BR112015018662B1 - processo para melhoramento de hidrocarbonetos residuais - Google Patents
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Abstract
PROCESSAMENTO DE HIDROCRAQUEAMENTO DE RESÍDUO. A presente invenção refere-se a um processo para melhoramento de hidrocarbonetos residuais e a tendência decrescente dos produtos resultantes em direção à formação de sedimento asfaltênico em processos a jusante. O processo pode incluir: o contato de uma fração de hidrocarboneto de resíduo e hidrogênio com um catalisador de hidroconversão em uma zona de reação de hidrocraqueamento para converter pelo menos uma porção da fração de hidrocarboneto de resíduo em hidrocarbonetos mais leves; a recuperação de um efluente da zona de reação de hidrocraqueamento; o contato de hidrogênio e pelo menos uma porção do efluente com um catalisador para o hidrotratamento de resíduo; e a separação do efluente para recuperar duas ou mais frações de hidrocarboneto.
Description
[0001] A presente invenção refere-se geralmente a processos de hidroconversão, incluindo processos para o hidrocraqueamento de resíduo e outras frações pesadas de hidrocarboneto. Mais especificamente, as modalidades descritas aqui se referem à desasfaltagem por solvente de uma matéria-prima do hidrocarboneto de resíduo, processamento do óleo desasfaltado resultante em uma unidade de dessulfurização de resíduo e uma unidade de hidrocraqueamento de resíduo e processamento do piche da unidade de desasfaltagem por solvente em uma unidade de hidrocraqueamento de resíduo separada.
[0002] À medida que a demanda mundial por gasolina e outros produtos de refinaria destilados tais como querosene, combustível de avião e diesel tem aumentado constantemente, há uma tendência significativa em relação à conversão de compostos com maior ponto de ebulição naqueles com menor ponto de ebulição. Para satisfazer a crescente demanda por combustíveis destilados, as refinarias têm investigado várias reações, tais como hidrocraqueamento, dessulfurização residual (RDS) e desasfaltagem por solvente (SDA), para converter o resíduo, gasóleo de vácuo (VGO) e outras matérias-primas de petróleo pesado em combustíveis para avião e diesel.
[0003] Os catalisadores desenvolveram aquela excelente seletividade ao destilado exibida, atividade de conversão razoável e estabilidade quanto a matérias-primas mais pesadas. As taxas de conversão alcançáveis pelos vários processos são limitadas, no entanto. Por exemplo, as unidades de RDS sozinhas podem produzir um 1 % em peso de combustível de enxofre de resíduos com alto teor de enxofre, mas conversões são geralmente limitadas a cerca de 35% a 40%. Outros propuseram usar as unidades de SDA para desasfaltar por solvente o alimento residual e processar o óleo desasfaltado apenas em uma unidade de hidrocraqueamento de resíduo (RHU). Da mesma forma, outros processaram o resíduo de vácuo não convertido de uma RHU em uma unidade de SDA e reciclaram o óleo desasfaltado (DAO) novamente para a extremidade frontal da RHU. Ainda outros propuseram processar o piche de SDA diretamente em uma RHU. Não obstante, processos econômicos para alcançar alta conversão de hidrocarbonetos e remoção de enxofre são desejados.
[0004] Em um aspecto, as modalidades descritas aqui se referem a um processo para o melhoramento de hidrocarbonetos em resíduo. O processo pode incluir as etapas a seguir: desasfaltagem por solvente de uma fração de hidrocarboneto de resíduo para produzir uma fração de óleo desasfaltado e uma fração de asfalto; contato da fração de asfalto e hidrogênio com um primeiro catalisador de hidroconversão em um primeiro sistema do reator de hidroconversão de leito ebulido; recuperação de um efluente do primeiro sistema do reator de hidroconversão de leito ebulido; fracionamento do efluente do primeiro sistema do reator de hidroconversão de leito ebulido para recuperar uma ou mais frações de hidrocarboneto.
[0005] Em outro aspecto, as modalidades descritas aqui se referem a um processo para melhoramento de hidrocarbonetos em resíduo os quais podem incluir as etapas a seguir: desasfaltagem por solvente de uma fração de hidrocarboneto de resíduo para produzir uma fração de óleo desasfaltado e uma fração de asfalto; contato da fração de asfalto e hidrogênio com um primeiro catalisador de hidroconversão em um primeiro sistema do reator de hidroconversão de leito ebulido; recuperação de um efluente do primeiro sistema do reator de hidroconversão de leito ebulido; fracionamento do efluente do primeiro sistema do reator de hidroconversão de leito ebulido para recuperar uma ou mais frações de hidrocarboneto; contato da fração de óleo desasfaltado e hidrogênio com um segundo catalisador de hidroconversão em uma unidade de hidrodessulfurização de resíduo; recuperação de um efluente da unidade de hidrodessulfurização de resíduo; contato do efluente da unidade de hidrodessulfurização de resíduo com um terceiro catalisador de hidroconversão em um sistema do reator de hidrocraqueamento; recuperação de um efluente do sistema do reator de hidrocraqueamento; e fracionamento do efluente do sistema do reator de hidrocraqueamento para recuperar uma ou mais frações de hidrocarboneto.
[0006] Em outro aspecto, as modalidades descritas aqui se referem a um processo para melhoramento de hidrocarbonetos em resíduo os quais podem incluir as etapas a seguir: desasfaltagem por solvente de uma fração de hidrocarboneto de resíduo para produzir uma fração de óleo desasfaltado e uma fração de asfalto; contato da fração de asfalto e hidrogênio com um primeiro catalisador de hidroconversão em um primeiro sistema do reator de hidroconversão de leito ebulido; recuperação de um efluente do primeiro sistema do reator de hidroconversão de leito ebulido; fracionamento do efluente do primeiro sistema do reator de hidroconversão de leito ebulido para recuperar uma ou mais frações de hidrocarboneto; contato da fração de óleo desasfaltado e hidrogênio com um segundo catalisador de hidroconversão em uma unidade de hidrodessulfurização de resíduo; recuperação de um efluente da unidade de hidrodessulfurização de resíduo; fracionamento do efluente do sistema do reator de hidrocraqueamento para recuperar uma ou mais frações de hidrocarboneto incluindo uma fração de hidrocarboneto residual em vácuo; contato da fração de hidrocarboneto residual em vácuo com um terceiro catalisador de hidroconversão em um sistema do reator de hidrocraqueamento; e recuperação de um efluente do sistema do reator de hidrocraqueamento; fracionamento do efluente do sistema do reator de hidrocraqueamento para recuperar uma ou mais frações de hidrocarboneto.
[0007] Outros aspectos e vantagens serão aparentes da descrição a seguir e das reivindicações em anexo.
[0008] A figura 1 é um fluxograma de processo simplificado de um processo para melhoramento da matéria- prima do hidrocarboneto de resíduos de acordo com as modalidades descritas aqui.
[0009] A figura 2 é um fluxograma de processo simplificado de um processo para melhoramento da matéria- prima do hidrocarboneto de resíduos de acordo com as modalidades descritas aqui.
[0010] A figura 3 é um fluxograma de processo simplificado de um processo para um sistema do reator de hidroprocessamento integrado a ser usado com um processo para melhoramento da matéria-prima do hidrocarboneto de resíduos de acordo com as modalidades descritas aqui.
[0011] A figura 4 é um fluxograma de processo alternado simplificado de um processo para um sistema do reator de hidroprocessamento integrado a ser usado com um processo para melhoramento da matéria-prima do hidrocarboneto de resíduos de acordo com as modalidades descritas aqui.
[0012] Em um aspecto, as modalidades aqui se referem geralmente a processos de hidroconversão, incluindo processos para o hidrocraqueamento de resíduo e outras frações de hidrocarboneto pesadas. Mais especificamente, as modalidades descritas aqui se referem à desasfaltagem por solvente de uma matéria-prima do hidrocarboneto de resíduo, processamento do óleo desasfaltado resultante em uma unidade de dessulfurização de resíduo e uma unidade de hidrocraqueamento de resíduo e processamento do piche da desasfaltagem por solvente em uma unidade de hidrocraqueamento de resíduo separada.
[0013] Processos de hidroconversão descritos aqui podem ser usados para reagir a matéria-prima do hidrocarboneto de resíduos em condições de elevadas temperaturas e pressões na presença de hidrogênio e uma ou mais catalisadores de hidroconversão para converter a matéria-prima em produtos com menor peso molecular com níveis reduzidos de contaminante (tais como enxofre e/ou nitrogênio). Processos de hidroconversão podem incluir, por exemplo, hidrogenação, hidrodessulfurização, hidrodesnitrogenação, hidrocraqueamento, hidrodesmetalização, hidroDeCCR ou hidrodesasfaltenização, etc.
[0014] Como usado aqui, a fração de hidrocarboneto de resíduos ou termos similares que se referem ao hidrocarboneto de resíduos são definidos como uma fração de hidrocarboneto tendo pontos de ebulição ou uma faixa de ebulição acima de cerca de 340°C, mas poderia também incluir o processamento de petróleo bruto pesado total. A matéria-prima do hidrocarboneto de resíduos que possa ser usada com processos descritos aqui pode incluir vários fluxos de refinaria e outros de hidrocarboneto tais como resíduos de petróleo em vácuo ou atmosféricos, óleos desasfaltados, piche desasfaltador, torre atmosférica hidrocraqueada ou parte inferior da torre de vácuo, gasóleos de vácuo direto, gasóleos de vácuo hidrocraqueados, óleos fluidos craqueados cataliticamente por fluido (FCC), gasóleos de vácuo de um processo de hidrocraqueamento de leito ebulido, óleos derivados de xisto, óleos derivados de carvão, areias betuminosas, tall oils, óleos brutos bioderivados, óleos negros, assim como outros fluxos de hidrocarboneto similares ou uma combinação destes, cada um dos quais pode ser fluxos diretos, derivados de processo, hidrocraqueados, parcialmente dessulfurizados e/ou parcialmente desmetalização. Em algumas modalidades, a fração de hidrocarboneto de resíduos pode incluir hidrocarbonetos tendo um ponto de ebulição normal de pelo menos 480°C, pelo menos 524°C ou pelo menos 565°C.
[0015] Referindo-se agora à figura 1, uma fração de hidrocarboneto de resíduo (resíduo) 10 é alimentada a uma Unidade de Desasfaltagem por Solvente (SDA) 12. Em SDA 12, o hidrocarboneto de resíduo é contatado com um solvente para dissolver seletivamente asfaltenos e hidrocarbonetos similares para produzir uma fração de óleo desasfaltado (DAO) 14 e uma fração de piche 15.
[0016] A desasfaltagem por solvente pode ser realizada em SDA 12, por exemplo, pelo contato do alimento residual de hidrocarboneto com um solvente de hidrocarboneto leve em temperaturas na faixa de cerca de 38°C a cerca de 204°C e pressões na faixa de cerca de 7 barg (0,7 MPa) a cerca de 70 barg (7 MPa). Os solventes úteis em SDA 12 podem incluir C3, C4, C5, C6 e/ou C7 hidrocarbonetos, tais como propano, butano, isobuteno, pentano, isopentano, hexano, heptano ou misturas dos mesmos, por exemplo. O uso dos solventes de hidrocarboneto leves pode prover um alto levantamento (alto rendimento de DAO). Em algumas modalidades, a fração de DAO 14 recuperada da unidade de SDA 12 pode conter 500 pppm a 5000 pppm de asfaltenos (isto é, heptano insolúvel), 50 a 150 pppm de metais (tais como Ni, V e outros) e 5% em peso a 15% em peso de resíduo de carbono de Conradson.
[0017] A fração de piche 15 pode então ser misturada com um diluente 17, tal como SRVGO (gasóleo de vácuo direto) para produzir uma fração de piche diluído (resíduo) 19. A fração de piche diluído 19 e hidrogênio 21 pode então ser alimentada em um sistema do reator de leito ebulido 42, que pode incluir um ou mais reatores de leito ebulido, onde os hidrocarbonetos e hidrogênio são contatados com um catalisador de hidroconversão para reagir pelo menos uma porção do piche com hidrogênio para formar hidrocarbonetos mais leves, desmetalizar os hidrocarbonetos de piche, remover o resíduo de carbono de Conradson ou de outra forma converter o resíduo em produtos úteis.
[0018] Os reatores no reator de leito ebulido 42 podem ser operados em temperaturas na faixa de cerca de 380°C a cerca de 450°C, pressões parciais de hidrogênio na faixa de cerca de 70 bara (7 MPa) a cerca de 170 bara (17 MPa) e velocidades espaciais horárias líquidas (LHSV) na faixa de cerca de 0,2 h-1 a cerca de 2,0 h-1. Dentro dos reatores de leito ebulido, o catalisador pode ser retromisturado e mantido em movimento aleatório pela recirculação do produto líquido. Isto pode ser realizado primeiro separando o óleo recirculado dos produtos gasosos. O óleo pode então ser recirculado por meio de uma bomba externa ou, como ilustrado, por uma bomba tendo um impulsor montado no cabeçote inferior do reator.
[0019] As conversões alvo no sistema do reator de leito ebulido 42 podem ser na faixa de cerca de 40% em peso a cerca de 75% em peso, dependendo da matéria-prima sendo processada. Em qualquer evento, as conversões alvo devem ser mantidas abaixo do nível, onde a formação de sedimento se torna excessiva e dessa forma impede a continuidade de operações. Em adição à conversão do hidrocarboneto de resíduos em hidrocarbonetos mais leves, a remoção de enxofre pode ser na faixa de cerca de 40% em peso a cerca de 80% em peso, a remoção de metais ode ser na faixa de cerca de 60% em peso a 85% em peso e a remoção do resíduo de carbono de Conradson (CCR) pode ser na faixa de cerca de 30% em peso a cerca de 65% em peso.
[0020] Após a conversão no sistema do reator de leito ebulido 42, os hidrocarbonetos parcialmente convertidos podem ser recuperados por meio de uma linha de fluxo 44 como um efluente de vapor/líquido misturado e alimentados a um sistema de fracionamento 46 para recuperar uma ou mais frações de hidrocarboneto. Como ilustrado, o sistema de fracionamento 46 pode ser usado para recuperar um efluente gasoso 48 contendo gases de hidrocarboneto leve e sulfeto de hidrogênio (H2S), uma fração de nafta leve 50, uma fração de nafta pesada 52, uma querosene 54, uma fração de diesel 56, uma fração de gasóleo de vácuo leve 58, uma fração de gasóleo pesado 60, e uma fração de resíduo de vácuo 62. Em algumas modalidades, a fração de resíduo de vácuo 62 pode ser reciclada para o processamento adicional, tal como para a unidade de SDA 12, o sistema do reator de leito ebulido 42 ou outras unidades de reação 16, 20 discutidas abaixo. Em outras modalidades, a fração de resíduo de vácuo 62 pode ser misturada com uma fração de corte 66 para produzir um óleo combustível.
[0021] O sistema de fracionamento 46 pode incluir, por exemplo, um separador de alta pressão e alta temperatura (HP HT) para separar o vapor efluente dos líquidos efluentes. O vapor separado pode ser roteado através do resfriamento do gás, purificação e compressão do gás de reciclo ou pode ser processado primeiro através de um sistema do reator de hidroprocessamento integrado (o qual pode incluir um ou mais reatores de hidroconversão adicionais), sozinho ou em combinação com destilados externos e/ou destilados gerados no processo de hidrocraqueamento e, depois disso, roteado para o resfriamento, purificação e compressão de gás.
[0022] O líquido separado do separador de HP/HT pode ser agitado e roteado para um sistema de destilação atmosférica com outros produtos destilados recuperados da seção de resfriamento e purificação de gás. As partes inferiores da torre atmosférica, tais como hidrocarbonetos tendo um ponto de ebulição inicial de pelo menos cerca de 340°C, tal como um ponto de ebulição inicial na faixa de cerca de 340°C a cerca de 427°C, podem então ser ainda processados através de um sistema de destilação de vácuo para recuperar os destilados de vácuo.
[0023] O produto das partes inferiores da torre de vácuo, tal como hidrocarbonetos tendo um ponto de ebulição inicial de pelo menos cerca de 480°C, tais como um ponto de ebulição inicial na faixa de cerca de 480°C a cerca de 565°C, podem então ser roteados para a tancagem após o resfriamento, tal como por troca direta ou injeção direta de calor de uma porção do alimento residual de hidrocarboneto no produto das partes inferiores da torre de vácuo.
[0024] Em algumas modalidades, a fração de óleo combustível 62 recuperada após o processamento no sistema do reator de leito ebulido 42 e sistema de fracionamento 46 pode ter um teor de enxofre de 2,25% em peso ou menos; 2,0% em peso ou menos em outras modalidades; e 1,75% em peso ou menos ainda em outras modalidades.
[0025] A fração de óleo desasfaltado 14 recuperada da unidade de SDA 12 pode ser opcionalmente aquecida, combinada com um gás rico em hidrogênio 23 e alimentada em uma unidade de dessulfurização de resíduo (RDS) 16. A unidade de RDS 16 pode incluir um ou mais reatores de dessulfurização de resíduo.
[0026] Em algumas modalidades, a unidade de RDS 16 pode incluir um ou mais reatores de fluxo ascendente (UFR) (não ilustrados) a montante dos reatores de RDS. O alimento de DAO pode ser misturado com o gás rico em hidrogênio 23 a montante dos reatores ou com o alimento entrando na parte inferior dos UFRs (s) e em algumas modalidades com o efluente recuperado dos UFRs. O UFR pode ajudar a aumentar a vida do catalisador nos leitos do catalisador de RDS a jusante, assim como remover algum enxofre, resíduo de carbono de Conradson e asfaltenos no alimento.
[0027] As condições operacionais na unidade de RDS 16, incluindo os reatores de UFRs e/ou RDS, podem incluir temperaturas na faixa de cerca de 360°C a cerca de 400°C e pressões parciais de hidrogênio variando de cerca de 70 barg (7 MPa) a cerca de 170 barg (17 MPa). A RDS pode alcançar uma taxa de dessulfurização de pelo menos 70% em peso em algumas modalidades, pelo menos 80% em peso em outras modalidades, e até ou acima de 92% em peso em ainda outras modalidades.
[0028] O efluente 18, recuperado da unidade de RDS 16, pode então ser ainda processado em um sistema do reator de hidrocraqueamento 20, que pode incluir um ou mais reatores de hidrocraqueamento, dispostos em série ou paralelo.
[0029] No sistema do reator 20, o efluente de RDS pode ser hidrocraqueado sob pressões parciais de hidrogênio na faixa de cerca de 70 bara (7 MPa) a cerca de 170 bara (17 MPa), temperaturas na faixa de cerca de 380°C a cerca de 450°C, e LHSV na faixa de cerca de 0,2 h-1 a cerca de 2.0 h- 1 na presença de um catalisador. Em algumas modalidades, as condições operacionais no sistema do reator de hidrocraqueamento 20 podem ser similares àquelas descritas acima para o sistema do reator de leito ebulido 42. Em outras modalidades, tais como onde o sistema do reator de hidrocraqueamento 20 inclui um ou mais reatores de leito ebulido, os reatores de leito ebulido podem ser operados em condições de gravidade maiores do que aquelas no sistema do reator 42, a gravidade maior se referindo a uma temperatura maior, uma pressão maior, uma velocidade espacial menor ou combinações das mesmas.
[0030] Dependendo das propriedades da matéria-prima do resíduo de vácuo, na medida em que os metais e o resíduo de carbono de Conradson são removidos na unidade de RDS 16 e o solvente SDA usado, o DAO recuperado pode ser tratado em um sistema do reator de leito fixo ou um sistema do reator de leito ebulido 20, como ilustrado, que pode ser similar àquele descrito acima para o sistema do reator de leito ebulido 42 com relação às separações de gás/líquido e recirculação do catalisador, dentre outras similaridades. Um sistema do reator de leito fixo pode ser usado, por exemplo, onde o teor de metais e de resíduo de carbono de Conradson do DAO é menor do que 80 pppm e 10% em peso, respectivamente, tal como menor do que 50 pppm para 7% em peso, respectivamente. Um sistema do reator de leito ebulido pode ser usado, por exemplo, quando os teores de metais e resíduo de carbono de Conradson são maiores do que aqueles listados acima para o sistema do reator de leito fixo. Em ambos os sistemas de reator de hidrocraqueamento, o número de reatores usados pode depender da taxa de carga, do nível de conversão do resíduo alvo total e do nível de conversão alcançado na unidade de RDS 16, dentre outras variáveis. Em algumas modalidades, um ou dois reatores de hidrocraqueamento podem ser usados no sistema do reator de hidrocraqueamento 20.
[0031] Após a conversão no sistema do reator de hidrocraqueamento 20, os hidrocarbonetos parcialmente convertidos podem ser recuperados por meio da linha de fluxo 22 como um efluente de vapor/líquido misturado e alimentado a um sistema de fracionamento 24 para recuperar uma ou mais frações de hidrocarboneto. Como ilustrado, o sistema de fracionamento 24 pode ser usado para recuperar um efluente gasoso 26, uma fração de nafta leve 28, uma fração de nafta pesada 30, uma fração de querosene 32, uma fração de diesel 34, uma fração de gasóleo de vácuo leve 36, uma fração de gasóleo de vácuo pesada 38 e uma fração residual de vácuo 40. Em algumas modalidades, a fração residual de vácuo 40 pode ser reciclada para processamento adicional. Em outras modalidades, a fração residual de vácuo 40 pode ser misturada com uma fração de corte 64 para produzir um óleo combustível.
[0032] O sistema de fracionamento 24 pode incluir, por exemplo, um separador de alta pressão e alta temperatura (HP/HT) para separar o vapor efluente dos líquidos efluentes. O vapor separado pode ser roteado através de resfriamento do gás, purificação e compressão do gás de reciclo ou pode ser processado primeiro através de um sistema do reator de hidroprocessamento integrado (IHRS) que pode incluir um ou mais reatores de hidroconversão adicionais, sozinhos ou em combinação com destilados externos e/ou destilados gerados no processo de hidrocraqueamento e, depois disso, roteados para o resfriamento, purificação e compressão do gás.
[0033] O líquido separado do separador de HP/HT pode ser agitado e roteado para um sistema de destilação atmosférica com outros produtos destilados recuperados da seção de resfriamento e purificação do gás. As partes inferiores da torre atmosférica, tais como hidrocarbonetos tendo um ponto de ebulição inicial de pelo menos cerca de 340°C, tais como um ponto de ebulição inicial na faixa de cerca de 340°C a cerca de 427°C, podem então ser ainda processadas através de um sistema de destilação de vácuo para recuperar destilados de vácuo.
[0034] O produto das partes inferiores da torre de vácuo, tais como hidrocarbonetos tendo um ponto de ebulição inicial de pelo menos cerca de 480°C, tais como um ponto de ebulição inicial na faixa de cerca de 480°C a cerca de 565°C, podem então ser roteados para a tancagem após o resfriamento, tal como pela troca direta ou injeção direta de calor de uma porção do alimento residual de hidrocarboneto no produto das partes inferiores da torre de vácuo.
[0035] A conversão total da fração de DAO através da unidade de RDS 16 e do sistema do reator de hidrocraqueamento 20 pode ser na faixa de cerca de 75% em peso a cerca de 95% em peso, tal como na faixa de cerca de 85% em peso a cerca de 90% em peso.
[0036] Em algumas modalidades, o óleo combustível fração 40 recuperado após o processamento na unidade de RDS 16, sistema do reator de hidrocraqueamento 20 e sistema de fracionamento 24 pode ter um teor de enxofre de 1,25% em peso ou menos; 1,0% em peso ou menos em outras modalidades; e 0,75% em peso ou menos em ainda outras modalidades.
[0037] Os catalisadores úteis nos reatores de RDS, os URFs e os reatores de leito ebulido podem incluir qualquer catalisador útil para o hidrotratamento ou hidrocraqueamento de uma matéria-prima de hidrocarboneto. Um catalisador de hidrotratamento, por exemplo, pode incluir qualquer composição de catalisador que possa ser usada para catalisar a hidrogenação de matéria-prima de hidrocarbonetos para aumentar seu teor de hidrogênio e/ou remover os contaminantes de heteroátomo. Um catalisador de hidrocraqueamento, por exemplo, pode incluir qualquer composição de catalisador que possa ser usada para catalisar a adição de hidrogênio em moléculas de hidrocarboneto grandes e complexas assim como o craqueamento das moléculas para obter moléculas menores com menor peso molecular.
[0038] As composições de catalisador de hidroconversão para o uso no processo de hidroconversão de acordo com as modalidades descritas aqui são bem-conhecidas por aqueles versados na técnica e várias são comercialmente disponíveis de W.R. Grace & Co., Criterion Catalysts & Technologies, and Albemarle, dentre outros. Os catalisadores de hidroconversão adequados podem incluir um ou mais elementos selecionados de Grupos 4-12 da Tabela Periódica dos Elementos. Em algumas modalidades, os catalisadores de hidroconversão de acordo com as modalidades descritas aqui podem compreender, consistir em ou consistir essencialmente em um ou mais dentre níquel, cobalto, tungstênio, molibdênio e combinações dos mesmos, sejam não suportados ou suportados em um substrato poroso tal como sílica, alumina, titânia, ou combinações dos mesmos. Como fornecido de um fabricante ou como resultado de um processo de regeneração, os catalisadores de hidroconversão podem ser na forma de óxidos de metal, por exemplo. Em algumas modalidades, os catalisadores de hidroconversão podem ser pré-sulfatados e/ou pré-condicionados antes da introdução ao reator(es) de hidrocraqueamento.
[0039] Os catalisadores de hidrotratamento destilados que podem ser úteis incluem o catalisador selecionado daqueles elementos conhecidos por prover atividade de hidrogenação catalítica. Pelo menos um componente de metal selecionado de elementos do Grupo 8-10 e/ou de elementos do Grupo 6 é geralmente escolhido . Os elementos do Grupo 6 podem incluir cromo, molibdênio e tungstênio. Os elementos do Grupo 8-10 podem incluir ferro, cobalto, níquel, rutênio, ródio, paládio, ósmio, irídio e platina. A quantidade(s) de componente(s) de hidrogenação no catalisador varia adequadamente de cerca de 0,5% a cerca de 10% em peso de componente(s) de metal do Grupo 8-10 e de cerca de 5% a cerca de 25% em peso de componente(s) de metal do Grupo 6, calculada como óxido(s) de metal por 100 partes em peso de catalisador total, onde as porcentagens em peso são baseadas no peso do catalisador antes da sulfetação. Os componentes de hidrogenação no catalisador podem ser na forma oxídica e/ou na sulfídica. Se uma combinação de pelo menos um componente de metal do Grupo 6 e do Grupo 8 estiver presente como óxidos (mistos), ela será submetida a um tratamento de sulfetação antes do uso apropriado no hidrocraqueamento. Em algumas modalidades, o catalisador compreende um ou mais componentes de níquel e/ou cobalto e um ou mais componentes de molibdênio e/ou tungstênio ou um ou mais componentes de platina e/ou paládio. Os catalisadores contendo níquel e molibdênio, níquel e tungstênio, platina e/ou paládio são úteis.
[0040] Os catalisadores de hidrotratamento de resíduo que podem ser úteis incluem os catalisadores geralmente compostos de um componente de hidrogenação, selecionado de elementos do Grupo 6 (tais como molibdênio e/ou tungstênio) e elementos do Grupo 8-10 (tais como cobalto e/ou níquel), ou uma mistura dos mesmos, que pode ser apoiada sobre um suporte de alumina. O óxido de fósforo (Grupo 15) está opcionalmente presente como um ingrediente ativo. Um catalisador típico pode conter de 3 a 35% em peso de componentes de hidrogenação, com um aglutinante de alumina. Os péletes de catalisador podem variar em tamanho de 1/32 polegada (0,08 cm) a 1/8 polegada (0,32 cm) e pode ser um formato esférico, extrudado, trilobado ou quadrilobado. Em algumas modalidades, o alimento que passa através da zona do catalisador contata primeiro um catalisador pré- selecionado para a remoção de metais, embora alguma remoção de enxofre, nitrogênio e aromáticos também possa ocorrer. Subsequentes camadas de catalisador podem ser usadas para a remoção de enxofre e nitrogênio, embora também seja esperado que elas catalisem a remoção de metais e/ou reações de craqueamento. A(s) camada(s) de catalisador para a desmetalização, quando presentes, podem compreender o(s) catalisador(s) tendo um tamanho de poro médio variando de 125 a 225 Angstroms e um volume de poro variando de 0,5-1,1 cm3/g (L/kg). As camada(s) de catalisador para a desnitrogenação/dessulfurização podem compreender o(s) catalisador(s) tendo um tamanho de poro médio variando de 100 a 190 Angstroms com um volume de poro de 0,5-1,1 cm3/g (L/kg). A patente U.S. No. 4.990.243 descreve um catalisador de hidrotratamento tendo um tamanho de poro de pelo menos cerca de 60 Angstroms e preferivelmente de cerca de 75 Angstroms a cerca de 120 Angstroms. Um catalisador de desmetalização útil para o presente processo é descrito, por exemplo, na patente U.S. No. 4.976.848, cuja descrita inteira é incorporada aqui por referência para todos os propósitos. Da mesma forma, os catalisadores úteis para a dessulfurização de fluxos pesados são descritos, por exemplo, nas patentes U.S. Nos. 5.215.955 e 5.177.047, cujas descrições inteiras são incorporadas aqui por referência para todos os propósitos. Os catalisadores úteis para a dessulfurização de fluxos médios de gasóleo de vácuo destilado e fluxos de nafta são descritos, por exemplo, na patente U.S. No. 4.990.243, cujas descrições inteiras são incorporadas aqui por referência para todos os propósitos.
[0041] Os catalisadores de hidrotratamento de resíduo úteis incluem catalisadores tendo uma base refratária porosa constituída de alumina, sílica, fósforo ou várias combinações destes. Um ou mais tipos de catalisadores podem ser usados como catalisador de hidrotratamento de resíduo, e onde dois ou mais catalisadores são usados, os catalisadores podem estar presentes na zona do reator como camadas. Os catalisadores na(s) camada(s) inferior(es) podem ter boa atividade de desmetalização. Os catalisadores também podem ter atividade de hidrogenação e dessulfurização e pode ser vantajoso usar catalisadores com grande tamanho de poro para maximizar a remoção de metais. Os catalisadores tendo estas características não são ideais para a remoção de resíduo de carbono de Conradson e enxofre. O tamanho de poro médio para o catalisador na camada ou camadas inferiores será geralmente de pelo menos 60 Angstroms e em muitos casos será consideravelmente maior. O catalisador pode conter um metal ou combinação de metais tais como níquel, molibdênio, ou cobalto. Os catalisadores úteis na camada ou camadas inferiores são descritos nas patentes U.S. Nos. 5.071.805, 5.215.955 e 5.472.928. Por exemplo, aqueles catalisadores como descritos na patente U.S. No. 5.472.928 e tendo pelo menos 20% dos poros na faixa de 130 a 170 Angstroms, com base no método de nitrogênio, podem ser úteis na camada(s) inferior(es) de catalisador. Os catalisadores presentes na camada ou camadas superiores da zona do catalisador devem ter maior atividade de hidrogenação quando comparado aos catalisadores na camada ou camadas inferiores. Consequentemente, os catalisadores úteis na camada ou camadas superiores podem ser caracterizados por menores tamanhos de poro e maior remoção de resíduo de carbono de Conradson, atividade de desnitrogenação e dessulfurização. Tipicamente, os catalisadores conterão metais tais como, por exemplo, níquel, tungstênio, e molibdênio para intensificar a atividade de hidrogenação. Por exemplo, aqueles catalisadores como descritos na patente U.S. No. 5.472.928 e tendo pelo menos 30% dos poros na faixa de 95 a 135 Angstroms, com base no método de nitrogênio, podem ser úteis nas camadas superiores de catalisador. Os catalisadores podem ser catalisadores moldados ou catalisadores esféricos. Em adição, catalisadores menos friáveis densos podem ser usados nas zonas de catalisador fixas de fluxo ascendente para minimizar o rompimento das partículas de catalisador e o arrastamento de partículas no produto recuperadas do reator.
[0042] Um versado na técnica reconhecerá que várias camadas de catalisador podem não ser constituídas de somente um tipo de catalisador único, mas podem ser compostas de uma intermistura de diferentes tipos de catalisador para alcançar o nível ideal de metais ou a remoção de resíduo de carbono de Conradson e a dessulfurização para aquela camada. Embora alguma hidrogenação ocorra na porção inferior da zona, a remoção de resíduo de carbono de Conradson, nitrogênio e enxofre pode ocorrer principalmente na camada ou camadas superiores. Obviamente, a remoção adicional de metais também ocorrerá. A mistura específica de catalisador ou catalisador selecionada para cada camada, o número de camadas na zona, o volume proporcional no leito de cada camada e as condições específicas de hidrotratamento selecionadas dependerão da matéria-prima sendo processada pela unidade, do produto desejado a ser recuperado, assim como das considerações comerciais tais como o custo do catalisador. Todos estes parâmetros estão dentro da habilidade de uma pessoa versada na técnica da indústria de refinaria de petróleo e não precisam de elaboração adicional aqui.
[0043] Com referência agora à figura 2, onde numerais similares representam partes similares, um fluxograma simplificado de um processo para melhoramento de matéria- prima do hidrocarboneto de resíduos de acordo com as modalidades descritas aqui é ilustrado. Como descrito acima com relação à figura 1, a matéria-prima do hidrocarboneto de resíduo 10 é processada através da unidade de SDA 12 e a fração de piche resultante é processada no sistema do reator de leito ebulido 42 e sistema de fracionamento 46. A fração de óleo desasfaltado 14 pode ser combinada com um gás rico em hidrogênio 23 e alimentada na unidade de RDS 16, que pode incluir um ou mais reatores de dessulfurização de resíduo.
[0044] O efluente 18 recuperado da unidade de RDS 16 pode então ser processado em um sistema de fracionamento 24 para produzir uma ou mais frações de hidrocarboneto 26, 28, e 38, dentre outras, assim como uma fração de resíduos de vácuo 40. A fração de resíduos de vácuo 40 e opcionalmente um ou mais das frações de hidrocarboneto recuperadas mais pesadas adicionais no sistema de fracionamento 24 podem então ser alimentadas em um sistema do reator de hidrocraqueamento 20 para produzir hidrocarbonetos destilados adicionais. Após a conversão no sistema do reator 20, o efluente 22 pode ser fracionado para recuperar várias frações de hidrocarboneto destilado. Em algumas modalidades, o efluente 22 pode ser fracionado com efluente 18 no sistema de fracionamento 24 (como ilustrado) ou efluentes de processamento do sistema de fracionamento combinado 18 e 44.
[0045] Ao combinar vantajosamente SDA e RDS com reatores de hidrocraqueamento de leito ebulido, por exemplo, a conversão da fração de DAO pode ser aumentada até níveis muito altos, tais como 85% em peso a 90% em peso, enquanto ainda produzindo um óleo combustível estável com 1% em peso de enxofre, mesmo quando do processamento de resíduos contendo alto teor de enxofre, tais como aqueles tendo até ou mais do que 6,5% em peso de enxofre. O processamento de piche de SDA em uma reação separada / trem de separação pode permitir a produção de um óleo combustível estável com 2% em peso de enxofre enquanto convertendo 40% em peso a 65% em peso do piche em materiais destilados de vácuo com intervalo de ebulição e atmosférico. A conversão total combinada resultante de ambos os trens de processamento pode ser na faixa de cerca de 55% em peso ou 60% em peso até tão alto quanto cerca de 95% em peso ou mais, tais como na faixa de cerca de 65% em peso a cerca de 85% em peso. Adicionalmente, tais conversões podem ser vantajosamente alcançadas sem a formação de sedimento que poderia de outra forma causar a operação de obturação e intermitente.
[0047] No exemplo a seguir, um 40 k BPSD de resíduo de vácuo pesado arábico é primeiro processado em uma unidade de SDA em uma elevação de 73% em volume. As propriedades resultantes do DAO e piche de SDA são resumidas na tabela 1. O DAO, contendo 4,27% em peso de enxofre, 10% em peso de CCR e 47 pppm de Ni + V, é então processado em uma unidade de RDS de modo a reduzir o teor de enxofre do alimento em 85 a 87% em peso. Concorrentemente, a fração residual no alimento é convertida em 35 a 45%. Neste exemplo, o efluente de RDS é a seguir hidrocraqueado em um reator de leito ebulido único, que intimamente acoplado aos reatores de RDS, aumentando a conversão total em 85% em volume e HDS total para 91,8% em peso. Estima-se que o óleo não convertido resultante (UCO) tem um teor de enxofre e gravidade de API de aproximadamente 1,0% em peso e 11,9°, respectivamente. Prevê-se que o UCO deste sistema do reator satisfará as especificações de óleo combustível com baixo teor de enxofre sem qualquer adição de redutor de viscosidade adicional. Estima-se que a velocidade espacial total necessária para alcançar este nível de conversão e dessulfurização seja de cerca de 0,2 h-1.
[0048] Cinquenta e cinco (55)% em volume do piche de SDA é a seguir também convertido um sistema do reator de leito ebulido separado, contendo um reator único, operando em paralelo com a RDS e reatores de hidrocraqueamento, produzindo um resíduo de vácuo de enxofre médio que contém 2,6% em peso de enxofre. Após a adição de redutor de viscosidade, o óleo combustível resultante conterá menos do que 2% em peso de enxofre e mais do que preferivelmente menos do que 1,5% em peso de enxofre, dependendo dos componentes da mistura de óleo combustível. A velocidade especial do reator para a unidade de conversão do piche é estimada ser de cerca de 0,25 h-1, resultando em uma velocidade espacial total para a RDS mais reator de hidrocraqueamento de DAO e o reator de conversão de piche de 0,22 h .
[0049] A conversão total resultante para esta configuração é de 75% em volume, produzindo aproximadamente 12,096 BPSD de diesel, 12,332 BPSD de hidrocraqueador ou alimento de FCC, 4,056 BPSD de óleo combustível LS e 4,760 BPSD de resíduo de vácuo de enxofre médio. Os rendimentos totais e propriedades do produto para esta configuração de processamento são providos na tabela 2.
[0050] As figuras 3 e 4 ilustram duas modalidades para o IHRS e são descritas abaixo, no entanto, outras modalidades serão consideradas obviamente possíveis por aqueles versados na técnica. A figura 3 descreve uma modalidade onde o IHRS é instalado a jusante do sistema do reator de leito ebulido 42. A figura 4 ilustra uma modalidade onde o IHRS é instalado a jusante do sistema do reator de hidrocraqueamento 20.
[0051] Como mostrado na figura 3, o fluxo do efluente 44 do reator de hidroprocessamento de leito ebulido 42 pode ser resfriado em um trocador de calor (não mostrado) e alimentado em separador de HP/HT V/L 81 onde um fluxo de vapor incluindo os produtos leves e destilados em ebulição abaixo do ponto de ebulição normal de cerca de 1000°F (537,78°C) e um fluxo de líquido incluindo resíduo não convertido pode ser separado e processado separadamente em equipamento a jusante. Um fluxo de vapor 67 pode ser alimentado em um reator de hidroprocessamento de leito fixo 86 para realizar o hidrotratamento, hidrocraqueamento ou uma combinação dos mesmos. Um fluxo de efluente 68 do sistema do reator de leito fixo de IHRS 86 é alimentado em um sistema de fracionamento 147 que recupera um fluxo de efluente gasoso 48, fluxo de nafta leve hidrotratada ou hidrocraqueada 50, fluxo de nafta pesada hidrotratada ou hidrocraqueada 52, fluxo de querosene hidrotratado ou hidrocraqueado 54, fluxo de diesel hidrotratado ou hidrocraqueado 56, como descrito acima. O fluxo de líquido 63 pode ser resfriado em um trocador de calor (não mostrado) e despressurizado em um sistema de sistema de alívio de pressão (não mostrado) antes de ser alimentado em um sistema de fracionamento de vácuo 72 que recupera um fluxo de VGO leve hidrotratado ou hidrocraqueado 58, um fluxo de VGO pesado hidrotratado ou hidrocraqueado 60 e um fluxo de resíduo de vácuo não convertido 62. Em algumas modalidades, o fluxo do produto das partes inferiores da torre de vácuo, tal como hidrocarbonetos tendo um ponto de ebulição inicial de pelo menos cerca de 480°C, tal como um ponto de ebulição inicial na faixa de cerca de 480°C a cerca de 565°C, pode ser roteado para a tancagem após o resfriamento, tal como pela troca direta ou injeção direta de calor de uma porção do alimento residual de hidrocarboneto no produto das partes inferiores da torre de vácuo.
[0052] Como mostrado na figura 4, em um esquema de fluxo de IHRS alternado, o fluxo de efluente 22 do sistema do reator de leito ebulido 20 pode ser resfriado em um trocador de calor (não mostrado) e alimentado em um separador de HP/HT V/L 181 onde um fluxo de vapor incluindo os produtos leves e destilados em ebulição abaixo do ponto de ebulição normal de cerca de 1000°F (537,78°C) e um fluxo de líquido incluindo resíduo não convertido pode ser separado e processado separadamente em equipamento a jusante. Um fluxo de vapor 167 é alimentado em um reator de hidroprocessamento de leito fixo 186 para realizar o hidrotratamento, hidrocraqueamento ou uma combinação dos mesmos. Um fluxo de efluente 168 do sistema do reator de leito fixo de IHRS 166 pode ser alimentado em um sistema de fracionamento atmosférico 146 que recupera um fluxo de efluente gasoso 26, fluxo de nafta leve hidrotratado ou hidrocraqueado 28, fluxo de nafta pesado hidrotratado ou hidrocraqueado 30, fluxo de querosene hidrotratado ou hidrocraqueado 32, fluxo de diesel hidrotratado ou hidrocraqueado 34. Um fluxo de líquido 163 é resfriado em um trocador de calor (não mostrado) e despressurizado em um sistema de alívio de pressão (não mostrado) e pode ser alimentado em um sistema de fracionamento de vácuo 172 que recupera um fluxo de VGO leve hidrotratado ou hidrocraqueado 36, um fluxo de VGO pesado hidrotratado ou hidrocraqueado 38 e um fluxo de resíduo de vácuo não convertido 40. Em algumas modalidades, o fluxo do produto das partes inferiores da torre de vácuo, tal como hidrocarbonetos tendo um ponto de ebulição inicial de pelo menos cerca de 480°C, tal como um ponto de ebulição inicial na faixa de cerca de 480°C a cerca de 565°C, pode então ser roteado para a tancagem após o resfriamento, tal como pela troca direta ou injeção direta de calor de uma porção do alimento residual de hidrocarboneto no produto das partes inferiores da torre de vácuo.
[0053] Embora descritas acima com relação a dois sistemas de fracionamento separados 24, 46, as modalidades descritas acima também contemplam o fracionamento dos efluentes 22, 44 em um sistema de fracionamento comum. Por exemplo, os efluentes podem ser alimentados em um ciclo comum de resfriamento, purificação e compressão do gás antes de processamento adicional em uma torre atmosférica e uma torre de vácuo como descritas acima. O uso de um esquema de separação combinado pode prover um investimento de capital reduzido, quando desejado, mas pode resultar na produção de uma fração de óleo combustível única tendo um nível de enxofre intermediário àquele alcançado pelo processamento separado. O esquema de separação combinado também pode ser usado com o IHRS sendo instalado a jusante de ambos o sistema do reator de leito ebulido 42 e o sistema do reator de hidrocraqueamento 20 e sendo alimentado pelos efluentes combinados 22, 44.
[0054] Como descrito acima, as modalidades descritas aqui integram eficazmente SDA e RDS com hidrocraqueamento de resíduo, estendendo os limites de conversão de resíduo acima daqueles que podem ser alcançados pelo hidrocraqueamento de resíduo sozinho. Adicionalmente, as maiores conversões podem ser alcançadas usando menos volume de reator catalítico quando comparado com outros esquemas propostos para alcançar conversões similares. Como um resultado, as modalidades descritas aqui podem prover conversões comparáveis ou maiores, mas exigindo um menor investimento de capital. Adicionalmente, as modalidades descritas aqui podem ser usadas para produzir um óleo combustível tendo menos do que 1% em peso de enxofre de um alimento residual contendo alto teor de enxofre enquanto maximizando a conversão total.
[0055] Vantajosamente, a SDA inicial pode permitir que o hidrocraqueamento do piche seja operado em temperaturas e velocidades espaciais relativamente altas, sem a tendência de formar sedimentos excessivos, ao limitar a conversão. O hidrocraqueamento do DAO também pode ser realizado em temperaturas e velocidades espaciais relativamente altas, visto que o DAO pode ter um teor muito baixo de asfalteno. Como um resultado, os esquemas de processamento total descritos aqui podem ser realizados usando volumes baixos de reator enquanto ainda alcançando altas conversões. Da mesma forma, outras vantagens resultantes podem incluir: taxas reduzidas de consumo do catalisador devido à rejeição de metais no asfalto da unidade de SDA; investimento reduzido de capital; e eliminação ou redução significativa na necessidade para a injeção de óleo fluido a montante dos reatores de leito ebulido, dentre outras vantagens.
[0056] Embora a descrição inclua um número limitado de modalidades, aqueles versados na técnica, tendo benefício desta descrição, apreciarão o fato de que outras modalidades podem ser concebidas as quais não se afastam do escopo da presente descrição. Consequentemente, o escopo deve ser limitado apenas pelas reivindicações em anexo.
Claims (21)
1. Processo para melhoramento de hidrocarbonetos residuais, o processo caracterizadopor compreender: desasfaltagem por solvente de uma fração de hidrocarboneto de resíduo (10) para produzir uma fração de óleo desasfaltado (14) e uma fração de asfalto (15); alimentar a fração de asfalto (15), como produzido na desasfaltagem por solvente, para um primeiro sistema do reator de hidroconversão de leito ebulido (42); colocar em contato a fração de asfalto (15) e hidrogênio (21) produzida com um primeiro catalisador de hidroconversão no primeiro sistema do reator de hidroconversão de leito ebulido (42); recuperar um efluente (44) do primeiro sistema do reator de hidroconversão de leito ebulido (42); fracionar o efluente (44) do primeiro sistema do reator de hidroconversão de leito ebulido (42) para recuperar uma ou mais frações de hidrocarboneto (48, 50, 52, 56, 58, 60, 62); colocar em contato a fração de óleo desasfaltado (14) e hidrogênio (23) com um segundo catalisador de hidroconversão em uma unidade de hidrodessulfuração de resíduo de leito fixo (16); recuperar um efluente (18) da unidade de hidrodessulfuração de resíduos de leito fixo (16); colocar em contato o efluente (18) da unidade de hidrodessulfurização de resíduos de leito fixo (16) ou uma porção dele com um terceiro catalisador de hidroconversão em um segundo sistema do reator de hidrocraqueamento de leito ebulido (20).
2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopor compreender ainda misturar a fração de asfalto (15) com um diluente (17) para formar uma fração de asfalto diluída (19) antes do contato.
3. Processo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizadopelo fato de que o diluente (17) compreende extratos de gasóleos de vácuo direto.
4. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopor compreender ainda: fracionar o efluente (22) do segundo sistema do reator de hidrocraqueamento de leito ebulido (20) para recuperar uma ou mais frações de hidrocarbonetos.
5. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que a fração de óleo desasfaltado (14) tem um teor de metal de 80 a 150 pppm e um teor de Resíduo de Carbono de Conradson (CCR) de 10% em peso a 15% em peso.
6. Processo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizadopelo fato de que o efluente do primeiro sistema do reator de hidroconversão de leito ebulido (44) e o sistema do reator de hidrocraqueamento (20) são fracionados em um sistema de fracionamento comum.
7. Processo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizadopelo fato de que as uma ou mais frações de hidrocarboneto (48, 50, 52, 56, 58, 60, 62, 26, 28, 30, 32, 36, 38, 40) produzidas no fracionamento de efluentes (22, 44) de um ou ambos os primeiros sistemas do reator de hidroconversão de leito ebulido (42) e o segundo sistema do reator de hidrocraqueamento de leito ebulido (20) inclui uma fração de hidrocarboneto residual em vácuo (40, 62).
8. Processo, de acordo com a reivindicação 7, caracterizadopor compreender ainda reciclar a fração de hidrocarboneto residual em vácuo (40, 62) em pelo menos um dentre a desasfaltagem por solvente, o primeiro sistema do reator de hidroconversão de leito ebulido (42) e o segundo sistema do reator de hidrocraqueamento de leito ebulido (20).
9. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que a fração de hidrocarboneto de resíduo compreende pelo menos um dentre resíduos de petróleo em vácuo ou atmosféricos, óleos desasfaltados, piche desasfaltador, torre atmosférica hidrocraqueada ou partes inferiores da torre de vácuo, gasóleos de vácuo direto, gasóleos de vácuo hidrocraqueados, óleos fluidos craqueados cataliticamente por fluido (FCC), gasóleos de vácuo de um processo de leito ebulido, óleos derivados de xisto, óleos derivados de carvão, óleos brutos bioderivados, areias betuminosas, tall oils, óleos negros.
10. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o contato no primeiro sistema do reator de hidroconversão de leito ebulido (42) resulta em uma conversão de hidrocarboneto na faixa de 40% em peso a 75% em peso, a remoção de enxofre está na faixa de 40% em peso a 80% em peso, a remoção de metais está na faixa de 60% em peso a 85% em peso e a remoção de Resíduo de Carbono de Conradson (CCR) está na faixa de 30% em peso a 65% em peso.
11. Processo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizadopelo fato de que uma conversão total da fração de óleo desasfaltado através de ambos a unidade de dessulfurização de resíduo de leito fixo e o sistema do reator de hidrocraqueamento está na faixa de 75% em peso a 95% em peso.
12. Processo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizadopelo fato de que um óleo combustível produzido por meio do fracionamento do segundo efluente do sistema do reator de hidrocraqueamento de leito fixo ebulido (20) tem um teor de enxofre de 1% em peso ou menos.
13. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que um óleo combustível produzido por meio do fracionamento do primeiro efluente do sistema do reator de leito ebulido (42) tem um teor de enxofre de 2% em peso ou menos.
14. Processo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizadopelo fato de que uma conversão total da fração de hidrocarboneto de resíduo está na faixa de 60% em peso a 95% em peso.
15. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que um solvente usado na unidade de desasfaltagem por solvente (12) é um hidrocarboneto leve contendo de 3 a 7 átomos de carbono.
16. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopor compreender ainda o contato do efluente (44) do primeiro reator de hidroconversão de leito ebulido (42) com um segundo catalisador de hidroconversão antes do fracionamento do efluente do primeiro sistema do reator de hidroconversão de leito ebulido.
17. Processo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizadopor compreender ainda o contato do efluente do segundo sistema do reator de hidrocraqueamento de leito ebulido (20) com um segundo catalisador de hidroconversão antes do fracionamento do efluente do segundo sistema do reator de hidrocraqueamento de leito ebulido.
18. Processo para melhoramento de hidrocarbonetos residuais, o processo caracterizadopor compreender: desasfaltagem por solvente uma fração de hidrocarboneto de resíduo (10) para produzir uma fração de óleo desasfaltado (14) e uma fração de asfalto (15); colocar em contato a fração de asfalto (15) e hidrogênio (21) com um primeiro catalisador de hidroconversão em um primeiro sistema do reator de hidroconversão de leito ebulido (42); recuperar um efluente (44) do primeiro sistema do reator de hidroconversão de leito ebulido (42); fracionar o efluente (44) do primeiro sistema do reator de hidroconversão de leito ebulido (42) para recuperar uma ou mais frações de hidrocarboneto (48, 50, 52, 56, 58, 60, 62); colocar em contato a fração de óleo desasfaltado (14) e hidrogênio (23) com um segundo catalisador de hidroconversão em uma unidade de hidrodessulfurização de resíduo de leito fixo (16); recuperar um efluente (18) da unidade de hidrodessulfurização de resíduo de leito fixo (16); colocar em contato o efluente (18) da unidade de hidrodessulfurização de resíduo de leito fixo com um terceiro catalisador de hidroconversão em um segundo sistema do reator de hidrocraqueamento de leito ebulido (20) compreendendo um ou mais reatores de hidrocraqueamento de leito ebulido; recuperar um efluente (22) do segundo sistema do reator de hidrocraqueamento de leito ebulido (20); e fracionar o efluente (22) do segundo sistema do reator de hidrocraqueamento de leito ebulido (20) para recuperar uma ou mais frações de hidrocarboneto (26, 28, 30, 32, 36, 38, 40).
19. Processo para melhoramento de hidrocarbonetos residuais, o processo caracterizadopor compreender: desasfaltagem por solvente de uma fração de hidrocarboneto residual (10) para produzir uma fração de óleo desasfaltado (14) e uma fração de asfalto (15); colocar em contato a fração de asfalto (15) e hidrogênio (21) com um primeiro catalisador de hidroconversão em um primeiro sistema do reator de hidroconversão de leito ebulido (42); recuperar um efluente (44) do primeiro sistema do reator de hidroconversão de leito ebulido (42); fracionar o efluente (44) do primeiro sistema do reator de hidroconversão de leito ebulido (42) para recuperar uma ou mais frações de hidrocarboneto (48, 50, 52, 56, 58, 60, 62); colocar em contato a fração de óleo desasfaltado (14) e hidrogênio (23) com um segundo catalisador de hidroconversão em uma unidade de hidrodessulfurização de resíduo de leito fixo (16); recuperar um efluente (18) da unidade de hidrodessulfurização de resíduo de leito fixo (16); fracionar o efluente (18) da unidade de dessulfurização de resíduo de leito fixo (16) para recuperar uma ou mais frações de hidrocarboneto (26, 28, 30, 32, 36, 38, 40) incluindo uma fração de hidrocarboneto residual em vácuo (40); colocar em contato a fração de hidrocarboneto residual em vácuo (40) com um terceiro catalisador de hidroconversão em um segundo sistema do reator de hidrocraqueamento de leito ebulido compreendendo um ou mais reatores de hidrocraqueamento de leito ebulido; recuperar um efluente do segundo sistema do reator de hidrocraqueamento de leito ebulido; e fracionar o efluente do segundo sistema do reator de hidrocraqueamento para recuperar uma ou mais frações de hidrocarboneto.
20. Processo para melhoramento de hidrocarbonetos residuais, o processo caracterizadopor compreender: desasfaltagem por solvente de uma fração de hidrocarboneto residual (10) para produzir uma fração de óleo desasfaltado (14) e uma fração de asfalto (15); colocar em contato a fração de asfalto (15) e hidrogênio (21) com um primeiro catalisador de hidroconversão em um primeiro sistema do reator de hidroconversão de leito ebulido (42); recuperar um efluente (44) do primeiro sistema do reator de hidroconversão de leito ebulido (42); colocar em contato o efluente (44) do primeiro reator de hidroconversão de leito ebulido (42) com um segundo catalisador de hidroconversão antes do fracionamento do efluente do primeiro sistema do reator de hidroconversão de leito ebulido para recuperar uma ou mais frações de hidrocarboneto (48, 50, 52, 56, 58, 60, 62); colocar em contato a fração de óleo desasfaltado (14) e hidrogênio (23) com um terceiro catalisador de hidroconversão em uma unidade de hidrodessulfurização de resíduo de leito ebulido (16); recuperar um efluente (18) da unidade de hidrodessulfurização de resíduo de leito ebulido (16); colocar em contato o efluente (18) da unidade de hidrodessulfurização de resíduo de leito ebulido com um quarto catalisador de hidroconversão em um segundo sistema do reator de hidrocraqueamento de leito ebulido compreendendo um ou mais reatores de hidrocraqueamento de leito ebulido; recuperar um efluente do segundo sistema do reator de hidrocraqueamento de leito ebulido; e fracionar o efluente do segundo sistema do reator de hidrocraqueamento de leito ebulido para recuperar uma ou mais frações de hidrocarboneto.
21. Processo para melhoramento de hidrocarbonetos residuais, o processo caracterizadopor compreender: desasfaltagem por solvente de uma fração de hidrocarboneto residual (10) para produzir uma fração de óleo desasfaltado (14) e uma fração de asfalto (15); colocar em contato a fração de asfalto (15) e hidrogênio (21) com um primeiro catalisador de hidroconversão em um primeiro sistema do reator de hidroconversão de leito ebulido (42); recuperar um efluente (44) do primeiro sistema do reator de hidroconversão de leito ebulido (42); fracionar o efluente (44) do primeiro sistema do reator de hidroconversão de leito ebulido (42) para recuperar uma ou mais frações de hidrocarboneto (48, 50, 52, 56, 58, 60, 62); colocar em contato a fração de óleo desasfaltado (14) e hidrogênio (23) com um segundo catalisador de hidroconversão em uma unidade de hidrodessulfurização de resíduo de leito fixo (16); recuperar um efluente (18) da unidade de hidrodessulfurização de resíduo de leito fixo (16); colocar em contato o efluente (18) da unidade de hidrodessulfurização de resíduo de leito fixo (16) ou uma porção dos mesmos com um terceiro catalisador de hidroconversão em um segundo sistema do reator de hidrocraqueamento de leito ebulido (20) compreendo um ou mais reatores de hidrocraqueamento de leito ebulido; recuperar um efluente (22) do segundo sistema do reator de hidrocraqueamento de leito ebulido (20); e colocar em contato o efluente (22) do segundo sistema do reator de hidrocraqueamento de leito ebulido (20) com um quarto catalisador de hidroconversão antes do fracionamento do efluente do sistema do reator de hidrocraqueamento para recuperar uma ou mais frações de hidrocarboneto (26, 28, 30, 32, 36, 38, 40).
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