische Moleküle, die Verbindungen wie Schwefel, Stickstoff, Nickel, Vanadium und andere in Mengen einschließen, die das Raffinerie-Processing von Rohölfraktionen beeinträchtigen können. Leichte Rohöle oder Kondensate weisen Schwefelkonzentrationen von so niedrig wie 0,01 Gewichtsprozent (Gew.-%) auf. Im Gegensatz dazu weisen schwere Rohöle und schwere Erdölfraktionen Schwefelkonzentrationen von so hoch wie 5–6 Gew.-% auf. Gleichermaßen kann der Stickstoffgehalt von Rohölen im Bereich von 0,001–1,0 Gew.-% liegen. Diese Verunreinigungen müssen während des Raffinierens entfernt werden, um die geltenden Umweltbestimmungen für die Endprodukte (z. B. Benzin, Diesel, Heizöl), oder für die intermediären Raffinierströme zu erfüllen, die zur weiteren Aufbereitung, wie Isomerisierung oder Reforming, zu prozessieren sind. Weiterhin sind Verunreinigungen wie Stickstoff, Schwefel und Schwermetalle dafür bekannt, dass sie Katalysatoren deaktivieren oder vergiften und müssen somit entfernt werden.
-
Asphaltene, die fester Natur sind und polynukleäre Aromaten umfassen, die in der Lösung von kleineren Aromaten und Harzmolekülen vorhanden sind, sind auch in den Rohölen und schweren Fraktionen in variierenden Mengen vorhanden. Asphaltene kommen nicht in allen der Kondensate oder in leichten Rohölen vor; allerdings sind sie in relativ großen Mengen in schweren Rohölen und Erdölfraktionen vorhanden. Asphaltene sind unlösliche Komponenten oder Fraktionen, und ihre Konzentrationen sind als die Menge von Asphaltenen definiert, die durch Zugabe eines n-Paraffinlösungsmittels zu dem Ausgangsmaterial präzipitiert.
-
In einer typischen Raffinerie wird Rohöl zuerst in der atmosphärischen Destillationssäule fraktioniert, um Sauergas, darunter Methan, Ethan, Propane, Butane und Schwefelwasserstoff, Naphtha (Siedepunktbereich: 36–180°C), Kerosin (Siedepunktbereich: 180–240°C), Gasöl (Siedepunktbereich: 240–370°C) und atmosphärischen Rückstand, welches die Kohlenwasserstofffraktionen sind, die oberhalb von 370°C sieden, zu trennen. Der atmosphärische Rückstand aus der atmosphärischen Destillationssäule wird entweder als Heizöl verwendet oder wird einer Vakuumdestillationseinheit zugeführt, je nach Konfiguration der Raffinerie. Hauptprodukte aus der Vakuumdestillation sind Vakuumgasöl, das Kohlenwasserstoffe einschließt, die im Bereich von 370 bis 520°C sieden, und Vakuumrückstand, der Kohlenwasserstoffe einschließt, die oberhalb von über 520°C sieden.
-
Naphtha-, Kerosin- und Gasölströme, die aus Rohölen oder anderen natürlichen Quellen, wie Schieferöle, Bitumen und Teersande, stammen, werden zur Entfernung der Verunreinigungen wie Schwefel, die die Bestimmung überschreiten, die für das (die) Endprodukt(e) vorgegeben sind, behandelt. Hydrotreating ist die häufigste zur Entfernung dieser Verunreinigungen eingesetzte Raffiniertechnologie. Vakuumgasöl wird in einer Hydrocracking-Einheit, um Benzin und Diesel zu erzeugen, oder in einer Fluid Catalytic Cracking(FCC)-Einheit, um hauptsächlich Benzin, leichtes Zyklusöl (LCO) und schweres Zyklusöl (HCO) als Nebenprodukte zu erzeugen, prozessiert, wobei Letztere als eine Mischungskomponente entweder in dem Dieselpool oder in Heizöl verwendet werden, wobei Letzteres direkt dem Heizölpool zugeführt wird.
-
Für die Vakuumrückstandsfraktion gibt es mehrere Prozessiermöglichkeiten, darunter Hydroprocessing (darunter sowohl Rückstand-Hydrotreating als auch Rückstand-Hydrocracking, was sowohl Dreiphasen-Wirbelschichtreaktoren als auch Slurryphasen-Reaktoren einschließt), Verkoken, Visbreaking, Vergasen und Lösungsmittel-Entasphaltieren einschließt. Lösungsmittel-Entasphaltieren (SDA) ist eine gut bewährte Technologie zur Trennung von Rückständen aufgrund ihres Molekulargewichts und wird weltweit gewerblich praktiziert. Die Trennung kann in dem SDA-Verfahren in zwei oder manchmal drei Komponenten erfolgen, d. h. ein Zweikomponenten-SDA-Verfahren oder ein Dreikomponenten-SDA-Verfahren. In dem SDA-Verfahren wird die Asphalten-reiche Fraktion (Pech), die etwa 6–8 Gew.-% Wasserstoff einschließt, von dem Vakuumrückstand durch Kontakt mit einem paraffinischen Lösungsmittel (Kohlenstoffanzahl im Bereich von 3–8) bei erhöhten Temperaturen und Drücken abgetrennt. Die gewonnene entasphaltierte Ölfraktion (DAO), die etwa 9–11 Gew.-% Wasserstoff einschließt, ist als eine schwere Kohlenwasserstofffraktion gekennzeichnet, die frei ist von Asphaltenmolekülen und zum weiteren Prozessieren zu anderen Umwandlungseinheiten weitergeleitet werden kann, wie eine Hydroprocessing-Einheit oder eine Fluid Catalytic Crackeinheit (FCC).
-
Die Ausbeute von DAO ist gewöhnlich durch die Eigenschaftseinschränkungen, wie organometallische Metalle und Conradson-Kohlenstoffrückstand (CCR) der nachgeschalteten Verfahren, des Processing-Ausgangsmaterials vorgegeben. Diese Einschränkungen liegen in dem SDA-Verfahren im Allgemeinen unter dem maximalen gewinnbaren DAO (Tabelle 1 und
1). Tabelle 1 erläutert typische Ausbeuten, die in einem SDA-Verfahren erhalten werden. Wenn die DAO-Ausbeute erhöht werden kann, können die Gesamtausbeuten an wertvollem Transportkraftstoff bezogen auf die Rückstandszufuhr erhöht und die SDA-Rentabilität verbessert werden. Ein paralleler Vorteil würde mit der Kombination von SDA und anschließendem verzögertem Verkoken auftreten. Die Maximierung der DAO-Ausbeute maximiert die katalytische Umwandlung von Rückstand relativ zur thermischen Umwandlung, die beim verzögerten Verkoken auftritt. Tabelle 1
| | ZUFUHR | DAO (HC-begrenzt) | PECH |
| Vol.-% | 100,00 | 53,21 | 46,79 |
| Gew.-% | 100,00 | 50,00 | 50,00 |
| API | 5,37 | 14,2 | –3,4 |
| Sp. Gr. | 1,0338 | 0,9715 | 1,1047 |
| S, Gew.-% | 4,27 | 3,03 | 5,51 |
| N, wppm | 0,3 | 0 | 0 |
| Konz. Kohle, Gew.-% | 23 | 7,7 | 38,3 |
| C7 Unlösliche, Gew.-% | 6,86 | 0,05 | 13,7 |
| UOP K | 11,27 | 11,54 | 11,01 |
| Ni, ppm | 24 | 2,0 | 46,0 |
| V, ppmK | 94 | 5,2 | 182,8 |
-
Auch ohne DAO-nachgeschaltete Processing-Einschränkungen können die Kosten des Hydroprocessing von DAO sehr hoch sein. Bei der Untersuchung der DAO-Eigenschaften und seiner Zusammensetzung (Tabelle 2) ist ersichtlich, dass die hintere Endfraktion von DAO, die typischerweise als die Harzfraktion bezeichnet wird, die Rigidität und schließlich die Kosten der Hydroprocessing-Einheit vorgibt. Es wäre darum wünschenswert, die Harzfraktion getrennt auf kosteneffektive Weise zu behandeln. Tabelle 2
| | ZUFUHR | DAO (HC-begrenzt) | HARZ | PECH |
| Vol.-% | 100,00 | 53,21 | 14,73 | 32,06 |
| Gew.-% | 100,00 | 50,00 | 15,00 | 35,00 |
| API | 5,37 | 14,2 | 2,9 | –6,1 |
| Sp. Gr. | 1,0338 | 0,9715 | 1,0526 | 1,1287 |
| S, Gew.-% | 4,27 | 3,03 | 5,09 | 5,69 |
| N, wppm | 0,3 | 0 | 0 | 1 |
| Konz. Kohle, Gew.-% | 23 | 7,7 | 23,0 | 44,8 |
| C7 Unlösliche, Gew.-% | 6,86 | 0,02 | 0,1 | 19,5 |
| UOP K | 11,27 | 11,54 | 11,22 | 10,92 |
| Ni, ppm | 24 | 2,0 | 14,4 | 59,6 |
| V, ppmK | 94 | 5,2 | 30,2 | 248,2 |
-
Für Anwendungen, wobei der einzige nachgeschaltete Hydroprocessing-Weg das Hydrocracking ist, ist die Qualität des DAO viel mehr einschränkend. Auch mit Harz-Hydroprocessing kann der hydroprozessierte Harzstrom nicht als VGO-Hydrocracker-Ausgangsmaterial geeignet sein. Darum wäre eine weitere selektive Trennung des hydroprozessierten Harzstroms von Vorteil, um zusätzliches VGO-Hydrocracking-Ausgangsmaterial für diese Anwendungen zu erzeugen, wobei Hydrocracking der nachgeschaltete Hydroprocessing-Weg ist.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entasphaltieren mit einem Lösungsmittel, umfassend: Vorlegen eines Kohlenwasserstofföl-Ausgangsmaterials in einen Extraktor; Einleiten eines Lösungsmittels zu dem Ausgangsmaterial; Abtrennen einer Asphalten-enthaltenden Fraktion aus dem Ausgangsmaterial, um ein Asphalten-abgereichertes Ausgangsmaterial zu bilden; Abtrennen einer Harz-enthaltenden Fraktion in einem Harzrückgewinnungsabschnitt aus dem Asphalten-abgetrennten Ausgangsmaterial, um ein Harz-abgereichertes Ausgangsmaterial zu bilden; Abtrennen einer entasphaltierten Öl-enthaltenden Fraktion aus dem Harz-abgereicherten Ausgangsmaterial; Integrieren des Harzrückgewinnungsabschnitts in ein Hydroprocessing-Verfahren; und Hydroprocessing der Harz-enthaltenden Fraktion in dem Hydroprocessing-Verfahren, um ein hydroprozessiertes Rückstandsprodukt zu erzeugen.
-
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Integration eines Lösungsmittel-Entasphaltierverfahrens und eines Harz-Hydroprocessing-Verfahrens, umfassend: Zugeben eines Lösungsmittels zu einem schweren Kohlenwasserstoffstrom, der Asphaltene, Harz und Öl einschließt; Entfernen der Asphaltene aus dem schweren Kohlenwasserstoffstrom, so dass ein im Wesentlichen lösungsmittelfreier Asphaltenstrom und eine im Wesentlichen Asphalten-freie Lösungsmittellösung, die das Lösungsmittel, das Harz und das Öl einschließt, erzeugt werden; Erwärmen der Lösungsmittellösung, so dass das Harz präzipitiert; Abtrennen des Harzes aus der Lösungsmittellösung; Erzeugen eines Harzprodukts und eines Gemisches, das das Öl und das Lösungsmittel einschließt, Anwenden von Wärme auf das Gemisch, so dass eine Fraktion des Lösungsmittels verdampft, Entfernen der verdampften Lösungsmittelfraktion aus dem Gemisch, wobei ein Harz-freies, entasphaltiertes Ölprodukt zurückbleibt, Hydroprocessing des Harzproduktes, so dass ein Harzprodukt erzeugt wird, und Durchführen einer zusätzlichen Trennung mit dem Harzprodukt.
-
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 zeigt die Qualitäten von entasphaltiertem Öl relativ zum Rückstandstyp und die Ausbeute gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
-
2 zeigt ein Zweiprodukt-Lösungsmittel-Entasphaltier-Flussschema gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
-
3 zeigt ein Dreiprodukt Lösungsmittel-Entasphaltier-Flussschema gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
-
4 zeigt ein Flussschema für die Harzproduktion gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
-
5 zeigt ein Hydroprocessing-Verfahrensflussschema gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
-
6 zeigt ein Flussschema für die integrierte Harzproduktion und Hydroprocessing gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
-
7 zeigt ein Flussschema für die integrierte Harzproduktion und Hydroprocessing mit selektiver Trennung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und
-
8 zeigt den Einfluss von Harz-Hydroprocessing auf die Koksausbeute gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
-
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Eine Ausführungsform der Erfindung umfasst ein Verfahren, das mehrere Schritte einschließt, durch die sich die DAO-Ausbeute bis an die Grenze des nachgeschalteten Hydroprocessings oder die FCC-Ausgangsmaterialgrenzen steigern lässt. 1 ist eine Erläuterung von DAO-Verunreinigungen vs. DAO-Ausbeute für verschiedene Rückstandstypen.
-
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird eine Zunahme in der DAO-Ausbeute durch ein Verfahren erhalten, das die Schritte umfasst Auftrennen des DAO in zwei Fraktionen im Rahmen des Lösungsmittelentasphaltier(SDA)-Verfahrens, nämlich DAO und Harze; Hydroprocessing der Harze in einem eigens dafür vorgesehenen Harz-Hydroprocessing-Verfahren; Integrieren des Harzrückgewinnungsabschnitts des SDA-Verfahrens mit dem Harz-Hydroprocessing-Verfahren und selektives Trennen des hydroprozessierten Harzstroms.
-
2 ist eine Erläuterung eines Zweiprodukt-SDA-Verfahrens, wobei die zwei Produkte DAO und Pech (Asphalten-reiche Fraktion) sind.
-
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeigt ein Dreiprodukt-SDA-Verfahren, das DAO, Pech und Harz erzeugt. Um das intermediäre Harzprodukt zu erzeugen, ist ein geeignetes Flussschema (3) erforderlich. Das zusätzliche Gerät umfasst eine zwischen Extraktor und DAO-Lösungsmittelabscheider angeordnete Harzabsetzvorrichtung, zusätzliche Wärmeaustauscher und einen Harzstripper, um mitgeschlepptes Lösungsmittel aus dem Harzprodukt abzuziehen (4).
-
In einer Ausführungsform der Erfindung wird das Hydroprocessing der Rückstände bei erhöhten Wasserstoff-Partialdrücken im Bereich von etwa 800 bis etwa 2500 psig durchgeführt. In anderen Ausführungsformen der Erfindung wird das Hydroprocessing bei Temperaturen im Bereich von etwa 650 bis etwa 930°F durchgeführt. In weiteren Ausführungsformen der Erfindung werden die Hydroprocessing-Schritte unter Verwendung eines Katalysators, der aus einem oder mehreren Metallen hergestellt ist, durchgeführt. Beispiele für Metallkatalysatoren, die bei den Ausführungsformen der Erfindung verwendet werden, umfassen Katalysatoren, die Eisen, Nickel, Molybdän und Kobalt einschließen. Metallkatalysatoren, die in den Ausführungsformen der Erfindung verwendet werden, beschleunigen sowohl die Verunreinigungsentfernung als auch das Cracking der Rückstände zu kleineren Molekülen, die in dem Hydroprocessing-Reaktor enthalten sind. Die Verfahrensbedingungen, die in den Ausführungsformen der Erfindung verwendet werden, einschließlich Temperatur, Druck und Katalysator, variieren je nach Natur das Ausgangsmaterials.
-
Der Hydroprocessing-Reaktor kann entweder ein Abstrom-Festbettreaktor, der Katalysator in dem Reaktor enthält, wobei das Hauptziel Hydrotreating ist, ein Dreiphasen-Aufstrom-Wirbelschichtreaktor, wobei der Katalysator suspendiert ist und zugesetzt und abgezogen werden kann, während der Reaktor in Betrieb ist, wobei das Ziel etwas Umwandlung und Hydrotreating ist; oder ein Aufstrom-Slurryphasenreaktor, wobei der Katalysator dem Ausgangsmaterial zugesetzt wird und mit dem Produkt den Reaktor über Kopf verlässt, wobei das Ziel hauptsächlich Umwandlung ist, sein.
-
Wie hier verwendet, bezieht sich der Begriff „Hydroprocessing” auf jedes von mehreren chemisch-technischen Verfahren, darunter Hydrierung, Hydrocracking und Hydrotreating. Jede der zuvor genannten Hydroprocessing-Reaktionen kann unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Hydroprocessing-Reaktoren durchgeführt werden.
-
Zusätzliches Gerät, wie Pumpen, Wärmeaustauscher, Reaktorzufuhrerhitzer, Abscheider und Fraktioniergerät, kann erforderlich sein, um das Hydroprocessing-Verfahren zu unterstützen. 5 hebt die Schritte eines Hydroprocessing-Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung hervor. Je nach Anwendung kann das Flussschema verändert werden, allerdings sind die Schlüsselschritte Zufuhrerwärmung, Umsetzung und Abtrennung und wasserstoffreiche Gaszugabe und Recycling erforderlich.
-
In einer Ausführungsform der Erfindung ist das Hydroprocessing-Verfahren dem SDA-Verfahren nachgeschaltet angeordnet. Das Hydroprocessing-Verfahren behandelt die Harzfraktion mit Wasserstoff. Die Vorteile für die Produktausbeute sind mit diesem Konzept vollständig realisiert.
-
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist das Hydroprocessing-Verfahren in den Harzabschnitt des SDA-Verfahrens integriert (6). Dies wird durch einen oder mehrere der folgenden Schritte erreicht:
Entfernen des Harzstrippers und Ersatz mit einer einfacheren, kostengünstigeren Entspannungstrommel;
Wärmeintegration zwischen Reaktorablauf und Zufuhr zu Harzextraktor, und/oder Harzentspannungstrommel; und
Für Hydroprocessing-Anwendungen mit wenig Rigidität (Niederdruck) kann auch die Beschickungspumpe des Hydroprocessing-Reaktors entfernt werden.
-
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung werden die hydroprozessierten Harze selektiv in einem Extraktor abgetrennt (7). In diesem selektiven Trennverfahren wird das hydroprozessierte Harz zu einem hydrobehandelten Harz-Überkopfstrom und einem hydrobehandelten Harz-Bodenstrom aufgetrennt. In einer Ausführungsform der Erfindung wird der Überkopfstrom dem DAO-Rückgewinnungsabschnitt des SDA-Abschnitts zugeführt. Die hydroprozessierten Harz-Bodenströme werden dem Pech-Rückgewinnungsabschnitt des SDA-Abschnitts zugeführt.
-
In einer Ausführungsform der Erfindung vermindert das Hinzufügen eines SDA-Verfahrens vor einem verzögerten Verkokungsverfahren relativ zu verzögertem Verkoken von Vakuumrückstand den hergestellten Koks um 19 Gew.-%, wobei die DAO-Ausbeutegrenze für ein nachgeschaltetes VGO-Hydrocracking-Verfahren etwa 50 Gew.-% beträgt. Mit dem vorgeschlagenen Harzabzug wird der hergestellte Koks um weitere 15 Gew.-% auf etwa insgesamt 35 Gew.-% Koksreduktion im Vergleich zum Prozessieren von 100% Vakuumrückstand vermindert (8).
-
Die obige Reihe von Bedingungen ist ein Beispiel für eine spezielle Ausgangsmaterial- und Raffinerieanwendung. Spezielle Grundausbeuten und mit dem vorgeschlagenen Harzabzug könnten verschiedene Ausbeuten aufweisen.
-
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung tritt die Herstellung von erwünschteren Produkten, wie Transportkraftstoffen auf, wenn der Harzstrom in einem nachgeschalteten katalytischen Umwandlungsverfahren prozessiert wird. Wie in Tabelle 3 gezeigt, werden die Flüssigausbeuten typischerweise um etwa 5–8 Gew.-% erhöht, leichte Kohlenwasserstoffe um etwa 2–3 Gew.-% reduziert, und der hergestellte Netto-Koks um etwa 4 Gew.-% reduziert. Es sollte angemerkt werden, dass die Produktausbeuten, die unter Verwendung der erfindungsgemäßen Verfahren erhalten werden, von der Natur des zugeführten Ausgangsmaterials und von den Verfahrensbedingungen abhängen. Tabelle 3
| | ZUFUHR | DAO (HC-begrenzt) | HARZ | HARZ (nach Hdt) | PECH |
| Vol.-% | 100,00 | 53,21 | 14,73 | 14,16 | 32,06 |
| Gew.-% | 100,00 | 50,00 | 15,00 | 13,73 | 35,00 |
| API | 5,37 | 14,2 | 2,9 | 9,7 | –6,1 |
| Sp. Gr. | 1,0338 | 0,9715 | 1,0526 | 1,0022 | 1,1287 |
| S, Gew.-% | 4,27 | 3,03 | 5,09 | 0,42 | 5,69 |
| N, wppm | 3000 | 1250 | 3000 | 1700 | 5500 |
| Konz. Kohle, Gew.-% | 23 | 7,7 | 23,0 | 8,5 | 44,8 |
| C7 Unlösliche, Gew.-% | 6,86 | 0,02 | 0,1 | 0,05 | 19,5 |
| Ni, ppm | 24 | 2,0 | 14,4 | 0,5 | 59,6 |
| V, ppm | 94 | 5,2 | 30,2 | 1,0 | 248,2 |
-
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung vermindert selektives Hydroprocessing des Harzstroms die Hydroprocessing-Gesamtkosten durch die Vermeidung der Verstärkung der Rigidität des VGO und der DAO-Hydrocracking-Rigidität.
-
In bestimmten Ausführungsformen der Erfindung für Anwendungen, wobei das nachgeschaltete VGO-Hydrocracking-Verfahren Ausgangsmaterialqualitätsbegrenzungen aufweist, werden die hydroprozessierten Harze in einem Extraktor zu hydroprozessierten Harz-DAO- und hydroprozessierten Harz-Pech-Strömen aufgetrennt. Die gewählte Anhebung in diesem Extraktor wird von den VGO-Hydrocracker-Zufuhr-Qualitätsbeschränkungen vorgegeben. Typischerweise liegt diese DAO-Ausbeute 50 Gew.-% über dem hydroprozessierten Harzstrom. Tabelle 4 vergleicht typische SDA-Ausbeuten vs. kombinierter SDA/Harz-Hydrotreater mit selektiven Trennausbeuten für typisches saures Vakuumerdöl. Das Ausgangsmaterial für das Hydrocracking-Verfahren wird um weitere 12 Gew.-% an Vakuumrückstand erhöht, und die potentielle Koksausbeute, wenn das SDA-Pech verkokt wird, wird um weitere 13 Gew.-% vermindert. Tabelle 4
| Konventionelles SDA | FW SDA-RT |
| | ZUFUHR | DAO (HC-begrenzt) | HARZ | DAO+ | PECH |
| Vol.-% | 100,00 | 53,20 | 46,8 | 65,4 | 34,9 |
| Gew.-% | 100,00 | 50,00 | 50,00 | 61,00 | 38,4 |
| API | 5,4 | 14,2 | –3,4 | 15,2 | –7,2 |
| S, Gew.-% | 4,3 | 3,0 | 5,5 | 2,6 | 5,2 |
| N, Gew.-ppm | 3000 | 1250 | 4750 | 1200 | 5300 |
| OCR, Gew.-% | 23,0 | 7,7 | 38,3 | 7,0 | 42,8 |
| C7 Ins., Gew.-% | 6,9 | 0,02 | 13,7 | 0,01 | 17,8 |
| Ni + V, Gew.-ppm | 118 | 7,2 | 229 | 6,0 | 280 |
| Koks, potentiell | Basis | | –19% | | –32% |
-
In einer Ausführungsform der Erfindung vermindern Wärmeintegration und Beseitigung von überflüssigem Gerät zwischen SDA und Harz-Hydrotreater die kombinierten Investitions- und Betriebskosten von beiden Verfahren.
-
Das Verfahren der Erfindung wurde unter Bezugnahme auf die schematischen Verfahrenszeichnungen beschrieben und erläutert. Die Fachwellt kann zusätzliche Veränderungen und Modifikationen auf der Grundlage der obigen Beschreibung erkennen, und der Umfang der Erfindung ist durch die die folgenden Ansprüche festzulegen.