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KR101070519B1 - Hydrogenation of middle distillate using a counter-current reactor - Google Patents

Hydrogenation of middle distillate using a counter-current reactor Download PDF

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KR101070519B1
KR101070519B1 KR1020057022648A KR20057022648A KR101070519B1 KR 101070519 B1 KR101070519 B1 KR 101070519B1 KR 1020057022648 A KR1020057022648 A KR 1020057022648A KR 20057022648 A KR20057022648 A KR 20057022648A KR 101070519 B1 KR101070519 B1 KR 101070519B1
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KR
South Korea
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effluent
hydrogenation
reaction zone
hydrogen
treated
Prior art date
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KR1020057022648A
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Inventor
아룹 로이
하지트 비얼디
쑤-후옹 느구옌
Original Assignee
에이비이비이 러머스 글로벌 인코포레이티드
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Publication date
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Publication of KR20060054183A publication Critical patent/KR20060054183A/en
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Abstract

탄화수소 재료의 수소화 방법은, 액체 유출물이 제1 반응 구역의 저부 선단에서 빠져나가고 수소함유가스성 유출물이 제1 반응 구역의 꼭대기에서 빠져나가도록 제1 촉매베드에 있어서 수소화 촉매가 존재하는 수소화 반응 조건들 하에서 제1 반응 구역에서 역류 방식으로 탄화수소 재료의 주요부분이 수소와 접촉하고, 제1 반응 구역의 수소함유 유출물을 수취하도록 배치된 촉매 배드를 가지는 제2 반응 구역에서 병류 방식으로 상기 탄화수소 재료의 소부분을 상기 수소함유 가스성 유출물과 접촉하는 단계를 포함한다.Hydrogenation of hydrocarbon materials involves hydrogenation in which the hydrogenation catalyst is present in the first catalyst bed such that the liquid effluent exits the bottom tip of the first reaction zone and the hydrogenous gaseous effluent exits the top of the first reaction zone. Under reaction conditions, a major portion of the hydrocarbon material is in contact with hydrogen in a countercurrent manner in the first reaction zone and in a cocurrent manner in a second reaction zone having a catalyst bed arranged to receive the hydrogenated effluent of the first reaction zone. Contacting a small portion of a hydrocarbon material with said hydrogenous gaseous effluent.

. .

Description

역류 반응장치를 이용하는 중간유분의 수소첨가 방법{HYDROGENATION OF MIDDLE DISTILLATE USING A COUNTER-CURRENT REACTOR}HYDROGENATION OF MIDDLE DISTILLATE USING A COUNTER-CURRENT REACTOR}

본 발명은 질적으로 개선된 디젤 생성물을 만들기 위한 디젤 연료와 같은 중간 유분 공급원료의 수소 첨가, 즉 수소화 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a process for hydrogenation, ie hydrogenation of middle distillate feedstocks, such as diesel fuel, for making qualitatively improved diesel products.

약 330℉ 내지 약 800℉의 범위에서 끓는 경유들, 직류경유들, 비스브레이커(visbreaker)의 열적으로 쪼개진 경유, 코커(coker)의 경유 및 FCC(유체촉매크래커)의 순환경유를 포함하는 석유분류물은, 질적으로 개선된 디젤연료를 생산하기 위하여 사용된다. 상기 디젤연료는 황, 질소, 올레핀 및 방향족 함유량, 세탄 지수, 끓는점(증류) 및 비중(gravity)에 관한 특성을 충족해야 한다. 더욱 엄격한 규칙들이 가까운 미래에 극도로 적은 황을 함유한 디젤(ULSD)를 생산하기 위한 정제업자에게 요구될 것이다. 일반적으로, 이는 10 wppm 내지 50 wppm 또는 더 적은 황을 함유한 디젤연료를 만들기 위해 정제업자에게 요구될 것이다.
수소의 처리에 의한 탄화수소 연료들의 황의 제거는 이미 알려져 있고, 즉, 황화수소(H2S)의 형태인 황을 제거하기 위한 적절한 조건하에서 수소와 연료를 반응시키는 것이다.
최근의 개선된 촉매로, 정제업자들은 현재 존재하는 유닛내에서 정제된 증류물내의 황을 감소시킬 수 있지만, 규제까지 만족시킬 정도는 아니다.
많은 현존하는 수소첨가처리시설은 현재 50wppm 보다 많은 양의 황을 함유하는 디젤연료를 생산하고 있어서 개선 또는 새로운 유닛의 구현이 요구된다.
요구된 디젤 연료 사양을 달성하기 위하여, 분류물의 화학적 및 물리적 특성에 영향을 주기 위한 분류 공급원료를 처리하는 것이 필요하다.
촉매 형태와 작동의 엄격함은 원하는 디젤 연료 사양의 함수이다.
처리방법은 수소가 풍부한 환경에서 적절한 촉매 또는 다른 촉매 시스템의 조합을 갖는 수소화를 요구한다.
황, 질소, 올레핀들과 방향족 환원을 위해, 깊은(deep) 수소첨가가 요구된다.
세탄 및/또는 비중 개선을 위해, 깊은 수소첨가와 선택적 개환이 요구된다.
극히 적은 양의 황이 있는 디젤을 생산하는 현존하는 수소첨가처리시설을 개선하기 위해 계획된 이전에 실행된 전통적인 방법은 현존하는 반응기와 함께 나란하거나 연속된 병류(co-current) 반응기를 추가하는 것이고, 이는 부가적으로 촉매 부피를 구현하는 것이다.
추가로, 이런 형태의 개조는 주 배관/열 교환장치, 아민 세정기 및 재순환 압축기를 포함하는 높은 압력의 반응 순환(LOOP)에서 현재의 장비 항목들의 교체 또는 상당한 변경형태를 취한다. 이런 현재의 유닛의 모든 변경들은 보다 많은 자본의 투자와 비가동시간을 야기할 것이다.
Petroleum classification including boiling gas oils in the range of about 330 ° F. to about 800 ° F., diesel diesel, thermally split diesel fuel in a visbreaker, diesel fuel cokers and circulating diesel fuels (FCCs). Water is used to produce qualitatively improved diesel fuel. The diesel fuel should meet the characteristics relating to sulfur, nitrogen, olefin and aromatic content, cetane index, boiling point (distillation) and gravity. More stringent rules will be required of refiners to produce ultra low sulfur diesel (ULSD) in the near future. Generally, this will be required of the refiner to make diesel fuel containing 10 wppm to 50 wppm or less sulfur.
The removal of sulfur in hydrocarbon fuels by treatment of hydrogen is already known, ie, reacting the fuel with hydrogen under appropriate conditions to remove sulfur in the form of hydrogen sulfide (H 2 S).
With recent improved catalysts, refiners can reduce the sulfur in the purified distillate in the units presently present, but not to the point of regulation.
Many existing hydroprocessing plants currently produce diesel fuel containing more than 50 wppm of sulfur, requiring improvements or implementation of new units.
In order to achieve the required diesel fuel specifications, it is necessary to process the sorting feedstock to affect the chemical and physical properties of the fraction.
The type of catalyst and the rigor of its operation is a function of the desired diesel fuel specification.
The process requires hydrogenation with a suitable catalyst or combination of other catalyst systems in a hydrogen rich environment.
For hydrogen, nitrogen, olefins and aromatics reduction, deep hydrogenation is required.
In order to improve cetane and / or specific gravity, deep hydrogenation and selective ring opening are required.
Previously implemented traditional methods designed to improve existing hydroprocessing plants that produce extremely low sulfur diesels include the addition of side-by-side or co-current reactors with existing reactors. In addition to implementing the catalyst volume.
In addition, modifications of this type take the form of replacements or significant modifications of current equipment items in high pressure reaction circulation (LOOP), including main piping / heat exchangers, amine scrubbers and recycle compressors. All changes to these current units will result in more capital investment and downtime.

본 발명에서는 탄화수소 재료의 수소첨가 방법이 제공된다. 상기 방법은 제1 촉매 베드(bed)에서 수소첨가 촉매가 존재하는 수소첨가 반응의 조건들 하에 제1 반응 구역에서 역류 방법으로 탄화수소 재료의 주요 부분을 수소와 접촉시키는 공정과, 여기서 제1 반응 구역의 정부 선단(top end)에 기체상태의 수소함유 유출물이 배출되고, 제1 반응 구역의 저부 선단(bottom end)에서는 액체 유출물이 배출되고;
제1 반응 구역의 상기 수소함유 유출물을 받기 위하여 배치된 촉매 베드를 가지는 제2 반응 구역에서 순방향, 병류 방법으로 탄화수소 재료의 소부분을 상기 기체상태의 수소함유 유출물과 접촉시키는 공정으로 이루어진다.
또 다른 실시예에서, (a) 저감된 헤테로 원자(heteroatom) 함유량을 가지는 제1 유출물을 생산하기 위하여 제1 수소첨가 촉매의 존재하에 제1 반응 구역에서 석유 분류물을 수소와 병류 접촉시키는 공정; 및 (b) 중량이 약 50 ppm을 넘지 않는 헤테로 원자 함유량을 가지는 생성물을 생산하기 위하여 제2 수소첨가 촉매의 존재하에 제2 반응 구역에서 역류 방법으로 제1 유출물을 수소와 접촉시키는 공정을 포함한다.
상기 방법들은 깊은(deep) 수소첨가를 수반하며, 종래의 공정 체제에 부수하여 큰 변형 없이, 일반적으로 새로운 설비 및 현존 설비 모두에 극도로 적은 황을 함유하는 디젤 연료를 실현한다.
In the present invention, a hydrogenation method of a hydrocarbon material is provided. The method comprises contacting a major portion of a hydrocarbon material with hydrogen in a countercurrent method in a first reaction zone under conditions of a hydrogenation reaction in which a hydrogenation catalyst is present in a first catalyst bed, wherein the first reaction zone A gaseous hydrogen-containing effluent is discharged at the top end of the gas and a liquid effluent is discharged at the bottom end of the first reaction zone;
Contacting a small portion of the hydrocarbon material with the gaseous hydrogen effluent in a forward, cocurrent manner in a second reaction zone having a catalyst bed arranged to receive the hydrogen effluent of the first reaction zone.
In another embodiment, (a) contacting petroleum fractions in parallel with hydrogen in a first reaction zone in the presence of a first hydrogenation catalyst to produce a first effluent having a reduced heteroatom content. ; And (b) contacting the first effluent with hydrogen in a second reaction zone in a second reaction zone in the presence of a second hydrogenation catalyst to produce a product having a hetero atom content that does not exceed about 50 ppm in weight. do.
The above methods involve deep hydrogenation and, in conjunction with conventional process regimes, realize a diesel fuel containing extremely low sulfur, generally in both new and existing plants, without major modifications.

다양한 실시예들이 하기의 특징으로 하는 도면에 관련하여 하기에 설명된다:Various embodiments are described below with reference to the figures, in which:

도 1은 본 발명의 새로운 역류 반응장치와 함께 순방향 반응장치를 사용하는 본 발명의 공정에 대한 도식적인 도면이다.1 is a schematic diagram of the process of the present invention using a forward reactor with the novel countercurrent reactor of the present invention.

도 2 내지 도 4는 순방향 및 새로운 역류 반응장치 둘 다를 사용하는 본 발명의 다른 공정의 개요에 대한 도식적인 도면이다.2-4 are schematic diagrams of an overview of another process of the present invention using both forward and novel countercurrent reactors.

도 5는 역류 반응장치만을 사용하는 석유유분(petroleum distillate)의 수소첨가를 위한 공정 개요의 도식적인 도면이다.FIG. 5 is a schematic diagram of a process overview for hydrogenation of petroleum distillate using only a countercurrent reactor.

도 6은 본 발명의 수소첨가 공정의 산출물에서 수행될 수 있는 후속 탈방향족화 처리 도면이다.FIG. 6 is a subsequent dearomatization treatment diagram that may be performed in the output of the hydrogenation process of the present invention.

도 7은 본 발명의 다중 상의 역류 반응장치에 대한 도식적인 도해이다.7 is a schematic illustration of a multi-phase countercurrent reactor of the present invention.

본 발명은 석유 분류물, 특히 디젤 연료를 위해 사용되는 것과 같이 중간유분 즉 유출물의 수소첨가를 위해 사용될 수 있다. 수소첨가는 예컨대 헤테로 원자들을 제거하는 수소처리법 또는 탈방향족화(예컨대, 수소화탈황화, 수소화탈질소화, 수소화탈방향화)에 사용될 수 있다.
본 발명의 공정 개요는 현재의 수소 처리 시스템으로 통합될 수 있는 역류 반응장치를 사용한다. 상기 역류 반응장치는 "고압반응 루프(loop)"의 외측에 설치됨으로써 더 낮은 설치비용, 더 간단한 개조, 주요하지 않은 주 배관/열 통합(Heat integration), 기존의 세정기(scrubber) 또는 재순환 가스 압축기(compressor)에 대한 영향이 없고, 감소된 비가동시간을 포함하는 추가적인 공정 이득을 제공한다. 상기 대체 개요는 저비용 비금속(low cost base metal) 촉매를 이용하며 아로마틱스의 감소, 세탄(cetane) 향상 및 촉매의 안정성을 포함하는 개선된 생성물의 특징들을 제공한다.
개조에서는, 기존의 반응장치 작동은 새로운 역류 반응장치로 재료를 조제할 수 있도록 최적화된다. 또한 상기 역류 반응장치는 요구된 공정 목적을 달성하기 위하여 기존의 반응장치로부터 나온 유출물을 처리한다.
제공된 도 1을 보면, 시스템(100)은 중간유출물의 수소화탈황법(hydrodesulfurization)을 보여준다. 시스템(100)은 역류 반응(scheme:102)의 결합에 의해 부재번호 101의 외곽선으로 구분된 수소화처리 구성의 개조를 설명한다. 남아있는 도면의 이후 설명에 있어서, 같은 참조 번호 및 부호는 같은 처리장치 또는 흐름을 나타낸다.
공급물, 즉(F)는 일반적으로 표 1에 나타난 하기 특징들을 가지는 중간 범위의 석유 분류물(fraction)이다:
표 1
API 비중(gravity) 20 - 45
증류 범위 ℃ (℉)
초기 끓는점 165 - 260 (330 - 500)
마지막 끓는점 280 - 440 (536 - 825)
황, wt% 0.01 - 2.0
질소, (합계) wppm 15- 1000
브롬 번호, g/100g 1 - 10
세탄 지수 25- 55
상기 범위들은 예증의 목적으로 주어졌다. 상기 범위를 벗어나는 특징들을 가지는 재료들 또한 적당한 때 사용될 수 있다.
수소는 라인(127)을 통하여 재료(F)에 첨가되고, 수소가 더해져 혼합된 재료는 병류(co-current) 반응장치(R-1)로 보내지고, 여기서 적어도 부분적인 수소화탈황이 이루어진다. 병류 반응장치는 실리카, 알루미나, 또는 실리카-알루미나와 같은 담체, 즉 지지물(support)에서, 니켈(Ni), 코발트(Co), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 및 그들의 결합물(Ni-Mo, Co-Mo, Ni-W, Co-Mo-Ni, Co-Mo-W 등)들과 같은 적당한 수소화탈황 촉매를 포함하는 베드(bed)를 포함한다. 병류(竝流) 수소화탈황 반응 조건들은 일반적으로 약 200℃ 내지 약 450℃의 온도, 약 300 psig 내지 약 1,500 psig의 압력, 및 약 20 v/v/hr이하의 공간속도(space velocity)를 포함한다. 반응장치(R-1)로부터 나온 유출물(110)은 일반적으로 중량 약 100 ppm 내지 약 1,000 ppm의 황을 함유한다. 적어도 일부분이 탈황화된 유출물(라인 110)은 약 200℃ 내지 약 380℃의 온도로 열 교환장치(111)에 의해서 냉각, 즉 식혀지고 라인 (110)을 통해 드럼(drum:D-11)으로 보내져서 증기 및 액체로 분리된다. 상기 액체는 라인(112)을 통해 빠지게 되고 약 225℃ 내지 약 370℃의 온도로 열 교환기(113)에서 가열되고 그런 다음 역류 반응장치(R-2)로 보내진다. 드럼(D-11)으로부터의 상기 증기는 또 열 교환장치(115)에 의해 냉각된 다음 라인(114)을 통해 증기 및 액체 성분들의 추가 분리를 위해 드럼(D-12)으로 보내진다. 수소, 황화 수소 및 경 탄화수소 성분들을 함유하는 상기 증기는 드럼(D-13)으로 전달하기 위한 라인(118)으로 라인(120)을 통해 첨가된다. 상기 액체는 배출되고 라인(122)을 통해 반응장치(R-2)로 보내지기 위해 스트림(112)으로 보내진다.
역류 반응장치(R-2)는 둘 또는 그이상의 촉매베드(B-1)(B-2)를 포함한다. 반응장치(R-2)는 두개의 반응 구역들을 포함한다: 탄화수소 및 수소의 역류 접촉이 발생하는 제1 구역, 및 탄화수소 및 수소의 순방향, 즉 병류 접촉이 발생하는 제2 구역. 도 1에서 보여주는 바와 같이, 베드(B-1)는 제1 반응 구역에 있고, 베드(B-2)는 제2 반응 구역에 있다. 탄화수소 재료는 제1 및 제2 반응 구역들 사이의 위치에서 반응장치(R-2) 속으로 보내진다. 각각의 층, 즉 베드는 수소화탈황 촉매를 포함한다. 유용한 수소화탈황 촉매로서는 제올라이트들, 귀금속 촉매들, 및 유사물질들뿐만 아니라 상기 설명된(예컨대, 실리카, 알루미나 또는 실리카-알루미나 담체상의 Ni-Mo, Co-Mo, Ni-W) 것과 같은 물질들을 포함한다. 라인(112)으로부터의 상기 액체 재료 즉 공급물은 베드(B-1) 및 베드(B-2) 사이의 반응장치(R-2)속으로 보내진다. 보충수소(H)가 반응장치(R-2)의 밑부분에 제공된다. 반응장치(R-2)는 약 225℃ 내지 약 450℃의 온도, 약 250 psig 내지 약 1,500 psig의 압력 및 약 0.6 LHSV 내지 약 5.0 LHSV의 공간속도에서 작동된다.
상기 반응장치로 공급되는 탄화수소의 주요부분은 베드(B-1)에 의해 확보된 제1 반응 구역 속으로 아래쪽으로 흐른다. 반응장치(R-2)의 밑부분에 유입되는 수소는 촉매 베드(B-1)를 통해 액체의 아래쪽 흐름에 반해 역류의 방법으로 위쪽으로 흐른다. 그러나, 제1 반응 구역의 윗부분(top), 정부에서 베드(B-1)로부터의 유출물으로써 존재하는 수소함유 가스는 반응장치로 공급되는 탄화수소의 소부분을 동반한다. 동반된 탄화수소의 김 및 증기는 베드(B-2)에서 촉매의 존재하에 수소를 함유하는 기체와 반응하게 된다. 탄화수소 부분 및 수소를 함유하는 기체 둘다 베드(B-1)를 통하여 위쪽으로 흐르기 때문에, 접촉은 병류방식으로 수행된다. 제1 반응 구역으로부터의 유출물 수소함유 기체를 받을 수 있도록 재료 인입구 위의 촉매 베드(B-2)가 위치결정은 촉매의 존재하에 어떠한 탄화수소도 수소와 접척하지 않고는 반응장치(R-2)를 통과할 수 없도록 하는 것을 보장하고, 그로 인해 극도로 적은 황 함유의 요구를 달성한다. 반응장치(R-2)로부터의 정부(頂部), 즉 윗부분 유출물(116)은 밑부분의 액체와 조합되며, 반응장치(R-2)의 총 유출물은 열 교환장치라인(117)에서 식혀지고 라인(118)을 통해 드럼(D-13)으로 보내진다.
액체 생성물(P)은 분리되고 라인(126)을 통해서 드럼(D-13)으로부터 배출되며, 상기 증기는 라인(124)을 통해 제거된다. 본 명세서에 설명된 방법 및 장치는 무게가 50 ppm 이하의 황 함유량을 갖는 디젤 연료 구성성분으로써 유용한 생성물(P)를 제공할 것이다.
드럼(D-13)으로 부터 증기 정부 유출물 (수소, 황화 수소 및 약간의 탄화수소 구성성분들을 함유하는)은 라인(124)을 통하여 배출되고 식히기 위해 열 교환장치(125)를 통한 후 공기냉각 유닛(130)을 통해 액체 및 증기의 추가 분리를 위한 드럼(D-14)속으로 보내진다. 드럼(D-14)으로부터의 액체는 라인(134)을 통해 밑부분으로 부터 배출되고 극도로 적은 황 함유의 석유 분류물의 생성물 스트림(P)을 형성하기 위하여 스트림(126)에 첨가된다. 드럼(D-14)으로부터의 증기(수소, 황화수소 및 메탄 및 에탄과 같은 약간의 경탄화수소를 포함하는)는 흡수장치(A)의 밑부분으로 라인(132)을 통하여 보내지고, 여기서 증기의 상향류(upflow)는 증기 스트림으로부터 황화수소를 제거하기 위하여 아래쪽으로 흐르는 흡수제와 역류 방법으로 접촉된다. 더욱 상세하게는, 희박(lean) 아민 흡수제(A-1)는 흡수장치(150)의 꼭대기, 정부에서 제공된다. 상기 아민 흡수제는, 예컨대 에탄올아민, 디에탄올아민, 디이소프로판올아민, 메틸디에탄올아민, 트리디에탄올아민과 같은 알칸올아민의 수용액(aqueous solution)이 바람직하다.
흡수장치(A)로부터의 정부 유출물의 수소가 풍부한(rich) 증기(약간의 경 탄화수소 구성성분을 포함하는)는 약 400 psig 내지 약 1,600 psig의 압력으로 압축되는 압축기(C-1)로 라인(136)을 통해 보내진다. 압축기(C-1)를 빠져나가는 스트림(128)은 반응장치(R-2)로 보내기 위한 보충 수소 스트림(H)과 혼합되는 스트림(129)과, 스트림(124)과의 열 교환을 위한 유닛(125)를 통해 스트림(F)으로 공급되는 스트림(127)으로 나눠질 수 있다.
도 2를 보면, 시스템(200)은 역류 반응 구성(202)의 병합에 의한 도면에 201로 외곽선이 쳐진 수소 처리구성의 개조를 보여준다. 상기 설명한 바와 같은 조성을 가지는 공급물, 재료(F)는 스트림(238)으로부터의 수소(및 경탄화수소들)와 조합되며, 이후 반응장치(R-1)로 보내지고, 여기서 상기 설명한 반응 조건들 하에 적어도 부분적인 수소화탈황화가 달성된다. 반응장치(R-1)로부터의 유출물(210)은 열 교환장치(211)에서 식혀지고, 즉 냉각된 다음 액체 및 증기가 분리되는 드럼(D-21)으로 보내진다. 드럼(D-21)으로부터의 증기 스트림(226)은 열 교환장치(227) 및 공기냉각장치(230)를 통과한 다음, 드럼(D-24)으로 보내진다. 드럼(D-21)으로부터 밑부분의 액체가 스트림(212)으로서 배출되며, 드럼(D-24)으로부터의 스트림(214)에 첨가되고, 여기서 이후 추가적인 펌프(215) 및 열 교환장치(216)를 통하여 반응장치(R-2)로 보내진다. 교환장치(216)는 약 200℃ 내지 약 450℃의 온도로 스트림(214)의 온도를 조절한다. 상기 설명된 바와 같이, 반응장치(R-2)로의 재료는 촉매 베드들(B-1) 및 (B-2) 사이에 제공된다. 상기 액체는 수소의 위쪽 흐름에 반해 베드(B-1)를 통해 밑쪽으로 흐른다. 수소 공급원(source:H)으로부터의 투입되는 보충 수소는 베드(B-1) 밑으로 제공되며 위쪽 방향으로 흐른다. 또 탄화수소 김(mist)을 동반한 위쪽 방향 흐름은 베드(B-2)에서 처리된다. 수소, 황화 수소 및 탄화수소 증기를 함유하는 정부유추물 증기는 스트림(218)을 형성하기 위해 반응장치(R-2)로부터의 저부 액체와 조합한다. 반응장치(R-2)로부터의 전체 유출물(218)은 열 교환장치(219)에서 식혀지고, 침강 드럼(D-22)으로 보내진다. 드럼(D-22)으로부터의 액체는 생성물 스트림(P)으로써 배출된다. 드럼(D-22)으로부터의 증기는 열 교환장치(223)에서 추가로 식혀지고 추가로 분리되기 위해 드럼(D-23)으로 보내진다. 드럼(D-23)으로부터의 밑부분 액체는 극도로 적은 황 함유 석유 분류물의 생성물 스트림(P)로 스트림(222)을 통하여 보내진다. 정부 유출물 증기 스트림(224)은 드럼(D-21)으로부터의 증기 스트림(226)에 첨가된다. 상기 설명된 바와 같이, 스트림(226)은 열 교환장치(227)에서 식혀진 다음 공기냉각장치(230)에서 또 냉각된 후 드럼(D-24)으로 보내진다. 드럼(D-24)의 밑부분 액체는 라인(214)을 통해 반응장치(R-2)로 보내진다. 수소, 황화 수소 및 경탄화수소를 함유하는 드럼(D-24)으로부터 정부 유출물 증기는 흡수장치(A)속으로 보내지고, 여기서 상기에서 설명된 바와 같이 아래쪽으로 흐르는 아민 H2S 흡수제의 스트림과 역류 방식으로 접촉된다. 약간의 경 탄화수소들과 함께 주로 수소를 함유하는 정부 유출물의 H2S-프리(free) 증기 스트림(232)은 약 400 psig 내지 약 1,600 psig로 압축하기 위해 압축기(C-1)로 보내진다. 압축기의 배출 스트림(234)은 보충 수소 스트림(H)으로 첨가되는 스트림 (236)과, 열 교환장치(227)에서 스트림(226)에 대해 열 교환되고 반응장치(R-1)속으로 도입되기 위하여 재료 스트림(F)로 첨가되는 스트림(238)으로 나누어진다.
도 3을 보면, 시스템(300)은 301로 외곽선처리되고, 역류 반응 구성(302)의 병합에 의한 수소화처리 구성의 개조를 보여준다. 상기 설명한 조성물을 가지는 공급을, 재료(F)는 수소 및 약간의 경탄화수소 조성물들을 함유하는 스트림(342)과 조합하며, 상기 정해진 조건들 하에서 적어도 일부분의 수소화탈황화를 위하여 반응장치(R-1) 속으로 제공된다. 반응장치(R-1)로부터의 유출물(310)은 열 교환장치(311)에서 식혀지고, 액체 및 증기의 분리를 위해 드럼(D-31)으로 보내진다. 상기 액체는 추가적인 펌프(pump:314) 및 열 교환장치(315)를 통과하여 라인(312)을 통해 반응장치(R-2)로 보내진다. 교환장치(315)는 약 200℃ 내지 약 450℃의 온도로 스트림(312)의 온도를 조절한다. 상기 설명한 바와 같이, 반응장치(R-2)로 보내지는 재료는 촉매베드들(B-1) 및 (B-2) 사이에 제공된다. 상기 액체는 수소의 위쪽 흐름에 반해 베드(B-1)를 통해 아래쪽으로 흐른다. 수소 공급원(source:H)으로부터의 보충 수소는 베드(B-1) 아래쪽으로 제공되고 위쪽 방향으로 흐른다. 탄화수소 김(mist)이 동반된 위쪽 방향 흐름은 베드(B-2)에서 추가로 처리된다. 수소, 황화 수소 및 탄화 수소 증기를 함유하는 정부 유출물 증기는 반응장치(R-2)로부터의 밑부분 액체와 조합된다. 반응장치(R-2)로부터의 총 유출물(318)은 열 교환장치(319)에서 식혀지고, 침강 드럼(D-32)으로 보내진다. 드럼(D-32)의 액체는 스트림(328)을 형성하는 드럼(D-33)으로부터의 밑부분 액체가 첨가되는 위해 스트림(322)을 통해 배출된다. 스트림(328)은 생성물 스트림(P)를 형성하기 위하여 드럼(D-34)으로부터 스트림(344)에 첨가된다. 드럼(D-32)의 증기 스트림(320)은 열 교환장치(321)에서 추가로 식혀지고, 추가 분리를 위해 드럼(D-33)으로 보내진다. 드럼(D-33)의 밑부분 액체는 스트림(324)을 통해 상기 설명된 스트림(322)으로 보내진다. 드럼(D-33)의 정부 유출물의 증기 스트림(326)은 드럼(D-34)의 증기 스트림(334)에 첨가된다.
드럼(D-31)으로부터 증기 스트림(313)은 증기 및 액체의 분리를 위해 드럼(D-34)으로 보내지기 전에 열 교환장치(325)에서 열 교환에 의해 식혀지고, 공기냉각장치(300)에 의해 또 식혀진다. 드럼(D-34)의 밑부분 액체 스트림(344)은 극도로 적은 황을 함유하는 석유 분류의 생성물 스트림(P)을 형성하기 위하여 드럼(D-32)의 액체 스트림(382)과 조합된다. 드럼(D-34)의 위쪽 정부의 증기 스트림은 드럼(D-33)의 증기 스트림(326)과 조합되고, 라인(334)을 통해 흡수장치(A)로 보내지고, 여기서 상기 설명된 바와 같이 아래쪽으로 흐르는 아민 H2S 흡수제의 스트림과 역류 접촉한다. 약간의 경탄화수소와 함께 주로 수소를 함유하는 정부 유출물의 H2S-프리(free) 증기 스트림(336)은 약 400 psig 내지 약 1,600 psig로 압축하기 위하여 압축기(C-1)로 보내진다. 상기 압축기 출력 스트림(338)은 보충 수소 스트림(H)으로 첨가되는 스트림(340)과, 열 교환장치(325)에서 스트림(313)에 대해 열 교환되고 반응장치(R-1) 속으로 제공되기 위한 재료 스트림(F)에 첨가되는 스트림(342)으로 나누어진다.
도 4를 보면, 시스템(400)은 401로 외곽선처리되고, 역류 반응 구성(402)의 병합에 의한 수소화처리 구성의 개조를 보여준다. 상기 설명한 조성물을 가지는 공급물, 재료(F)는 수소 및 약간의 경탄화수소 구성성분들을 함유하는 스트림(434)과 조합되며, 상기 정해진 조건들 하에 적어도 일부분의 수소화탈황을 위하여 반응장치(R-1) 속으로 제공된다. 반응장치(R-1)의 유출물(410)은 드럼(D-41)으로 보내진다. 드럼(D-41)으로부터 밑부분의 액체 스트림(414)은 열 교환장치(413) 내에서 식혀진다. 위쪽 정부 유출물의 증기(412)는 액체 스트림(414)과 조합되며, 이후 반응장치(F-2)로 보내진다. 상기 설명된 바와 같이, 반응장치(R-2)로 보내지는 재료는 촉매 베드들 (B-1) 및 (B-2) 사이에 제공된다. 액체는 수소의 위쪽 흐름에 대해 베드(B-1)를 통해 아래쪽으로 흐른다. 수소 공급원(source:H)으로부터의 보충 수소는 베드(B-1) 아래에 제공되고 위쪽 방향으로 흐른다. 탄화수소 김(mist)이 동반된 위쪽 흐름은 베드(B-2)에서 추가로 처리된다. 반응장치(R-2)의 밑부분의 유출물 스트림(418)은 냉각장치(417)에 의해 라인(418)을 통하여 드럼(D-42)속으로 보내진다. 반응장치(R-2)에서의 위쪽 정부 유출물의 증기(416)는 냉각장치(417)에서 식혀지기 이전에 스트림(418)에 첨가된다. 드럼(D-42)의 밑부분 액체는 생성물 스트림(P)이 되기 위하여 스트림(422)을 통해 보내진다. 드럼(D-42)의 정부 유출물(420)은 증기 및 액체의 분리를 위해 드럼(D-43)으로 보내지기 전에 열 교환장치(425)에서 열 교환에 의해 식혀지고, 공기냉각장치(430)에 의해 추가로 식혀진다. 드럼(D-43)의 밑부분 액체 스트림(424)은 극도로 적은 황을 함유하는 석유 분류물의 생성물 스트림(P)을 형성하기 위한 드럼(D-42)의 액체 스트림(422)과 조합된다. 드럼(D-43)의 위쪽 정부 유출물의 증기 스트림은 흡수장치(A)로 라인(426)을 통하여 보내지고, 여기서 설명된 바와 같이 아래쪽으로 흐르는 아민 H2S 흡수제의 스트림과 역류 접촉한다. 약간의 경탄화수소 성분들과 함께 주로 수소를 함유하는 위쪽 정부 유출물의 H2S-프리(free) 증기 스트림(428)은 약 400 psig 내지 약 1,600 psig로 압축하기 위하여 압축기(C-1)로 보내진다. 상기 압축기 배출 스트림은 보충 수소 스트림(H)이 첨가되는 스트림(432)과, 열 교환장치(425)에서 스트림(420)에 대해 열 교환되고, 반응장치(R-1) 속으로 제공하기 위한 재료 스트림(F)에 첨가되는 스트림(434)으로 나누어진다.
도 5를 참조하면, 시스템(500)은, 병류 반응장치(R-1)가 부분적인 수소화처리에 의해 재료를 사전에 처리 하기 위하여 사용되지 않는 것을 보여준다. 오히려, 반응장치(R-2)만이 수소첨가법에 사용된다. 재료(F)는 열교환장치(510)와 열 교환장치(512)에서 가열된 후 약 200℃ 내지 약 450℃의 온도로 더 가열하기 위하여 열교환 장치(514)로 보내진다. 가열된 재료는 상기 설명된 바와 같이 베드들 (B-1) 및 (B-2) 사이에서 반응장치(R-2)속으로 제공된다. 수소 스트림(529)은 반응장치(R-2)의 밑부분에서 제공되며 액체 석유 증류물(distillate)의 아래쪽 흐름에 반해 위쪽을 향해 흐른다. 상술한 바와 같이, 기체의 위쪽 흐름으로 인해 동반 운반된 탄화수소화합물들은 베드(B-2)로 들어가서 수소화처리를 받음으로써, 재료(F)의 전체가 수소화 처리 없이는 반응장치(R-2)로부터 배출되지 않는다. 반응장치(R-2)로부터 위쪽 정부 유출물의 스트림은 들어오는 재료(F)의 열 교환에 의해 열 교환장치(510)에서 식혀진 후 액체 및 증기의 분리를 위해 드럼(D-51)으로 보내진다. 드럼(D-51)으로부터 저부 액체는 생성물 스트림(P)를 제공할 수 있도록, 스트림(534) 즉 드럼(D-53)으로 부터의 저부 액체에 합류하기 위하여 스트림(520)을 통해 보내진다. 수소, 황화수소 및 약간의 경탄화수소들을 함유하는 드럼(D-51)의 위쪽의 정부 유출물 증기 스트림(518)은 흡수장치(A)로 보내지고, 여기서 위쪽으로 흐르는 증기가 아래쪽으로 흐르는 희박한(lean) 아민 H2S 흡수제(A-1)에 대해 접촉된다. 수소 및 약간의 경 탄화수소를 함유하는 흡수장치(A)로부터의 위쪽 정부 유출물의 H2S-프리(free) 증기 스트림(522)은 수소 공급원(H)으로부터의 보충(make-up) 수소와 조합되고, 압축을 위해 압축장치(C-2/C-3)로 보내진다. 드럼(D-53)의 위쪽 정부 유출물의 스트림(532)은 스트림(523)을 형성하기 위해 압축장치(C-2)의 유출물과 조합되고, 이는 열 교환장치(524)에서 냉각된 후 액체 및 증기의 추가 분리를 위해 드럼(D-52)으로 보내진다. 드럼(D-52)으로 부터의 밑부분 액체들은 극도로 적은 황을 함유하는 생성물(P)을 제공할 수 있도록 드럼(D-53)의 밑부분 스트림(534)으로 스트림(528)을 통해 보내진다. 드럼(D-52)의 위쪽 정부 유출물의 스트림(529)은 압축을 위해 압축장치(C-3)로 보내진 후 반응장치(R-2)의 밑부분으로 보내진다. C-2 및 C-3 사이의 전체 압축은 약 300 psig 내지 약 1,600 psig이다.
도 6을 참조하면, 극도로 적은 황을 함유하는 생성물(P)은 추가로 수소첨가될 수 있다. 예컨대, 시스템 600은 수소첨가 촉매의 베드(B-3)를 함유하는 수소화탈방향화를 위해 반응장치(610)을 포함한다. 상기 반응장치는 약 200℃ 내지 약 400℃의 온도, 약 400 psig 내지 약 1,600 psig의 압력 및 약 0.3 LHSV 내지 약 6 LHSV, 바람직하게는 약 3.5 LHSV의 공간속도에서 일반적으로 작동된다. 다양한 수소첨가 공정은 예컨대 본 명세서에서 참조하여 구체화된 미합중국 특허 번호 제 5,183,556호와 같이 이미 발표되어있고 잘 알려져 있다. 베드(B-3)에서 촉매는 실리카, 알루미나, 실리카-알루미나, 지르코니아, 또는 다른 금속 산화물들이 보조된 귀금속 또는 비귀금속 촉매이다. 수소 공급원(H)으로부터의 수소는 반응장치(610)의 밑부분 속으로 제공되며 석유 제품 분류의 아래쪽 흐름에 대해 위쪽으로 흐른다. 위쪽 정부 유출물의 증기는 스트림(602)을 통하여 제거되고, 탈방향화된 석유 제품을 함유하는 밑부분의 유출물은 스트림(603)을 통해 제거된다.
도 7을 참조하면, 대체의 복수층의 역류 수소첨가 반응장치(R-3)가 나타나 있다. 반응장치(R-3)는 세개의 공간적으로 떨어져 있는 촉매 베드들 (B-1a), (B-1b) 및 (B-2)을 함유한다. 재료(F)는 중간 베드(B-1b) 및 가장 위쪽의 베드(B-2) 사이에 제공된다. 수소는 라인(H-1) 및 (H-2)를 통해 제공된다. 반응장치(R-3)로의 (H-1) 입력은 가장 낮은 위치의 베드 (B-1a)의 바로 밑에 위치되고, 반응장치(R-3)로의 (H-2)입력은 상기 베드(B-1a)보다는 위이고 베드(B-2)보다는 밑에 위치된다. 수소는 석유 제품 재료(F)의 아래쪽 흐름에 반해 위쪽을 향해 흐르고, 재료(F)의 수소첨가(예컨대, 수소화탈황, 수소화탈질화)는 수소와 역류로 접촉함으로써 베드(B-1a) 및 (B-1b)에서 달성된다. 상기 설명된 바와 같이, 약간의 탄화수소 구성성분은 수소의 위쪽으로 향하는 흐름에 동반될 수 있으며, 이런 구성성분들은 모든 재료가 수소첨가될 수 있도록 베드(B-2)에서 수소첨가된다. 위쪽 정부 유출물의 증기 스트림(V)은 과잉 수소, 황화수소 및 약간의 경탄화수소 구성성분을 포함한다. 반응장치의 밑부분으로부터 취한 액체 유출물(E)은 극도로 적은 황을 함유하는 석유 유출물(예컨대, 디젤 연료)을 포함한다.
하기 실시예는 본 발명의 관점에서 나타내었다.
실시예
공급원료는 하기 특징의 범위를 가지는 공급원료가 제공되었다:
API 비중 27 - 40
증류 범위 ℃ (℉)
초기 끓는점 165 - 260 (330 - 500)
마지막 끓는점 280 - 440 (536 - 825)
황, wt% 0.01 - 0.05
질소, (총합계) wppm 5 - 100
공급원료를 본 발명에 따라서 역류 반응장치를 가지는 수소첨가 시스템에서 처리하였다. 반응 조건들은 346℃의 온도, 750 psig의 압력, 1.6 LHSV의 공간속도 및 실리카 담체상에 NiMo를 포함하는 수소첨가 촉매를 포함하였다. 결과 산출된 생성물은 38.6의 API 비중, 중량이 8 ppm의 황 함유 및 중량이 1 ppm 보다 적은 질소 함유를 가졌다.
상기 설명들은 많은 실례들을 포함하는 한편, 이런 실례들은 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 바람직한 실시태양의 일례로써 단지 해석되어야 할 것이다. 예컨대, 제1 및 제2 반응 구역은 단일 반응장치 용기뿐만 아니라 다른 별도의 반응장치 용기들에도 배치될 수 있다. 이런 기술은 당업계의 종사자라면 본 명세서의 청구항에 기재된 본 발명의 원리 및 범위 내에서 많은 또 다른 가능한 변화를 계획할 수 있을 것이다.
The present invention can be used for hydrogenation of middle fractions, ie effluents, such as those used for petroleum fractions, in particular diesel fuels. Hydrogenation can be used, for example, in hydrotreating to remove hetero atoms or in dearomatization (eg, hydrodesulfurization, hydrodenitrification, hydrodesorption).
The process summary of the present invention uses a countercurrent reactor that can be integrated into current hydrogen treatment systems. The counterflow reactor is installed outside the “high pressure reaction loop” to provide lower installation costs, simpler modifications, non-mainstream main piping / heat integration, conventional scrubber or recirculating gas compressors. There is no impact on the compressor and provides additional process gains including reduced downtime. This alternative overview uses low cost base metal catalysts and provides improved product features including reduced aromatics, improved cetane and stability of the catalyst.
In the retrofit, the existing reactor operation is optimized to prepare the material with a new countercurrent reactor. The countercurrent reactor also treats effluent from existing reactors to achieve the desired process objectives.
Referring to FIG. 1 provided, system 100 shows hydrodesulfurization of an intermediate effluent. System 100 describes a modification of the hydroprocessing arrangement, separated by the outline of reference numeral 101 by the combination of countercurrent reaction scheme 102. In the following description of the remaining figures, the same reference numbers and signs represent the same processing apparatus or flow.
The feed, F, is generally a medium range petroleum fraction having the following characteristics shown in Table 1:
Table 1
API Gravity 20-45
Distillation Range ℃ (℉)
Initial boiling point 165-260 (330-500)
Final boiling point 280-440 (536-825)
Sulfur, wt% 0.01-2.0
Nitrogen, (total) wppm 15- 1000
Bromine number, g / 100g 1-10
Cetane Index 25-55
The above ranges are given for illustrative purposes. Materials having features outside the range may also be used as appropriate.
Hydrogen is added to material (F) via line 127, and the hydrogen added to the mixed material is sent to a co-current reactor (R-1), where at least partial hydrodesulfurization takes place. The cocurrent reactor is a carrier such as silica, alumina, or silica-alumina, i.e., on a support, nickel (Ni), cobalt (Co), molybdenum (Mo), tungsten (W), and combinations thereof (Ni-). Bed comprising an appropriate hydrodesulfurization catalyst such as Mo, Co-Mo, Ni-W, Co-Mo-Ni, Co-Mo-W, and the like. Cocurrent hydrodesulfurization reaction conditions generally include a temperature of about 200 ° C. to about 450 ° C., a pressure of about 300 psig to about 1,500 psig, and a space velocity of less than about 20 v / v / hr. do. Effluent 110 from reactor R-1 generally contains about 100 ppm to about 1,000 ppm of sulfur by weight. The effluent at least partially desulfurized (line 110) is cooled, ie cooled, by the heat exchanger 111 to a temperature of about 200 ° C. to about 380 ° C. and drum (D-11) through line 110. Is sent to and separated into vapor and liquid. The liquid exits line 112 and is heated in heat exchanger 113 to a temperature of about 225 ° C. to about 370 ° C. and then sent to countercurrent reactor R-2. The vapor from drum D-11 is also cooled by heat exchanger 115 and then sent to drum D-12 via line 114 for further separation of vapor and liquid components. The vapor containing hydrogen, hydrogen sulfide and light hydrocarbon components is added via line 120 to line 118 for delivery to drum D-13. The liquid is discharged and sent to stream 112 to be sent to reactor R-2 via line 122.
Countercurrent reactor (R-2) comprises two or more catalyst beds (B-1) (B-2). Reactor (R-2) comprises two reaction zones: a first zone in which countercurrent contact of hydrocarbons and hydrogen occurs, and a second zone in which forward, ie, cocurrent, contact of hydrocarbon and hydrogen occurs. As shown in FIG. 1, bed B-1 is in the first reaction zone and bed B-2 is in the second reaction zone. Hydrocarbon material is sent into reactor R-2 at a location between the first and second reaction zones. Each layer, or bed, comprises a hydrodesulfurization catalyst. Useful hydrodesulfurization catalysts include zeolites, noble metal catalysts, and similar materials as well as materials such as those described above (eg, Ni-Mo, Co-Mo, Ni-W on silica, alumina or silica-alumina carriers). do. The liquid material, or feed, from line 112 is sent into reactor R-2 between bed B-1 and bed B-2. Supplemental hydrogen (H) is provided at the bottom of the reactor (R-2). Reactor (R-2) is operated at a temperature of about 225 ° C. to about 450 ° C., a pressure of about 250 psig to about 1,500 psig, and a space velocity of about 0.6 LHSV to about 5.0 LHSV.
The major portion of hydrocarbon supplied to the reactor flows downward into the first reaction zone secured by bed B-1. Hydrogen entering the bottom of the reactor (R-2) flows upward through the catalyst bed (B-1) in the countercurrent flow as opposed to the downward flow of liquid. However, the hydrogen containing gas present as the effluent from the top of the first reaction zone, the bed B-1 in the government, is accompanied by a small portion of the hydrocarbons fed to the reactor. The steam and steam of the accompanying hydrocarbons will react with the gas containing hydrogen in the presence of the catalyst in bed (B-2). Since both the hydrocarbon moiety and the gas containing hydrogen flow upwards through the bed B-1, the contacting is carried out in a cocurrent manner. Positioning the catalyst bed (B-2) above the material inlet to receive effluent hydrogen containing gas from the first reaction zone is such that the reactor (R-2) does not encounter any hydrocarbons in the presence of a catalyst. Ensuring that it cannot pass through, thereby achieving the requirement of extremely low sulfur content. The top portion, ie top effluent 116, from the reactor R-2 is combined with the bottom liquid, and the total effluent of the reactor R-2 is transferred to the heat exchanger line 117. It cools and is sent to drum D-13 via line 118.
Liquid product P is separated and discharged from drum D-13 via line 126 and the vapor is removed via line 124. The methods and apparatus described herein will provide a useful product (P) as a diesel fuel component having a sulfur content of 50 ppm or less.
Steam government effluent (containing hydrogen, hydrogen sulfide and some hydrocarbon components) from drum D-13 is discharged through line 124 and then through air exchange unit 125 for cooling to an air cooling unit 130 is sent into drum D-14 for further separation of liquid and vapor. Liquid from drum D-14 is withdrawn from the bottom via line 134 and added to stream 126 to form a product stream P of petroleum fraction containing extremely low sulfur. Steam from drum D-14 (including hydrogen, hydrogen sulfide and some light hydrocarbons such as methane and ethane) is sent through line 132 to the bottom of absorber A, where steam is upwards The upflow is contacted in a countercurrent manner with the absorbent flowing downward to remove hydrogen sulfide from the vapor stream. More specifically, a lean amine absorbent (A-1) is provided at the top of the absorber 150, government. The amine absorbent is preferably an aqueous solution of an alkanolamine such as, for example, ethanolamine, diethanolamine, diisopropanolamine, methyldiethanolamine, tridiethanolamine.
Hydrogen-rich vapors (including some light hydrocarbon components) of the government effluent from absorber (A) are lined with a compressor (C-1) compressed to a pressure of about 400 psig to about 1,600 psig. 136). Stream 128 exiting compressor C-1 is a unit for heat exchange with stream 129 and stream 124 mixed with supplemental hydrogen stream H for sending to reactor R-2. It can be divided into stream 127 which is fed to stream F via 125.
Referring to FIG. 2, system 200 shows a modification of the hydrogen treatment scheme outlined at 201 in the diagram by merging countercurrent reaction scheme 202. Feed having the composition as described above, material F is combined with hydrogen (and light hydrocarbons) from stream 238 and then sent to reactor R-1, where the reaction conditions described above At least partial hydrodesulfurization is achieved. Effluent 210 from reactor R-1 is cooled in heat exchanger 211, ie, cooled and then sent to drum D-21 where liquid and vapor are separated. The vapor stream 226 from the drum D-21 passes through the heat exchanger 227 and the air cooler 230 and then to the drum D-24. Bottom liquid from drum D-21 is withdrawn as stream 212 and added to stream 214 from drum D-24, where additional pump 215 and heat exchanger 216 are thereafter. It is sent to the reactor (R-2) through. Exchange 216 adjusts the temperature of stream 214 to a temperature of about 200 ° C to about 450 ° C. As explained above, the material to reactor R-2 is provided between catalyst beds B-1 and B-2. The liquid flows downward through bed B-1 as opposed to the upward flow of hydrogen. The input supplemental hydrogen from the hydrogen source H is provided under the bed B-1 and flows upwards. In addition, the upward flow with hydrocarbon mist is treated in bed (B-2). Supercritical vapor containing hydrogen, hydrogen sulfide and hydrocarbon vapors is combined with bottom liquid from reactor (R-2) to form stream 218. The total effluent 218 from reactor R-2 is cooled in heat exchanger 219 and sent to settling drum D-22. The liquid from drum D-22 is withdrawn as product stream P. Vapor from drum D-22 is further cooled in heat exchanger 223 and sent to drum D-23 for further separation. Bottom liquid from drum D-23 is sent through stream 222 to product stream P of extremely low sulfur containing petroleum fraction. A government effluent vapor stream 224 is added to the vapor stream 226 from the drum D-21. As described above, stream 226 is cooled in heat exchanger 227 and then cooled in air cooler 230 and then sent to drum D-24. Bottom liquid of drum D-24 is sent to reactor R-2 via line 214. The government effluent vapor from the drum (D-24) containing hydrogen, hydrogen sulfide and light hydrocarbons is sent into an absorber (A), where a stream of amine H 2 S absorbent flowing downwards as described above; Contact in a countercurrent manner. The H 2 S-free vapor stream 232 of the government effluent mainly containing hydrogen, with some light hydrocarbons, is sent to the compressor (C-1) to compress from about 400 psig to about 1,600 psig. The discharge stream 234 of the compressor is heat exchanged for stream 226 in heat exchanger 227 with stream 236 added to make-up hydrogen stream H and introduced into reactor R-1. Divided into stream 238 which is added to material stream F for this purpose.
3, the system 300 is outlined to 301 and shows a modification of the hydrotreatment configuration by merging the countercurrent reaction configuration 302. In combination with a feed having the above-described composition, material F combined with stream 342 containing hydrogen and some light hydrocarbon compositions, and reacting the reactor (R-1) for at least a portion of the hydrodesulfurization under the given conditions. Is provided). Effluent 310 from reactor R-1 is cooled in heat exchanger 311 and sent to drum D-31 for separation of liquid and vapor. The liquid passes through an additional pump 314 and heat exchanger 315 and is sent to reactor R-2 via line 312. Exchange 315 regulates the temperature of stream 312 to a temperature of about 200 ° C to about 450 ° C. As described above, the material sent to the reactor R-2 is provided between the catalyst beds B-1 and (B-2). The liquid flows downward through bed B-1 as opposed to the upward flow of hydrogen. Supplemental hydrogen from the hydrogen source H is provided below the bed B-1 and flows upwards. The upward flow with hydrocarbon mist is further processed in bed B-2. Government effluent vapors containing hydrogen, hydrogen sulfide and hydrocarbon vapors are combined with the bottom liquid from reactor (R-2). Total effluent 318 from reactor R-2 is cooled in heat exchanger 319 and sent to settling drum D-32. The liquid in the drum D-32 exits the stream 322 to which bottom liquid from the drum D-33 forming the stream 328 is added. Stream 328 is added to stream 344 from drum D-34 to form product stream P. The vapor stream 320 of the drum D-32 is further cooled in the heat exchanger 321 and sent to the drum D-33 for further separation. The bottom liquid of drum D-33 is sent to stream 322 as described above via stream 324. Vapor stream 326 of the government effluent of drum D-33 is added to vapor stream 334 of drum D-34.
Steam stream 313 from drum D-31 is cooled by heat exchange in heat exchanger 325 before being sent to drum D-34 for separation of vapor and liquid, and air cooler 300 It is cooled by again. The bottom liquid stream 344 of the drum D-34 is combined with the liquid stream 382 of the drum D-32 to form a product stream P of petroleum fraction containing extremely low sulfur. The vapor stream of the upper government of the drum D-34 is combined with the vapor stream 326 of the drum D-33 and sent to the absorber A via line 334, as described above herein. Countercurrent contact with a stream of amine H 2 S absorbent flowing downwards. The H 2 S-free vapor stream 336 of the government effluent mainly containing hydrogen with some light hydrocarbons is sent to a compressor (C-1) to compress from about 400 psig to about 1,600 psig. The compressor output stream 338 is heat exchanged for stream 313 in stream 340 which is added to make-up hydrogen stream H and provided to reactor R-1. Divided into stream 342 which is added to the material stream F.
Referring to FIG. 4, system 400 is outlined at 401 and shows a modification of the hydrotreatment configuration by merging backflow reaction configuration 402. The feed having the composition described above, material (F), is combined with a stream 434 containing hydrogen and some light hydrocarbon constituents, and reacts with the reactor (R-1) for at least a portion of the hydrodesulfurization under the given conditions. Is provided). The effluent 410 of the reactor R-1 is sent to the drum D-41. The bottom liquid stream 414 from drum D-41 is cooled in heat exchanger 413. The vapor 412 of the upper government effluent is combined with the liquid stream 414 and then sent to reactor F-2. As explained above, the material sent to reactor R-2 is provided between catalyst beds B-1 and B-2. The liquid flows downward through bed B-1 for the upward flow of hydrogen. Supplemental hydrogen from the hydrogen source H is provided under the bed B-1 and flows upwards. The upstream with hydrocarbon mist is further processed in bed (B-2). The effluent stream 418 at the bottom of reactor R-2 is sent by chiller 417 through line 418 into drum D-42. Vapor 416 of the upper government effluent in reactor R-2 is added to stream 418 before cooling in chiller 417. The bottom liquid of drum D-42 is sent through stream 422 to become product stream P. The government effluent 420 of the drum D-42 is cooled by heat exchange in the heat exchanger 425 before being sent to the drum D-43 for separation of vapor and liquid, and the air cooler 430 Cools further). The bottom liquid stream 424 of the drum D-43 is combined with the liquid stream 422 of the drum D-42 to form a product stream P of petroleum fraction containing extremely low sulfur. The vapor stream of the upper government effluent of the drum D-43 is sent to the absorber A through line 426 and in countercurrent contact with the stream of amine H 2 S absorbent flowing downward as described herein. The H 2 S-free vapor stream 428 of the upper government effluent mainly containing hydrogen, with some light hydrocarbon components, is sent to a compressor (C-1) to compress from about 400 psig to about 1,600 psig. Lose. The compressor discharge stream is a stream 432 to which supplemental hydrogen stream (H) is added, heat exchanged to stream 420 in heat exchanger 425, and the material for providing into reactor R-1. Divided into stream 434 which is added to stream F.
Referring to FIG. 5, system 500 shows that co-current reactor R-1 is not used to pretreat the material by partial hydrotreating. Rather, only reactor (R-2) is used in the hydrogenation method. Material F is heated in heat exchanger 510 and heat exchanger 512 and then sent to heat exchanger 514 for further heating to a temperature of about 200 ° C. to about 450 ° C. The heated material is provided into reactor R-2 between beds B-1 and B-2 as described above. Hydrogen stream 529 is provided at the bottom of reactor R-2 and flows upwards as opposed to the downward flow of liquid petroleum distillate. As described above, the hydrocarbon compounds carried together due to the upward flow of the gas enter the bed (B-2) and undergo hydrotreatment, so that the entirety of the material (F) is discharged from the reactor (R-2) without the hydrogenation treatment. It doesn't work. The stream of top government effluent from reactor (R-2) is cooled in heat exchanger (510) by heat exchange of incoming material (F) and then sent to drum (D-51) for separation of liquid and vapor. . Bottom liquid from drum D-51 is sent through stream 520 to join stream 534, i.e., bottom liquid from drum D-53, to provide product stream P. A government effluent vapor stream 518 above the drum D-51 containing hydrogen, hydrogen sulfide and some light hydrocarbons is sent to the absorber A, where the upwardly flowing steam is lean flowing downwards. ) Contact with amine H 2 S absorbent (A-1). H 2 S-free vapor stream 522 of the upper government effluent from absorber (A) containing hydrogen and some light hydrocarbons is combined with make-up hydrogen from hydrogen source (H) And is sent to a compression apparatus C-2 / C-3 for compression. The stream 532 of the upper government effluent of the drum D-53 is combined with the effluent of the compressor C-2 to form the stream 523, which is cooled after being cooled in the heat exchanger 524. And to drum D-52 for further separation of steam. Bottom liquids from drum D-52 are sent through stream 528 to bottom stream 534 of drum D-53 to provide product P containing extremely low sulfur. Lose. The stream 529 of the upper government effluent of the drum D-52 is sent to the compressor C-3 for compression and then to the bottom of the reactor R-2. The overall compression between C-2 and C-3 is about 300 psig to about 1,600 psig.
With reference to FIG. 6, the product P containing extremely low sulfur can be further hydrogenated. For example, system 600 includes a reactor 610 for hydrodearomatization containing a bed of hydrogenated catalyst (B-3). The reactor is generally operated at a temperature of about 200 ° C. to about 400 ° C., a pressure of about 400 psig to about 1,600 psig, and a space velocity of about 0.3 LHSV to about 6 LHSV, preferably about 3.5 LHSV. Various hydrogenation processes have already been published and are well known, such as, for example, US Pat. No. 5,183,556, which is incorporated herein by reference. The catalyst in bed (B-3) is a noble or non-noble metal catalyst supplemented with silica, alumina, silica-alumina, zirconia, or other metal oxides. Hydrogen from the hydrogen source H is provided into the bottom of the reactor 610 and flows upward for the bottom stream of petroleum product fractionation. Vapor from the upper government effluent is removed through stream 602, and bottom effluent containing de-aromatic petroleum product is removed through stream 603.
Referring to FIG. 7, an alternative multiple layer countercurrent hydrogenation reactor (R-3) is shown. Reactor R-3 contains three spatially separated catalyst beds (B-1a), (B-1b) and (B-2). The material F is provided between the intermediate bed B-1b and the uppermost bed B-2. Hydrogen is provided via lines H-1 and H-2. The (H-1) input to the reactor (R-3) is located directly below the bed (B-1a) at the lowest position, and the (H-2) input to the reactor (R-3) is the bed (B). -1a) above and below the bed (B-2). Hydrogen flows upwards as opposed to the downward flow of petroleum product material F, and hydrogenation of the material F (e.g., hydrodesulfurization, hydrodenitrification) is brought into contact with hydrogen in countercurrent to the bed (B-1a) and ( In B-1b). As described above, some hydrocarbon components may be accompanied by an upward flow of hydrogen, which components are hydrogenated in bed B-2 so that all materials can be hydrogenated. The vapor stream V of the upper government effluent contains excess hydrogen, hydrogen sulfide and some light hydrocarbon components. The liquid effluent E taken from the bottom of the reactor comprises an petroleum effluent (eg diesel fuel) containing extremely low sulfur.
The following examples are presented in terms of the present invention.
Example
The feedstock was provided with a feedstock having a range of the following characteristics:
API specific gravity 27-40
Distillation Range ℃ (℉)
Initial boiling point 165-260 (330-500)
Final boiling point 280-440 (536-825)
Sulfur, wt% 0.01-0.05
Nitrogen, (total) wppm 5-100
The feedstock was treated in a hydrogenation system having a countercurrent reactor in accordance with the present invention. Reaction conditions included a hydrogenation catalyst comprising NiMo on a temperature of 346 ° C., a pressure of 750 psig, a space velocity of 1.6 LHSV and a silica carrier. The resulting product had an API specific gravity of 38.6, a sulfur content of 8 ppm by weight, and a nitrogen content of less than 1 ppm by weight.
While the above descriptions include many examples, these examples do not limit the scope of the present invention and should be construed merely as an example of a preferred embodiment of the present invention. For example, the first and second reaction zones may be placed in a single reactor vessel as well as other separate reactor vessels. Such techniques will allow those skilled in the art to envision many other possible variations within the spirit and scope of the invention as set forth in the claims herein.

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Claims (23)

석유 분류물의 수소화 방법에 있어서,In the hydrogenation method of petroleum fractionation, a) 액체성분과 제1증기 성분을 함유하는 부분 처리된 제1유출물을 제공하도록 수소화 반응 조건하에서 제1수소스트림과 제1수소화처리유닛의 반응장치(R-1)에서 석유분류물을 병류 접촉시키는 공정;a) co-flowing the petroleum fraction in the reactor (R-1) of the first hydrogen stream and the first hydrogenation treatment unit under hydrogenation conditions to provide a partially treated first effluent containing a liquid component and a first vapor component Contacting process; b) 제1열교환단계에서 제1유출물을 냉각시키는 공정;b) cooling the first effluent in a first heat exchange step; c) 액체성분만을 함유하는 분리유닛 유출물을 제공하도록 하나의 액체 증기 분리유닛의 드럼(D-11)에서 냉각된 제1 유출물로부터 제1증기 성분을 제거하는 공정;c) removing the first vapor component from the first effluent cooled in the drum D-11 of one liquid vapor separation unit to provide a separation unit effluent containing only the liquid component; d) 가열된 액체성분을 제공하도록 제2열교환단계에서 분리유닛 유출물을 가열하는 공정;d) heating the separation unit effluent in a second heat exchange step to provide a heated liquid component; e) 제2 수소화 처리 유닛의 반응장치(R-2)로 상기 단계 d)의 가열된 액체성분을 도입하는 공정;e) introducing the heated liquid component of step d) into a reactor (R-2) of a second hydroprocessing unit; f) 전체 처리된 정부 유출물과 처리된 저부 유출물을 조합하여, 조합된 처리 유출물을 제공하는 공정;과f) combining the total treated government effluent and the treated bottom effluent to provide a combined treated effluent; and g) 제2수소화처리 유닛의 조합 유출물로부터 제2증기성분을 제거하여 생성물 스트림(P)을 제공하는 공정으로 이루어지며,g) removing the second vapor component from the combined effluent of the second hydrotreatment unit to provide a product stream (P), 상기 단계 d)의 가열된 액체 성분의 주요 부분은 제1촉매 베드(B-1)에서 제1수소화 촉매 존재의 수소화 반응조건 하에서 제1반응구역에서의 역류 방식으로 제2수소스트림과 접촉되어, 제1반응구역의 정부 선단에서 제1반응구역을 벗어나는 수소함유가스성 유출물과 제1반응구역의 저부 선단에서 제1반응구역을 벗어나는 처리된 저부 유출물을 제공하며;  The main part of the heated liquid component of step d) is contacted with the second hydrogen stream in a countercurrent manner in the first reaction zone under hydrogenation conditions in the first catalyst bed (B-1) in the presence of the first hydrogenation catalyst, Providing a hydrogenated gaseous effluent leaving the first reaction zone at the government tip of the first reaction zone and a treated bottom effluent leaving the first reaction zone at the bottom tip of the first reaction zone; 상기 단계 d)의 가열된 액체성분의 소부분은 제2수소화촉매의 존재에서 수소화 반응 조건하에 제2반응구역에서 병류방식으로 수소함유가스성 유출물과 접촉되어, 제2반응 구역의 정부선단에서 제2반응구역을 벗어나는 처리된 정부유출물을 제공하며;A small portion of the heated liquid component of step d) is contacted with the hydrogenous gaseous effluent in a co-current manner in a second reaction zone under hydrogenation conditions in the presence of a second hydrogenation catalyst, at the top end of the second reaction zone. Provide a treated government outflow outside the second reaction zone; 상기 제2수소화처리유닛은 증류공정을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 석유분류물의 수소화방법. The second hydrogenation treatment unit does not include a distillation process. 제 1항에 있어서, 상기 제2수소화처리유닛의 반응장치(R-2)의 제2반응구역은 제2수소화처리유닛의 반응장치(R-2)의 제1반응구역 위에, 제1반응구역으로부터 간격을 두고 위치되는 것을 특징으로 하는 석유분류물의 수소화 방법.2. The first reaction zone of claim 1, wherein the second reaction zone of the reactor (R-2) of the second hydrogenation treatment unit is above the first reaction zone of the reactor (R-2) of the second hydrogenation treatment unit. Hydrogenation process of petroleum fractions, characterized in that located at intervals from. 제 2항에 있어서, 제2수소스트림의 일부 수소가 제1반응 구역 아래 일부분에서 제2수소화처리 유닛으로 도입되는 것을 특징으로 하는 석유분류물의 수소화 방법. 3. The process of claim 2 wherein some hydrogen in the second hydrogen stream is introduced into the second hydroprocessing unit at a portion below the first reaction zone. 제 2항에 있어서, 상기 제2수소화처리 유닛의 제1반응구역이 상부 제1촉매베드(B-1)와 상기 제1촉매베드(B-1) 아래에 그로부터 간격을 두고 위치되는 하부 제2촉매베드(B-2)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 석유분류물의 수소화방법. 3. The lower second of claim 2, wherein a first reaction zone of said second hydroprocessing unit is positioned below and spaced below said first catalyst bed (B-1) and said first catalyst bed (B-1). A hydrogenation method of a petroleum fraction comprising a catalyst bed (B-2). 제 4항에 있어서, 제2수소스트림의 일부 수소가 하부 제2촉매베드(B-2) 아래 제2수소화처리 유닛으로 도입되며, 상기 제2수소스트림의 일부 수소는 상기 상부 제1촉매베드(B-1)와 하부 제2촉매베드(B-2)사이의 제2수소화 처리유닛으로 도입되는 것을 특징으로 하는 석유분류물의 수소화방법.The method of claim 4, wherein some hydrogen of the second hydrogen stream is introduced into the second hydrogenation processing unit under the lower second catalyst bed (B-2), and some hydrogen of the second hydrogen stream is introduced into the upper first catalyst bed (5). B-1) and the hydrogenation method of the petroleum fraction, characterized in that it is introduced into the second hydrogenation treatment unit between the lower second catalyst bed (B-2). 제 1항에 있어서, 상기 제1 및 제2반응구역의 온도가 수소화반응조건하에서 액체 성분의 끓는점 아래인 것을 특징으로 하는 석유분류물의 수소화방법. The method of claim 1, wherein the temperature of the first and second reaction zones is below the boiling point of the liquid component under hydrogenation conditions. 제 1항에 있어서, 상기 수소화방법이 수소화 탈질화인 것을 특징으로 하는 석유분류물의 수소화방법.The method of claim 1, wherein the hydrogenation method is hydrodenitrification. 제 1항에 있어서, 상기 수소화방법이 수소화 탈황법이고, 생성물 스트림은 중량으로 50ppm이하의 황을 함유하는 것을 특징으로 하는 석유분류물의 수소화 방법.2. The process of claim 1 wherein the hydrogenation process is hydrodesulfurization and the product stream contains up to 50 ppm sulfur by weight. 제 1항에 있어서, 상기 수소화 방법이 수소화 탈방향화인 것을 특징으로 하는 석유분류물의 수소화방법.The method of claim 1, wherein the hydrogenation method is hydrogenation dearomatization. 석유 분류물의 수소화방법에 있어서,In the hydrogenation method of petroleum fractionation, a) 액체성분과 제1증기성분을 함유하는 부분 처리된 제1유출물을 제공하도록 수소화 반응조건하에서 제1수소스트림과 제1수소화처리유닛의 반응장치(R-1)에서 석유분류물을 병류 접촉시키는 공정; a) co-flowing the petroleum fraction in the reactor (R-1) of the first hydrogen stream and the first hydrogenation treatment unit under hydrogenation conditions to provide a partially treated first effluent containing a liquid component and a first vapor component Contacting process; b) 액체성분만을 함유하는 분리유닛 액체성분을 제공하도록 하나의 액체-증기 분리유닛의 드럼(D-21)에서 제1유출물로부터 제1증기성분을 제거하는 공정;b) removing the first vapor component from the first effluent in the drum (D-21) of one liquid-vapor separation unit to provide a separation unit containing only the liquid component; c) 상기 분리유닛 액체 성분을 냉각하고, 냉각된 분리유닛 액체성분에 상기 제1증기 성분을 재결합하여 조합된 액체-증기 분리유닛유출물을 제공하는 공정;c) cooling said separation unit liquid component and recombining said first steam component to a cooled separation unit liquid component to provide a combined liquid-vapor separation unit effluent; d) 제2수소화처리유닛의 반응장치(R-2)로 상기 단계 c)의 분리유닛 유출물을 도입하는 공정;d) introducing the separation unit effluent of step c) into the reactor (R-2) of the second hydrogenation treatment unit; e) 전체 처리된 정부 유출물과 처리된 저부 유출물을 조합하여, 조합된 처리 유출물을 제공하는 공정;과e) combining the total treated government effluent and the treated bottom effluent to provide a combined treated effluent; and f) 제2수소화처리유닛의 조합된 처리 유출물로부터 제2증기 성분을 제거하여 생성물 스트림(P)을 제공하는 공정으로 이루어지며, f) removing the second vapor component from the combined treatment effluent of the second hydrotreatment unit to provide a product stream (P), 상기단계 c)의 가열된 액체성분의 주요부분은 제 1 촉매 베드(B-1)에서 제 1수소화 촉매존재의 수소화 반응조건하에서 제 1 반응구역에서의 역류방식으로 제 2수소스트림과 접촉되어, 제 1반응구역의 정부선단에서 제1반응구역을 벗어나는 수소함유가스성 유출물과 제1반응구역의 저부선단에서 제1반응구역을 벗어나는 처리된 저부유출물을 제공하며;The main part of the heated liquid component of step c) is contacted with the second hydrogen stream in a countercurrent manner in the first reaction zone under hydrogenation conditions of the first hydrogenation catalyst in the first catalyst bed (B-1), Providing a hydrogenated gaseous effluent leaving the first reaction zone at the top of the first reaction zone and a treated bottoms out of the first reaction zone at the bottom of the first reaction zone; 상기단계 c)의 가열된 액체성분의 소부분은 제 2수소화촉매의 존재에서 수소화반응조건하에 제 2반응구역에서 병류방식으로 수소 함유 가스성유출물과 접촉되어, 상기 제2반응구역의 정부선단에서 제2반응구역을 벗어나는 처리된 정부유출물을 제공하며; A small portion of the heated liquid component of step c) is contacted with the hydrogen-containing gaseous effluent in a co-current manner in the second reaction zone under hydrogenation conditions in the presence of a second hydrogenation catalyst, leading to the top of the second reaction zone. Provide treated government discharge outside of the second reaction zone in US; 상기 2수소화처리유닛은 증류공정을 포함하지 않는 것을 특징으로 한 석유분류물의 수소화 방법.  The dehydrogenation unit does not include a distillation process. 제 1항에 있어서, 상기 석유 분류물이 165℃ 내지 260℃ 범위의 초기 끓는점과 280℃ 내지 440℃ 범위의 최종 끓는점을 갖는 중간 증류물인 것을 특징으로 하는 석유분류물의 수소화방법. 2. The process of claim 1 wherein the petroleum fraction is an intermediate distillate having an initial boiling point in the range of 165 ° C to 260 ° C and a final boiling point in the range of 280 ° C to 440 ° C. 제 1항에 있어서, 상기 수소화 반응 조건이 200℃ 내지 450℃ 온도, 300psigAccording to claim 1, wherein the hydrogenation reaction conditions 200 ℃ to 450 ℃ temperature, 300 psig ~ 1,500psig 압력 및 0.4 ~ 20 LHSV의 공간속도를 포함하는 것을 특징으로 하는 석유분류물의 수소화방법.  A hydrogenation method of a petroleum fraction, comprising a pressure of ~ 1,500 psig and a space velocity of 0.4 to 20 LHSV. 제 10항에 있어서, 상기 제2수소화처리유닛의 반응장치(R-2)의 제2반응구역은 제2수소화처리유닛의 반응장치(R-2)의 제1반응구역 위에, 제1반응구역으로부터 간격을 두고 위치되는 것을 특징으로 하는 석유분류물의 수소화 방법.The first reaction zone according to claim 10, wherein the second reaction zone of the reaction device (R-2) of the second hydrogenation treatment unit is above the first reaction zone of the reaction device (R-2) of the second hydrogenation treatment unit. Hydrogenation process of petroleum fractions, characterized in that located at intervals from. 제 1항에 있어서, 상기 제1수소화 촉매가 촉매 담체 상에 코발트, 몰리브덴, 니켈 및 텅스텐으로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 또는 그 이상의 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 석유분류물의 수소화 방법.The method of claim 1 wherein the first hydrogenation catalyst comprises one or more metals selected from the group consisting of cobalt, molybdenum, nickel and tungsten on the catalyst carrier. 제 14항에 있어서, 상기 촉매 담체가 실리카, 알루미나, 실리카-알루미나, 마그네시아, 지르코니아 및 티타니아로 이루어지는 군으로부터 선택된 무기 산화물인 것을 특징으로 하는 석유분류물의 수소화 방법.15. The method of claim 14, wherein the catalyst carrier is an inorganic oxide selected from the group consisting of silica, alumina, silica-alumina, magnesia, zirconia, and titania. 제 13항에 있어서, 제2수소스트림의 일부 수소가 제1반응 구역 아래 일부분에서 제2수소화처리 유닛의 반응장치(R-2)로 도입되는 것을 특징으로 하는 석유분류물의 수소화 방법 14. The process of claim 13, wherein some of the hydrogen in the second hydrogen stream is introduced into the reactor (R-2) of the second hydroprocessing unit at a portion below the first reaction zone. 제 10항에 있어서, 상기 제1 및 제2반응구역의 온도가 수소화반응조건하에서 액체 성분의 끓는점 아래인 것을 특징으로 하는 석유분류물의 수소화방법. The method of claim 10, wherein the temperature of the first and second reaction zones is below the boiling point of the liquid component under hydrogenation reaction conditions. 제 10항에 있어서, 상기 제2수소화처리 유닛의 반응장치(R-2)의 제1반응구역이, 상부 제1촉매베드(B-1) 아래에 그로부터 간격을 두고 위치되는 하부 제2촉매베드(B-2)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 석유분류물의 수소화방법. The lower second catalyst bed according to claim 10, wherein the first reaction zone of the reactor (R-2) of the second hydrogenation treatment unit is positioned below the upper first catalyst bed (B-1) at intervals therefrom. A hydrogenation method of a petroleum fraction comprising (B-2). 제 18항에 있어서, 제2수소스트림의 일부 수소가 상기 하부 제2촉매베드(B-2) 아래 제2수소화처리 유닛의 반응장치(R-2)로 도입되며, 상기 제2수소스트림의 일부 수소는 상기 상부 제1촉매베드(B-1)와 하부 제2촉매베드(B-2)사이의 제2수소화 처리유닛의 반응장치(R-2)로 도입되는 것을 특징으로 하는 석유분류물의 수소화방법.19. The method of claim 18, wherein some of the hydrogen in the second hydrogen stream is introduced into the reactor (R-2) of the second hydrogenation treatment unit below the lower second catalyst bed (B-2), and a portion of the second hydrogen stream. Hydrogen is introduced into the reactor (R-2) of the second hydrogenation processing unit between the upper first catalyst bed (B-1) and the lower second catalyst bed (B-2). Way. 석유분류물의 수소화방법에 있어서,In the hydrogenation method of petroleum fraction, a) 제2수소화처리유닛의 반응장치(R-2)로 석유분류물을 도입하는 공정;a) introducing a petroleum fraction into the reactor (R-2) of the second hydrogenation treatment unit; b) 상기 수소화처리유닛의 처리된 저부 유출물을 냉각시키는 공정;b) cooling the treated bottoms effluent of the hydrotreatment unit; c) 냉각된 상기 처리된 저부 유출물로부터 제1증기 성분을 분리하여 처리된 생성물스트림을 제공하는 공정;c) separating a first vapor component from the cooled bottom effluent to provide a treated product stream; d) 상기 수소화처리유닛으로부터 처리된 정부 유출물 냉각시키는 공정;d) cooling the treated effluent from the hydrotreatment unit; e) 생성물스트림과 조합되는 액체 저부를 제공하기 위하여 상기 냉각되고 처리된 정부 유출물로부터 제2증기 성분을 분리하는공정;e) separating a second vapor component from said cooled and treated government effluent to provide a liquid bottom in combination with the product stream; f) 헤테로원자를 제거하기 위하여 제2증기 성분을 세정하는 공정; f) washing the second vapor component to remove heteroatoms; g) 상기 세정된 제2 증기 성분에 수소를 첨가하는 공정;g) adding hydrogen to said washed second vapor component; h) 압축된 증기 스트림을 제공하기 위하여 액체 응축물의 중간분리 및 중간 냉각과 함께 두 단계의 압축시스템에서 세정된 제2증기 성분을 압축하는 공정;h) compressing the cleaned second steam component in a two stage compression system with intermediate separation and intermediate cooling of the liquid condensate to provide a compressed vapor stream; i) 상기 액체 응축물을 생성물 스트림과 조합하는 공정;과i) combining said liquid condensate with a product stream; and j) 압축된 증기 스트림을 상기 제2수소화처리 유닛으로 도입하는 공정으로 이루어지며,j) introducing a compressed vapor stream into said second hydroprocessing unit, 상기 a)단계에서, 석유분류물의 주요부분이 제1촉매베드에서 제1수소화촉매 존재의 수소화반응 조건하에 제1반응구역에서의 역류방식으로 수소의 스트림과 접촉하여, 제1반응구역의 저부 선단에서 제1반응구역을 벗어나는 처리된 저부유출물과, 제1반응구역의 정부 선단에서 제1반응구역을 벗어나는 수소함유 가스성 유출물을 제공하며;In step a), the major part of the petroleum fraction is brought into contact with the stream of hydrogen in a countercurrent manner in the first reaction zone under the hydrogenation conditions of the presence of the first hydrogenation catalyst in the first catalyst bed, leading to the bottom tip of the first reaction zone. Provide a treated bottoms effluent leaving the first reaction zone at and a hydrogenous gaseous effluent leaving the first reaction zone at the government tip of the first reaction zone; 상기 석유분류물의 소부분이 제2수소화촉매 존재의 수소화반응조건하에 제2반응구역에서 병류방식으로 수소함유 가스성 유출물과 접촉하여, 수소화 처리유닛의 정부 선단에서 수소화처리유닛을 벗어나는 처리된 정부 유출물을 제공하며; 상기 수소화처리유닛이 증류공정을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 석유분류물의 수소화방법. A small portion of the petroleum fraction is brought into contact with the hydrogenous gaseous effluent in a co-current manner in a second reaction zone under hydrogenation conditions in the presence of a second hydrogenation catalyst, leaving the hydrogenation unit at the top of the hydrogenation unit. Providing an effluent; The hydrogenation method of the petroleum fraction, characterized in that the hydroprocessing unit does not include a distillation step. 제 20항에 있어서, 상기 제1 및 제2반응구역의 온도가 수소화반응조건하에서 액체 성분의 끓는점 아래인 것을 특징으로 하는 석유분류물의 수소화방법.21. The method of claim 20, wherein the temperature of the first and second reaction zones is below the boiling point of the liquid component under hydrogenation conditions. 수소분류물의 수소화 방법에 있어서,In the hydrogenation method of the hydrogen fraction, a) 액체성분과 제1증기성분을 함유하는 부분처리된 제1유출물을 제공하도록 수소화 반응 조건하에서 제1수소스트림과 제1수소화처리유닛의 반응장치(R-1)에서 석유분류물을 병류 접촉시키는 공정;a) co-flowing the petroleum fraction in the reactor (R-1) of the first hydrogen stream and the first hydrogenation treatment unit under hydrogenation conditions to provide a partially treated first effluent containing a liquid component and a first vapor component Contacting process; b) 제1 열 교환 단계에서 제1유출물을 냉각시키는 공정;b) cooling the first effluent in the first heat exchange step; c) 액체성분만을 함유하는 분리유닛 유출물을 제공하도록 하나의 액체 증기 분리유닛에서 냉각된 제1유출물로부터 제1증기 성분을 제거하는 공정;c) removing the first vapor component from the first effluent cooled in one liquid vapor separation unit to provide a separation unit effluent containing only the liquid component; d) 가열된 액체성분을 제공하도록 제2 열 교환 단계에서 분리유닛 유출물을 가열하는 공정;d) heating the separation unit effluent in a second heat exchange step to provide a heated liquid component; e) 제2수소화 처리유닛의 반응장치(R-2)로 상기 단계 d)의 가열된 액체성분을 도입하는 공정;e) introducing the heated liquid component of step d) into the reactor (R-2) of the second hydrogenation treatment unit; f) 전체 처리된 정부 유출물과 처리된 저부 유출물을 조합하여, 조합된 처리 유출물을 제공하는 공정;과f) combining the total treated government effluent and the treated bottom effluent to provide a combined treated effluent; and g) 제2수소화처리 유닛의 조합 유출물로부터 제2 증기성분을 제거하여 생성물스트림(P)을 제공하는 공정으로 이루어지며,g) removing the second vapor component from the combined effluent of the second hydrotreatment unit to provide a product stream (P), 상기 단계 d)의 가열된 액체 성분의 주요 부분은 제1촉매베드(B-1)에서 제1수소 촉매 존재의 수소화반응조건하에서 제1반응구역에서의 역류 방식으로 제2 수소스트림과 접촉되어, 제1반응구역의 정부선단에서 제1반응 구역을 벗어나는 수소함유가스성 유출물과 제1반응구역의 저부선단에서 제1반응 구역을 벗어나는 처리된 저부 유출물을 제공하며;The major part of the heated liquid component of step d) is contacted with the second hydrogen stream in a countercurrent manner in the first reaction zone under hydrogenation conditions in the presence of the first hydrogen catalyst in the first catalyst bed (B-1), Providing a hydrogenated gaseous effluent leaving the first reaction zone at the top of the first reaction zone and a treated bottom effluent leaving the first reaction zone at the bottom of the first reaction zone; 상기 단계 d)의 가열된 액체 성분의 소부분은 제2수소화 촉매의 존재에서 수소화 반응 조건하에 제2 반응구역에서 병류방식으로 수소함유가스성 유출물과 접촉되어, 제2반응구역의 정부 선단에서 제2반응 구역을 벗어나는 처리된 정부 유출물을 제공하며;A small portion of the heated liquid component of step d) is brought into contact with the hydrogenous gaseous effluent in a co-current manner in a second reaction zone under hydrogenation conditions in the presence of a second hydrogenation catalyst, at the top end of the second reaction zone. Provide a treated government effluent leaving the second reaction zone; 상기 제2수소화처리유닛이 액체탄화수소상을 유지하기 위한 반응조건하에서 작동되는 것을 특징으로 하는 석유분류물의 수소화 방법.And the second hydrogenation treatment unit is operated under reaction conditions for maintaining a liquid hydrocarbon phase. 석유분류물의 수소화 방법에 있어서,In the hydrogenation method of petroleum fraction, a) 액체성분과 제1증기성분을 함유하는 부분 처리된 제1유출물을 제공하도록 수소화 반응 조건하에서 제1수소스트림과 제1수소화처리유닛의 반응장치(R-1)에서 석유분류물을 병류 접촉시키는 공정;a) co-flowing the petroleum fraction in the reactor (R-1) of the first hydrogen stream and the first hydrogenation treatment unit under hydrogenation conditions to provide a partially treated first effluent containing a liquid component and a first vapor component Contacting process; b) 제1열교환 단계에서 제1유출물을 냉각시키는 공정;b) cooling the first effluent in a first heat exchange step; c) 액체성분만을 함유하는 분리유닛 유출물을 제공하도록 하나의 액체 증기 분리 유닛의 드럼(D-11)에서 냉각된 제1유출물로부터 제1증기 성분을 제거하는 공정;c) removing the first vapor component from the first effluent cooled in the drum D-11 of one liquid vapor separation unit to provide a separation unit effluent containing only the liquid component; d) 가열된 액체성분을 제공하도록 제2열교환 단계에서 분리유닛 유출물을 가열하는 공정;d) heating the separation unit effluent in a second heat exchange step to provide a heated liquid component; e) 제2수소화처리유닛의 반응장치(R-2)로 상기 단계 d)의 가열된 액체성분을 도입하는 공정;e) introducing the heated liquid component of step d) into the reactor (R-2) of the second hydrogenation treatment unit; f) 전체 처리된 정부 유출물과 처리된 저부 유출물을 조합하여, 조합된 처리유출물을 제공하는 공정;과f) combining the total treated government effluent and the treated bottom effluent to provide a combined treated effluent; and g) 제2수소화처리 유닛의 조합 유출물로부터 제2증기 성분을 제거하여 생성물스트림(P)을 제공하는 공정으로 이루어지며,g) removing the second vapor component from the combined effluent of the second hydrotreatment unit to provide a product stream (P), 상기 단계 d)의 가열된 액체성분의 주요 부분은 제1촉매베드(B-1)에서 제1수소촉매 존재의 수소화반응조건하에서 제1반응구역에서의 역류 방식으로 제2 수소스트림과 접촉되어, 제1반응 구역의 정부 선단에서 제1반응 구역을 벗어나는 수소함유가스성 유출물과 제1반응구역의 저부 선단에서 제1반응구역을 벗어나는 처리된 저부 유출물을 제공하며;The main part of the heated liquid component of step d) is contacted with the second hydrogen stream in a countercurrent manner in the first reaction zone under hydrogenation conditions in the presence of the first hydrogen catalyst in the first catalyst bed (B-1), Providing a hydrogenated gaseous effluent leaving the first reaction zone at the government front end of the first reaction zone and a treated bottom effluent leaving the first reaction zone at the bottom end of the first reaction zone; 상기 단계 d)의 가열된 액체 성분의 소부분은 수소함유가스성유출물에 완전히 동반되어 상부로 지지되며, 제2수소화촉매의 존재에서 수소화 반응 조건하에 제2 반응구역에서 병류 방식으로 수소함유가스성 유출물과 접촉되어, 제2반응 구역의 정부 선단에서 제2반응 구역을 벗어나는 처리된 정부 유출물을 제공하게 되는 것을 특징으로 하는 석유분류물의 수소화방법. A small portion of the heated liquid component of step d) is completely entrained in the hydrogenous gaseous effluent and supported upwards, and hydrogen-containing gas in a co-current manner in a second reaction zone under hydrogenation conditions in the presence of a second hydrogenation catalyst. Contacting the effluent to provide a treated government effluent leaving the second reaction zone at the government tip of the second reaction zone.
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