BR0003412B1 - Heavy oil oil hydro-cracking process. - Google Patents

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Toshiaki Okui
Noriyuki Okuyama
Motoharu Yasumuro
Nobuyuki Komatsu
Masaaki Tamura
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"PROCESSO DE HIDRO-CRAQUEAMENTO DE ÓLEO PESADO DE PETRÓLEO"Histórico de invençãoCampo da invenção"HEAVY OIL HYDROCRACKING PROCESS" History of the Invention Field of the Invention

A presente invenção se relaciona a um processo de hidro-craqueamento de óleo pesado de petróleo e maisespecificamente para hidro-craqueamento de óleo pesado depetróleo contendo metais pesados. Em particular, apresente invenção se relaciona a um processo de hidro-craqueamento de óleo pesado de petróleo contendo metaispesados (tais como resíduo atmosférico e resíduo devácuo), daí produzindo óleo leve.Descrição de técnicas relacionadasThe present invention relates to a petroleum heavy oil hydro-cracking process and more specifically to heavy metal oil containing heavy oil cracking. In particular, the present invention relates to a heavy petroleum oil hydrocracking process containing heavy metals (such as atmospheric residue and vacuum residue), thereby producing light oil.

Uma crescente atenção está sendo conferida à tecnologiade craqueamento para produzir óleo leve, que é sub-produzido, a partir de óleo pesado, que é sobre-produzido. Esta tecnologia está se tornando mais e maisimportante à medida que as reservas de petróleo estãoinevitavelmente se esgotando.Increasing attention is being given to cracking technology to produce light oil, which is byproduced, from heavy oil, which is overproduced. This technology is becoming more and more important as oil reserves are inevitably running out.

Têm sido propostos muitos processos para craqueamentotérmico ou hidro-craqueamento de óleo pesado, no entanto,os mesmos apresentam problemas relacionados à conversãode óleo pesado (como resíduo de vácuo) para óleo leve.Isto será plenamente explicado a seguir.Many processes have been proposed for thermal cracking or heavy oil hydro cracking, however, they present problems related to the conversion of heavy oil (such as vacuum residue) to light oil. This will be fully explained below.

Um óleo pesado, tal como resíduo de vácuo, tende a conteruma grande quantidade de compostos de nitrogênio e deenxofre. Ademais, também contém uma grande quantidade deimpurezas organometálicas que são extremamenteprejudiciais ao craqueamento na presença decatalizadores. Tais impurezas metálicas incluemprincipalmente aquelas que contém níquel (Ni) e vanádio(V) e outros metais com menos freqüência. Os mesmosquimicamente se combinam com compostos orgânicoscomparativamente poliméricos tal como asfalteno em óleopesado e consideravelmente inibem atividade catalíticapara decomposição e remoção de compostos contendonitrogênio, enxofre e oxigênio e hidro-craqueamento dematéria orgânica pesada.Há um processo conhecido para craqueamento térmico deóleo pesado, tal como resíduo de vácuo, sem usarcatalisador. Trata-se do assim chamado processo decoqueamento. Este processo tem a desvantagem de produziruma grande quantidade de coque como subproduto, sendo queo descarte do mesmo é um problema, e também de produziruma grande quantidade de gás divido ao sobre-craqueamento, por conseguinte diminui a produção dedestilados. Uma outra desvantagem é que o destiladoresultante apresenta má qualidade devido a um altoconteúdo de componentes olefínico e aromático.Há um processo de hidro-craqueamento do tipo leito fixadoque é realizado em um reator cheio de catalisadorgranulado. A desvantagem deste processo é que ocatalisador é vulnerável ao asfalteno e metais pesados,tal como V e Ni, em óleo pesado quando ocorre excesso decraqueamento. Assim, o catalisador diminui de atividade ea camada catalisadora fica bloqueada devido à deposiçãogradual de coque como subproduto e de metais pesados.Isto impede operações contínuas prolongadas.A heavy oil, such as vacuum residue, tends to contain a large amount of nitrogen and sulfur compounds. In addition, it also contains a large amount of organometallic impurities that are extremely harmful to cracking in the presence of decatalizers. Such metallic impurities include mainly those containing nickel (Ni) and vanadium (V) and other metals less frequently. They chemically combine with comparatively polymeric organic compounds such as asphaltene in olives and considerably inhibit catalytic activity for decomposition and removal of nitrogen, sulfur and oxygen compounds and hydrocracking of heavy organic matter. There is a known process for thermal cracking of heavy oil such as waste vacuum, without using catalyst. This is the so-called decoking process. This process has the disadvantage of producing a large amount of coke as a by-product, since disposal of it is a problem, and also producing a large amount of gas split to over cracking, therefore decreases the distilled production. Another disadvantage is that the resulting distillers are of poor quality due to a high content of olefinic and aromatic components. There is a fixed bed type hydro-cracking process which is performed in a granular catalyst-filled reactor. The disadvantage of this process is that the catalyst is vulnerable to asphaltene and heavy metals, such as V and Ni, in heavy oil when excess decay occurs. Thus the catalyst decreases in activity and the catalyst layer becomes blocked due to the gradual deposition of coke as a byproduct and heavy metals. This prevents prolonged continuous operations.

Há um outro processo de hidro-craqueamento que érealizado em um reator de leito fervente (ebullated) comauxílio de um catalisador granular formado por extrusão.Este processo provoca tal agitação no reator de modo anão haver nenhum problema com aumento de pressão devido àacumulação de coque. Adicionalmente, permite que ocatalisador seja carregado e descarregado durante aoperação e assim permitindo operações contínuasprolongadas enquanto mantém a atividade catalisadora emum certo nível. Sua vantagem sobre hidro-craqueamento dotipo leito fixado é reduzido pelo fato de requerer que ocatalisador seja recirculado durante operação, daí,causando danos mecânicos às bombas, etc., tornandodifícil sua operação. Este processo ainda apresentaoutras desvantagens, tais como, requerer catalisador dealto custo, requerer alta pressão de reação (usualmente150-200 kgf /cm2), e resultar em produtos nãosuficientemente dessulfurizados e denitrifiçados.Objetivo e sumário da invençãoThere is another hydro-cracking process which is performed in an ebullated bed reactor using an extruded granular catalyst. This process causes such stirring in the reactor so that there is no problem with pressure increase due to coke accumulation. Additionally, it allows the catalyst to be loaded and unloaded during operation and thus allows for continued continuous operations while maintaining catalyst activity at a certain level. Its advantage over fixed bed hydro-cracking is reduced by the fact that it requires the catalyst to be recirculated during operation, thereby causing mechanical damage to the pumps, etc., making it difficult to operate. This process still has other disadvantages, such as requiring cost-effective catalyst, requiring high reaction pressure (usually 150-200 kgf / cm2), and resulting in not sufficiently desulphurized and denitrified products.

A presente invenção foi desenvolvida para resolver osproblemas acima mencionados. Trata-se de um objetivo dapresente invenção prover um processo de produção de óleoleve por hidro-craqueamento a partir de óleo pesado depetróleo, tal como resíduo de vácuo, contendo metaispesados. 0 processo de hidro-craqueamento da presenteinvenção é caracterizado por sua condição de operarcontinuamente por um longo tempo sem acumulação de coquee obter economicamente uma produção elevada de óleo levedessulfurizado e denitrifiçado com um alto grau decraqueamento.The present invention has been developed to solve the above mentioned problems. It is an object of the present invention to provide a process for producing light oil by hydrocracking from heavy oil from oil, such as vacuum residue, containing heavy metals. The hydrocracking process of the present invention is characterized by its condition of operating continuously for a long time without coke accumulation and economically obtaining a high production of high decayed yeastsulfurized and denitrified oil.

O objetivo acima mencionado da presente invenção éalcançado por meio de um processo de hidro-craqueamentode óleo pesado de petróleo que é definido nasreivindicações anexas. O processo é mostrado a seguir.A presente invenção é dirigida para um processo de hidro-craqueamento de óleo pesado de petróleo contendo metaispesados, sendo que o citado processo compreende as etapasde (a) a (h).The aforementioned object of the present invention is achieved by means of a heavy petroleum oil cracking process which is defined in the appended claims. The process is shown below. The present invention is directed to a heavy metal hydrocarbon cracking process containing heavy metals, said process comprising steps (a) to (h).

(a) uma primeira etapa de reação para alimentar umreator de leito suspenso com uma pasta de material dealimentação composta de óleo pesado de petróleo contendometais pesados, minério limonita de ferro comocatalisador e enxofre como cocatalisador, juntos com gásde hidrogênio, daí realizando hidro-craqueamento docitado óleo pesado sob uma pressão de reação de 30-160kgf 'cm2 (2,9-15,7 MPa), a uma temperatura de reação de430-455°C, e em um tempo de reação de 30-180 minutos.(a) a first reaction step for feeding a suspended bed reactor with a feedstock paste composed of heavy oil containing heavy metals, limonite iron ore with catalyst and sulfur as cocatalyst, together with hydrogen gas, hence performing documental hydrocracking heavy oil under a reaction pressure of 30-160kgf 'cm2 (2.9-15.7 MPa), a reaction temperature of 430-455 ° C, and a reaction time of 30-180 minutes.

(b) uma primeira etapa de separação gás-líquido paraseparar o efluente de reator, que foi obtido na citadaprimeira etapa de reação (a) , para uma fração de fasegasosa e para uma fração de fase líquida.(b) a first gas-liquid separation step to separate the reactor effluent, obtained in the first reaction step (a), for a fasegasous fraction and for a liquid phase fraction.

(c) uma segunda etapa de reação para alimentar um reatorde leito fixado cheio de catalisador Ni-Mo ou Co-Mo com afração de fase gasosa obtida por separação a partir dacitada primeira etapa de separação gás-líquido, daírealizando hidro-tratamento sob uma pressão de reação de30-160kgf/cm2, a uma temperatura de reação de 310-380°C(no início da operação) e a uma velocidade espacialhorária de líquido de 0,3-2 hora"1;(c) a second reaction step for feeding a fixed-bed reactor filled with Ni-Mo or Co-Mo catalyst with gas phase fraction obtained by separation from said first gas-liquid separation step, thereby performing hydrotreatment under a pressure 30-160kgf / cm2, at a reaction temperature of 310-380 ° C (at the beginning of the operation) and a liquid spatial hour velocity of 0.3-2 hour "1;

(d) uma segunda etapa de separação gás-líquido paraseparar o efluente de reator que foi obtido na citadasegunda etapa de reação (c), para uma fração de fasegasosa e para uma fração de fase líquida;(e) uma etapa de destilação para separar por destilaçãoda fração de fase líquida, que foi obtida por separaçãoa partir da citada segunda etapa de separação gás-líquido(d) para as citadas frações prescritas;(d) a second gas-liquid separation step to separate the reactor effluent obtained in said second reaction step (c), for a fasegasous fraction and for a liquid phase fraction, (e) a distillation step to separate by distillation of the liquid phase fraction obtained by separation from said second gas-liquid separation step (d) for said prescribed fractions;

(f) uma etapa de separação flash para realizar umaseparação flash sob uma pressão menor que aquela dacitada primeira etapa (b) de separação gás-líquido nafração de fase líquida, que foi obtida por separaçãoa partir da citada primeira etapa de separação gás-líquido (b), de modo que o produto de reação leve nafração de fase líquida vaporize para a fase gasosa;(f) a flash separation step for performing flash separation at a pressure lower than that of the first gas-liquid separation step (b) in the liquid phase fraction, which was obtained by separation from said first gas-liquid separation step ( b) so that the light reaction product in the liquid phase fraction vaporizes into the gas phase;

(g) uma etapa de separação sólido-líquido para alimentarum separador sólido-líquido do tipo de precipitação comparte da fração de fase líquida contendo o produtosmédios, produtos médios para pesados, produtos pesados,resíduo, metais pesados e um catalisador usado na citadaprimeira etapa de reação (a), que foram obtidos porseparação a partir de produto leve na citada etapa deseparação flash (f), e um solvente para separação sólido-líquido, daí separando-os nos componentes sólido elíquido (ambos a temperatura normal), o citado componentesólido contendo o citado resíduo, o catalisador usado nacitada primeira etapa de reação (a), e metais pesados, ocitado componente líquido contendo o citado produtosmédios, produtos médios para pesados, e produtos pesados;(h) uma etapa de reciclagem para retornar para a citadaprimeira etapa de reação (a) o componente líquido obtidopor separação na citada etapa de separação sólido-líquido(g) e a fração de fase líquida contendo o produtosmédios, produtos médios para pesados, produtos pesados,resíduo, metais pesados e um catalisador usado na citadaprimeira etapa de reação (a) que foram obtidos porseparação a partir do produto leve na citada etapa deseparação flash (f), como o remanescente deixado depoisde alimentar para o citado separador sólido-líquido dotipo de precipitação.(g) a solid-liquid separation step for feeding a solid-liquid precipitation type separator shares the liquid phase fraction containing the medium products, medium to heavy products, heavy products, waste, heavy metals and a catalyst used in said first stage. reaction (a), which were obtained by separating from light product in said flash separation step (f), and a solvent for solid-liquid separation, hence separating them into the solid eliquid components (both at normal temperature), said solid components. containing said residue, catalyst used in said first reaction step (a), and heavy metals, said liquid component containing said medium products, medium to heavy products, and heavy products; (h) a recycling step to return to said first reaction step (a) the liquid component obtained by separation in said solid-liquid separation step (g) and the phase fraction liquid containing medium products, medium to heavy products, heavy products, residue, heavy metals and a catalyst used in said first reaction step (a) which were obtained by separation from the light product in said flash separation step (f), as the remainder left after feeding into said precipitated solid-liquid separator.

Descrição resumida dos desenhosBrief Description of the Drawings

A figura 1 é um diagrama esquemático mostrando um exemplodo processo de hidro-craqueamento de óleo pesado depetróleo, de acordo com a presente invenção.Figure 1 is a schematic diagram showing an exemplary oil heavy oil hydrocracking process according to the present invention.

A figura 2 é um diagrama esquemático mostrando um outroexemplo do processo de hidro-craqueamento de óleo pesadode petróleo, de acordo com a presente invenção.Figure 2 is a schematic diagram showing another example of the heavy oil oil hydrocracking process according to the present invention.

Descrição detalhada da invençãoDetailed Description of the Invention

A presente invenção é praticada da forma a seguir que édada como exemplo.The present invention is practiced as follows as an example.

0 processo da presente invenção usa, como material dealimentação, óleo pesado de petróleo, tal como resíduo devácuo, contendo metais pesados. Este material dealimentação é incorporado com minério limonita de ferrocomo catalisador e enxofre como cocatalisador, e o mesmoé usado na forma de pasta.The process of the present invention uses, as feed material, petroleum heavy oil, such as vacuum residue, containing heavy metals. This feedstock is incorporated with catalyst and sulfur ferrous limonite ore as cocatalyst, and is used in the form of paste.

A pasta de material de alimentação é alimentada junto comgás hidrogênio para um reator de leito suspenso e ésubmetido a uma primeira etapa (a) de hidro-craqueamentodo citado óleo pesado sob uma pressão de reação de 30-160kgf/cm2, a uma temperatura de reação de 43 0-45 5°C e em umtempo de reação de 30 a 180 minutos. 0 efluente de reator[1] contendo produtos de hidro-craqueamento, que foramobtidos na citada primeira etapa, é submetido a umaprimeira etapa de separação gás—líquido (b) paraseparação na fração de fase gasosa [2] contendo produtosgasosos e hidrogênio não reagido e uma fração de faselíquida [3] contendo produtos de reação líquidos e ocatalisador usado na citada primeira etapa de reação (a)e metais pesados. A fração de fase gasosa [2] obtida porseparação na citada primeira etapa de separação gás-líquido (b) é alimentada para o reator de leito fixadocheio de catalisador Ni-Mo ou Co-Mo. Submete-se a umasegunda etapa de reação (c) de hidro-tratamento que éexecutada sob uma pressão de reação de 30-160 kgf/cm2, auma temperatura de reação de 310-380°C (no início deoperação) e a uma velocidade espacial horária de líquidode 0,3-2 hora"1. O efluente de reator [4] contendoprodutos de hidro-tratamento que foram obtidos na citadasegunda etapa de reação é submetido a uma segunda etapade separação gás-líquido (d) para separação para umafração fase gasosa [5] contendo gás hidrogênio nãoreagido e para uma fração de fase líquida [6). A fraçãode fase líquida [6] obtida por separação na citadasegunda etapa de separação gás-líquido (d) passa por umaetapa de destilação (e) para separação para as fraçõesprescritas. A fração de fase líquida [3] obtida porseparação na citada primeira etapa de separação gás-líquido (b) passa por uma etapa de separação flash (f)para separação flash sob uma pressão menor que aquela dacitada primeira etapa de separação gás-líquido de modoque o produto leve na fração de fase líquida vaporizepara a fase gasosa. A etapa de separação flash (f) produza fração de fase líquida [7] contendo um produtos médios,um produtos médios para pesados e um produtos pesados,resíduo, metais pesados e um catalisador usado na citadaprimeira etapa de reação (a) que foram separados doproduto leve. A parte [7A] da fração de fase líquida [7]é alimentada para um separador sólido-líquido do tipo deprecipitação, junto com um solvente para separaçãosólido-líquido. Este separador sólido-líquido executa umaetapa de separação sólido-líquido (g) para separação paraum componente sólido [8] e para um componente líquido [9](ambos a temperatura normal), o citado componente sólidocontendo o citado resíduo, o catalisador usado na citadaprimeira etapa de reação (a) e metais pesados. O citadocomponente líquido contendo o citado produtos médios, oprodutos médios para pesados e o produtos pesados.Finalmente uma etapa de reciclagem (h) é executada pararetornar para a citada primeira etapa de reação (a) ocomponente líquido [9] que foi obtido por separação nacitada etapa de separação sólido-líquido (g), e oremanescente da citada fração de fase líquida [7] (cufração de fase líquida [7B] diferente da fração de faselíquida [7A] suprida para o citado separador sólido-líquido do tipo de precipitação),([7B]= totalidade de [7] - [7A]).The feedstock slurry is fed together with hydrogen gas to a suspended bed reactor and is subjected to a first hydrocarbon cracking step (a) of said heavy oil under a reaction pressure of 30-160kgf / cm2 at a reaction temperature. 43 0-45 5 ° C and in a reaction time of 30 to 180 minutes. The reactor effluent [1] containing hydro-cracking products obtained in said first stage is subjected to a first gas-liquid separation step (b) for gas phase fraction separation [2] containing gaseous products and unreacted hydrogen and a fraction of faseliquid [3] containing liquid reaction products and the catalyst used in said first reaction step (a) and heavy metals. The gas phase fraction [2] obtained by separation in said first gas-liquid separation step (b) is fed to the Ni-Mo or Co-Mo catalyst fixed bed reactor. It undergoes a second hydrotreation reaction step (c) which is performed under a reaction pressure of 30-160 kgf / cm2, a reaction temperature of 310-380 ° C (at the beginning of operation) and a spatial velocity. 0.3-2 hour "1. The reactor effluent [4] containing the hydrotreating products obtained in the second reaction step is subjected to a second gas-liquid separation step (d) for separation to a fraction phase. [5] containing unreacted hydrogen gas and for a liquid phase fraction [6] The liquid phase fraction [6] obtained by separation in said second gas-liquid separation step (d) passes through a distillation step (e) for separation for the prescribed fractions.The liquid phase fraction [3] obtained by separation in said first gas-liquid separation step (b) undergoes a flash separation step (f) for flash separation under a pressure lower than that given above. gas-liquid separation step so that the light product in the liquid phase fraction vaporizes into the gas phase. The flash separation step (f) produces a liquid phase fraction [7] containing a medium products, a medium to heavy and a heavy products, residue, heavy metals and a catalyst used in said first reaction step (a) which have been separated. Light product. Part [7A] of the liquid phase fraction [7] is fed to a solid-liquid precipitating type separator together with a solid-liquid separating solvent. This solid-liquid separator performs a solid-liquid separation step (g) for separation for a solid component [8] and for a liquid component [9] (both at normal temperature), said solid component containing said residue, the catalyst used in the cited the first reaction step (a) and heavy metals. The said liquid component containing said medium products, medium heavy products and heavy products.Finally a recycling step (h) is performed to return to said first reaction step (a) the liquid component [9] which was obtained by unsaturated separation. solid-liquid separation step (g), and the remainder of said liquid phase fraction [7] (liquid phase fraction [7B] other than the faseliquid fraction [7A] supplied for said solid-liquid precipitation type separator) , ([7B] = all of [7] - [7A]).

O acima mencionado é o modo pelo qual o processo dehidro-craqueamento da presente invenção é realizado emóleo pesado de petróleo. A etapa de destilação (e)resulta em uma fração prescrita (óleo leve) continuamenteou intermitentemente.The above is the manner in which the hydro-cracking process of the present invention is carried out in heavy petroleum oil. The distillation step (e) results in a prescribed fraction (light oil) continuously intermittently.

A presente invenção produz seus efeitos da formaexplicada a seguir.The present invention produces its effects as explained below.

De acordo com a presente invenção, o processo de hidro-craqueamento de óleo pesado de petróleo inicia com umaprimeira etapa de reação (a), na qual o óleo pesado depetróleo incorporado com minério limonita de ferro comocatalisador passa por hidro-craqueamento em um reator deleito suspenso. 0 minério limonita de ferro é bastantepobre de atividade catalítica para dessulfurização edenitrificação mas tem uma elevada atividade catalisadorade hidro-craqueamento. Ademais, trata-se de umcatalisador disponível de baixo custo. Todo o processo éoperado de um modo que os produtos intermediários em cadaetapa sejam retornados para a primeira etapa de reaçãoIn accordance with the present invention, the petroleum heavy oil hydrocracking process begins with a first reaction step (a), in which the heavy oil from oil incorporated with the catalyst iron limonite ore undergoes hydrocracking in a delighted reactor. suspended. Limonite iron ore is quite poor in catalytic activity for desulphurization and nitrification but has a high hydro-cracking catalyst activity. In addition, it is a low cost catalyst available. The entire process is operated in such a way that the intermediate products in each step are returned to the first reaction step.

(a) pela etapa de reciclagem (h). Os produtosintermediários incluem o componente líquido [9] contendoprodutos pesados que são obtidos na primeira etapa dereação (a) e em suas etapas subseqüentes de (b) a (f), ea fração de fase líquida [7] contendo os citados produtospesados assim como o catalisador usado. 0 componentelíquido reciclado [9] e a fração de fase líquida [7]passam através da primeira etapa de reação (a) de modoque os produtos pesados contidos no mesmo sejamsubmetidos a hidro-craqueamento. Este hidro-craqueamentoé facilitado pelo catalisador remanescente usado nafração de fase líquida [7]. (catalisador usado ainda estáativo para hidro-craqueamento e assim funcionaefetivamente na primeira etapa de reação (a)). Comrespeito à primeira etapa de reação (a) e à etapa dereciclagem (h) , o processo da presente invenção permiteuma grande produção de óleo leve sem acumulação de coque.Adicionalmente, o processo da presente invenção éeconômico porque a primeira etapa de reação emprega umcatalisador de baixo custo que é reciclado para o mesmo.A primeira etapa de separação gás-líquido é designadapara separar o efluente de reator [1] contendo produtosde hidro-tratamento, que foi obtido na citada primeiraetapa de reação (a) para a fração de fase gasosa [2]contendo produtos gasosos de reação e hidrogênio nãoreagido e para a fração de fase líquida [3] contendoprodutos de reação líquidos e o citado catalisador (igualao usado na citada primeira etapa de reação (a)) e metaispesados. Na citada segunda etapa de reação (c) a seguir,a fração de fase gasosa [2] assim separada passa porhidro-tratamento no reator de leito fixado cheio decatalisador Ni-Mo ou Co-Mo. Deve ser notado que a fraçãode fase gasosa [2] alimentada para a segunda etapa dereação (c) não contém asfalteno na primeira etapa dereação (a) e quase todo o asfalteno, junto com metaispesados estão presentes na fração de fase líquida [3]separada na primeira etapa de separação gás-líquido (b) .Por conseguinte, a fração fase gasosa [2] passa porhidro-tratamento no reator de leito fixado, na ausênciade metais pesados e asfalteno, o que desativa ocatalisador por dessulfurização e denitrificação eaumenta coque que faz desativação do catalisador ebloqueio de camada catalisadora. 0 resultado é oimpedimento da acumulação de coque e contaminação decatalisador e a extensão da vida de catalisador e aoperação contínua prolongada. Um alto grau dedessulfurização e denitrificação e hidro-craquearaentoocorre na segunda etapa de reação. A segunda etapa dereação (c), é seguida pela segunda etapa de separaçãogás-líquido (d), a etapa de destilação (e), a etapa deseparação flash (f), a etapa de separação sólido-líquido(g) e a etapa de reciclagem (h), como mencionado acima.A primeira etapa de separação gás-líquido (b) e a segundaetapa de reação (c) são principalmente responsáveis porimpedir a acumulação de coque e pela operação contínuaprolongada. Portanto, todo o processo permite umaprodução contínua de óleo leve altamente dessulfurizado edenitrifiçado.(a) by the recycling step (h). Intermediate products include the liquid component [9] containing heavy products which are obtained in the first production step (a) and its subsequent steps from (b) to (f), and the liquid phase fraction [7] containing said weighted products as well as catalyst used. The recycled liquid component [9] and the liquid phase fraction [7] pass through the first reaction step (a) so that the heavy products contained therein are subjected to hydro cracking. This hydro cracking is facilitated by the remaining catalyst used in the liquid phase fraction [7]. (catalyst still used for hydro cracking and thus works effectively in the first reaction step (a)). With respect to the first reaction step (a) and the recycle step (h), the process of the present invention allows a large production of light oil without coke accumulation. In addition, the process of the present invention is economical because the first reaction step employs a catalyst of The first gas-liquid separation step is designed to separate the reactor effluent [1] containing hydrotreating products, which was obtained in the first reaction step (a) for the gas phase fraction. [2] containing gaseous reaction products and unreacted hydrogen and for the liquid phase fraction [3] containing liquid reaction products and said catalyst (equation used in said first reaction step (a)) and heavy metals. In the aforementioned second reaction step (c) below, the gas phase fraction [2] thus separated goes through hydro-treatment in the Ni-Mo or Co-Mo filled fixed bed reactor. It should be noted that the gas phase fraction [2] fed to the second stripping step (c) does not contain asphaltene in the first stripping step (a) and almost all asphaltene, together with heavy metals are present in the separated liquid phase fraction [3]. in the first gas-liquid separation step (b). Therefore, the gas phase fraction [2] undergoes hydro-treatment in the fixed bed reactor in the absence of heavy metals and asphaltene, which disables the desulfurization and denitrification catalyst and increases the coke that makes deactivation of catalyst and catalyst layer blocking. The result is the prevention of coke accumulation and decatalyst contamination and the extension of catalyst life and prolonged continuous operation. A high degree of sulfurization and denitrification and hydro cracking occurs in the second reaction step. The second stripping step (c) is followed by the second gas-liquid separating step (d), the distillation step (e), the flash separating step (f), the solid-liquid separation step (g) and the (c) as mentioned above. The first gas-liquid separation step (b) and the second reaction step (c) are primarily responsible for preventing coke accumulation and prolonged continuous operation. Therefore, the entire process allows for continuous production of highly desulphurized and deenitrified light oil.

Em resumo, de acordo com a presente invenção, o processode hidro-craqueamento de óleo pesado de petróleo realizahidro-craqueamento de óleo pesado de petróleo (tal como,resíduo de vácuo) contendo metais pesados economicamenteem altos volumes de produção em uma operação contínuaprolongada sem acumulação de coque. Assim o processopermite a produção de óleo leve altamente dessulfurizadoe denitrifiçado com alto grau de craqueamento.Uma descrição detalhada é feita a seguir do efeitoproduzido pela presente invenção.In summary, according to the present invention, the petroleum heavy oil hydrocracking process performs the petroleum heavy oil hydrocracking (such as vacuum residue) containing economically heavy metals in high production volumes in a continuous continuous operation without accumulation. Coke Thus the process allows the production of highly cracked, highly desulfurized light oil with high cracking. A detailed description is given below of the effect produced by the present invention.

A primeira etapa de reação (a) emprega um catalisadorpara hidro-craqueamento. Basicamente, este catalisadordeve ser altamente ativo (para hidro-craqueamentoeficiente) e prontamente disponível a baixo custo. Dentreos catalisadores de baixo custo estão aqueles baseados emferro, tal como sul feto de ferro, óxido de ferro e lamavermelha (red-mud). Infelizmente, eles têm a desvantagemde apresentar pouca atividade catalítica. A presenteinvenção estuda o efeito de catalisadores baseados emferro no hidro-craqueamento de óleo pesado de petróleo.Por conseqüência, descobriu-se que o minério limonita deferro mostra uma elevada atividade catalítica quandousada em óleo pesado de petróleo. Esta descoberta levouos inventores da presente invenção a empregar minériolimonita de ferro como catalisador para hidro-craqueamento na primeira etapa de reação (a). Na primeiraetapa de reação (a), o minério limonita de ferro (comocatalisador de hidro-craqueamento de óleo pesado depetróleo contendo metais pesados) é usado em combinaçãocom enxofre como cocatalisador. 0 óleo pesado incorporadocom catalisador e cocatalisador toma a forma de pasta.Este material de alimentação de pasta junto com gás dehidrogênio são alimentados em um reator de leitosuspenso. 0 hidro-craqueamento de óleo pesado é executadosob uma pressão de reação de 30-160 kgf/cm2, a temperaturade reação de 430-455°C, e em um tempo de reação de 30 a180 minutos.The first reaction step (a) employs a hydro cracking catalyst. Basically, this catalyst must be highly active (for efficient water cracking) and readily available at low cost. Low-cost catalysts include iron-based catalysts such as iron sulfide, iron oxide and red mud. Unfortunately, they have the disadvantage of having little catalytic activity. The present invention studies the effect of iron based catalysts on the hydrocracking of heavy petroleum oil. Therefore, it has been found that iron limonite ore shows a high catalytic activity when used in heavy petroleum oil. This discovery led the inventors of the present invention to employ iron oreolimonite as a catalyst for hydro cracking in the first reaction step (a). In the first reaction step (a), limonite iron ore (as a heavy oil hydro-cracking catalyst containing heavy metals containing oil) is used in combination with sulfur as a cocatalyst. The heavy oil incorporated with catalyst and cocatalyst takes the form of slurry. This slurry feed material together with hydrogen gas is fed into a suspended bed reactor. Heavy oil hydro-cracking is performed under a reaction pressure of 30-160 kgf / cm2, the reaction temperature of 430-455 ° C, and a reaction time of 30 to 180 minutes.

A primeira etapa de reação (a) resulta o efluente dereator [Ι] que contém produtos de hidro-tratamento. Esteefluente [1] é alimentado para a primeira etapa deseparação gás-líquido (b) para separação para a fração defase gasosa [2] contendo produtos de reação gasosos ehidrogênio não reagido e para a fração de fase líquida[3] contendo produtos líquidos e o catalisador (usado naprimeira etapa de reação (a)) e metais pesados.A primeira etapa de separação gás-líquido (b) é seguidapelo segunda etapa de reação (c) na qual a fração de fasegasosa [2] separada da fração de fase líquida [3] éalimentada para o reator de leito fixado cheio decatalisador Ni-Mo ou Co-Mo. O hidro-tratamento éexecutado sob uma pressão de reação de 30-160 kgf/cm2, auma temperatura de reação de 310-380°C (no início daoperação) e a uma velocidade espacial horária de líquidode 0,3-2 hora"1. A fração de fase gasosa [2] é compostade gás sulfeto de hidrogênio (H2S), gás hidrocarboneto(C1-8) , produto leve (C5-171°C), produtos médios (171-343°C), produto de médio para pesado (343-450°C) mascontendo muito pouco metais pesados e asfalteno queafetam adversamente a atividade cataiítica na segundaetapa de reação (c). Isto pode ser explicado da seguinteforma. A primeira etapa de reação (a) inclui decomposiçãodaqueles compostos formados pela ligação de metaispesados com compostos orgânicos em óleo pesado. Os metaispesados liberados pela decomposição são adsorvidos pelocatalisador e assim separados dos compostos orgânicos ouprodutos de hidro-craqueamento de óleo pesado (obtidos naprimeira etapa de reação (a)). Assim, quase todoscomponentes de metal pesado no óleo pesado de petróleo(como material de alimentação) está contido junto com ocatalisador na fração de fase líquida [3] na primeiraetapa de separação gás-l£quido (b) . A fração de faselíquida [3] é eventualmente descarregada para a etapa ajusante. Adicionalmente, a primeira etapa de reação (a)envolve a decomposição do asfalteno contidoabundantemente no óleo pesado. Assim, o efluente a partirda primeira etapa de reação (a) diminui o conteúdo deasfalteno. A primeira etapa de separação gás-líquido (b),asfalteno (que tem uma alto ponto de ebulição) nãovaporiza a fase gasosa mas em sua maior parte permanecejunto com metais pesados na fase líquida. Segue-se, porconseguinte, que o produto gasoso de reação na fração defase gasosa, que entrou na segunda etapa de reação (c),passa por hidro-craqueamento no reator de leito fixadosem metais pesados (que desativam o catalisador paradessulfurização e denitrificação) e asfalteno (queprovoca acumulação de coque, desativação de catalisador ebloqueio de camada de catalisador).The first reaction step (a) results in the reactor effluent [Ι] which contains hydro-treatment products. This effluent [1] is fed to the first gas-liquid separation step (b) for separation to the gas phase fraction [2] containing unreacted hydrogen gas reaction products and to the liquid phase fraction [3] containing liquid products and the catalyst (used in the first reaction step (a)) and heavy metals.The first gas-liquid separation step (b) is followed by the second reaction step (c) in which the gas phase fraction [2] is separated from the liquid phase fraction [3] is fed to the Ni-Mo or Co-Mo filled fixed bed reactor. Hydro-treatment is performed under a reaction pressure of 30-160 kgf / cm2, a reaction temperature of 310-380 ° C (at the beginning of the operation) and a liquid hourly spatial velocity of 0.3-2 hour "1. The gas phase fraction [2] is composed of hydrogen sulfide gas (H2S), hydrocarbon gas (C1-8), light product (C5-171 ° C), medium products (171-343 ° C), medium to (343-450 ° C) but containing very little heavy metals and asphaltene adversely affect cataitic activity in the second reaction step (c) This can be explained as follows: The first reaction step (a) includes decomposition of those compounds formed by heavy metals with heavy organic compounds The heavy metals released by decomposition are adsorbed by the catalyst and thus separated from the organic compounds or heavy oil hydro-cracking products (obtained in the first reaction step (a)). The heavy weight in the heavy petroleum oil (as feed material) is contained together with the catalyst in the liquid phase fraction [3] in the first gas-liquid separation step (b). The phaseliquid fraction [3] is eventually discharged to the downstream step. Additionally, the first reaction step (a) involves the decomposition of asphaltene contained abundantly in the heavy oil. Thus, the effluent from the first reaction step (a) decreases the deasfalten content. The first gas-liquid separation step (b), asphaltene (which has a high boiling point) does not vaporize the gas phase but for the most part remains with heavy metals in the liquid phase. It follows, therefore, that the reaction gas product in the gas phase fraction, which has entered the second reaction step (c), undergoes hydro-cracking in the heavy metal fixed bed reactor (which deactivates the sulfurization and denitrification catalyst) and asphaltene (which causes coke accumulation, catalyst deactivation and catalyst layer blocking).

Ademais, a primeira etapa de reação (a) envolvedealquilação que reduz o impedimento estérico aos locaiscatalisadores ativos por substituintes alcalinos. Assim asegunda etapa de reação (c) permite que os catalisadoresNi-Mo ou Co—Mo mostrem completa atividade catalítica paradessulfurização e denitrificação.In addition, the first reaction step (a) involves alkylation which reduces the steric hindrance to alkaline substituent-active catalyst sites. Thus the second reaction step (c) allows Ni-Mo or Co-Mo catalysts to show complete catalytic activity for sulfurization and denitrification.

A prática acima mencionada produz o efeito de impediracumulação de coque e contaminação catalítica estendendoa vida de catalisador e permitindo uma operação contínuaprolongada estável. 0 resultado é a produção de óleo purohidro-tratado através de dessulfurização e denitrificaçãoem alto grau. O óleo hidro-tratado é acompanhado de gáshidrocarboneto, gás sulfeto de hidrogênio, e gás amôniaresultantes do hidro-tratamento.The aforementioned practice produces the effect of preventing coke accumulation and catalytic contamination by extending catalyst life and permitting stable prolonged continuous operation. The result is the production of pure hydro-treated oil by high degree of desulphurization and denitrification. The hydrotreated oil is accompanied by hydrocarbon gas, hydrogen sulfide gas, and ammonium gases resulting from the hydrotreatment.

A segunda etapa de reação (c) resulta em um efluente dereator [4] contendo produtos hidro-tratados. Esteefluente entra na segunda etapa de separação gás-líquido(d) para separação para a fração fase gasosa [5] contendohidrogênio não reagido e para a fração de fase líquida[6].The second reaction step (c) results in a reactor effluent [4] containing hydrotreated products. This effluent enters the second gas-liquid separation step (d) for separation for the gas phase fraction [5] containing unreacted hydrogen and for the liquid phase fraction [6].

A fração de fase líquida assim obtida [6] entra na etapade destilação (e) para separação para as fraçõesprescritas por destilação. As frações incluem nafta(produto leve, Cs-171°C), querosene e óleo gasoso(produtos médios, 171-343°C) e óleo gasoso de vácuo(produtos médios para pesados, 343°C).The liquid phase fraction thus obtained [6] enters the distillation step (e) for separation into the fractions prescribed by distillation. Fractions include naphtha (light product, Cs-171 ° C), kerosene and gaseous oil (medium products, 171-343 ° C) and vacuum gas oil (medium to heavy duty products, 343 ° C).

A fração de fase líquida [3] obtida por separação naprimeira etapa de separação gás-líquido (b) entra naetapa de separação flash (f), que faz o produto levevaporizar a partir da fração de fase líquida [3] para afase gasosa.The liquid phase fraction [3] obtained by separation in the first gas-liquid separation step (b) enters the flash separation step (f), which causes the product to evaporate from the liquid phase fraction [3] to gas phase.

Como mencionado acima, a primeira etapa de reação (a)emprega minério limonita de ferro ou um catalisadordisponível de baixo custo. Depois de o produto leve tersido separado para a fase gasosa [7] na etapa deseparação flash (f) conectada à linha de fase líquidaa partir da primeira etapa de gás-líquido (b) , ocatalisador é separado da fase líquida e descarregado,junto com resíduo e metais pesados do sistema na etapa deseparação sólido-líquido (g).As mentioned above, the first reaction step (a) employs limonite iron ore or a low cost available catalyst. After the separated tersed light product to the gas phase [7] in the flash separation step (f) connected to the liquid phase line from the first gas-liquid step (b), the catalyst is separated from the liquid phase and discharged, along with waste and heavy metals from the system in the solid-liquid separation step (g).

A separação do catalisador (sólido) a partir do líquido éusualmente realizada por destilação, centrifugação oufiltração. A desvantagem da destilação é haver uma grandeperda de óleo que resulta do fato de a mistura sólido-líquido ser descarregada a partir do fundo da coluna dedestilação e assim uma grande quantidade de líquidoacompanhada por sólidos é descarregada do sistema.A desvantagem da centrifugação ou filtração é o custoelevado do equipamento e uma baixa eficiência parafluidos contendo partículas finas (décimos de micrometrosno máximo) como no caso da presente invenção.Separation of the catalyst (solid) from the liquid is usually accomplished by distillation, centrifugation or filtration. The disadvantage of distillation is that there is a large oil loss resulting from the fact that the solid-liquid mixture is discharged from the bottom of the distillation column and thus a large amount of liquid accompanied by solids is discharged from the system. The disadvantage of centrifugation or filtration is the high cost of the equipment and low efficiency for fine particle-containing fluids (tenths of a micrometer maximum) as in the present invention.

Consequentemente, a presente invenção emprega a etapa deseparação sólido-líquido (g) do tipo de precipitação(settling type) na qual um solvente é usado paraseparação sólido-líquido. Uma descrição detalhada émostrada a seguir.Accordingly, the present invention employs the solid-liquid separation (g) step of the settling type in which a solvent is used for solid-liquid separation. A detailed description is shown below.

Como mencionado acima, a etapa de separação flash (f)fornece a fração de fase líquida [71 separada a partir doproduto leve. A fração de fase líquida [7] contémprodutos médios, produtos médios para pesados e produtospesados, resíduo, catalisador (usado na primeira etapa dereação (a)), e metais pesados (contidos no óleo pesado depetróleo como matéria prima). Se esta fração de faselíquida [7] deve ser separada para líquido e para sólidopor um separador sólido-líquido do tipo de precipitação,a separação precisa de um equipamento de grande tamanhoporque a fração de fase líquida [7] contém partículassólidas finas que têm uma precipitação lenta. Esteproblema é resolvido por suprir o separador sólido-líquido do tipo de precipitação com um solvente que temum ponto de ebulição mais baixo que da fração de faselíquida [7] e parcialmente dissolve os produtos pesados eresíduos. A substância remanescente não dissolvidaconsiste de sólidos puros e pseudo-sólidos tendopropriedades intermediárias de sólido e líquido. Esteúltimo funciona como ligante de sólidos inorgânicos (talcomo catalisador, metais pesados adsorvidos aocatalisador e coque), daí promovendo floculação. Porconseqüência, as partículas sólidas crescem e sedepositam em um breve período de tempo. 0 precipitadoresultante (na forma de lama) é descarregado pela partedo fundo do separador sólido-líquido do tipo deprecipitação. 0 solvente é recuperado e reciclado.0 líquido é descarregado pela parte superior do separadorsólido-líquido do tipo de precipitação. 0 líquidodescarregado contém muito pouco sólidos inorgânicos, etem seus solventes recuperados por separação flash.0 solvente recuperado é reciclado para a etapa deseparação líquido-sólido (g) e o remanescente é recicladopara a primeira etapa de reação (a).As mentioned above, the flash separation step (f) provides the liquid phase fraction [71] separated from the light product. The liquid phase fraction [7] contains medium products, medium products for heavy and heavy products, residue, catalyst (used in the first step (a)), and heavy metals (contained in oil heavy oil as raw material). If this liquid fraction [7] is to be separated into liquid and solid by a solid-liquid precipitation type separator, precise separation of a large size equipment because the liquid phase fraction [7] contains fine solid particles having a precipitation slow. This problem is solved by supplying the solid-liquid precipitation type separator with a solvent that has a lower boiling point than the faseliquid fraction [7] and partially dissolves the heavy and waste products. The remaining undissolved substance consists of pure solids and pseudo-solids with intermediate solid and liquid properties. The latter acts as a binder for inorganic solids (such as catalyst, heavy metals adsorbed to catalyst and coke), hence promoting flocculation. As a result, solid particles grow and settle in a brief period of time. The resulting precipitators (in the form of sludge) are discharged from the bottom part of the precipitating solid-liquid separator. The solvent is recovered and recycled. The liquid is discharged from the top of the solid-liquid precipitation type separator. The discharged liquid contains very little inorganic solids, and its solvents are recovered by flash separation. The recovered solvent is recycled to the liquid-solid separation step (g) and the remainder is recycled to the first reaction step (a).

Em outras palavras, o que se realiza na etapa deseparação sólido-líquido (g) é o seguinte. 0 separador dotipo de precipitação é alimentado com a parte [7A] dafração de fase líquida [7] a partir da etapa de separaçãoflash (f) que foi separada a partir de produtos leves.Esta fração de fase líquida [7] contém produtos médios,produtos médios para pesados, produtos pesados, resíduoscatalisador (usado na primeira etapa de reação (a)) emetais pesados. A parte [7A] da fração de fase líquida éalimentada junto com um solvente para separação sólido-líquido. O separador separa a mesma em dois componentes,o primeiro sendo um componente sólido [8] (a temperaturanormal) contendo os resíduos, o catalisador (usado naprimeira etapa de reação (a)) e metais pesados, e osegundo sendo um componente líquido [9] contendo produtosmédios, produtos médios para pesados, e produtos pesados.0 componente líquido [9] obtido por separação na etapa deseparação sólido-líquido (g) é reciclado para a primeiraetapa de reação (a). 0 remanescente* da fração de faselíquida [7] também é reciclado para a primeira etapa dereação (a) na etapa de reciclagem (h).In other words, what happens in the solid-liquid separation step (g) is as follows. The precipitation type separator is fed with the liquid phase fraction [7A] part [7] from the flash (f) separation step which has been separated from light products. This liquid phase fraction [7] contains medium products, medium to heavy products, heavy products, catalyst waste (used in the first reaction step (a)) and heavy metals. Part [7A] of the liquid phase fraction is fed together with a solid-liquid separation solvent. The separator separates it into two components, the first being a solid component [8] (at normal temperature) containing the residues, the catalyst (used in the first reaction step (a)) and heavy metals, and the second being a liquid component [9]. ] containing medium products, medium to heavy products, and heavy products. The liquid component [9] obtained by separation in the solid-liquid separation step (g) is recycled to the first reaction step (a). The remainder * of the phaseliquid fraction [7] is also recycled to the first spinning step (a) in the recycling step (h).

*(0 remanescente é definido como a fração de fase líquida[ 7B ] diferente da fração de fase líquida [7A] supridapara o separador sólido-líquido do tipo de precipitação.* (The remainder is defined as the liquid phase fraction [7B] other than the liquid phase fraction [7A] supplied for the solid-liquid precipitation type separator).

([7B]= totalidade de [7])—[7A])([7B] = all of [7]) - [7A])

O que é reciclado para a primeira etapa de reação (a)consiste no componente líquido [9] e no remanescente dafração de fase líquida [7] . Eles são na maior parteprodutos pesados (ou destilados pesados) tendo um pontode ebulição de 450-525°C sob pressão normal. Elesprontamente passam por hidro-craqueamento na primeiraetapa de reação (a). O remanescente da fração de faselíquida [7] contém o catalisador usado em adição aosprodutos pesados e este catalisador usado ainda possuiatividade catalisadora para hidro-craqueamento. Porconseguinte, este catalisador usado funciona efetivamentena primeira etapa de reação (a) possibilitando a reduçãoda quantidade a se repor de catalisador.What is recycled to the first reaction step (a) consists of the liquid component [9] and the remainder of the liquid phase fraction [7]. They are mostly heavy products (or heavy distillates) having a boiling point of 450-525 ° C under normal pressure. They readily undergo hydro cracking in the first reaction step (a). The remainder of the phaseliquid fraction [7] contains the catalyst used in addition to the heavy products and this used catalyst still has catalyst activity for hydro cracking. Therefore, this catalyst used effectively works in the first reaction step (a) enabling the reduction of the amount of catalyst to be replaced.

O acima mencionado é a razão para produção de óleo leveem grandes volumes. O catalisador de baixo custo e suareciclagem para a primeira etapa de reação (a) contribuipara economia de produção.The above is the reason for light oil production in large volumes. The low cost catalyst and its recycling for the first reaction step (a) contributes to production economy.

Concluindo, de acordo com a presente invenção, o processode hidro-craqueamento de óleo pesado de petróleo realizahidro-craqueamento de óleo pesado de petróleo, tal comoresíduo de vácuo, contendo metais pesados economicamenteem grandes volumes de produção para uma operação contínuaprolongada sem acumulação de coque. Assim o processopermite a produção de óleo leve altamente dessulfurizadoe denitrifiçado com alto grau de craqueamento.De acordo com a presente invenção, o processo de hidro-craqueamento de óleo pesado de petróleo envolve aprimeira etapa de reação (a) empregando um reator deleito suspenso no qual a reação é executada sob umapressão de reação de 30-160 kgf'cm2, a uma temperatura dereação de 430-455°C, e em um tempo de reação de 30-180minutos. A razão para isto será explicada a seguir.A pressão de reação deve ser de 30-160 kgf /cm2, em virtudede a reação sob uma pressão menor que 30 kgf /cm2 [9,80665x10^4 Pa/(kgf/cm2)x 60 Kg/cm2= 2, 9x IO6 Pa- 2,9 MPa] permitira formação de coque em grandes quantidades devido à baixapressão parcial de hidrogênio e, por outro lado, a reaçãosob uma pressão maior que 160 kgf /cm2 torna o custo deprodução alto sem nenhum efeito adicional. A temperaturade reação deve ser de 430-455°C em virtude de a reação auma temperatura menor que 430°C não promover hidro-craqueamento mas apresentar dificuldades à produção deóleo leve em grandes volumes e a reação a uma temperaturamaior que 455°C provocar pirólise intensa e aumentar ataxa de poli-condensação, daí aumentando fortemente aformação de coque. 0 tempo de reação deve ser de 30-180minutos porque a reação em um tempo menor que 3 0 minutosapresenta dificuldades à produção de grandes volumes deóleo e a reação em tempos maiores que 180 minutos provocahidro-craqueamento em extensão excessiva, dando origem auma grande quantidade de gás hidrocarbonetos, resultandoque a quantidade de óleo leve diminui e a quantidade deconsumo de hidrogênio aumenta mais que o necessário,consequentemente, aumentando o custo de produção.A reação no reator de leito suspenso deve serpreferivelmente executada sob uma pressão de reação de 50a 100 kgf /cm2 a uma temperatura de reação de 440 a 450°C,e em um tempo de reação de 60 a 120 minutos. A reaçãonestas condições mantém uma formação de coque baixa eobtém economicamente uma grande produção de óleo leve.A segunda etapa de reação (c) emprega um reator de leitofixado no qual a reação é executada sob uma pressão dereação de 30 a 160 kgf/cm2, a uma temperatura de reação de310° a 380°C (no início da operação) e a uma velocidadeespacial horária de líquido de 0,3-2,0 hora"1. A razãopara isto será dada a seguir.In conclusion, according to the present invention, the petroleum heavy oil hydrocracking process performs the petroleum heavy oil hydrocracking, such as vacuum residue, containing economically heavy metals in large production volumes for an extended continuous operation without coke accumulation. Thus the process allows the production of highly cracked, highly desulfurized light oil with high cracking. According to the present invention, the heavy petroleum oil hydrocracking process involves the first reaction step (a) employing a suspended delight reactor in which The reaction is carried out under a reaction pressure of 30-160 kgf'cm2, at a temperature of 430-455 ° C, and a reaction time of 30-180 minutes. The reason for this will be explained below.The reaction pressure should be 30-160 kgf / cm2, because of the reaction under a pressure of less than 30 kgf / cm2 [9,80665x10 ^ 4 Pa / (kgf / cm2) x 60 Kg / cm2 = 2.9x106 Pa- 2.9 MPa] will allow coke formation in large quantities due to low partial hydrogen pressure and, on the other hand, the reaction under a pressure greater than 160 kgf / cm2 makes the production cost high. without any additional effect. The reaction temperature should be 430-455 ° C because the reaction at a temperature below 430 ° C does not promote hydro cracking but presents difficulties to the production of light oil in large volumes and the reaction at a temperature above 455 ° C causes pyrolysis. intense and increase the rate of polycondensation, hence greatly increasing coke formation. The reaction time should be 30-180 minutes because the reaction in less than 30 minutes presents difficulties in producing large volumes of oil and the reaction in times longer than 180 minutes causes excessive cracking, resulting in a large amount of hydrocarbon gas, resulting in that the amount of light oil decreases and the amount of hydrogen consumption increases more than necessary, consequently increasing the production cost. The reaction in the suspended bed reactor should preferably be performed under a reaction pressure of 50 to 100 kgf / cm2 at a reaction temperature of 440 to 450 ° C, and a reaction time of 60 to 120 minutes. The reaction under these conditions maintains a low coke formation and economically yields a large production of light oil. The second reaction step (c) employs a fixed-flow reactor in which the reaction is performed under a tapping pressure of 30 to 160 kgf / cm2, at a reaction temperature of 310 ° to 380 ° C (at the beginning of the operation) and a liquid hourly space velocity of 0.3-2.0 hours. "1. The reason for this will be given below.

A pressão de reação deve ser de 30-160 kgf/cm2, que éidêntica àquela da primeira etapa de reação (a). Emoutras palavras, a fração de fase líquida a partir daprimeira etapa de separação gás-líquido (b) não épressurizada por razões econômicas. A reação nestapressão impede a formação de coque e permite uma operaçãocontínua prolongada. A temperatura de reação deve ser de310° a 380°C (no início da operação) em virtude de areação a uma temperatura abaixo de 310°C ser lenta eincompleta para dessulfurização e denitrificação e hidro-craqueamento, e uma reação a temperaturas maiores que380°C produz mais gás hidrocarbonetos (com menos óleo)devido ao excesso de hidro-craqueamento. A velocidadeespacial horária de líquido deve ser 0,3-2 hora"1 porqueuma velocidade menor que 0,3 hora"1 não aumenta areatividade para dessulfurização e denitrificação(resultando em um alto custo de produção) e umavelocidade maior que 2 hora"J resulta em dessulfurizaçãoe denitrificação ineficientes.The reaction pressure should be 30-160 kgf / cm2, which is identical to that of the first reaction step (a). In other words, the liquid phase fraction from the first gas-liquid separation step (b) is not pressurized for economic reasons. Reaction at this pressure prevents coke formation and allows prolonged continuous operation. The reaction temperature should be 310 ° to 380 ° C (at the beginning of operation) because sandblasting at a temperature below 310 ° C is slow and incomplete for desulphurization and denitrification and hydro-cracking, and a reaction at temperatures greater than 380 ° C. C produces more hydrocarbon gas (with less oil) due to excess hydrocracking. The hourly liquid space velocity should be 0.3-2 hour "1 because a speed less than 0.3 hour" 1 does not increase desulphurization and denitrification reactivity (resulting in a high production cost) and a speed greater than 2 hour "J results in inefficient desulphurization and denitrification.

A reação no reator de leito fixado deve serpreferivelmente executada sob uma pressão de reação de 5 0a 100 kgf /cm2, a uma temperatura de reação de 330°- 360°C ea uma velocidade espacial horária de líquido de 0,5-1hora-1. A reação nestas condições é mais eficiente eeconômica para uma operação contínua prolongada e permitea produção de óleo leve altamente dessulfurizado edenitrifiçado.The reaction in the fixed bed reactor should preferably be performed under a reaction pressure of 50 to 100 kgf / cm2, a reaction temperature of 330 ° - 360 ° C and a net hourly liquid velocity of 0.5-1hour-1. . The reaction under these conditions is more efficient and economical for prolonged continuous operation and allows the production of highly desulphurized and edenified light oil.

Na primeira etapa de reação (a), o minério limonita deferro como catalisador deve ser adicionado em umaquantidade de 0,3-2% em massa (em termos de ferro) combase na quantidade de óleo pesado de petróleo. Com umaquantidade menor que 0,3% em massa, o catalisador tende aproduzir mais asfalteno e coque. Com uma quantidade maiorque 2% em massa, o catalisador não trabalha efetivamentepara produzir óleo tendo um ponto de ebulição menor que450°C. 0 enxofre como cocatalisador deve ser adicionadode modo a converter o minério limonita de ferro empirrohotita que mostra atividade catalisadora.A quantidade de enxofre deve ser maior que aquela doferro no minério limonita de ferro (relação atômica), como limite superior sendo três vezes por razões econômicas.O minério limonita de ferro usado como catalisador naprimeira etapa de reação (a) deve ser preferivelmente umcom forma de pó fino tendo um tamanho médio de partículamenor que 2 um. Um catalisador tendo um tamanho médiogrande de partícula tem uma superfície efetiva pequenanecessária para um contato eficiente com óleo pesado depetróleo e assim tem pouca atividade catalisadora. Umcatalisador tendo um tamanho médio de partícula menor que2 μm tem uma grande área de superfície efetiva e portantouma atividade catalisadora elevada. Por esta razão otamanho médio de partícula do catalisador deve serpreferivelmente menor que 1 μπι.In the first reaction step (a), the limonite iron ore as catalyst should be added in an amount of 0.3-2% by weight (in terms of iron) based on the amount of heavy petroleum oil. With a quantity of less than 0.3 mass%, the catalyst tends to produce more asphaltene and coke. With an amount greater than 2% by mass, the catalyst does not work effectively to produce oil having a boiling point below 450 ° C. Sulfur as cocatalyst must be added in order to convert iron limonite ore into pyrrhotite which shows catalyst activity. The amount of sulfur should be greater than that of iron in limonite iron ore (atomic ratio), as the upper limit being three times for economic reasons. The limonite iron ore used as catalyst in the first reaction step (a) should preferably be a fine powder form having an average particle size of less than 2 µm. A catalyst having a large medium particle size has a small effective surface necessary for efficient contact with heavy oil and thus has little catalyst activity. A catalyst having an average particle size of less than 2 μm has a large effective surface area and therefore high catalyst activity. For this reason the average catalyst particle size should preferably be less than 1 μπι.

O minério limonita de ferro na forma de pó fino tendo umtamanho médio de partícula menor que 2 um pode ser obtidopor pulverização mecânica do minério limonita de ferro.Limonite iron ore in the form of fine powder having an average particle size of less than 2 µm can be obtained by mechanical spraying of limonite iron ore.

Esta pulverização deve ser preferivelmente executada porprocesso úmido (em solvente de petróleo) ao invés deprocesso seco. 0 pó obtido por processo seco (usandomoedor pneumático) coagula notavelmente na pasta dematerial de alimentação contendo óleo pesado e assim temdispersabilidade pobre enquanto o pó obtido por processoúmido (em solvente de petróleo) não coagula na pasta dematerial de alimentação, apresentando boadispersabilidade, o que permite uma atividade catalíticaelevada.This spraying should preferably be performed by wet process (in petroleum solvent) rather than dry process. The dry process powder (using pneumatic blender) coagulates remarkably in the heavy oil-containing feedstock paste and thus has poor dispersibility while the wet process powder (in petroleum solvent) does not coagulate in the feedstock paste, having boadispersibility, which allows a high catalytic activity.

Sabe-se que minério limonita de ferro contém oxihidróxidode a-ferro e óxido de a-ferro por difração de raio X depó. O mesmo varia de composição de acordo com sua origem(local e lote de mina). Os inventores da presenteinvenção investigaram o efeito da composição na atividadecatalítica. Descobriu-se que o minério limonita de ferrosubstancialmente isento de óxido de ferro tem a mais altaatividade catalítica. Por conseguinte é desejável usar umminério limonita de ferro substancialmente isento deóxido de ferro na primeira etapa de reação (a).Iron limonite ore is known to contain iron oxyhydroxide and iron oxide by X-ray powder diffraction. It varies in composition according to its origin (location and mine lot). The inventors of the present invention investigated the effect of composition on catalytic activity. It has been found that ferrous limonite ore substantially free of iron oxide has the highest catalytic activity. It is therefore desirable to use a substantially iron oxide free limonite ore in the first reaction step (a).

Explica-se a seguir porque o minério limonita de ferrosubstancialmente isento de óxido de ferro tem a mais altaatividade catalisadora.The following explains why ferrous limonite ore substantially free of iron oxide has the highest catalyst activity.

Em geral, qualquer composto de ferro é sulfurizado comenxofre ou compostos de enxofre para formar sulfetos deferro chamados de pirrohotitas (Fej.xS), que são espéciesativas apresentando atividade catalisadora. Se aconversão para pirrohotita ocorre em baixas temperaturas,isto significa que as espécies ativas existem antes de omaterial de alimentação para hidro-craqueamento começar ase decompor. Por conseqüência, os radicais pirolíticossão supridos suficientemente de hidrogênio. Isto impede apolimerização de radicais pirolíticos e promove hidro-craqueamento (o que significa elevada atividadecatalítica).In general, any iron compound is sulfurized with sulfur or sulfur compounds to form iron sulfides called pyrrohotites (Fej.xS), which are species presenting catalyst activity. If conversion to pyrrohotite occurs at low temperatures, this means that active species exist before the hydro-cracking feed material begins to decompose. As a result, pyrolytic radicals are sufficiently supplied with hydrogen. This prevents the polymerization of pyrolytic radicals and promotes hydro-cracking (which means high catalytic activity).

A conversão de oxihidróxido de a-ferro em pirrohotita ocorre em uma temperatura mais baixa que a do óxido de Cl-ferro. Por conseguinte, o minério limonita de ferrosubstancialmente isento de óxido de ferro tem a mais altaatividade catalítica. Incidentalmente, a temperatura deconversão para pirrohotita é 200°C para oxihidróxido de α-ferro e 350°C para óxido de α-ferro. No caso de piritanatural (FeS2) é 350°C como outro exemplo de catalisadorbaseado em ferro. 0 acima mencionado indica queoxihidróxido de a-ferro se converte para pirrohotita emuma temperatura muito baixa. 0 termo "minério limonita de ferro substancialmente isento de óxido de ferro" indicaum minério limonita de ferro contendo menos que 10% emmassa de óxido de a-ferro que pode ser detectado pordifração de raio X de pó.The conversion of α-iron oxyhydroxide to pyrrhotite occurs at a lower temperature than Cl-iron oxide. Therefore, iron oxide-substantially limonite ore free of iron has the highest catalytic activity. Incidentally, the conversion temperature for pyrrhotite is 200 ° C for α-iron oxyhydroxide and 350 ° C for α-iron oxide. In the case of piritanatural (FeS2) it is 350 ° C as another example of iron based catalyst. The above indicates that iron oxyhydroxide converts to pyrrohotite at a very low temperature. The term "substantially iron oxide-free limonite iron ore" denotes an iron limonite ore containing less than 10% iron oxide mass that can be detected by X-ray powder diffraction.

A etapa de reciclagem (h) deve ser preferivelmente executada de modo que a quantidade total de componentelíquido e do produtos pesados e dos resíduos na fração defase líquida, a serem retornados para a primeira etapa dereação (a) seja 10-130% em massa do óleo pesado depetróleo suprido para a primeira etapa de reação (a)(esta quantidade total é chamada de quantidade dereciclagem de BTM). Se a quantidade de reciclagem BTM formenor que 10% em massa, há apenas uma pequena quantidadede produtos pesados e resíduos a serem retornados para aprimeira etapa de reação (a) para hidro-craqueamento propiciando uma pequena produção. Se a quantidade dereciclagem for maior que 130% em massa, a pasta misturadacom componente líquido e fração de fase líquida diminuide fluidez, e isto leva a uma propriedade de manuseiopobre. Em particular, quando o componente líquido e afração de fase líquida são supridos para o tanque depreparação de pasta de pasta de material de alimentação,a pasta obtida no tanque de preparação de pasta diminuide fluidez.The recycling step (h) should preferably be performed so that the total amount of liquid component and heavy products and waste in the liquid phase fraction to be returned to the first stage (a) is 10-130% by weight of the heavy oil from oil supplied for the first reaction step (a) (this total amount is called the BTM recycling amount). If the amount of BTM recycling is less than 10% by mass, there is only a small amount of heavy products and waste to be returned for the first reaction step (a) for hydro cracking providing a small production. If the amount of recycling is greater than 130% by mass, the slurry mixed with liquid component and liquid phase fraction decreases flowability, and this leads to a poor handling property. In particular, when the liquid component and the liquid phase fraction are supplied to the feedstock pulp preparation tank, the pulp obtained in the pulp preparation tank decreases flowability.

Na etapa de separação sólido-líquido (g), é desejávelfuncionar o separador sólido-líquido do tipo deprecipitação a uma temperatura de 200-300°C e sob umapressão de 20-40 kgf/cm2. Nesta faixa de temperatura asubstância, consistindo de produto pesado e resíduos, éparcialmente dissolvida e os componentes não dissolvidos(componentes orgânicos e inorgânicos) se precipitamrapidamente Isto significa uma separação eficientesólido-líquido. Nesta faixa de pressão o solvente paraseparação sólido-líquido permanece não evaporado e assimpermite um manuseio de pasta estável.In the solid-liquid separation step (g), it is desirable to operate the precipitating-type solid-liquid separator at a temperature of 200-300 ° C and under a pressure of 20-40 kgf / cm2. In this temperature range the substance, consisting of heavy product and waste, is partially dissolved and undissolved components (organic and inorganic components) precipitate rapidly. This means efficient solid-liquid separation. In this pressure range the solid-liquid separating solvent remains unevaporated and thus allows stable pulp handling.

Não há restrições específicas para óleo pesado depetróleo contendo metais pesados usado como material dealimentação na presente invenção. Isto inclui qualqueróleo pesado de petróleo contendo metais pesados, taiscomo resíduo atmosférico e de vácuo. Também inclui óleosuper pesado contendo metais pesados, tal como betumenatural, areia de alcatrão e de óleo. Os metais pesadossão aqueles que causam contaminação catalítica acatalisadores Ni-Mo ou Co-Mo, e não sendo especificamenterestringidos e incluindo por exemplo Ni e V.De acordo com a presente invenção, o hidro-craqueamentode óleo pesado de petróleo é executado por meio doaparelho e do fluxo de processo mostrados na figura 1.A seguir se mostra uma descrição detalhada.Como se mostra na figura 1, o tanque de preparação depasta (1) é alimentado com óleo pesado de petróleo,minério limonita de ferro (como catalisador) e enxofre(como cocatalisador). Eles se compõem na pasta dematerial de alimentação. A pasta de material dealimentação, junto com gás de hidrogênio é alimentadopara o pré-aquecedor (2). A pasta pré-aquecida entra noreator de leito suspenso (3) na primeira etapa de reação(a) . 0 hidro-craqueamento de óleo pesado é executado sobuma pressão de reação de 30-160 kgf/cm2, a uma temperaturade reação 430-455°C e em um tempo de reação de 30 a 18021There are no specific restrictions for heavy metal oil containing heavy oil used as a feedstock in the present invention. This includes any heavy petroleum oil containing heavy metals, such as atmospheric and vacuum residue. It also includes super heavy oils containing heavy metals, such as bitumen, tar and oil sand. Heavy metals are those which cause catalytic contamination by Ni-Mo or Co-Mo catalysts, and are not specifically restricted and include for example Ni and V. According to the present invention, heavy petroleum oil hydrocracking is performed by means of the apparatus and The process flow rates shown in Figure 1. The following is a detailed description. As shown in Figure 1, the waste preparation tank (1) is fed with heavy petroleum oil, limonite iron ore (as catalyst) and sulfur. (as cocatalyst). They consist of the paste of feed material. The feedstock paste, together with hydrogen gas, is fed to the preheater (2). The preheated slurry enters the suspended bed reactor (3) in the first reaction step (a). Heavy oil hydro cracking is performed under a reaction pressure of 30-160 kgf / cm2, a reaction temperature of 430-455 ° C and a reaction time of 30 to 18021.

minutos. 0 reator de leito suspenso (3) pode ser umreator do tipo de coluna de bolha [primeira etapa dereação (a)].minutes The suspended bed reactor (3) may be a bubble column type reactor [first step (a)].

A primeira etapa de reação (a) faz surgir o efluente dereator [1]. Este efluente de reator [1] entra no primeiroseparador gás-líquido [4] para ser separado para a fraçãode fase gasosa [2] e para a fração de fase líquida [3] .A primeira contendo produtos gasosos e hidrogênio nãoreagido em um estado de pressão alta e temperatura alta.A segunda contendo produtos líquidos, o catalisador usadona primeira etapa de reação (a) e metais pesados[primeira etapa de separação gás-líquido (b)].A fração de fase gasosa [2] obtida por separação naprimeira etapa de separação gás-líquido (b) entra noreator de leito fixado [5] cheio de catalisador Ni-Mo ouCo-Mo no qual ocorre hidro-craqueamento sob uma pressãode reação de 30-160 kgf/cm2, a uma temperatura de reaçãode 310-380°C (no início da operação) e em um velocidadeespacial horária de líquido de 0,3-2 hora*1. 0 reator deleito fixado [5] pode ser um reator de fluxo tubular, porexemplo [segunda etapa de reação (c)].The first reaction step (a) gives rise to the reactor effluent [1]. This reactor effluent [1] enters the first gas-liquid separator [4] to be separated for the gas phase fraction [2] and the liquid phase fraction [3]. The first one contains gaseous products and unreacted hydrogen in a state of high pressure and high temperature.The second containing liquid products, the catalyst used in the first reaction step (a) and heavy metals [first gas-liquid separation step (b)] .The gas phase fraction [2] obtained by separation in the first gas-liquid separation step (b) enters the fixed bed reactor [5] filled with Ni-Mo or Co-Mo catalyst in which hydro cracking occurs under a reaction pressure of 30-160 kgf / cm2 at a reaction temperature of 310 ° C. -380 ° C (at start of operation) and at a net hourly spatial velocity of 0.3-2 hour * 1. The fixed delight reactor [5] may be a tubular flow reactor, for example [second reaction step (c)].

0 efluente de reator [4] (contendo produtos de hidro-tratamento) obtido na segunda etapa de reação (c) entrano segundo separador gás-líquido [6] para separação paraa fração de fase gasosa [5] contendo hidrogênio nãoreagido e para o produto de fase líquida [6] [segundaetapa de separação gás-líquido (d)].The reactor effluent [4] (containing hydrotreating products) obtained in the second reaction step (c) entrancing second gas-liquid separator [6] for separation to the gas phase fraction [5] containing unreacted hydrogen and to the product liquid phase [6] [second gas-liquid separation step (d)].

0 produto de fase líquida [6] obtido por separação nasegunda etapa de separação gás-líquido (d) entra nacoluna de destilação [7] para destilação fracional pararesultar nas frações desejadas, tal como nafta (C5-171°C), querosene, e óleo de gás (171-343°C) e óleo degás de vácuo (343-525°C) [etapa de destilação (e)].Incidentalmente, a fração de fase gasosa [5] obtida nasegunda etapa de reação (c) entra na etapa de purificaçãode gás (g) e o gás purificado é parcialmente usado comogás combustível e parcialmente usado como gás deresfriamento na primeira etapa de reação (a) e na segundaetapa de reação (c).The liquid phase product [6] obtained by separation in the second gas-liquid separation step (d) enters the distillation column [7] for fractional distillation to yield desired fractions such as naphtha (C5-171 ° C), kerosene, and gas oil (171-343 ° C) and vacuum degassing oil (343-525 ° C) [distillation step (e)] Incidentally, the gas phase fraction [5] obtained in the second reaction step (c) enters in the gas purification step (g) and the purified gas is partly used as fuel gas and partly used as a cooling gas in the first reaction step (a) and the second reaction step (c).

A fração de fase líquida [3] obtida por separação naprimeira etapa de separação gás-líquido (b) entra no separador flash [9], como um separador gás-líquido, paraseparação de produtos leves a partir da fração de faselíquida sob uma pressão menor que da primeira etapa deseparação gás-líquido [etapa de separação flash (f)].A etapa de separação flash (f) resulta (depois de separação a partir dos produtos leves) na fração de faselíquida [7] contendo produtos tais como produtos pesados,resíduos, o catalisador (usado na primeira etapa dereação (a)), e metais pesados. A parte [7A] da fração defase líquida [7] é alimentada, junto com um solvente paraseparação sólido-líquido, para o separador sólido-líquidodo tipo de precipitação [10] de modo que a parte [7A] éseparada para um componente sólido [8] e para umcomponente líquido [9] (ambos a temperatura normal), ocitado componente sólido contendo o citado resíduo, ocatalisador usado na primeira etapa de reação (a) emetais pesados, o citado componente líquido contendo oscitados produtos médios, produtos médios para pesados, eprodutos pesados [etapa de separação sólido-líquido (g)].0 componente líquido [9] obtido por separação na etapa deseparação sólido-líquido (g) e o remanescente da fraçãode fase líquida [7] (ou fração de fase líquida [7B]diferente da fração de fase líquida [7A] suprida para oseparador sólido-líquido do tipo de precipitação) ( [7B] =totalidade de [7] — [7A]) são retornados para o tanque depreparação de pasta [1] ou para o reator de leitosuspenso [3] na primeira etapa de reação (a) [etapa dereciclagem (h)].The liquid phase fraction [3] obtained by separation in the first gas-liquid separation step (b) enters the flash separator [9], as a gas-liquid separator, for light product separation from the phaseliquid fraction under a lower pressure. than the first gas-liquid separation step [flash separation step (f)] The flash separation step (f) results (after separation from light products) in the faseliquid fraction [7] containing products such as heavy products , waste, the catalyst (used in the first stripping step (a)), and heavy metals. Part [7A] of the liquid phase fraction [7] is fed, together with a solid-liquid separation solvent, to the solid-liquid separator of the precipitation type [10] so that part [7A] is separated to a solid component [ 8] and for a liquid component [9] (both at normal temperature), said solid component containing said residue, catalyst used in the first reaction step (a) in heavy metals, said liquid component containing said medium products, medium to heavy products , and heavy products [solid-liquid separation step (g)] The liquid component [9] obtained by separation in the solid-liquid separation step (g) and the remainder of the liquid phase fraction [7] (or liquid phase fraction [ 7B] other than the liquid phase fraction [7A] supplied for the solid-liquid precipitation type separator) ([7B] = all of [7] - [7A]) are returned to the pulp preparation tank [1] or to the leit reactor the suspended [3] in the first reaction step (a) [recycling cycle (h)].

O fato de a fração de fase líquida obtida na segundaetapa de separação gás-líquido ser retornada para aprimeira etapa de reação oferece a vantagem de reduzir aformação de coque e aumentar a produção de óleo com baixoponto de ebulição. A razão para isto é que a fração defase líquida obtida na segunda etapa de separação gás-líquido é um componente altamente hidro-tratado tendo umaalta capacidade de hidro-tratamento.The fact that the liquid phase fraction obtained in the second gas-liquid separation step is returned to the first reaction step offers the advantage of reducing coke deformation and increasing low boiling point oil production. The reason for this is that the liquid phase phase fraction obtained in the second gas-liquid separation step is a highly hydro-treated component having a high hydrotreating capacity.

De acordo com a presente invenção, o processo de hidro-craqueamento de óleo pesado de petróleo é realizado pormeio do aparelho e do fluxo de processo mostrados nafigura 2. No caso onde o óleo pesado contém uma grande,quantidade de quinolinas, Índoles, benzotiofenos, etc.,dificilmente dessulfurizado e denitrifiçado, é desejávelque a segunda etapa de reação (c) e a segunda etapa deseparação gás-líquido que segue na segunda etapa dereação (c) devem ser seguidas por uma terceira etapa dereação. 0 segundo separador gás-líquido separa o óleoproduzido na segunda etapa de reação para uma fração defase líquida e para uma fração gasosa, o primeirocontendo frações de alto ponto de ebulição (tal comoquinolinas, índoles, e benzotiofenos) e o segundo tendoum ponto de ebulição relativamente baixo. A fração defase gasosa é denitrifiçada e dessulfurizada na terceiraetapa de reação, de modo a se obter um óleo de boaqualidade.In accordance with the present invention, the petroleum heavy oil hydrocracking process is carried out by the apparatus and the process flow shown in Figure 2. In the case where the heavy oil contains a large amount of quinolines, indoles, benzothiophenes, etc., hardly desulphurized and denitrified, it is desirable that the second reaction step (c) and the second gas-liquid separation step which follows in the second stripping step (c) should be followed by a third stripping step. The second gas-liquid separator separates the oil produced in the second reaction step into a liquid phase and a gas fraction, the first containing high boiling fractions (such as quinolines, indoles, and benzothiophenes) and the second having a relatively boiling point. low. The gas phase fraction is denitrified and desulfurized in the third reaction step to give a good quality oil.

Concretamente, a terceira etapa de reação é executada daseguinte forma. A fração de fase gasosa obtida na segundaetapa de separação é alimentada para o reator de leitofixado cheio de catalisador Ni-Mo ou Co-Mo. 0 hidro-tratamento no reator de leito fixado é executado sob umapressão de reação de 30 a 160 kgf /cm2 (preferivelmente, 50a 100 kgf/cm2), a uma temperatura de reação de 310° a 420°C(preferivelmente, 340°-390°C) no início da operação e auma velocidade espacial horária de líquido de 0,3-2 hora"1 (preferivelmente, 0,5-1 hora"1). O efluente a partir doreator é separado para uma fração de fase líquida e parauma fração de fase gasosa na terceira etapa de separaçãogás-líquido. A fração de fase líquida é destilada paraser separada para as frações desejadas. A fração de fasegasosa é gás de purga ou reciclada para as primeira,segunda, e terceira etapas de reação para controle detemperatura.Specifically, the third reaction step is performed as follows. The gas phase fraction obtained in the second separation stage is fed to the Ni-Mo or Co-Mo catalyst-filled leitofixed reactor. The heat treatment in the fixed bed reactor is performed under a reaction pressure of 30 to 160 kgf / cm2 (preferably 50 to 100 kgf / cm2) at a reaction temperature of 310 ° to 420 ° C (preferably 340 ° C 390 ° C) at the beginning of the operation and at a net hourly liquid velocity of 0.3-2 hour "1 (preferably 0.5-1 hour" 1). The effluent from the reactor is separated into a liquid phase fraction and a gas phase fraction in the third gas-liquid separation step. The liquid phase fraction is distilled to separate to the desired fractions. The fasegasosa fraction is purge or recycled gas for the first, second, and third reaction steps for temperature control.

Neste caso, também, a fração de fase líquida obtida nasegunda etapa de separação gás-líquido pode ser retornadapara a primeira etapa de reação de modo a reduzir aprodução de coque para melhorar a produção de óleo debaixo ponto de ebulição. A razão para isto é que a fraçãode fase líquida obtida na segunda etapa de separação gás-líquido é um componente altamente hidro-tratado tendo umaalta capacidade de hidro-tratamento.In this case, too, the liquid phase fraction obtained in the second gas-liquid separation step can be returned to the first reaction step to reduce coke production to improve oil production under boiling point. The reason for this is that the liquid phase fraction obtained in the second gas-liquid separation step is a highly hydro-treated component having a high hydrotreating capacity.

EXEMPLOSEXAMPLES

A presente invenção será descrita com os exemplos aseguir, que não pretendem restringir o escopo dainvenção.The present invention will be described with the following examples, which are not intended to restrict the scope of the invention.

Exemplo 1Example 1

A primeira etapa de reação (a) foi executada como segue.Neste exemplo, o resíduo de vácuo (aqui, VR) a partir doOriente Médio foi usado como óleo pesado de petróleocontendo metais pesados. Este VR foi incorporado comminério limonita de ferro pulverizado como catalisador emuma quantidade de 0,6% em massa (em termos de ferro)baseado na quantidade total de VR e com enxofre comococatalisador em uma quantidade de 1,2 vezes a quantidadede ferro (1,2 vezes, em razão atômica, a quantidade deferro no minério limonita de ferro). Assim, obteve-se umapasta de material de alimentação. Incidentalmente, o VRtinha a composição de fração, mostrada na tabela 1.The first reaction step (a) was performed as follows. In this example, the vacuum residue (here, VR) from the Middle East was used as heavy oil containing heavy metals. This VR was incorporated with pulverized iron limonite ore as a catalyst in an amount of 0.6 mass% (in terms of iron) based on the total amount of VR and with sulfur as a catalyst in an amount of 1.2 times the amount of iron (1, 2 times, atomic ratio, the amount of iron in the limonite iron ore). Thus, a folder of feed material was obtained. Incidentally, VR had the fraction composition, shown in table 1.

Tabela 1Table 1

<table>table see original document page 25</column></row><table><table> table see original document page 25 </column> </row> <table>

A pasta de material de alimentação foi colocada em umaautoclave com agitação de 5 litros. A autoclave foisuprida com gás hidrogênio para hidro-craqueamento docitado VR (resíduo de vácuo ou óleo pesado). 0 hidro-craqueamento foi executado sob uma pressão de reação de10 MPa (102 kgf/cm2) , que é igual à pressão de suprimentode hidrogênio, a uma temperatura de reação de 450°C, e emum tempo de reação de 60 minutos.The feedstock paste was placed in a 5 liter stirring autoclave. The autoclave was supplied with hydrogen gas for documented hydro cracking VR (vacuum residue or heavy oil). Hydro cracking was performed under a reaction pressure of 10 MPa (102 kgf / cm2), which is equal to the hydrogen supply pressure, at a reaction temperature of 450 ° C, and a reaction time of 60 minutes.

Depois de a reação ter sido completada, o volume deproduto de gás e de cada fração líquida foi examinada.Também, cada fração líquida foi examinada quanto àquantidade de carbono, hidrogênio, nitrogênio, e enxofrepor análise de elementos. Os resultados são mostrados nastabelas de 2 a 4.After the reaction was completed, the volume of gas product and each liquid fraction was examined. Also, each liquid fraction was examined for the amount of carbon, hydrogen, nitrogen, and sulfur by elemental analysis. Results are shown in tables 2-4.

Tabela 2Table 2

<table>table see original document page 26</column></row><table><table> table see original document page 26 </column> </row> <table>

Na tabela 2, a produção de gás, frações líquidas e coque,(coletivamente chamados de frações etc., daqui pordiante) são expressos de termos de relação (% em massa)da quantidade de frações etc. em relação à quantidade deVR suprido. Esta definição se aplica à produção nastabelas 5, 6, 8, 10, 13, 14, 16, 18 e 19 dadasposteriormente.In Table 2, the production of gas, liquid fractions and coke (collectively called fractions, etc., hereinafter) are expressed as terms of ratio (mass%) of the amount of fractions, etc. in relation to the amount of RV supplied. This definition applies to the production of tables 5, 6, 8, 10, 13, 14, 16, 18 and 19 given thereafter.

Torna-se aparente nas tabelas 1 e 2 que a quantidade defrações (ou destilados de destilação a vácuo) tendo umponto de ebulição menor que 450°C aumentou de 4,4% emmassa para 55,6% em massa [+ 8,4% em massa (fração 1) +28,7% em massa (fração 2)+ 18,5 % em massa (fração 3)],por hidro-craqueamento enquanto se mantém o volume decoque em 1,5% em massa. Incidentalmente, daqui por diante% em massa será expressa simplesmente por %.Tabela 3It is apparent from Tables 1 and 2 that the amount of fractions (or vacuum distillates) having a boiling point below 450 ° C increased from 4.4% by mass to 55.6% by mass [+ 8.4% by mass (fraction 1) + 28.7% by mass (fraction 2) + 18.5% by mass (fraction 3)] by hydro cracking while maintaining the decoque volume at 1.5 mass%. Incidentally, hereafter mass% will be expressed simply by%. Table 3

<table>table see original document page 27</column></row><table><table> table see original document page 27 </column> </row> <table>

Fica claro na tabela 3 que o hidro-craqueamento aumentoua relação H/C a partir de 1,4 no material de alimentaçãoVR para 2,0 na fração 1, (com um ponto de ebulição menorque 171°C) e para 1,7 na fração 2 (com um ponto deebulição de 171-343°C). Também deve ser notado que oconteúdo de enxofre nas frações 1, 2 e 3 era de 0,2%,1,95%, e 2,8%, respectivamente. Isto sugere que o hidro-craqueamento realizou uma dessulfurização em algumaextensão. Ao contrário, o hidro-craqueamento realizoupouca denitrificação.It is clear from table 3 that hydro cracking increased the H / C ratio from 1.4 in the VR feed material to 2.0 in fraction 1, (with a boiling point less than 171 ° C) and to 1.7 in fraction 2 (with a boiling point of 171-343 ° C). It should also be noted that the sulfur content in fractions 1, 2 and 3 was 0.2%, 1.95%, and 2.8%, respectively. This suggests that the hydro cracking performed a desulphurization to some extent. In contrast, hydro cracking performed little denitrification.

Tabela 4Table 4

<table>table see original document page 27</column></row><table><table> table see original document page 27 </column> </row> <table>

Deve ser notado na tabela 4 que os elementos metálicos nomaterial de alimentação VR não foram detectados em todosos destilados mas foram detectados no THFI. Isto sugereque os elementos metálicos foram removidos por adsorçãono catalisador suspenso. Incidentalmente, THFI indicaaqueles componentes que são insolúveis emtetrahidrofuran.It should be noted in Table 4 that metallic elements in the VR feed material were not detected in all distillates but were detected in THFI. This suggests that the metal elements were removed by adsorption on the suspended catalyst. Incidentally, THFI indicates those components that are insoluble in tetrahydrofuran.

Exemplo 2Example 2

O hidro-craqueamento da primeira etapa de reação (a) foirealizado nas mesmas condições do exemplo 1 na fraçãopesada (ou no resíduo de fundo ou de destilação tendo umponto de ebulição maior que 450°C) obtida no exemplo 1,que foi carregada junto com o material de alimentação VR.(A quantidade da fração pesada era 80% da quantidade dematerial de alimentação VR). Incidentalmente, aquantidade de minério limonita de ferro pulverizado comocatalisador era de 0,6% em massa (em termos de ferro) daquantidade de material de alimentação VR, e da quantidadede enxofre como cocatalisador era 1,2 vezes a quantidadede ferro, como no caso do exemplo 1.The hydrocracking of the first reaction step (a) was carried out under the same conditions as in example 1 in the fractionsop (or bottom or distillation residue having a boiling point greater than 450 ° C) obtained in example 1, which was charged together with the VR feed material. (The amount of the heavy fraction was 80% of the VR feed material quantity). Incidentally, the amount of limonite pulverized iron ore with catalyst was 0.6% by weight (in terms of iron) of that of VR feedstock, and the amount of sulfur as cocatalyst was 1.2 times the amount of iron, as in the case of example 1.

Depois de a reação ter sido completada, a produção decada fração de gás e líquido foi examinada. Os resultadossão mostrados na tabela 5.After the reaction was completed, the production of gas and liquid fraction was examined. Results are shown in table 5.

Tabela 5Table 5

<table>table see original document page 28</column></row><table><table> table see original document page 28 </column> </row> <table>

Deve ser notado nas tabelas 2 e 5, que a reciclagem defundo diminui grandemente a quantidade de fração +450°C.It should be noted in Tables 2 and 5 that deep recycling greatly reduces the amount of fraction + 450 ° C.

No exemplo 1 (sem reciclagem de fundo) a quantidade defração remanescente como resíduo de destilação a vácuo(ou quantidade de fração +450°C ou a quantidade de fraçãotendo um ponto de ebulição maior que 450°C) era cerca de40% (= 27,4%+9,7%+l,5%), enquanto no exemplo 2 (comreciclagem de fundo) a quantidade de fração +450°C eracerca de 5% (= 1,6%+0,7%+2,4%).In Example 1 (without background recycling) the amount of fraction remaining as a vacuum distillation residue (or fraction amount + 450 ° C or fraction amount having a boiling point greater than 450 ° C) was about 40% (= 27%). , 4% + 9.7% + 1.5%), while in example 2 (bottom recycling) the fraction amount + 450 ° C is about 5% (= 1.6% + 0.7% + 2, 4%).

Adicionalmente, a reciclagem de fundo aumentou produçãodas frações tendo ponto de ebulição menor que 450°C,a partir de cerca de 55% a cerca de 90%. Isto sugere queuma grande porção de material de alimentação VR pode serconvertida em frações destiláveis leves.In addition, bottom recycling increased fractions output having a boiling point of less than 450 ° C, from about 55% to about 90%. This suggests that a large portion of VR feed material can be converted into light distillable fractions.

A despeito da conversão para óleo leve para tais elevadasproduções, a produção de coque foi de apenas 2%.Incidentalmente, o óleo destilado tinha propriedadesidênticas (quantidade de C, Η, N, S, elementos metálicose relação H/C) àquelas do exemplo 1.Exemplo 3Despite the conversion to light oil for such high yields, coke yield was only 2%. Incidentally, distilled oil had identical properties (amount of C, Η, N, S, metal elements and H / C ratio) to those of Example 1. .Example 3

A fração de óleo (tendo ponto de ebulição menor que 450°)obtida na primeira etapa de reação (a) nos exemplos 1 e 2corresponde à fração de fase gasosa obtida por separaçãona primeira etapa de separação gás-líquido (b) a jusanteda primeira etapa de reação (a), de acordo com o processode hidro-craqueamento de óleo pesado de petróleo comodefinido na presente invenção.The oil fraction (having a boiling point less than 450 °) obtained in the first reaction step (a) in examples 1 and 2 corresponds to the gas phase fraction obtained by separation in the first gas-liquid separation step (b) downstream of the first step. of reaction (a) according to the heavy oil hydrocracking process of petroleum as defined in the present invention.

A fração destilada de óleo obtida na primeira etapa dereação (a) no exemplo 2 foi alimentada para a coluna dereator de leito fixado com catalisador Ni-Mo/ AI2O3(catalisador Ni-Mo suportado em AI2O3). O hidro-tratamento foi executado a uma temperatura de reação de350°C (no início da operação), sob uma pressão de reaçãode 10 MPa e a uma velocidade espacial horária de líquidode (LHSV) de 1 hora"1. [segunda etapa de reação (c)].Depois da reação, as produções das frações de gás elíquido envolvidos foram examinados. Também foramexaminadas as quantidades de C, Η, N, e S por análise deelementos.The distilled oil fraction obtained in the first stripping step (a) in Example 2 was fed to the Ni-Mo / AI2O3 catalyst-fixed bed-reactor column (AI2O3-supported Ni-Mo catalyst). The hydrotreatment was carried out at a reaction temperature of 350 ° C (at the beginning of the operation), under a reaction pressure of 10 MPa and a liquid hourly space velocity (LHSV) of 1 hour "1. [Second reaction step (c)] After the reaction, the yields of the eliquid gas fractions involved were examined and the quantities of C, Η, N, and S were analyzed by elemental analysis.

Os resultados são mostrados nas tabelas 6 e 7.<table>table see original document page 30</column></row><table>Results are shown in tables 6 and 7. <table> table see original document page 30 </column> </row> <table>

No exemplo 2, a reciclagem de fundo com ponto de ebuliçãomaior que 450°C (remanescente depois da destilação avácuo) aumentou o volume de frações tendo um ponto deebulição menor que 450°C para cerca de 90%. Ao contrário,no exemplo 2 esta fração sofre hidro-tratamento em altograu por reação catalítica no reator de leito fixado nasegunda etapa de reação (c). Por conseguinte, o volume deprodução de óleo de gás de vácuo tendo um ponto deebulição maior que 343°C (como óleo de produto final)diminui para cerca de 4% e a produção de óleo leve tendoum ponto de ebulição menor que 343°C, alcançou cerca de80% como se mostra na tabela 6.In Example 2, bottom recycling with boiling point greater than 450 ° C (remaining after vacuum distillation) increased the volume of fractions having a boiling point below 450 ° C to about 90%. By contrast, in Example 2 this fraction undergoes altograu hydrotreating by catalytic reaction in the bed reactor fixed in the second reaction step (c). Accordingly, the production volume of vacuum gas oil having a boiling point greater than 343 ° C (as end product oil) decreases to about 4% and light oil production tended to boiling below 343 ° C, reached about 80% as shown in table 6.

Ademais ainda, a fração de óleo leve com ponto deebulição menor que 34 3°C contém menos que 10 ppm denitrogênio; e nafta, querosene e óleo de gás contêmenxofre em uma quantidade de 60 ppm, 30 ppm e 90 ppmrespectivamente como se mostra na tabela 7. Isto sugereque o processo foi capaz de dessulfurização edenitrificação em alto grau. Uma provável razão para istoé que hidro-craqueamento em alta temperatura (450°C) naprimeira etapa de reação (a) implica em dealquilação queremove o impedimento estérico destes componentes queapresentam dificuldades de denitrificação edessulfurização.In addition, the light oil fraction with a boiling point lower than 34 3 ° C contains less than 10 ppm denitrogen; and naphtha, kerosene and gas oil contain sulfur in an amount of 60 ppm, 30 ppm and 90 ppm respectively as shown in table 7. This suggests that the process was capable of high degree desulphurization and nitrification. A probable reason for this is that high temperature (450 ° C) hydro cracking in the first reaction step (a) implies that the steric hindrance of these components which present denitrification and sulfurization difficulties is present.

Exemplo 4, e exemplo 1 comparativoO material de alimentação VR foi incorporado comcatalisador de ferro (ou de tipo diferente) e enxofre(como cocatalisador). A quantidade de enxofre era 1,2vezes a quantidade de ferro. A pasta resultante foialimentada a um reator de leito suspenso para hidro-craqueamento a uma temperatura de reação de 430-450°C sobuma pressão de reação de 10 MPa (em atmosfera de gáshidrogênio), e em um tempo de reação de 60 minutos.O produto de reação foi analisado quanto a produção decoque (ou produção de tolueno insolúvel) de modo aexaminar a relação entre o tipo de catalisador de ferro,temperatura de reação e produção de coque.Example 4, and Comparative Example 1 The VR feed material was incorporated with iron (or different type) catalyst and sulfur (as cocatalyst). The amount of sulfur was 1.2 times the amount of iron. The resulting slurry was fed to a hydro-cracking suspended bed reactor at a reaction temperature of 430-450 ° C under a reaction pressure of 10 MPa (under a hydrogen gas atmosphere), and at a reaction time of 60 minutes. The reaction product was analyzed for decoque production (or insoluble toluene production) in order to examine the relationship between iron catalyst type, reaction temperature and coke production.

Os resultados são mostrados na tabela 8.Results are shown in table 8.

Tabela 8Table 8

<table>table see original document page 31</column></row><table><table> table see original document page 31 </column> </row> <table>

A decomposição de óleo pesado (tal como resíduo dedestilação a vácuo) é convencionalmente realizadaalimentando o destilado para reação catalítica de leitofixado ou reação catalítica de leito fluidizado (FCC)através do processo de coqueamento. A produção de coqueno processo de coqueamento é tão alto quanto 20-50%. Porconseguinte o uso efetivo de óleo pesado por esteprocesso era difícil.Decomposition of heavy oil (such as vacuum distillation residue) is conventionally performed by feeding the distillate to lixed catalytic reaction or fluidized bed catalytic reaction (FCC) through the coking process. The production of coke coking process is as high as 20-50%. Therefore, the effective use of heavy oil by this process was difficult.

Ao contrário, no caso de hidro-craqueamento por um reatorde leito suspenso, a produção de coque é baixa comomencionada acima.In contrast, in the case of hydro cracking by a suspended bed reactor, coke production is low as mentioned above.

Torna-se aparente a partir da tabela 8 que a produção decoque varia dependendo do tipo catalisador de ferro e datemperatura de reação. No caso de a quantidade de piritanatural ser 1% da quantidade de material de alimentaçãoVR, a produção de coque será de 5,2% ou 7,4%.Ao contrário, no caso de o minério limonita de ferro(como catalisador na primeira etapa de reação (a) deacordo com a presente invenção) ser usado em umaquantidade de 0,6% (em termos de ferro) da quantidade dematerial de alimentação VR, a produção de coque seráadicionalmente baixa, e será de 1,0% a uma temperatura dereação de 450°C. Descobriu-se que no caso de o minériolimonita de ferro ser usado como catalisador, a produçãode coque poderá ser mantida em 2,4% mesmo que areciclagem do óleo de fundo tenha sido realizada.O minério limonita de ferro usado como catalisador naprimeira etapa de reação (a) de acordo com a presenteinvenção tem um custo baixo e ainda é capaz de manterbaixa a quantidade de formação de coque. A razão paraisto é que o minério limonita de ferro é convertido empirrohotita mesmo em baixas temperaturas (cerca de 250°C)e a pirrohotita mostra atividade catalítica para hidro-tratamento. Isto significa que existe catalisador nosestágios iniciais de pirólise de óleo pesado e promove areação de hidro-tratamento, enquanto suprime a formaçãode coque devido a poli-condensação de radicais formadospor decomposição térmica.It is apparent from Table 8 that decoque production varies depending on the iron catalyst type and reaction temperature. In the case where the amount of spirituatural is 1% of the amount of feedstock VR, the coke yield will be 5.2% or 7.4%. In the case of limonite iron ore (as a catalyst in the first step) (a) according to the present invention) be used in an amount of 0.6% (in terms of iron) of the amount of VR feed material, the coke yield will be additionally low, and will be 1.0% at a temperature temperature of 450 ° C. It has been found that if iron ore limonite is used as a catalyst, coke production can be maintained at 2.4% even if the background oil was recycled. Iron limonite ore used as a catalyst in the first reaction step (a) According to the present invention it has a low cost and is still able to keep the amount of coke formation low. The reason for this is that iron limonite ore is converted to pyrrhotite even at low temperatures (around 250 ° C) and pyrrhotite shows catalytic activity for hydrotreating. This means that there is a catalyst in the early stages of heavy oil pyrolysis and promotes hydrotreating sand while suppressing coke formation due to polycondensation of radicals formed by thermal decomposition.

Exemplo 5Example 5

O exemplo demonstra hidro-craqueamento de óleo pesado depetróleo contendo metais pesados que emprega aparelho efluxo de processo mostrado na figura 1. (O aparelho e ofluxo de processo mostrados na figura 1 foram explicadosacima).The example demonstrates heavy metal-containing heavy oil hydrocracking using the process flow apparatus shown in Figure 1. (The process flow and apparatus shown in Figure 1 have been explained above).

O VR usado para hidro-craqueamento é um óleo pesado depetróleo contendo metais pesados. A quantidade de minériolimonita de ferro era de 0,6% em massa da quantidade deVR e a quantidade de enxofre (cocatalisador) era 1,2vezes a quantidade de ferro. A reação na primeira etapade reação (a) foi executada sob uma pressão de reação de10 MPa, a uma temperatura de reação de 450°C, e em umtempo de reação de 60 minutos. 0 catalisador na segundaetapa, de reação (c) era um catalisador Ni-Mo e a reaçãona segunda etapa de reação (c) foi executada atemperatura de 350°C (no início do processo) sob umapressão de reação de 10 MPa e a velocidade espacialhorária de líquido (LHSV) de 1 hora-1.The VR used for hydro cracking is a heavy oil containing heavy metals. The amount of iron ore-limonite was 0.6% by mass of the amount of VR and the amount of sulfur (cocatalyst) was 1.2 times the amount of iron. The reaction in the first stage of reaction (a) was performed under a reaction pressure of 10 MPa, a reaction temperature of 450 ° C, and a reaction time of 60 minutes. The catalyst in the second reaction step (c) was a Ni-Mo catalyst and the reaction in the second reaction step (c) was performed at a temperature of 350 ° C (at the beginning of the process) under a reaction pressure of 10 MPa and the spatial velocity. (1 hour -1) liquid capacity (LHSV).

A etapa de reciclagem (h) foi realizada, sendo que naqual o componente líquido [9] e o resíduo da fração defase líquida [7] foram retornados para o tanque depreparação de pasta na primeira etapa de reação (a).A primeira etapa de reação (a) até a etapa de reciclagem(h) foi repetida continuamente por muitos meses.Uma operação contínua estável foi possível sem nenhumproblema (tal como redução na atividade catalisadora ebloqueamento da camada catalisadora), com uma produção decoque de 2%.The recycling step (h) was performed, in which the liquid component [9] and the residue of the liquid phase fraction [7] were returned to the pulp preparation tank in the first reaction step (a). reaction (a) to the recycling step (h) was repeated continuously for many months. A stable continuous operation was possible without any problems (such as reduction in catalyst activity and blocking of the catalyst layer), with a decoking yield of 2%.

A operação resultou em uma grande produção de óleo leve(com alto grau de hidro-craqueamento) como segue.A produção de óleo leve de vácuo (com ponto de ebuliçãomaior que 343°C) foi de cerca de 4%, e a produção de óleoleve (tendo um ponto de ebulição menor que 343°C) foi decerca de 80°C. 0 conteúdo de N na fração de óleo leve componto de ebulição maior que 343°C foi menor que 10 ppm, eo conteúdo de S em nafta, querosene, e óleo de gás foi de60 ppm, 30 ppm, e 90 ppm, respectivamente. Isto significaque a operação realizou denitrificação e dessulfurizaçãoem grande extensão.The operation resulted in a large production of light oil (with high degree of hydrocracking) as follows. The production of light vacuum oil (boiling point greater than 343 ° C) was about 4%, and the production of The light oil (having a boiling point below 343 ° C) was about 80 ° C. The N content in the boiling light oil fraction greater than 343 ° C was less than 10 ppm, and the S content in naphtha, kerosene, and gas oil was 60 ppm, 30 ppm, and 90 ppm, respectively. This means that the operation performed denitrification and desulphurization to a great extent.

0 hidro-craqueamento de óleo pesado de petróleo, deacordo com a presente invenção, permite uma operaçãocontínua com um mínimo de acumulação de coque e resultaeconomicamente em uma grande produção de óleo leve, comalto grau de dessulfurização e denitrificação e tambémcom alto grau de hidro-craqueamento.Heavy petroleum oil hydrocracking according to the present invention allows continuous operation with minimal coke accumulation and results economically in high light oil production with high degree of desulphurization and denitrification as well as high degree of hydrocracking. .

Exemplo 6Example 6

A primeira etapa de reação (a) foi realizada como segue.0 resíduo de vácuo de petróleo a partir da América do Sulfoi usado como óleo pesado de petróleo contendo metaispesados (aqui, VR-B) minério limonita de ferropulverizado (como catalisador) foi adicionado em umaquantidade de 1% em massa da quantidade de VR-B.The first reaction step (a) was carried out as follows. Petroleum vacuum residue from South America was used as heavy metal-containing petroleum oil (here VR-B) Limonite ferropulverized ore (as catalyst) was added in a quantity of 1% by mass of the quantity of VR-B.

0 enxofre (como cocatalisador) foi adicionado em umaquantidade de 1,2 vezes (ou 1,2 vezes (em relaçãoatômica) a quantidade de ferro no minério limonita deferro). Desta forma foi obtido a pasta de material dealimentação. Quando destilado, VR-B resultou nas fraçõescomo se mostra na tabela 9. Incidentalmente, descobriu-seque o VR-B contém quinolinas, Índoles e benzotienos emmaiores quantidades que VR.Sulfur (as cocatalyst) was added at a quantity of 1.2 times (or 1.2 times (in atomic ratio) the amount of iron in the iron ore limonite). In this way the paste of feed material was obtained. When distilled, VR-B resulted in the fractions as shown in Table 9. Incidentally, VR-B was found to contain quinolines, indoles and benzothien in greater amounts than VR.

Tabela 9Table 9

<table>table see original document page 34</column></row><table><table> table see original document page 34 </column> </row> <table>

A pasta de material de alimentação acima mencionada foicolocada em uma autoclave com agitação de 5 litros.A autoclave foi suprida com gás hidrogênio para hidro-craqueamento do citado VR-B. O hidro-craquemento foirealizado sob uma pressão de reação de 100 kgf /cm2(9,8 MPa) igual à pressão de suprimento de hidrogênio, ea uma temperatura de reciclagem de 450°C, e em um tempode reação de 60 minutos.The aforementioned feedstock paste was placed in a 5 liter stirring autoclave. The autoclave was supplied with hydrogen gas for hydro-cracking of said VR-B. Hydro-cracking was performed under a reaction pressure of 100 kgf / cm2 (9.8 MPa) equal to the hydrogen supply pressure, and at a recycling temperature of 450 ° C, and at a reaction time of 60 minutes.

Depois de a reação ter sido completada, a produção de gásde produto e de ada fração de líquido foram examinadas.Também cada fração de líquido foi examinada quanto aquantidade de carbono, hidrogênio, nitrogênio, e enxofrepor análise de elementos. Os resultados são mostrados nastabelas de 10 a 12. Na tabela 10 o volume de gás, fraçõese coque são expressos em termos de em massa" emrelação à quantidade de VR-B suprida. Esta definição seaplica à produção das tabelas 13, 14, 16 e 18 dadas maistarde.After the reaction was completed, the product gas production and the liquid fraction were examined. Also each liquid fraction was examined for amount of carbon, hydrogen, nitrogen, and sulfur by elemental analysis. Results are shown in tables 10 through 12. In table 10 gas volume, fractions and coke are expressed in terms of mass "relative to the amount of VR-B supplied. This definition applies to the production of tables 13, 14, 16 and 18 given maistarde.

Tabela 10Table 10

<table>table see original document page 35</column></row><table><table> table see original document page 35 </column> </row> <table>

Fica aparente nas tabelas 9 e 10 que o hidro-craqueamentoaumentou a quantidade de frações com ponto de ebuliçãomenor que 450°C, aumentando a partir de 7,0% em massapara 55,19% em massa (= 10,97+27,26+16,96) por hidro-craqueamento e mantendo o volume de produção de coque em2,08% em massa.It is apparent from tables 9 and 10 that hydro-cracking increased the amount of boiling fractions below 450 ° C, increasing from 7.0% by mass to 55.19% by mass (= 10.97 + 27.26 +16.96) by hydro cracking and keeping the coke production volume at 2.08% by mass.

Tabela 11Table 11

<table>table see original document page 35</column></row><table>Torna-se aparente na tabela 11 que o hidro-craaueamentoaumentou a razão H/C a partir de 1,4 no material dealimentação VR-B para 1,97 na fração 1, e para 1,72 nafração 2. Também deve ser notado que o conteúdo deenxofre nas frações 1, 2, e 3 era de 0,24%, 0,48% e0,52%, respectivamente. Isto sugere que o hidro-craqueamento realizou dessulfurização em alguma extensão.Ao contrário, o hidro-craqueamento realizou muito poucadenitrificação.<table> table see original document page 35 </column> </row> <table> It becomes apparent from table 11 that hydro-cracking increased the H / C ratio from 1.4 in VR-B feed material to 1.97 in fraction 1, and to 1.72 in fraction 2. It should also be noted that the sulfur content in fractions 1, 2, and 3 was 0.24%, 0.48%, and 0.52%, respectively. This suggests that hydro cracking performed desulphurization to some extent. Conversely, hydro cracking performed very little nitrification.

Tabela 12Table 12

<table>table see original document page 36</column></row><table><table> table see original document page 36 </column> </row> <table>

Deve ser notado a partir da tabela 12 que elementosmetálicos no material de alimentação VR-B não foramdetectados em todas as frações mas foram detectados emTHFI. Isto sugere que os elementos metálicos foramremovidos por adsorção no catalisador suspenso.Exemplo 7It should be noted from table 12 that metallic elements in the VR-B feedstock were not detected in all fractions but were detected in THFI. This suggests that the metal elements were removed by adsorption in the suspended catalyst. Example 7

0 hidro-craqueamento da primeira etapa de reação (a) foirealizado nas mesmas condições que do exemplo 6 na fraçãode gravidade pesada (ou resíduo de fundo ou destilação,com ponto de ebulição maior que 450°C) obtida no exemplo6, que tinha sido carregada junto com material dealimentação VR-B. (a quantidade de componente degravidade pesada era 74,84% da quantidade de material dealimentação VR-B) A quantidade de limonita era de 1% (emtermos de Fe) e a razão S/Fe era de 1,2.The hydro cracking of the first reaction step (a) was carried out under the same conditions as in example 6 on the heavy gravity fraction (or bottom residue or boiling point greater than 450 ° C) obtained in example 6, which had been charged. together with VR-B feed material. (The amount of heavy gravity component was 74.84% of the amount of VR-B feed material.) The amount of limonite was 1% (Fe terms) and the S / Fe ratio was 1.2.

A produção de produtos é mostrada na tabela 13. Deve sernotado nas tabelas 10 e 13 que a reciclagem de fundodiminui grandemente a quantidade de fração -4 50°C.No exemplo 6 (sem reciclagem de fundo) a quantidade deresíduos era cerca de 41,93% em massa (30,87+8,98+2,08%),enquanto no exemplo 7 (com reciclagem de fundo),aquantidade de resíduos passa a ser cerca de 8,62% emmassa (5,4%+l,3%+l,92%).The production of products is shown in table 13. It should be noted in tables 10 and 13 that the recycling of the fund greatly reduces the amount of fraction -450 ° C. In example 6 (without background recycling) the amount of waste was about 41, 93% by mass (30,87 + 8,98 + 2,08%), whereas in example 7 (with background recycling) the amount of waste becomes about 8,62% by mass (5,4% + 1 , 3% + 1.92%).

Adicionalmente, a reciclagem de óleo de fundo aumentou aprodução das frações com ponto de ebulição menor que450°C a partir de 55,13% para 85,25% em massa. Istosugere que uma grande porção de material de alimentaçãoVR-B pode ser convertida em frações destiláveis leves.A despeito de conversão para óleo leve em tais elevadasproduções, a produção de coque foi mantida menor que 2%.Incidentalmente, o óleo destilado tinha propriedadesidênticas as do exemplo 5.In addition, bottom oil recycling increased the production of boiling fractions below 450 ° C from 55.13% to 85.25% by mass. This suggests that a large portion of VR-B feed material can be converted into light distillable fractions. Despite conversion to light oil in such high yields, coke yield was kept less than 2%. Incidentally, distilled oil had properties identical to those of example 5.

Tabela 13Table 13

<table>table see original document page 37</column></row><table><table> table see original document page 37 </column> </row> <table>

Exemplo 8Example 8

O efluente de reator obtido a partir da primeira etapa dereação (a) no exemplo 7 passou por separação de gás-líquido (na primeira etapa de separação gás-líquido) demodo que os componentes com ponto de ebulição menor que450°C estavam contidos na fase gasosa. Assim, foi obtidofração de fase gasosa. Esta fase gasosa foi passadaatravés de uma coluna de reator de leito fixado cheio decatalisador Ni-Mo/ AI2O3, e hidro-tratamento foiexecutado a uma temperatura de reação de 350°C (no iníciode reação, sob uma pressão de reação de IOOkgf /cm2 (9,8MPa) e a velocidade espacial horária de líquido de 1hora"1 (segunda etapa de reação (c)).The reactor effluent obtained from the first stripping step (a) in example 7 underwent gas-liquid separation (in the first gas-liquid separation step) so that components with boiling point lower than 450 ° C were contained in the gaseous. Thus, gas phase fractionation was obtained. This gas phase was passed through a Ni-Mo / AI2O3 catalyst filled fixed bed reactor column, and the hydrotreatment was performed at a reaction temperature of 350 ° C (at the beginning of the reaction under a reaction pressure of 100kgf / cm2 ( 9.8MPa) and the hourly liquid space velocity of 1 hour "1 (second reaction step (c)).

A tabela 14 mostra as produções dos produtos de gás elíquido, e a tabela 15 mostra os resultados de análise deelementos.Table 14 shows the outputs of the liquid gas products, and table 15 shows the results of element analysis.

Tabela 14<table>table see original document page 38</column></row><table>Table 14 <table> table see original document page 38 </column> </row> <table>

Deve ser notado que a segunda etapa de reação promoveuhidro-tratamento. A produção da fração 3 diminuiua partir de 37,53% para 34,34% em massa. As concentraçõesde nitrogênio nas frações 1, 2, 3 eram respectivamente,200, 960, 3000 ppm. As concentrações de enxofre nasfrações 1, 2, 3 eram respectivamente, 60, 100, 700 ppm.Em outras palavras, as concentrações de nitrogênio eenxofre em cada fração eram maiores que aquelas doexemplo 3 onde o material de alimentação era VR. Istoporque em comparação com VR, o VR-B contém maisquinolinas, índoles e benzotiofenos, que dificilmente sãodenitrifiçados e dessulfurizados.It should be noted that the second reaction step promotes hydro-treatment. Production of fraction 3 decreased from 37.53% to 34.34% by mass. Nitrogen concentrations in fractions 1, 2, 3 were, respectively, 200, 960, 3000 ppm. The sulfur concentrations in fractions 1, 2, 3 were respectively 60, 100, 700 ppm. In other words, the nitrogen and sulfur concentrations in each fraction were higher than those of example 3 where the feed material was VR. Because compared to VR, VR-B contains more quinolines, indoles and benzothiophenes, which are hardly de-nitrified and desulfurized.

Exemplo 9Example 9

0 efluente de reator obtido a partir da segunda etapa dereação (c) no exemplo 8 passou por separação gás-líquido(segunda etapa de separação gás-líquido) de modo que umcomponente com ponto de ebulição menor que 343°C estavacontido na fase gasosa. Assim foi obtido a fração de fasegasosa. Esta fração de fase gasosa foi passada através deuma coluna de reator de leito fixado cheia de catalisadorNi-Mo/ Al 2O3 , e o hidro-tratamento foi executado a umatemperatura de reação de 380°C, sob uma pressão de reaçãode 9,8 MPa e a uma velocidade espacial horária de líquidode 1 hora-1 (terceira etapa de reação (c)). A tabela 16mostra a produção de produtos de gás e líquido e a tabela17 mostra os resultados de análise de elementos.The reactor effluent obtained from the second bypass step (c) in Example 8 has undergone gas-liquid separation (second gas-liquid separation step) so that a boiling point component of less than 343 ° C is contained in the gas phase. Thus the fasegasosa fraction was obtained. This gas phase fraction was passed through a fixed bed reactor column filled with Ni-Mo / Al 2 O 3 catalyst, and the hydrotreatment was performed at a reaction temperature of 380 ° C under a reaction pressure of 9.8 MPa and at an hourly liquid space velocity of 1 hour -1 (third reaction step (c)). Table 16 shows the production of gas and liquid products and table 17 shows the results of element analysis.

Tabela 16Table 16

<table>table see original document page 39</column></row><table>Tabela 17<table> table see original document page 39 </column> </row> <table> Table 17

<table>table see original document page 40</column></row><table><table> table see original document page 40 </column> </row> <table>

Deve ser notado que a terceira etapa de reação promoveuhidro-tratamento. A produção da fração 2 (171-343°C)diminuiu a partir de 37,24% para 31,45%. Ao contrário, ovolume de produção da fração 1 (-171°C) aumentou a partirde 13,04% para 18,63% em massa.Como se mostra na tabela 17, o conteúdo de nitrogênio eramenor que 10 ppm na fração de óleo leve com ponto deebulição menor que 343°C. 0 conteúdo de enxofre era de 30e 50 ppm nas frações 1 e 2, respectivamente. Isto sugereque a terceira etapa de reação alcançou um alto grau dedessulfurização de denitrificação.Exemplo 10It should be noted that the third reaction step promotes hydro-treatment. The yield of fraction 2 (171-343 ° C) decreased from 37.24% to 31.45%. In contrast, the production volume of fraction 1 (-171 ° C) increased from 13.04% to 18.63% by mass. As shown in Table 17, the nitrogen content was less than 10 ppm in the light oil fraction. with a boiling point below 343 ° C. The sulfur content was 30 and 50 ppm in fractions 1 and 2, respectively. This suggests that the third reaction step achieved a high degree of denitrification sulfurization. Example 10

A primeira etapa de reação (a) foi executada como segue.O VR-B foi usado como óleo pesado de petróleo contendometais pesados. 0 minério limonita de ferro pulverizado(como catalisador) foi adicionado em uma quantidade de 1%da quantidade de VR-B. 0 enxofre (como catalisador) foiadicionado em uma quantidade de 1,2 vezes a quantidade deferro (ou 1,2 vezes (em razão atômica) a quantidade deferro no minério limonita de ferro). Desta forma foiobtida a pasta de material de alimentação.A pasta acima mencionada foi colocada em uma autoclavecom agitação de 5 litros. A autoclave foi suprida com gáshidrogênio para hidro-craqueamento do citado VR-B.O hidro-craqueamento foi executado sob uma pressão dereação de 50 ou 30 kgf /cm2, igual à pressão de suprimentode hidrogênio, a uma temperatura de reação de 450°C e emum tempo de reação de 60 minutos.The first reaction step (a) was performed as follows. VR-B was used as heavy oil containing heavy contendometals. Limonite pulverized iron ore (as catalyst) was added in an amount of 1% of the amount of VR-B. Sulfur (as a catalyst) was added in an amount 1.2 times the iron (or 1.2 times (atomic ratio) the iron in the Limonite iron ore). In this way the paste of feed material was obtained. The aforementioned paste was placed in an autoclaving with 5 liter agitation. The autoclave was supplied with hydrogen gas for hydro-cracking of the mentioned VR-BO hydro-cracking was performed under a pressure of 50 or 30 kgf / cm2, equal to the hydrogen supply pressure, at a reaction temperature of 450 ° C and in a reaction time 60 minutes.

Depois de a reação ter sido completada, a produção deproduto de gás de cada fração de líquido são examinadas.After the reaction has been completed, the gas product production of each fraction of liquid is examined.

Os resultados são mostrados na tabela 18. Deve ser notadona tabela 18 que hidro-craqueamento resultou em umaprodução elevada, mesmo embora a pressão de reação seja50 ou 30|<gf/cm2. No entanto, o volume de coque aumentouligeiramente em relação ao caso onde a pressão de reaçãoera de 100 kgf /cm2, Quando a pressão de reação foi30kgf/cm2, obteve-se uma produção de óleo de 6 6 , 77% emmassa (11,12+25,07+30,5 8).The results are shown in table 18. It should be noted in table 18 that hydro cracking resulted in high throughput even though the reaction pressure was 50 or 30 µg / cm2. However, the volume of coke increased slightly compared to the case where the reaction pressure was 100 kgf / cm2. When the reaction pressure was 30kgf / cm2, an oil production of 6.6, 77% by mass (11.12) was obtained. + 25.07 + 30.5 8).

Tabela 18Table 18

<table>table see original document page 41</column></row><table><table> table see original document page 41 </column> </row> <table>

Exemplo 11Example 11

A primeira etapa de reação (a) foi executada como segue.The first reaction step (a) was performed as follows.

O VR-B foi usado como óleo pesado de petróleo contendometais pesados. Minério limonita de ferro pulverizado(catalisador) foi adicionado em uma quantidade de 1% daquantidade de VR-B. Enxofre foi adicionado em umaquantidade de 1,2 vezes a quantidade de ferro (ou 1,2vezes (em razão atômica) a quantidade de ferro no minériolimonita de ferro) . Ao VR-B foi adicionada a fração defase líquida (obtida na segunda etapa de separação gás-líquido na figura 9) em uma quantidade de 20% de VR-B.VR-B was used as heavy oil of heavy contendometals. Limonite pulverized iron ore (catalyst) was added in an amount of 1% of that amount of VR-B. Sulfur was added at a quantity of 1.2 times the amount of iron (or 1.2 times (atomic ratio) the amount of iron in the iron ore limonimite). To VR-B was added the liquid phase fraction (obtained in the second gas-liquid separation step in figure 9) in an amount of 20% VR-B.

Desta forma foi obtida a pasta de material dealimentação.In this way the feed material paste was obtained.

A pasta de material alimentação, acima mencionada, foicolocada em um tanque com agitação de 5 litros.A autoclave foi suprida com gás de hidrogênio para hidro-craqueamento do citado VR-B. 0 hidro-craqueamento foiexecutado sob uma pressão de reação de 30kgf/cm2 igual àpressão de suprimento de hidrogênio a uma temperatura dereação de 450°C e em um tempo de reação de 60 minutos.Depois de a reação ter sido completada, o volume deprodução de gás de produto e de cada fração de líquidosão examinados. Os resultados são mostrados na tabela 19.Deve ser notado na tabela 19, que se realizou umeficiente hidro-craqueamento com uma produção reduzida decoque e aumentada de óleo de baixo ponto de ebulição,mesmo sob uma pressão de reação de 3Okgf/cm2, se a fraçãode fase líquida a partir do segundo separador gás-líquidofor retornada para a primeira etapa de reação.The aforementioned feedstock paste was placed in a 5 liter agitation tank. The autoclave was supplied with hydrogen gas for hydro-cracking of said VR-B. Hydro cracking was performed under a reaction pressure of 30kgf / cm2 equal to the hydrogen supply pressure at a temperature of 450 ° C and a reaction time of 60 minutes. Once the reaction has been completed, the production volume of product gas and each fraction of liquids are examined. The results are shown in Table 19. It should be noted in Table 19 that a hydrocracking efficiency was achieved with reduced decoction and increased low boiling oil production even under a reaction pressure of 30kgf / cm2 if the Fraction of the liquid phase from the second gas-liquid separator is returned to the first reaction step.

Tabela 19Table 19

<table>table see original document page 42</column></row><table><table> table see original document page 42 </column> </row> <table>

"Adicionado à fase líquida a partir do segundo separador gás-l£quido(Efeito da invenção)Added to the liquid phase from the second liquid gas separator (Effect of the invention)

A presente invenção prove um processo de hidro-craqueamento de óleo pesado de petróleo contendo metaispesados. Este processo permite que um resíduo dedestilação a vácuo (por exemplo, óleo pesado de petróleocontendo metais pesados) seja convertido em óleo leve depetróleo com um mínimo de acumulação de coque em operaçãocontínua prolongada. 0 processo resulta em um óleo levedessulfurizado e denitrifiçado com alto grau de hidro-craqueamento.The present invention provides a heavy petroleum oil hydrocracking process containing heavy metals. This process allows a vacuum distillation residue (eg, heavy oil from heavy metals containing heavy metals) to be converted to light oil from oil with a minimum of coke buildup in prolonged continuous operation. The process results in a high hydrocracked denitrified yeastsulfurized oil.

Claims (6)

1. Processo de hidro-craqueamento de óleo pesadode petróleo contendo metais pesados, caracterizado pelofato de compreender as seguintes etapas de (a)a(h):(a) uma primeira etapa de reação paraalimentar um reator de leito suspenso com uma pasta dealimentação composta de óleo pesado de petróleo contendometais pesados, minério de limonita de ferro, e enxofre,juntos com gás de hidrogênio, dai realizando hidro-craqueamento no citado óleo pesado sob uma pressão dereação de 50-100 kgf/cm2, a uma temperatura de reação de-440-450°C e em um tempo de reação de 60-120 minutos;(b) uma primeira etapa de separação gás-liquidopara separar o efluente de reator, que foi obtido na citadaprimeira etapa de reação (a), para uma fração de fasegasosa e para uma fração de fase liquida;(c) uma segunda etapa de reação paraalimentar um reator de leito fixado cheio de catalisadorNi-Mo ou Co-Mo com a fração de fase gasosa obtida porseparação a partir da citada primeira etapa de separaçãogás-liquido, dai realizando hidro-tratamento sob umapressão de reação de 50-100 kgf/cm2, a uma temperatura dereação de 330-360°C (no inicio da operação), a umavelocidade espacial horária de liquido de 0,5-1 hora-1;(d) uma segunda etapa de separação gás-liquidopara separar o efluente de reator que foi obtido nacitada segunda etapa de reação (c),para uma fração de fasegasosa e para uma fração de fase liquida;(e) uma etapa de destilação para separar pordestilação a fração de fase líquida, que foi obtida porseparação a partir da citada segunda etapa de separaçãogás-líquido (d) para as frações prescritas;(f) uma etapa de separação flash para realizarseparação flash sob pressão reduzida na fração de faselíquida, que foi obtida por separação a partir da citadaprimeira etapa de separação gás-líquido (b), de modo que oproduto de reação leve na fração de fase líquida passe parafase gasosa;(g) uma etapa de separação sólido-líquido paraalimentar um separador sólido-líquido do tipo deprecipitação com parte da fração de fase líquida, operado auma temperatura de 200-300°C e sob uma pressão de 20-40kgf/cm2 , contendo produtos médios, produtos médios parapesados, produtos pesados, resíduo, metais pesados ecatalisador usados na citada primeira etapa de reação (a) ,que foram obtidos por separação a partir do produto leve nacitada etapa de separação flash (f) , e um solvente paraseparação sólido-líquido, dai separando-os para umcomponentes sólido e para um líquido (ambos a temperaturanormal), o citado componente sólido contendo o citadoresíduo, o catalisador usado na citada primeira etapa dereação (a) , e metais pesados, o citado componente líquidocontendo o citado produtos médios, produtos médios parapesados e produtos pesados; e(h)uma etapa de reciclagem para retornar para acitada primeira etapa de reação (a) o componente líquidoobtido por separação na citada etapa de separação sólido-líquido (g), e a fração de fase líquida contendo o produtosmédios, o produtos médios para pesados, o produtos pesados,e resíduo, metais pesados e catalisador usado na citadaprimeira etapa de reação (a), que foram obtidos porseparação a partir do produto leve na citada etapa deseparação flash (f), como o remanescente deixado depois deo citado separador sólido-líquido do tipo de precipitaçãoter sido alimentado.1. Heavy metal containing heavy oil hydro-cracking process, characterized in that it comprises the following steps (a) to (h): (a) a first reaction step for feeding a suspended bed reactor with a composite feedstock of heavy oil from heavy contendometals, iron limonite ore, and sulfur, together with hydrogen gas, thereafter hydrating the said heavy oil under a shear pressure of 50-100 kgf / cm2 at a reaction temperature of -440-450 ° C and at a reaction time of 60-120 minutes, (b) a first gas-liquid separation step to separate the reactor effluent obtained in said first reaction step (a) for a fraction (c) a second reaction step for feeding a fixed bed reactor filled with Ni-Mo or Co-Mo catalyst with the gas phase fraction obtained by separating from said first sep step hydration treatment under a reaction pressure of 50-100 kgf / cm2, at a temperature of 330-360 ° C (at the beginning of the operation), at an hourly liquid velocity of 0.5-1 (d) a second gas-liquid separation step to separate the reactor effluent that was obtained from said second reaction step (c), for a gas phase fraction and for a liquid phase fraction; distillation to separate by distillation the liquid phase fraction, which was obtained by separating from said second gas-liquid separation step (d) for the prescribed fractions, (f) a flash separation step for performing flash separation under reduced pressure in the fraction. faseliquid, which was obtained by separating from said first gas-liquid separation step (b), so that the light reaction product in the liquid phase fraction passes gas gaseous (g) a solid-liquid separation step p For feeding a solid-liquid type precipitating separator with part of the liquid phase fraction, operated at a temperature of 200-300 ° C and under a pressure of 20-40kgf / cm2, containing medium products, medium weight, heavy products, residue, heavy metals and catalysts used in said first reaction step (a), which were obtained by separation from the light product in the flash separation step (f), and a solid-liquid separation solvent, thereby separating them into a solid component and to a liquid (both at normal temperature), said solid component containing the citidose, the catalyst used in said first step (a), and heavy metals, said liquid component containing said medium, heavyweight and heavy products; and (h) a recycling step for returning to the first reaction step (a) the liquid component obtained by separation in said solid-liquid separation step (g), and the liquid phase fraction containing the medium products, the average products for separation. heavy products, the heavy products, and residue, heavy metals and catalyst used in said first reaction step (a), which were obtained by separation from the light product in said flash separation step (f), as the remainder left after said solid separator -liquid of the type of precipitation has been fed. 2. Processo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de o minério limonita de ferro comocatalisador na primeira etapa de reação (a) ser adicionadoem uma quantidade de 0,3-2% em massa (em termos de ferro)da quantidade de óleo pesado de petróleo e enxofre comococatalisador ser adicionado em uma quantidade (na razãoatômica) de 1-3 vezes a quantidade de ferro contida nominério limonita de ferro.Process according to Claim 1, characterized in that the limonite iron ore with catalyst in the first reaction step (a) is added by an amount of 0.3-2% by weight (in terms of iron) of the amount of heavy oil of petroleum and sulfur as a catalyst be added in an amount (at the atomic ratio) of 1-3 times the amount of iron contained in the limonite iron nominium. 3. Processo, de acordo com a reivindicação 1 ou-2, caracterizado pelo fato de o minério limonita de ferrona primeira etapa de reação (a) ser usado em forma de pófino tendo um diâmetro médio de partícula menor que 2 um, oqual é preparado pulverizando mecanicamente em um solventede petróleo.Process according to Claim 1 or -2, characterized in that the first reaction step ferrone limonite ore (a) is used in fine powder form having an average particle diameter of less than 2 µm, which is prepared. mechanically spraying in an oil solvent. 4. Processo, de acordo com qualquer uma dasreivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de ominério limonita de ferro na primeira etapa de reação (a)ser um que não contém óxido de ferro.Process according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the limonite iron ore in the first reaction step (a) is one which does not contain iron oxide. 5. Processo, de acordo com qualquer uma dasreivindicações de 1 a 4, caracterizado pelo fato de aquantidade total do componente líquido, produtos pesados, eresíduo na fração de fase líquida ser 10-130% em massa daquantidade de óleo pesado de petróleo suprida para aprimeira etapa de reação (a).Process according to any one of Claims 1 to 4, characterized in that the total amount of the liquid component, the heavy product, and the liquid phase fraction residue is 10-130% by mass of the amount of the petroleum heavy oil supplied to the former. reaction step (a). 6. Processo, de acordo com qualquer uma dasreivindicações de 1 a 5, caracterizado pelo fato deadicionalmente compreender as seguintes etapas:i) uma terceira etapa de reação na qual afração de fase gasosa obtida na segunda etapa de separaçãogás-líquido (d) ser submetida a hidro-craqueamento por meiode um catalisador Ni-Mo ou Co-Mo sob uma pressão de reaçãode 50-100 kgf/cm2, a uma temperatura de reação de 340-390°C(no início da operação), e a uma velocidade espacialhorária de líquido de 0,5-1 hora"1;ii) uma terceira etapa de separação gás-líquidona qual o efluente de reator obtido na terceira etapa dereação é separado para fase gasosa e para fase líquida;iii) uma etapa de destilação na qual a fração defase líquida obtida por separação na terceira etapa deseparação gás líquido é destilada; eiv) uma etapa de reciclagem, na qual a fração defase líquida obtida na segunda etapa de separação éretornada para a primeira etapa de reação (a).Process according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it comprises the following steps: i) a third reaction step in which the gas phase fraction obtained in the second gas-liquid separation step (d) is subjected to hydro cracking by means of a Ni-Mo or Co-Mo catalyst under a reaction pressure of 50-100 kgf / cm2, a reaction temperature of 340-390 ° C (at the beginning of operation), and a spatial speed (ii) a third gas-liquid separation step in which the reactor effluent obtained in the third stripping step is separated into a gas phase and a liquid phase; iii) a distillation step in which the liquid phase fraction obtained by separation in the third liquid gas separation step is distilled, and (iv) a recycling step, in which the liquid phase fraction obtained in the second separation step is returned to the first reaction step (a).
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