BRPI0803072A2 - methods for producing higher value products from sulfur-containing petroleum - Google Patents

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BRPI0803072A2
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Rashid M Khan
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Saudi Arabian Oil Co
Aramco Services Co
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  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

descrito um processo para melhorar a qualidade, ou refinar, petróleo de hidrocarbonetos pesados contendo elevado teor de enxofre para um óleo mais leve possuindo uma concentração de enxofre mais baixa e sendo, portanto, um produto de maior valor. O processo inclui a reação do petróleo de hidrocarbonetos pesados com alto teor de enxofre na presença de um catalisador e hidrogênio a baixa pressão para a produção de uma corrente de produto de reação a partir da qual é recuperado o óleo leve. Parte do produto de reação é separada e submetida a uma melhoria de qualidade adicional para a produção de um produto de óleo de baixo teor de enxofre para aplicação como combustíveis destilados. O processo de melhoria de qualidade também produz um óleo residual adequado para a produção de olefinas, fibras de carbono, ou asfalto. Os catalisadores utilizados nos processos da invenção podem incluir um composto contendo um metal de transição, sendo o metal selecionado a partir dos grupos V, VI e VIII da Tabela Periódica dos Elementos, e misturas de tais metais.  A process for improving the quality, or refining, of high sulfur-containing heavy hydrocarbon oil to a lighter oil having a lower sulfur concentration and thus being a higher value product is described. The process includes reacting the high sulfur heavy hydrocarbon oil in the presence of a catalyst and low pressure hydrogen to produce a reaction product stream from which the light oil is recovered. Part of the reaction product is separated and subjected to further quality improvement for the production of a low sulfur oil product for application as distilled fuels. The quality improvement process also produces a waste oil suitable for the production of olefins, carbon fibers, or asphalt. Catalysts used in the processes of the invention may include a transition metal-containing compound, the metal being selected from the V, VI and VIII groups of the Periodic Table of the Elements, and mixtures of such metals.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção:MÉTODOS PARA A PRODUÇÃO DE PRODUTOS DE MAIOR VALOR A PARTIRDE PETRÓLEO CONTENDO ENXOFRE.Patent Descriptive Report: METHODS FOR PRODUCING HIGHEST VALUE PRODUCTS FROM SULFUR OIL.

Pedido CorrelacionadoCorrelated Order

O presente pedido de patente reivindica aprioridade do Pedido Provisório de Patente U.S. N- de Série60/679 903, depositado em 11 de maio de 2005.The present patent application claims priority of U.S. Provisional Patent Application Serial No. 60 / 679,903, filed May 11, 2005.

Embasamento da InvençãoBackground of the Invention

1. Campo da Invenção.1. Field of the Invention.

A presente invenção está de um modo geralrelacionada ao processamento de petróleos de alta densidadecom alto teor de enxofre ou hidrocarbonetos pesados. Maisespecificamente, a presente invenção diz respeito a umprocesso aperfeiçoado para melhorar a qualidade de umamatéria prima de petróleo com hidrocarbonetos pesados paraum óleo que é menos denso ou mais leve e contém teor deenxofre mais baixo do que a matéria prima de petróleo comhidrocarbonetos pesados original, produzindo tambémmateriais de maior valor agregado, tais como olefinas earomáticos.The present invention is generally related to the processing of high density oils with high sulfur content or heavy hydrocarbons. More specifically, the present invention relates to an improved process for improving the quality of a heavy hydrocarbon petroleum feedstock to an oil that is less dense or lighter and containing lower sulfur content than the original heavy hydrocarbon feedstock, also producing materials. higher added value, such as ear aromatic olefins.

2. Descrição da Técnica Correlacionada.2. Description of the Correlated Technique.

A invenção está de um modo geral relacionada a umprocesso para o tratamento de um petróleo comhidrocarbonetos pesados, também aqui denominado como "óleocru". Mais particularmente, o processo aqui descrito estádirecionado à melhoria de qualidade ou "upgrade" de umamatéria prima de petróleo com hidrocarbonetos pesados porum hidrotratamento auxiliado por um catalisador de hidro-processamento. Apesar de o termo hidrocraqueamento seramiúde aplicado a tais tipos de processo, o termohidroconversão (ou hidro-processamento, ou hidrotratamento)será aqui utilizado para evitar confusão com ohidrocraqueamento convencional de diesel.Os petróleos pesador são compostos quimicamentepor uma gama muito ampla de moléculas muito diferentes emtermos de peso molecular (MW) e propriedades químicas.Ademais, petróleos pesados provenientes de diferentesformações e locais do mundo possuem característicasdiferentes. Dado o grande número de característicasvariáveis dos petróleos pesados em torno do mundo, édifícil se definir os petróleos pesados simplesmente emtermos dos componentes moleculares individuais. Em lugardisto, vários procedimentos de separação são usados paraseparar a alimentação em várias frações menores que podemser identificadas de forma mais consistente. Uma de taistécnicas envolve a separação em classes de solubilidade,usando-se solventes com polaridade variável e separaçãoadicional usando-se cromatografia em coluna. Tais fraçõespodem ser adicionalmente caracterizadas em termos de umaestrutura média por ressonância magnética nuclear (NMR) ououtra técnica analítica conhecida pelos técnicos na área.The invention is generally related to a process for treating a heavy hydrocarbon oil, also referred to herein as "oleocru". More particularly, the process described herein is directed towards improving the quality or upgrading of a heavy hydrocarbon petroleum feedstock by hydrotreating aided by a hydro-processing catalyst. Although the term hydrocracking will often be applied to such types of processes, the term hydroconversion (or hydro-processing, or hydrotreating) will be used herein to avoid confusion with conventional diesel hydrocracking. Weighing oils are chemically composed of a very wide range of very different molecules. terms of molecular weight (MW) and chemical properties. In addition, heavy oils from different formations and locations around the world have different characteristics. Given the large number of variable characteristics of heavy oils around the world, it is difficult to define heavy oils simply by having individual molecular components. In several places, various separation procedures are used to separate feed into several smaller fractions that can be more consistently identified. One technique involves separation into solubility classes using solvents of varying polarity and additional separation using column chromatography. Such fractions may be further characterized in terms of an average nuclear magnetic resonance (NMR) structure or other analytical technique known to those skilled in the art.

Apesar do fato de que os petróleos pesados variamamplamente em termos de suas composições e propriedadesfísicas e químicas, eles são tipicamente caracterizados porapresentarem uma viscosidade relativamente elevada, umponto de ebulição elevado, alto grau Conradson de resíduode carbono, baixa densidade API (de um modo geral abaixo de25) e altas concentrações de enxofre, nitrogênio eimpurezas metálicas. Além disso, a razão de hidrogênio paracarbono dos óleos crus pesados é mais baixa que odesejável. Ademais, muito do petróleo em todo o mundocontém também uma concentração relativamente elevada deenxofre. Tal como é aqui utilizado, o termo petróleo ouóleo cru, ou óleo cru pesado, deve ser considerado comoincluindo petróleos com hidrocarbonetos pesados, areiasalcatroadas, betumem e óleos residuais, isto é, de fundo decoluna ou óleos de fundo de vácuo.De um modo geral, os óleos crus consistem deparafinas, cicloparafinas (naftenos) e aromáticos comvários tamanhos de anel e graus de substituição de cadeiasalifáticas, polaridades e teor de heterociclos contendoenxofre e nitrogênio. Os pesos moleculares dos óleos cruspesados vão até vários milhares de daltons e os pontos deebulição chegam a 700 °C ou mais. Acredita-se que a maioriados óleos crus sejam sistemas coloidais com micelas decomponentes polares de alto mw (asfaltenos) estabilizadospor componentes de polaridade intermediária (resinas). Oscomponentes de asfaltenos contêm a maioria dos metais (V,Ni e Fe) complexados por ligantes de N e S polidentados,tais como as porfirinas.Despite the fact that heavy oils vary widely in terms of their physical and chemical compositions and properties, they are typically characterized by their relatively high viscosity, high boiling point, high Conradson carbon residue, low API density (generally below). 25) and high concentrations of sulfur, nitrogen and metallic impurities. In addition, the carbon-to-carbon ratio of heavy crude oils is lower than desirable. In addition, much of the world's oil also contains a relatively high concentration of sulfur. As used herein, the term crude oil or heavy crude oil should be considered to include oils with heavy hydrocarbons, tarred sands, bitumen and waste oils, that is, column bottom or vacuum bottom oils. , crude oils consist of paraffins, cycloparaffins (naphthenes) and aromatics with various ring sizes and degrees of aliphatic chain substitution, polarities and nitrogen and sulfur containing heterocycles content. Molecular weights of crude oils range from several thousand daltons and boiling points to 700 ° C or more. Most crude oils are believed to be colloidal systems with high mw polar decomposing micelles (asphaltenes) stabilized by intermediate polarity components (resins). Asphaltenes components contain most metals (V, Ni and Fe) complexed by polyidentated N and S binders such as porphyrins.

Nas últimas duas décadas, consideraçõesambientais e econômicas demandaram o desenvolvimento deprocessos para remoção de hetero átomos, tais como, porexemplo, enxofre, nitrogênio, oxigênio e impurezasmetálicas, das matérias primas de petróleos dehidrocarbonetos pesados, e para converter as matériasprimas de petróleos de hidrocarbonetos pesados para reduzirseus pontos de ebulição. Tais processos de um modo geralsubmetem os óleos crus com hidrocarbonetos pesados, ou suasfrações, a craqueamento térmico ou hidrocraqueamento paraconverter as frações que possuem pontos de ebulição maiselevados a frações possuindo pontos de ebulição maisbaixos, opcionalmente seguidos por hidrotratamento pararemoção dos hetero átomos.Over the past two decades, environmental and economic considerations have necessitated the development of processes for the removal of hetero atoms, such as sulfur, nitrogen, oxygen and metal impurities, from heavy hydrocarbon oil feedstocks, and to convert heavy hydrocarbon oil feedstocks to reduce your boiling points. Such processes generally undergo crude oils with heavy hydrocarbons, or fractions thereof, thermal cracking or hydrocracking to convert fractions having higher boiling points to fractions having lower boiling points, optionally followed by hydrotreating to hetero-atom removal.

As características principais de todos osprocessos de hidroconversão são similares. A matéria primade óleo cru pesado é pré-aquecida, misturada com hidrogêniosob pressão e passada a um reator mantido na temperatura dereação. Algumas vezes, parte ou a totalidade do hidrogênioé adicionada diretamente ao reator. O tempo de residênciado liquido no reator pode variar tipicamente de 1 a 10horas.Os produtos hidro-processados a seguir passam auma série de um ou mais separadores de vapor / liquido.Tipicamente, um separador a quente de alta pressão remove oliquido pesado, contendo piche, e o vapor passa a umseparador a frio de alta pressão para separar gases doproduto destilado. Separadores intermediários podem serempregados para reduzir a temperatura e a pressão emestágios. Em alguns processos, é usada uma unidade dehidrogenação em fase vapor para tratar adicionalmente ovapor antes de passa-lo ao separador a frio. 0 gásproveniente do separador a frio é a seguir enviado para umlavador ou "scrubber", ou unidade PSA para remoção de H2S eNH3 e hidrocarbonetos leves (os quais são usados como gáscombustível) e o hidrogênio gasoso é então recirculado parao reator. Hidrogênio fresco, usualmente produzido porreforma por vapor de metano, é adicionado para repor ohidrogênio consumido.The main features of all hydroconversion processes are similar. The heavy crude oil raw material is preheated, mixed with hydrogen under pressure and passed to a reactor kept at the temperature of the oil. Sometimes some or all of the hydrogen is added directly to the reactor. The liquid residence time in the reactor can typically range from 1 to 10 hours. The following hydrotreated products pass to a series of one or more vapor / liquid separators. Typically, a high pressure hot separator removes heavy tar-containing liquid. , and the steam passes to a high pressure cold separator to separate gases from the distilled product. Intermediate separators can be used to reduce temperature and pressure at stages. In some processes, a vapor phase hydrogenation unit is used to further treat the vapor before passing it to the cold separator. The gas from the cold separator is then sent to a scrubber or scrubber or PSA unit for removal of H2S and NH3 and light hydrocarbons (which are used as fuel gas) and the hydrogen gas is then recirculated to the reactor. Fresh hydrogen, usually produced by methane vapor reforming, is added to replace the consumed hydrogen.

As tecnologias para melhoria / upgrading depetróleos pesados, incluindo betumem e óleos residuais,para produção de óleos e hidrocarbonetos mais leves e úteispodem ser divididas de um modo geral em dois tipos deprocessos: processos de rejeição de carbono e processos deadição de hidrogênio. Tais processos empregam altastemperaturas (usualmente acima de 400 °C) para "craquear"as cadeias longas ou ramificações dos hidrocarbonetos quecompõem o petróleo de hidrocarbonetos pesados. No processode rejeição de. carbono, o petróleo de hidrocarbonetospesados é convertido a óleos mais leves e coque. Em algunsprocessos de rejeição de carbono, o coque é usado em outrolocal da refinaria para prover calor ou combustível paraoutros processos.Technologies for upgrading / upgrading heavy oils, including bitumen and waste oils, to produce lighter and more useful oils and hydrocarbons can be broadly divided into two types of processes: carbon rejection processes and hydrogen deadening processes. Such processes employ high temperatures (usually above 400 ° C) to "crack" the long chains or branches of the hydrocarbons that make up the heavy hydrocarbon oil. No rejection process of. carbon, heavy hydrocarbon oil is converted to lighter oils and coke. In some carbon rejection processes, coke is used elsewhere in the refinery to provide heat or fuel for other processes.

Os processos de adição de hidrogênio envolvem areação dos petróleos pesados com uma fonte externa dehidrogênio, resultando em um aumento geral da razão dehidrogênio para carbono. Um beneficio dos processos deadição de hidrogênio em comparação aos processos derejeição de carbono é o de que, no processo de adição dehidrogênio, a formação de coque é impedida pela adição dehidrogênio a alta pressão. Os exemplos de processos deadição de hidrogênio incluem: hidroconversão catalitica(hidrocraqueamento) usando catalisadores HDS ativos,hidroconversão catalitica em leito fixo, hidroconversão emleito catalitico em ebulição, hidroconversão(hidrocraqueamento) térmica em suspensão, hidroviscoquebrae hidropirólise.Hydrogen addition processes involve sandblasting heavy oils with an external hydrogen source, resulting in a general increase in the hydrogen to carbon ratio. One benefit of hydrogen-killing processes over carbon-burning processes is that in the hydrogen addition process, coke formation is prevented by the addition of high pressure hydrogen. Examples of hydrogen killing processes include: catalytic hydroconversion (hydrocracking) using active HDS catalysts, fixed bed catalytic hydroconversion, boiling catalytic bed hydroconversion, thermal suspension hydroconversion (hydrocracking), hydroviscoquebrae and hydropyrolysis.

A meta principal da melhoria ou upgrading depetróleos pesados consiste em reduzir o peso molecular demoléculas maiores para produzir componentes com pontos deebulição e razões de hidrogênio para carbono adequados paracombustíveis líquidos. Concomitantemente, devem serremovidos contaminantes tais como enxofre, nitrogênio, e osmetais devem ser removidos e os aromáticos saturados. De ummodo geral, estas diferentes "etapas" de melhoria demandamdiferentes processos e condições de processamento para seobter as propriedades desejadas. Como exemplo, ahidrogenação dos aromáticos é melhor efetuada emtemperaturas moderadas, com catalisadores metálicos, naausência de compostos de enxofre e nitrogênio, enquanto aremoção de enxofre e nitrogênio usa catalisadores HDSbaseados em sulfetos metálicos que necessitam enxofre eoperam em temperaturas mais elevadas. Portanto, o processocomo um todo envolve de um modo geral várias etapas paraseparação do óleo cru pesado em componentes quimicamentediferentes e tratamento dos mesmos pelo processo maisadequado para cada etapa. No entanto, restrições econômicasimpedem o uso de tal estratégia. Portanto, a únicaseparação normalmente efetuada é a destilação para remoçãodas frações mais leves, ou retirada de asfaltos porsolventes para eliminação dos asfaltenos. Pelas razões aquidescritas, acredita-se que a presente invenção supere taisrestrições econômicas.The primary goal of upgrading or upgrading heavy oils is to reduce the molecular weight of larger molecules to produce components with boiling points and adequate hydrogen to carbon ratios for liquid fuels. Concomitantly, contaminants such as sulfur, nitrogen, and metals should be removed and aromatics saturated. Generally speaking, these different "steps" of improvement require different processes and processing conditions to achieve the desired properties. As an example, hydrogenation of aromatics is best performed at moderate temperatures, with metal catalysts, in the absence of sulfur and nitrogen compounds, while sulfur and nitrogen removal uses sulfur-based metal sulfide-based HDS catalysts and operate at higher temperatures. Therefore, the process as a whole generally involves several steps for separating heavy crude oil into chemically different components and treating them by the most suitable process for each step. However, economic constraints prevent the use of such a strategy. Therefore, the only separation usually made is distillation for removal of lighter fractions, or removal of solvents asphalts to remove asphaltenes. For the reasons set forth herein, it is believed that the present invention overcomes such economic restrictions.

0 upgrade de óleos pesados e óleos residuaisresulta na formação de reações em cadeia de radicaislivres. Os radicais livres são intermediários altamentereativos que possuem um elétron sem par. Os radicais livresde alquilas terciárias são mais estáveis do que radicaislivres de alquilas secundárias e os radicais livres dealquilas secundárias são mais estáveis do que radicaislivres de alquilas primárias. Dessa forma, o radical t-butila (um radical terciário) é energicamente maisfavorecido do que o radical etila. Um exemplo de uma reaçãode radicais livres é como se segue:Upgrading heavy oils and waste oils results in the formation of free radical chain reactions. Free radicals are highly reactive intermediates that have a unique electron. Tertiary alkyl free radicals are more stable than secondary alkyl free radicals and secondary alkyl free radicals are more stable than primary alkyl free radicals. Thus the t-butyl radical (a tertiary radical) is energetically more favored than the ethyl radical. An example of a free radical reaction is as follows:

1. Iniciação:1. Initiation:

M kl-> 2R (radical alquila menor) (1)M kl-> 2R (minor alkyl radical) (1)

M = molécula mãeM = mother molecule

2. Propagação:2. Propagation:

R + M k2-> RH + M (reação em cadeia) (2)R + M k2-> RH + M (chain reaction) (2)

M k3-> R + Olefinas (reação de separação em P) (3)M k3-> R + Olefins (P separation reaction) (3)

3. Término:3. Termination:

R + R k4-> ProdutosAs reações de radicais livres são influenciadaspela pressão no reator e, em particular, pela pressão dehidrogênio. Conseqüentemente, a pressão de hidrogênio éimportante para sistemas de hidro-processamento. Empressões elevadas, isto é, acima de 7 MPa, as reaçõesseguidas sob baixa pressão em geral não têm prosseguimento.Sob pressão elevada de hidrogênio, as reações de adição dehidrogênio se tornam mais favoráveis. Além disso, asreações de separação em P são menos significativas sóbpressão elevada. Portanto, em pressões elevadas, em lugarde craqueamento em múltiplos estágios através de formaçãode olefinas, os radicais livres são estabilizados em umaúnica etapa sem a formação de olefinas. Na faixaintermediária de pressão de 3 a 7 MPa é possível ummecanismo complexo de duas etapas. Em pressões mais baixas,as reações de craqueamento formam olefinas que podem serusadas como matérias primas para craqueamento catalitico defluidos.R + R k4-> ProductsFree radical reactions are influenced by reactor pressure and, in particular, by hydrogen pressure. Consequently, hydrogen pressure is important for hydro-processing systems. High pressures, ie above 7 MPa, reactions under low pressure generally have no continuation. Under high hydrogen pressure, hydrogen addition reactions become more favorable. In addition, P separation reactions are less significant at high pressure. Therefore, at elevated pressures, rather than multistage cracking through olefin formation, free radicals are stabilized in a single step without olefin formation. In the intermediate pressure range of 3 to 7 MPa a complex two-step mechanism is possible. At lower pressures, cracking reactions form olefins that can be used as raw materials for fluid catalytic cracking.

Os tióis, sulfetos alifáticos (tio éteres) edisulfetos são muito reativos sob condições térmicas epodem constituir até 50 % do enxofre total em váriosbetumes e asfaltos de petróleos pesados. As reaçõestérmicas de tais tipos de enxofre são favoráveis pois asligações carbono - enxofre são mais fracas que outrasligações carbono - carbono. Como exemplo,Thiols, aliphatic sulfides (thio ethers) and disulfides are very reactive under thermal conditions and can constitute up to 50% of the total sulfur in various oils and asphalts of heavy oils. The thermal reactions of such types of sulfur are favorable because carbon - sulfur bonds are weaker than other carbon - carbon bonds. For example,

R-S-R' + 2 H2 ^ H2S + RH + R'HR-S-R '+ 2 H 2 H 2 S + RH + R'H

Quando ocorre craqueamento térmico na presença dehidrogênio e um catalisador as vias de reação mudam deforma significativa. Apesar de o craqueamento térmico aindaocorrer, ocorrem também hidrogenação e hidrogenólise emparalelo, desse modo mudando a natureza química dasmoléculas que estão sendo craqueadas. O enxofre e onitrogênio são retirados dos heterociclos produzindo H2S eNH3 e a formação de ligações carbono - hidrogênio. Ascadeias alifáticas resultantes podem a seguir sercraqueadas para a produção de hidrocarbonetos leves, taiscomo metano, etano, etc.When thermal cracking occurs in the presence of hydrogen and a catalyst the reaction pathways change significantly. Although thermal cracking still occurs, hydrogenation and parallel hydrogenolysis also occur, thereby changing the chemical nature of the molecules being cracked. Sulfur and onitrogen are removed from heterocycles producing H2S and NH3 and the formation of carbon - hydrogen bonds. Resulting aliphatic rises can then be broken down for the production of light hydrocarbons such as methane, ethane, etc.

O hidrogênio também pode capear radicais eterminar reações de polimerização, desse modo reduzindo oueliminando a formação de coque. Portanto, foi constatadoque a pressão parcial e a pureza do hidrogênio sãosignificativas. Como é aqui descrito, é necessária amanutenção de elevada pressão de hidrogênio na unidade dehidro-processamento. No entanto, o que é também importanteé a pressão parcial do hidrogênio. Assim sendo, é desejávelreduzir a concentração de impurezas (gases dehidrocarbonetos leves) para manter uma elevada pressãoparcial de hidrogênio na unidade de hidrotratamento.Os catalisadores normalmente empregados nohidrotratamento são a base de sulfetos metálicos e aceleramem muito as reações de hidrodesulfurização levando aprodutos de enxofre inferiores. Apesar de se acreditar queo catalisador não catalisa diretamente o craqueamento emgrau significativo, e de ser conhecido que os catalisadoressão facilmente envenenados pelos metais normalmentepresentes nos óleos crus pesados, os catalisadores podemainda ser projetados para acelerar a reação decraqueamento. Além disso, apesar de os sulfetos metálicoscatalisarem a hidrogenação de aromáticos, uma vez que talreação é reversível e altamente exotérmica, as temperaturasnormalmente empregadas para se obter elevada conversão damatéria prima são elevadas, por exemplo de aproximadamente450 °C ou mais, tendendo portanto a favorecer a reaçãoinversa (desidrogenação dos aromáticos).Hydrogen can also capear radicals and terminate polymerization reactions, thereby reducing or eliminating coke formation. Therefore, it was found that partial pressure and hydrogen purity are significant. As described herein, high hydrogen pressure maintenance is required in the hydro-processing unit. However, what is also important is the partial pressure of hydrogen. Therefore, it is desirable to reduce the concentration of impurities (light hydrocarbon gases) to maintain a high hydrogen partial pressure in the hydrotreating unit. The catalysts commonly used in hydrotreating are metal sulfide based and greatly accelerate hydrodesulphurization reactions leading to lower sulfur products. Although it is believed that the catalyst does not directly catalyze significant cracking, and it is known that catalysts are easily poisoned by the metals normally present in heavy crude oils, catalysts may still be designed to accelerate the decaying reaction. In addition, although metal sulfides catalyze the hydrogenation of aromatics, since such reaction is reversible and highly exothermic, the temperatures normally employed to achieve high conversion of raw material are high, for example at approximately 450 ° C or more, and thus tend to favor reverse reaction (dehydrogenation of aromatics).

A menos que sejam operados em elevada pressão dehidrogênio e baixo LHSV (de modo a reduzir a temperatura eainda permitir conversões elevadas) , a maioria dosprocessos de upgrading só podem obter niveis de baixos amoderados de saturação aromática. Isto leva a rendimentosde gases de hidrocarbonetos de Ci a C5 que podem chegar a10 % em peso da alimentação. Um dos benefícios da presenteinvenção consiste da obtenção de maior valor a partir detais gases de hidrocarbonetos. Dado que cada mol de gásconsome aproximadamente um mol de hidrogênio, o consumototal de hidrogênio pode chegar a 3 % em peso daalimentação (aproximadamente 2000 scf/bbl) em um processosob pressão relativamente elevada.Unless they are operated at high hydrogen pressure and low LHSV (to reduce temperature and still allow for high conversions), most upgrading processes can only achieve low aromatic saturation levels. This leads to yields of C1 to C5 hydrocarbon gases which can reach up to 10% by weight of the feed. One of the benefits of the present invention is that more value is obtained from such hydrocarbon gases. Since each mole of gas consumes approximately one mole of hydrogen, total hydrogen consumption can reach 3% by weight of feed (approximately 2000 scf / bbl) in a relatively high pressure process.

Todos os métodos acima envolvem o contato deóleos crus pesados com hidrogênio em uma pressão acima deaproximadamente 70,31 kg/cm2 (1000 psi) e temperaturas deaté 470 °C. A matéria prima de óleo cru pesado étermicamente craqueada e hidrogenada para a produção deprodutos com maior razão de hidrogênio para carbono, teoresde enxofre e nitrogênio reduzidos e pontos de ebuliçãoadequados para refino a vários combustíveis líquidos. De ummodo geral, os processos podem ser divididos entre aquelesque empregam catalisadores HDS de alta atividade, baseadosem metais tais como cobalto, molibdênio e niquel, queproduzem produtos com baixo teor de enxofre, e aqueles queusam aditivos menos ativos cataliticamente ou concentraçõesmuito baixas de um catalisador mais ativo projetado parainibir a formação de coque e a desmetalização, o que produzprodutos com maior teor de enxofre que demandamhidrotratamento mais extenso. São também úteis promotorescataliticos tais como fósforo, silica, metais alcalinos ealcalino terrosos.All of the above methods involve contacting heavy crude oils with hydrogen at a pressure above about 70.31 kg / cm2 (1000 psi) and temperatures up to 470 ° C. Thermally cracked and hydrogenated heavy crude oil feedstock for the production of higher hydrogen to carbon ratio products, reduced sulfur and nitrogen contents and boiling points suitable for refining various liquid fuels. Generally, the processes can be divided into those employing high activity HDS catalysts based on metals such as cobalt, molybdenum and nickel which produce low sulfur products, and those that use less catalytically active additives or very low concentrations of a lower catalyst. designed to inhibit coke formation and demetallization, which produces higher sulfur products that require more extensive hydrotreating. Catalytic promoters such as phosphorus, silica, alkaline earth alkaline metals are also useful.

Os métodos da técnica anterior também encontramlimitações de transporte no processo de upgrading. De ummodo geral, existem duas formas comuns de reatorestrifásicos (catalisadores gasosos, líquidos e sólidos) quesão os de suspensão e de leito de escoamento ou "rickle-bed" (fluxos contrários de líquidos e gases em um leito decatalisador). Freqüentemente é presumido que os sistemasestão em mistura perfeita. Na realidade, os sistemas não semisturam completamente. A formação de bolhas de hidrogêniogasoso pode na realidade impedir a transferência de massade hidrogênio para a superfície do catalisador. Parasolucionar tal problema, a reação como um todo consiste daseguinte seqüência de eventos: transporte de massa dainterface da bolha para o granel da fase liquida, mistura edifusão no granel do liquido, transferência de massa para asuperfície externa das partículas do catalisador, e reaçãona superfície do catalisador. Apesar de se esperar que aintrodução da agitação iria permitir condições uniformes nogranel do liquido, tal mistura gás - liquido é amiúdelimitada. Portanto a presente invenção ataca este problemaao propiciar melhor transporte de massa no processo deupgrading.Além disso, processos para o rearranjo térmico ecatalitico de petróleos com hidrocarbonetos pesados eoutras matérias primas similares estão descritos por Bruijnet al. nas Patentes U.S. N— 5 104 516 e 5 322 617, cujoconteúdo é aqui incorporado pela presente referência. Nosprocessos descritos, um óleo cru de hidrocarbonetospesados, ou uma dispersão de óleo cru de hidrocarbonetospesados, reage com gás de síntese na presença de umcatalisador para reduzir a viscosidade e densidade do óleocru de hidrocarbonetos pesados, tornando-o dessa forma maisapropriado para transporte por uma tubulação. Os processosdescritos na patente de Bruijn et al. propiciam arecuperação de hidrogênio e gases de dióxido de carbonocomo sub-produtos, e a recirculação de monóxido de carbonopara o processo de rearranjo. É descrito o uso de umcatalisador bifuncional presente em cerca de 0,03 a cercade 15 %, sob condições e pressões que facilitam tanto areação de deslocamento de gás como o rearranjo doshidrocarbonetos. O catalisador bifuncional inclui uma baseinorgânica e um catalisador contendo um metal de transição,tal como ferro, cromo, molibdênio, ou cobalto.Prior art methods also encounter transport limitations in the upgrading process. Generally speaking, there are two common forms of reactor phasiphases (gaseous, liquid and solid catalysts), such as suspension and rickle-bed (contrary flow of liquids and gases in a decatalyst bed). It is often assumed that systems are in perfect mix. In reality, systems do not completely mix. Hydrogenous bubble formation can in fact prevent the mass transfer of hydrogen to the catalyst surface. To solve such a problem, the reaction as a whole consists of the following sequence of events: mass transport of the bubble to bulk liquid interface, mixture to bulk liquid buildup, mass transfer to the outer surface of the catalyst particles, and reaction on the surface of the liquid. catalyst. Although it is expected that the introduction of agitation would allow uniform liquid conditions, such gas - liquid mixing is often limited. Therefore the present invention addresses this problem by providing better mass transport in the de-grading process. In addition, processes for the ecatalytic thermal rearrangement of heavy hydrocarbon oils and other similar raw materials are described by Bruijnet al. U.S. Patent Nos. 5,104,516 and 5,322,617, which is incorporated herein by reference. In the described processes, a heavy hydrocarbon crude oil, or a heavy hydrocarbon crude oil dispersion, reacts with synthesis gas in the presence of a catalyst to reduce the viscosity and density of the heavy hydrocarbon oil, thereby making it more suitable for pipeline transport. . The processes described in Bruijn et al. provide hydrogen recovery and carbon dioxide gases as by-products, and carbon monoxide recirculation for the rearrangement process. The use of a bifunctional catalyst present in about 0.03 to about 15% is described under conditions and pressures that facilitate both gas displacement sandblasting and the rearrangement of hydrocarbons. The bifunctional catalyst includes an inorganic base and a transition metal-containing catalyst such as iron, chromium, molybdenum, or cobalt.

A reação de deslocamento de gás é um processoindustrial no qual o monóxido de carbono (CO) e água (H20)na forma de vapor reagem na presença de um catalisadorproduzindo dióxido de carbono (CO2) e hidrogênio (H2) , talcomo mostrado na seguinte equação:The gas displacement reaction is an industrial process in which carbon monoxide (CO) and water (H20) in the form of vapor react in the presence of a catalyst producing carbon dioxide (CO2) and hydrogen (H2), as shown in the following equation. :

CO(g) + H20(g) C02 (g) + H2 (g)CO (g) + H2 O (g) CO2 (g) + H2 (g)

No processo descrito por de Bruijn et al., areação de deslocamento de gás é usada para gerar ohidrogênio usado para o rearranjo dos hidrocarbonetos namatéria prima e também para produzir o excesso de gásrecuperado como sub-produto. Tal como descrito por Bruijnet al., a fonte de- CO pode ser o monóxido de carbonomisturado com gás de síntese, ou gerado in situ a partir dadecomposição de metanol.O gás de sintese (syngas) consiste de uma misturade hidrogênio (H2) e monóxido de carbono (CO), tipicamenteem uma faixa de razões entre cerca de 0,9 e cerca de 3,0.ele é comumente produzido pela combustão controlada demetano, carvão, ou nafta, com oxigênio para produzir umamistura de gases incluindo hidrogênio (H2) , monóxido decarbono (CO), dióxido de carbono (C02) , sulfeto dehidrogênio (H2S) , sulfeto de carbonila (COS) e outros. Éconvencional a "limpeza" dos gases de combustão produzidospara obtenção de gás de sintese puro. Um pré-requisitocritico para o uso de syngas em reações catalisadas pormetais de transição é o da remoção de compostos contendoenxofre, tais como H2S ou COS, formados a partir decompostos de enxofre nos hidrocarbonetos naturais oucarvão.In the process described by de Bruijn et al., Gas displacement sandblasting is used to generate the hydrogen used for the rearrangement of hydrocarbons in the raw material and also to produce excess gas recovered as a by-product. As described by Bruijnet al., The source of CO may be carbon monoxide mixed with synthesis gas, or generated in situ from the methanol composition. Synthesis gas (syngas) consists of a mixture of hydrogen (H2) and carbon monoxide (CO) typically in a ratio range between about 0.9 and about 3.0. It is commonly produced by the controlled combustion of methane, coal, or naphtha with oxygen to produce a mixture of gases including hydrogen (H2 ), carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO2), hydrogen sulfide (H2S), carbonyl sulfide (COS) and others. It is conventional to "clean" the flue gases produced to obtain pure synthesis gas. A critical prerequisite for the use of syngas in transition metal catalyzed reactions is the removal of sulfur-containing compounds, such as H2S or COS, formed from sulfur compounds in natural hydrocarbons or coal.

Os processos descritos por de Bruijn et al.,também conhecidos como a tecnologia CANMET, padecem designificativas deficiências quando praticados em uma escalaindustrial. Especificamente, a tecnologia CANMET não possuiuma fonte adequada para gás de sintese no esquema deprocesso; gera produtos inúteis, tais como o coque,resíduos de óleo cru de hidrocarbonetos pesados, ecatalisador exaurido que deve ser eliminado de uma formaambientalmente correta; gera sub-produtos altamentecontaminados com hidrocarbonetos que requerem tratamentosignificativo antes de serem liberados para o meioambiente; requer uma fonte econômica de calor para asreações de upgrading / rearranjo; prefere uma etapa desulfetação separada para ativar os catalisadores utilizadosnas reações de upgrading / rearranjo; é limitado pelacinética lenta da reação de deslocamento de gás; e possuiproblemas com a estabilidade e quebra do óleo cru dehidrocarbonetos pesados e da dispersão de matéria prima deóleo cru de hidrocarbonetos pesados.Revelações subseqüentes por Khan et al. naPatente U.S. N£ 5 935 419, intitulada "METHODS FOR ADDINGVALUE TO HEAVY OIL UTILIZING A SOLUBLE METAL CATALYST", ena Patente U.S. N- 6 059 957, intitulada "METHODS FORADDING VALUE TO HEAVY OIL", propiciam uma solução para osproblemas acima. No entanto, estas duas patentes envolvem ouso de água na matéria prima, juntamente com óleo crupesado, especificamente para integrar o processo deupgrading com um processo de gaseificação. O uso de água noóleo cru, apesar de benéfico em certas condições degaseificação, pode criar sérias dificuldades operacionaisem uma unidade de upgrading. Tais dificuldades incluem ofato de que a água é um recurso escasso em várias partes domundo, particularmente no oriente médio. Em segundo lugar,o uso de água em uma unidade de upgrading pressurizada podelevar a sérios desafios operacionais, uma vez que a água sevaporiza e expande na reação.The processes described by de Bruijn et al., Also known as CANMET technology, suffer from designative deficiencies when practiced on an industrial scale. Specifically, CANMET technology does not have a suitable source for process gas synthesis gas; generates useless products such as coke, heavy hydrocarbon crude oil waste, exhausted catalyst that must be disposed of in an environmentally sound manner; generates highly hydrocarbon-contaminated by-products that require significant treatment before being released into the environment; requires an economical heat source for upgrading / rearrangement reactions; prefers a separate disulfide step to activate the catalysts used in the upgrading / rearrangement reactions; is limited by the slow kinetics of the gas displacement reaction; and has problems with the stability and breakage of heavy hydrocarbon crude oil and the dispersion of heavy hydrocarbon crude oil. Subsequent revelations by Khan et al. U.S. Patent No. 5,935,419, entitled "METHODS FOR ADDING VALUE TO HEAVY OIL", USING SOLUBLE METAL CATALYST ", in U.S. Patent No. 6,059,957, entitled" METHODS FORADDING VALUE TO HEAVY OIL ", provide a solution to the above problems. However, these two patents involve the use of water in the raw material, together with the crushed oil, specifically to integrate the deupgrading process with a gasification process. The use of crude oil water, although beneficial under certain degassing conditions, can create serious operational difficulties in an upgrading unit. Such difficulties include the fact that water is a scarce resource in many parts of the world, particularly in the Middle East. Secondly, the use of water in a pressurized upgrading unit may pose serious operational challenges as water vaporizes and expands in reaction.

Portanto, uma vantagem da presente invençãoconsiste da capacidade de definir uma melhor forma deutilizar o hidrogênio durante o processamento de óleo crupesado sob baixa pressão operacional. Além disso, o gáscontendo hidrogênio preferencialmente usado no processo deupgrading possui uma elevada pureza (> 90 % de hidrogênio),melhorando desse modo a química da reação como um todo. Osprocessos de upgrading anteriores não abordavam aimportância da qualidade da pureza do hidrogênio noprocesso de upgrading, mantendo concomitantemente umapressão de operação relativamente baixa. A presenteinvenção também descreve o beneficio de catalisadoressolúveis em óleo (também conhecidos como nanocatalisadores). Ao contrário dos catalisadoresheterogêneos, os catalisadores homogêneos solúveis em óleose dispersam com facilidade e não se precipitam durante oprocessamento do óleo cru.A presente invenção está também direcionada àmelhoria do transporte de massa por pré-mistura do gás eliquido com um catalisador disperso antes das reações em umsistema reator bem agitado onde ocorre o upgrading do óleocru. 0 produto melhorado / upgraded é subseqüentementeseparado e adicionalmente tratado para melhorar aqualidade. Várias frações podem ser a seguir separadas eusadas da forma mais econômica. 0 H2S e o C02 geradosdurante o upgrading do óleo cru podem também ser injetadosem um reservatório para reutilização.Therefore, an advantage of the present invention is the ability to define a better way to use hydrogen during processing of crushed oil under low operating pressure. In addition, the hydrogen containing gas preferably used in the de-grading process has a high purity (> 90% hydrogen), thereby improving the overall reaction chemistry. Previous upgrading processes did not address the importance of hydrogen purity quality in the upgrading process, while maintaining relatively low operating pressure. The present invention also describes the benefit of oil-soluble catalysts (also known as nanocatalysts). Unlike heterogeneous catalysts, homogeneous oil soluble catalysts easily disperse and do not precipitate during crude oil processing. The present invention is also directed to improving mass transport by premixing the eliquid gas with a dispersed catalyst prior to reactions in a well stirred reactor system where oleocru upgrading occurs. The improved / upgraded product is subsequently separated and further treated to improve quality. Several fractions can then be separated and used in the most economical way. H2S and CO2 generated during upgrading of crude oil may also be injected into a reservoir for reuse.

0 residuo gerado em um processo de upgrading é emgeral de baixo valor. Além disso, os gases levesdesprendidos, por exemplo metano, etano e propano, nãopossuem grande valor. Uma dos objetivos da presenteinvenção consiste de usar o residuo, juntamente com osgases leves, para transformar tais materiais em produtoscom valor agregado, tais como aromáticos e olefinas, em umaunidade de craqueamento catalitico de fluidos ("FCC"). Aunidade FCC consiste de um dispositivo de rejeição decarbono e transferência de hidrogênio. 0 processo FCCmodela a distribuição de carbono com base nas estruturasdos hidrocarbonetos na matéria prima e na tendência aoequilíbrio no processo de craqueamento. Historicamente, aunidade FCC era considerada como um gerador relativamentebarato de gasolina e olefinas leves, que agora possuisignificativa aplicação como uma unidade de upgrading deóleo residual. A unidade FCC e suas partes constituintessão bem conhecidas pelos técnicos na área. Exemplos daunidade FCC podem ser encontrados na Patente U.S. N2 2 737479. Algumas unidades FCC podem trabalhar com residuo derefinaria e/ou óleos pesados.The waste generated in an upgrading process is generally of low value. In addition, light-free gases, for example methane, ethane and propane, are not of great value. One of the objectives of the present invention is to use the residue, together with light gases, to transform such materials into value-added products, such as aromatics and olefins, into a catalytic fluid cracking unit ("FCC"). The FCC unit consists of a carbon rejection and hydrogen transfer device. The FCC process models the carbon distribution based on the hydrocarbon structures in the raw material and the tendency to balance the cracking process. Historically, the FCC unit was regarded as a relatively inexpensive generator of gasoline and light olefins, which now has significant application as a residual oil upgrading unit. The FCC unit and its parts are well known to those skilled in the art. Examples of the FCC unit can be found in U.S. Patent No. 2,737,479. Some FCC units may work with waste oil and / or heavy oils.

Os processos de craqueamento catalitico dehidrocarbonetos cada vez mais empregam um sistema pelo quala matéria prima de hidrocarbonetos é craqueada na presençade um catalisador de craqueamento de alta atividade em umreator do tipo "riser" ou de coluna. De um modo geral, oprocesso FCC decorre pelo contato de catalisador regeneradopor calor com uma alimentação de hidrocarbonetos em umazona de reação sob condições adequadas para o craqueamento;separação dos gases de hidrocarbonetos craqueados docatalisador exaurido usando-se um separador de cortegrosseiro seguido por ciclones convencionais; extração porvapor do catalisador exaurido para uma câmara deregeneração, onde um volume controlado de ar é introduzidopara queima dos depósitos de carbono no catalisador; eretorno do catalisador regenerado para a zona de reação.Hydrocarbon catalytic cracking processes increasingly employ a system whereby hydrocarbon feedstock is cracked in the presence of a high activity cracking catalyst in a riser or column type reactor. Generally, the FCC process occurs by contacting heat regenerated catalyst with a hydrocarbon feed in a reaction zone under conditions suitable for cracking: separation of cracked hydrocarbon gases from exhausted catalyst using a cutter separator followed by conventional cyclones; vapor extraction of exhausted catalyst into a degeneration chamber, where a controlled volume of air is introduced to burn carbon deposits in the catalyst; return the regenerated catalyst to the reaction zone.

A maioria das unidades FCC são operadas paramaximizar a conversão para gasolina. Isto é particularmenteverdadeiro quando do aumento do estoque de gasolina parapicos de demanda. A conversão máxima de uma matéria primaespecifica é usualmente limitada por restrições de projetoda unidade FCC (por exemplo, temperatura do regenerador,capacidade de gás úmido, etc.) e pelos objetivos deprocessamento. No entanto, dentro de tais limitações, ooperador da unidade FCC pode selecionar entre muitasvariáveis de operação e propriedades de catalisador paraobter a conversão máxima. As variáveis principaisdisponíveis para o operador da unidade FCC para a conversãounitária máxima para uma dada qualidade da matéria primapodem ser divididas em dois grupos: variáveis cataliticas(atividade do catalisador, projeto) e do processo(temperatura, pressão, tempo de reação, grau de regeneraçãodo catalisador, etc.). Tais variáveis não estão sempredisponíveis para maximizar a conversão, pois a maioria dasunidades FCC já estão operando em um nivel de conversãoideal correspondente a uma dada vazão de alimentação,conjunto de condições de processamento e catalisador, emuma ou mais restrições da unidade (por exemplo, capacidadedo compressor do gás úmido, capacidade de fracionamento,capacidade dos sopradores de ar, temperatura do reator,temperatura do regenerador, circulação do catalisador).Portanto, o operador pode ajustar apenas algumas poucasvariáveis. Uma vez encontrado o nivel de conversão ideal, ooperador não tem qualquer grau adicional de liberdade paramodificar as variáveis de operação. No entanto, o operadorpode colaborar com o fornecedor do catalisador parareprojetar as propriedades do catalisador para removerrestrições operacionais e mudar a operação para um nivel deconversão ideal mais elevado ou, alternativamente, utilizarmatéria prima de baixo custo que irá maximizar as olefinasleves por custo unitário da matéria prima em uma unidadeFCC adequada.Most FCC units are operated to maximize conversion to gasoline. This is particularly true when gasoline supplies increase at peak demand. Maximum conversion of a specific raw material is usually limited by design constraints of the FCC unit (eg regenerator temperature, wet gas capacity, etc.) and by processing objectives. However, within such limitations, the FCC unit operator may select from many operating variables and catalyst properties to achieve maximum conversion. The main variables available to the FCC unit operator for maximum unit conversion for a given raw material quality can be divided into two groups: catalytic variables (catalyst activity, design) and process variables (temperature, pressure, reaction time, degree of regeneration). catalyst, etc.). Such variables are not always available to maximize conversion, as most FCC units are already operating at an ideal conversion level corresponding to a given feed rate, set of processing conditions, and catalyst, or one or more unit constraints (for example, unit capacity). wet gas compressor, fractionation capacity, air blower capacity, reactor temperature, regenerator temperature, catalyst circulation). Therefore, the operator can adjust only a few variables. Once the optimal conversion level is found, the operator has no additional degree of freedom to modify the operating variables. However, the operator may collaborate with the catalyst supplier to design the catalyst properties to remove operating restrictions and shift operation to a higher optimal conversion level or alternatively use low cost raw material that will maximize light olefins per unit cost of the raw material. on a suitable FCC unit.

É sabido pelos técnicos na área que, para ossilicatos cristalinos, as olefinas de cadeias longas tendema craquear em uma taxa muito mais elevada do que asparafinas de cadeia longa correspondentes. Quando sãoempregados silicatos cristalinos como catalisadores para aconversão de parafinas a olefinas, a taxa de conversão caia medida que cresce o tempo na corrente, o que se deve àformação de coque (carbono) que é depositado sobre ocatalisador. Vários catalisadores avançados comercialmentedisponíveis podem ser usados para converter uma variedadede matérias primas em um tipico FCC. Os catalisadores decraqueamento principais são feitos de zeolitos e uma matriz(argila e um ligante ou aglomerante). Para maior produçãode olefinas C2 e C3, são também usados os aditivos ZSM-5.são também aplicados os tipicos aditivos de redução deenxofre FCC, tais como por exemplo o RESOLVE® (marcacomercial) da AKZO Nobel.It is well known to those skilled in the art that for crystalline ossilicates long chain olefins tend to crack at a much higher rate than corresponding long chain asparafins. When crystalline silicates are employed as catalysts for converting paraffins to olefins, the conversion rate drops as time elapses in the stream, which is due to the formation of coke (carbon) deposited on the catalyst. Several commercially available advanced catalysts can be used to convert a variety of raw materials into a typical FCC. The main decay catalysts are made of zeolites and a matrix (clay and a binder or binder). For higher production of C2 and C3 olefins, ZSM-5 additives are also used. Typical FCC sulfur reduction additives are also used, such as for example AKZO Nobel RESOLVE®.

Processos FCC conhecidos são empregados paracraquear moléculas parafinicas pesadas a moléculas maisleves. No entanto, quando é desejada a produção depropileno, não só os rendimentos são baixos, mas também aestabilidade do catalisador de silicato cristalino é baixa.Como exemplo, em uma unidade FCC, um rendimento tipico depropileno é de 3,5 % em peso. O rendimento de propilenopode ser elevado até cerca de 7 a 8 % em peso na unidadeFCC pela introdução do catalisador ZSM-5 na unidade FCCpara "espremer" mais propileno da matéria prima dehidrocarbonetos sendo craqueada. Não só tal aumento derendimento é bem pequeno, mas também o catalisador ZSM-5apresenta baixa estabilidade na unidade FCC.Known FCC processes are employed to degrade heavy paraffinic molecules to lighter molecules. However, when depropylene production is desired, not only yields are low, but also the stability of the crystalline silicate catalyst is low. As an example, in an FCC unit, a typical depropylene yield is 3.5% by weight. Propylene yield can be increased to about 7 to 8% by weight in the FCC unit by introducing the ZSM-5 catalyst into the FCC unit to "squeeze out" more propylene from the hydrocarbon feedstock being cracked. Not only is such an increase in yield very small, but also the ZSM-5 catalyst has poor stability in the FCC unit.

A indústria petroquimica está atualmenteenfrentando uma escassez significativa de disponibilidadede propileno como conseqüência do crescimento dos derivadosde propileno. Os métodos tradicionais para aumento daprodução de propileno não são completamente satisfatórios.Como exemplo, unidades adicionais de craqueamento de naftapor vapor, que produzem cerca de duas vezes mais etileno doque propileno constituem uma forma custosa para produção depropileno, uma vez que a matéria prima é valiosa e oinvestimento de capital muito elevado. Tipicamente a naftacompete como matéria prima para os craqueadores a vapor porser uma base para a produção de gasolina nas refinarias. Adesidrogenação do propano propicia um elevado rendimento depropileno, porém a matéria prima (propano) só éinteressante em termos de custo durante períodos limitadosdo ano, tornando o processo caro e limitando a produção depropileno. O propileno é obtido a partir das unidades FCC,porém com um rendimento relativamente baixo. A elevação dorendimento demonstrou ser cara e limitada.The petrochemical industry is currently facing a significant shortage of propylene availability as a consequence of the growth of propylene derivatives. Traditional methods for increasing propylene production are not completely satisfactory. For example, additional naphtha vapor cracking units, which produce about twice as much ethylene as propylene, are a costly way to produce propylene, as the raw material is valuable. and very high capital investment. Naphtacompete is typically a raw material for steam crackers as a base for refinery gasoline production. Propane hydrogenation provides a high yield of propylene, but the raw material (propane) is of interest only in terms of cost over limited periods of the year, making the process expensive and limiting production of propylene. Propylene is obtained from FCC units, but with a relatively low yield. Elevated dormancy has been shown to be expensive and limited.

Existe portanto uma demanda por um método para aprodução de propileno com alto rendimento, que possa serfacilmente integrado a uma refinaria ou unidadepetroquimica, para o aproveitamento de matérias primas quesão menos custosas no mercado (apresentando poucasalternativas no mercado). A fração de residuo pesado e osgases leves liberados de uma unidade de upgrading, quecontêm uma quantidade significativa de produtos C2 a Cs,incluindo aromáticos, olefinas e nafta, constituemexcelente matéria prima para que uma unidade FCC produzaprodutos de maior valor.There is therefore a demand for a method for producing high yield propylene that can be easily integrated with a refinery or petrochemical unit for the use of less expensive raw materials in the market (with few alternatives in the market). The heavy waste fraction and light gases released from an upgrading unit, which contain a significant amount of C2 to Cs products, including aromatics, olefins and naphtha, are excellent raw materials for an FCC unit to produce higher value products.

Resumo da InvençãoSummary of the Invention

Em uma modalidade do processo da invenção, umpetróleo de hidrocarbonetos pesados ou uma dispersão de umamatéria prima de óleo cru com hidrocarbonetos pesados élevada a reagir com hidrogênio de alta pureza na presençade um catalisador de metal de transição para produzir umacorrente de produtos possuindo um óleo mais leve e umresiduo de óleo cru de hidrocarbonetos pesados.In one embodiment of the process of the invention, a heavy hydrocarbon oil or a dispersion of a heavy hydrocarbon raw oil feedstock is reacted with high purity hydrogen in the presence of a transition metal catalyst to produce a stream of products having a lighter oil. and a waste heavy oil from heavy hydrocarbons.

A presente invenção está direcionada a umprocesso aperfeiçoado para melhoria ou upgrading depetróleos de hidrocarbonetos pesados para um óleo maisleve, com baixo teor de enxofre e menor densidade. Umamodalidade do processo da invenção envolve o contato de umóleo cru de hidrocarbonetos pesados com um catalisador,ocorrendo então a reação com hidrogênio gasoso de altapureza, em uma pressão relativamente baixa, para a produçãode uma corrente de produtos possuindo um óleo mais leve eum residuo de óleo cru de hidrocarbonetos pesados, e aseparação do óleo mais leve a partir da corrente deprodutos, ocorrendo tratamento adicional do mesmo em umsegundo processador de melhoria / upgrade. Uma faixapreferida de baixa pressão vai de 35,15 kg/cm2 (500 psi) a105,5 kg/cm2 (1500 psi). 0 tratamento adicional podeocorrer em um hidrotratador convencional com um catalisadorpara remoção de enxofre residual adicional intimamenteligado. Os gases leves e frações pesadas podem serenviados para uma unidade de craqueamento catalitico defluidos convencional para converter os materiais a produtosde maior valor agregado, tais como olefinas e aromáticos. 0residuo de óleo cru de hidrocarbonetos pesados pode tambémser adicionalmente tratado por fracionamento em porções, emque uma porção é enviada para o preparo de uma matériaprima para a produção de produtos a base de carbono, taiscomo fibras de carbono, asfalto para aplicação em rodovias,ou materiais de combustão para a geração de energia(opcionalmente após preparar uma suspensão em água)Adicionalmente, uma parte pode ser recirculada para acorrente de matéria prima de óleo cru de hidrocarbonetospesados no inicio do processo. 0 residuo de óleo cru dehidrocarbonetos pesados pode também ser processado em umambiente de alto cisalhamento de forma a reduzir aviscosidade.The present invention is directed to an improved process for upgrading or upgrading heavy hydrocarbon oils to a lighter, lower sulfur and lower density oil. One embodiment of the process of the invention involves contacting a heavy hydrocarbon crude oil with a catalyst, then reacting with high-purity hydrogen gas at a relatively low pressure to produce a product stream having a lighter oil and an oil residue. heavy hydrocarbon crude, and lighter oil separation from the product stream, with additional treatment being performed on a second processor for improvement / upgrade. A preferred range of low pressure ranges from 35.15 kg / cm2 (500 psi) to 105.5 kg / cm2 (1500 psi). Additional treatment may occur in a conventional hydrotreater with a catalyst for removal of additional closely bound residual sulfur. Light gases and heavy fractions can be sent to a conventional fluid catalytic cracking unit to convert materials to higher value-added products such as olefins and aromatics. The waste of heavy hydrocarbon crude oil may also be further fractionally treated, where a portion is sent to prepare a raw material for the production of carbon based products, such as carbon fibers, asphalt for road application, or materials. of combustion for power generation (optionally after preparing a suspension in water) In addition, a portion may be recirculated to chain from heavy hydrocarbon crude oil weighed at the start of the process. The heavy hydrocarbon crude oil residue can also be processed in a high shear environment to reduce hazardousness.

Em outro aspecto, a invenção está direcionada àformação de uma corrente de produtos que é separada em umacorrente de óleo leve e uma corrente de residuo de óleo crude hidrocarbonetos pesados. Parte da corrente de residuo deóleo cru de hidrocarbonetos pesados pode ser misturada coma matéria prima de óleo cru de hidrocarbonetos pesados parareação adicional com hidrogênio de alta pureza na presençade um catalisador de metal de transição, enquanto orestante do residuo de óleo cru de hidrocarbonetos pesadospode ser usado para a produção de asfalto para a construçãode rodovias ou para combustão na geração de energia.In another aspect, the invention is directed to the formation of a product stream that is separated into a light oil stream and a heavy hydrocarbon crude oil waste stream. Part of the heavy hydrocarbon crude oil waste stream can be mixed with the heavy hydrocarbon crude oil feedstock for additional high purity hydrogen in the presence of a transition metal catalyst, while the heavy hydrocarbon waste oil remainder can be used. for the production of asphalt for road construction or for combustion in power generation.

Em outra modalidade, está direcionada a umprocesso de desulfurização de petróleo contendo enxofre. Oprocesso compreende as etapas de hidrodelsufurização de umaalimentação de óleo cru contendo enxofre usando-se umcatalisador solúvel em óleo em uma unidade dedesulf urização de petróleo para obtenção de um óleo crudesulfurizado; separação do óleo cru desulfurizado em umafração de gases leves, uma fração de óleo leve, uma fraçãode óleo pesado e uma fração residual; passar a porção dafração de óleo leve e uma parte da fração de óleo pesado emcombinação com hidrogênio para a zona de reação de umaunidade de upgrading secundária; hidrocraquear a porção dafração de óleo leve e a porção da fração de óleo pesado nazona de reação da unidade de upgrading secundária paraproduzir um efluente; passar uma parte da fração residual euma parte da fração de gases leves através de uma unidadede craqueamento catalitico de fluidos; e craquear a porçãoda fração residual e a porção da fração de gases leves naunidade de craqueamento catalitico de fluidos para produçãode pelo menos uma olefina leve e pelo menos um produtoaromático.In another embodiment, it is directed to a sulfur-containing petroleum desulphurization process. The process comprises the hydrodelsufurization steps of a sulfur-containing crude oil feed using an oil-soluble catalyst in an oil desulfurization unit to obtain a crude sulfur oil; separation of desulphurized crude oil into a light gas fraction, a light oil fraction, a heavy oil fraction and a residual fraction; passing the light oil fraction portion and a portion of the heavy oil fraction in combination with hydrogen to the reaction zone of a secondary upgrading unit; hydrocracking the light oil fraction portion and the reaction nazone heavy oil fraction portion of the secondary upgrading unit to produce an effluent; passing part of the residual fraction and part of the light gas fraction through a catalytic fluid cracking unit; and cracking the portion of the residual fraction and the portion of the light gas fraction in the catalytic fluid cracking unit to produce at least one light olefin and at least one aromatic product.

Em mais outro aspecto, a invenção estádirecionada a um processo para prover um combustível comteor reduzido de enxofre e um produto de matéria primaquimica. 0 processo compreende as etapas dehidrodesulfurizar uma alimentação de petróleo usando umcatalisador solúvel em óleo em uma unidade dedesulfurização de petróleo para obtenção de um petróleohidrotratado desulfurizado; fracionar o petróleohidrotratado em pelo menos um produto gasoso, uma fraçãooleosa leve e uma fração oleosa pesada; craquear a fraçãooleosa pesada juntamente com cada um dos pelo menos umgases leves em um reator de coluna de uma unidade decraqueamento catalitico de fluidos na presença de umcatalisador de craqueamento e um catalisador de remoção deenxofre para produção de pelo menos um produto craqueado eum catalisador exaurido; separar o pelo menos um produtocraqueado do catalisador exaurido em um separador; efracionar o pelo menos um produto craqueado para produziruma corrente gasosa contendo hidrogênio e uma corrente degasolina com baixo teor de enxofre, uma corrente de matériaprima olefinica e uma corrente mais pesada que gasolina.Outra característica deste processo compreende as etapas deobter uma nafta pesada a partir do fracionamento da etapa(e) e recircular a nafta pesada para o reator de coluna; eobter um gás contendo hidrogênio proveniente dofracionamento e combinar o gás contendo hidrogênio com opetróleo hidrotratado desulfurizado.In yet another aspect, the invention is directed to a process for providing a reduced sulfur fuel and a commodity product. The process comprises the steps of dehydrurising a petroleum feed using an oil-soluble catalyst in an petroleum desulphurization unit to obtain a desulphurized hydrotreated petroleum; fractionate the hydrotreated petroleum into at least one gaseous product, one light oil fraction and one heavy oil fraction; cracking the heavy oil fraction along with each of at least one light gas in a column reactor of a fluid catalytic decaying unit in the presence of a cracking catalyst and a sulfur removal catalyst for producing at least one cracked product and an exhausted catalyst; separating at least one depleted product from the exhausted catalyst into a separator; fractionating the at least one cracked product to produce a hydrogen-containing gaseous stream and a low sulfur degasoline stream, an olefinic raw material stream and a heavier stream than gasoline. Another feature of this process comprises the steps of obtaining a heavy naphtha from the fractionation of step (e) and recirculating the heavy naphtha to the column reactor; Obtain a hydrogen-containing gas from fractionation and combine the hydrogen-containing gas with desulphurized hydrotreated oil.

A invenção está também direcionada a um métodopara aumentar a estabilidade de uma dispersão de petróleode hidrocarbonetos pesados e para a composição do óleo dehidrocarbonetos pesados / dispersão combustível.The invention is also directed to a method for increasing the stability of a heavy hydrocarbon oil dispersion and the composition of the heavy hydrocarbon oil / fuel dispersion.

Breve Descrição dos DesenhosBrief Description of the Drawings

Estas e outras características da presenteinvenção ficarão mais claros através da descrição demodalidades ilustrativas da invenção. A descrição éapresentada com referência ao desenho anexo e no qual:These and other features of the present invention will become clearer by describing illustrative embodiments of the invention. The description is given with reference to the attached drawing and in which:

A Figura 1 é uma fluxograma de processoesquemático de uma modalidade ilustrativa da presenteinvenção.Figure 1 is a schematic process flowchart of an illustrative embodiment of the present invention.

Apesar de a invenção ser descrita em conexão coma modalidade preferida, deve ficar claro que não setenciona limitar a invenção a tal modalidade. Pelocontrário, tenciona-se cobrir todas as alternativas,modificações e equivalentes que possam ser inseridas noespirito e escopo da invenção tal como definidos nasreivindicações anexas.Although the invention is described in connection with the preferred embodiment, it should be clear that it is not intended to limit the invention to such embodiment. By contrast, it is intended to cover all alternatives, modifications and equivalents that may be incorporated into the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims.

Descrição Detalhada da InvençãoDetailed Description of the Invention

Na Figura 1 é apresentado um fluxograma deprocesso de modalidades da presente invenção. Em talfluxograma, deve ficar claro que componentes, tais como aunidade de upgrading 204 e a unidade de cisalhamento 202,foram representadas na forma de "caixas" para maiorsimplicidade da ilustração. Como notarão os técnicos naárea, ambas as unidades contêm vários componentes, taiscomo reatores na unidade de upgrading 204 e elementosaquecedores e elementos misturadores na unidade decisalhamento 202. De um modo geral, a unidade decisalhamento 202 pode também ser designada como ummisturador emulsificador, misturador de dispersão, unidadesônica, ou pré-aquecedor. Os técnicos na área devem notarque a implementação do processo real será mais detalhada eirá também depender, entre outras coisas, da escala, custo,qualidade e quantidade da matéria prima e do espaçodisponível no local do reator.Tal como ilustrado na Figura 1, o óleo cru dehidrocarbonetos pesados proveniente da corrente 100("petróleo pesado") é combinado com catalisador da corrente101 para formação da mistura reacional 200. A misturareacional 200 é transferida junto com a corrente 102 para aunidade de cisalhamento 202 onde a mistura reacional 200 épré-aquecida e agitada usando-se um sistema de rotor eestator para formação de uma dispersão de óleo dehidrocarbonetos pesados. Em uma modalidade, a unidade decisalhamento 202 é um equipamento da série 450X produzidopela Ross, para prover a força de cisalhamento. Aocontrário dos homogeneizadores tradicionais, o rotor -estator da série 450X é composto por uma matriz de canaisinterligados. Com o rotor girando em altas velocidades(isto é, velocidades na ponta de até 17.000 rpm) a máquina450X pode produzir dispersões comparáveis àquelasproduzidas por um homogeneizador de alta pressão. Noentanto, deve ficar claro que várias outras unidadescomercialmente disponíveis podem ser adequadas para talpropósito. Como exemplo, o cisalhamento na unidade decisalhamento 202 pode também ser obtido pelo uso dedispositivos ultra-sônicos de baixo custo, tais comoaqueles disponíveis através da Hielscher USA, Inc., de 19Forest Road, Ringwood, NJ 07456, EUA; da ActiveUltrasonics, Puits-Godet 6A, CH-2000, Neuchatel, Suiça; eda Silverston Machine, Inc., de 355 Chestnut St., PO Box589, East Longmeadow, Massachusetts 01028, EUA.In Figure 1 a flowchart of embodiments of the present invention is shown. In such a flowchart, it should be clear that components such as the upgrading unit 204 and the shear unit 202 have been represented as "boxes" for simplicity of illustration. As will be appreciated by those skilled in the art, both units contain various components, such as reactors in upgrading unit 204 and element heaters and mixing elements in shredding unit 202. In general, shredding unit 202 can also be referred to as an emulsifier mixer, dispersion mixer , unitsonic, or preheater. Those skilled in the art should note that the actual process implementation will be more detailed and will also depend, among other things, on the scale, cost, quality and quantity of the raw material and the available space at the reactor site. As illustrated in Figure 1, oil heavy crude hydrocarbon from stream 100 ("heavy oil") is combined with stream catalyst101 to form reaction mixture 200. reaction mixture 200 is transferred along with stream 102 to shear unit 202 where reaction mixture 200 is preheated and agitated using a stator rotor system to form a heavy hydrocarbon oil dispersion. In one embodiment, the shear unit 202 is a 450X series equipment produced by Ross to provide shear force. Unlike traditional homogenizers, the 450X series rotor-stator consists of an array of interconnected channels. With the rotor rotating at high speeds (ie tip speeds up to 17,000 rpm) the 450X machine can produce dispersions comparable to those produced by a high pressure homogenizer. However, it should be clear that several other commercially available units may be suitable for this purpose. As an example, shear in the shredding unit 202 may also be achieved by the use of low cost ultrasonic devices such as those available from Hielscher USA, Inc., 19Forest Road, Ringwood, NJ 07456, USA; ActiveUltrasonics, Puits-Godet 6A, CH-2000, Neuchatel, Switzerland; Silverston Machine, Inc., 355 Chestnut St., PO Box589, East Longmeadow, Massachusetts 01028, USA.

Em uma modalidade, a unidade de cisalhamento 202utilizada na presente invenção consiste de um cabeçote derotor / estator produzido com alta precisão, que superaamplamente o desempenho de misturados convencionais,reduzindo os tempos de processamento em até 90 %,melhorando a qualidade, a consistência do produto e aeficiência do processo. Tal misturador de alto cisalhamentoestá disponível através da Silverson Machine, Inc.A mistura do óleo cru e o catalisador na unidadede cisalhamento 202 forma uma dispersão de óleo cru dehidrocarbonetos pesados que pode a seguir ser transferidajuntamente com a corrente 104 para a unidade de upgrading204. Alternativamente, a mistura reacional 200 é agitadapara formação de uma dispersão de óleo cru dehidrocarbonetos pesados para alimentação à unidade decisalhamento 202.In one embodiment, the shear unit 202 used in the present invention consists of a high precision produced rotor / stator head that far outperforms conventional blends, reducing processing times by up to 90%, improving product quality, consistency. and process efficiency. Such a high shear mixer is available through Silverson Machine, Inc. The crude oil and catalyst mixture in shear unit 202 forms a heavy hydrocarbon crude oil dispersion which can then be transferred together with stream 104 to the upgrading unit204. Alternatively, the reaction mixture 200 is stirred to form a heavy hydrocarbon crude oil dispersion for feeding to the scrambling unit 202.

Tipicamente, a mistura reacional 200 é pré-aquecida na unidade de cisalhamento 202 até uma temperaturana faixa de cerca de 300 °C a 350 °C, apesar de a etapa depré-aquecimento poder ocorrer antes da introdução damistura reacional na unidade de cisalhamento 202. durantetal etapa, acredita-se que o catalisador interage com osgrupamentos de enxofre do óleo cru de hidrocarbonetospesados e o catalisador é sulfatado in situ. Os termos"sulfatar" e "sulfatado", tal como são aqui utilizados,significam o ato quimico de combinar um elemento oucomposto com enxofre ou um ou mais compostos contendoenxofre. O cisalhamento do óleo cru em tais condições levaà dissociação : de algumas forças de ligação fracas e,portanto, o upgrading pelo menos parcial do óleo cru dehidrocarbonetos pesados ocorre na unidade de cisalhamento202. Além disso, acredita-se que durante tal etapa o óleocru de hidrocarbonetos pesados é condicionado pelatemperatura de forma que o óleo cru de hidrocarbonetospesados se torna adequado para uso no reator da unidade deupgrading 204 sem reações de formação de coque ou dereversão.Typically, the reaction mixture 200 is preheated in the shear unit 202 to a temperature in the range of about 300 ° C to 350 ° C, although the preheat step may occur prior to introduction of the reaction mixture into the shear unit 202. During this step, the catalyst is believed to interact with the sulfur groups of the heavy hydrocarbon crude oil and the catalyst is sulfated in situ. The terms "sulfate" and "sulfate" as used herein mean the chemical act of combining a sulfur element or compound or one or more sulfur-containing compounds. Shear of crude oil under such conditions leads to dissociation from some weak bonding forces and therefore at least partial upgrading of heavy oil from heavy hydrocarbons occurs in the shear unit202. In addition, it is believed that during such a step the heavy hydrocarbon oil is conditioned by temperature so that the heavy hydrocarbon crude oil becomes suitable for use in the deupgrading unit reactor 204 without coke formation or dereversion reactions.

Tipicamente, a concentração do catalisadorintroduzido na mistura reacional 200 fica na faixa entrecerca de 50 ppm e cerca de 0,1 % do óleo cru. Foiconstatado que quando é usada uma combinação decatalisadores, a quantidade total de catalisador adicionadaé tipicamente menor do que a quantidade usada para qualquerdos catalisadores isolados. Dessa forma, quando é usada umacombinação de catalisadores para obtenção de uma dispersãoestabilizada, a concentração de catalisadores ficatipicamente na faixa entre cerca de 100 ppm e cerca de 0,1% da alimentação de óleo cru pesado. São preferidoscatalisadores solúveis em óleo aos catalisadores insolúveisem óleo que tendem a se depositar e entupir os reatores.Typically, the concentration of catalyst introduced into the reaction mixture 200 is in the range of about 50 ppm and about 0.1% of crude oil. It has been found that when a combination of catalysts is used, the total amount of catalyst added is typically less than the amount used for any single catalyst. Thus, when a catalyst combination is used to achieve a stabilized dispersion, the catalyst concentration typically ranges from about 100 ppm to about 0.1% of the heavy crude oil feed. Oil-soluble catalysts are preferred to oil-insoluble catalysts that tend to settle and clog reactors.

Em uma modalidade especifica, um gás contendohidrogênio também pode ser combinado com a misturareacional 200. Tal como ilustrado na Figura 1, o gáscontendo hidrogênio é introduzido na unidade decisalhamento 202 juntamente com a corrente 103 e, portanto,combinado com a mistura reacional 200 na unidade decisalhamento 202. No entanto, deve ficar claro que o gáscontendo hidrogênio pode ser combinado com a misturareacional, ou qualquer dos componentes da mistura reacional200, antes da introdução da mistura reacional 200 naunidade de cisalhamento 202. Alternativamente, o gáscontendo hidrogênio pode ser combinado com a misturareacional 20 na unidade de upgrading 204.In a specific embodiment, a hydrogen-containing gas may also be combined with the reaction mixture 200. As illustrated in Figure 1, hydrogen containing gas is introduced into the decaying unit 202 along with the stream 103 and therefore combined with the reaction mixture 200 in the unit. However, it should be clear that hydrogen containing gas may be combined with the reaction mixture or any of the components of the reaction mixture200 prior to the introduction of the reaction mixture 200 into the shear unit 202. Alternatively, the hydrogen containing gas may be combined with the reaction mixture. reaction mixer 20 on upgrading unit 204.

Após a formação da dispersão de óleo dehidrocarbonetos pesados, com ou sem combinação com o gáscontendo hidrogênio, a dispersão de óleo de hidrocarbonetospesados é introduzida na unidade de upgrading 204 atravésda corrente 104 em um ponto apropriado, dependendo doprojeto. O gás contendo hidrogênio pode também serintroduzido na unidade upgrading 204 em um ponto apropriadodo separador de gás 206 juntamente com a corrente 106.After formation of the heavy hydrocarbon oil dispersion, with or without combination with hydrogen containing gas, the heavy hydrocarbon oil dispersion is introduced into upgrading unit 204 through stream 104 at an appropriate point, depending on the project. The hydrogen containing gas may also be introduced into the upgrading unit 204 at a suitable point of gas separator 206 along with stream 106.

Independentemente da fonte, o gás contendo hidrogênio é depreferência pré-aquecido usando-se dispositivos deaquecimento conhecidos pelos técnicos na área antes daintrodução na unidade de upgrading 204, na unidade decisalhamento 202, ou qualquer dos componentes da misturareacional 200.O gás contendo hidrogênio utilizado na presenteinvenção pode ser gerado em outro ponto da refinaria, talcomo um efluente FCC, ou pode ser comprado "no balcão" deum fornecedor. Portanto, apesar de a Figura 1 mostrar o gáscontendo hidrogênio tendo origem tanto na corrente 103 comono separador de gás 206, deve ficar claro que o gáscontendo hidrogênio pode ser introduzido na unidade decisalhamento 202 ou na unidade de upgrading 204 a partir dequalquer origem conhecida pelos técnicos na área.Regardless of the source, the hydrogen-containing gas is preferably preheated using preheating devices known to those skilled in the art prior to insertion into the upgrading unit 204, the scrubbing unit 202, or any of the components of the reaction mixture. This invention may be generated elsewhere in the refinery, such as an FCC effluent, or may be purchased "over the counter" from a supplier. Therefore, while Figure 1 shows hydrogen containing gas originating from both stream 103 and gas separator 206, it should be clear that hydrogen containing gas can be introduced into the scrambling unit 202 or upgrading unit 204 from any source known to those skilled in the art. in the area.

Uma alternativa para a compra do gás contendohidrogênio de um fornecedor é apresentada na Figura 1. Emtal alternativa, o gás contendo hidrogênio é obtido apartir dos reatores na unidade de upgrading 204 porpurificação dos gases de saida do reator sob pressão, talcomo descrito no Pedido Co-pendente de Patente U.S. N2 deSérie 10/788 947, depositado em Io de setembro de 2005, oqual é aqui incorporado em sua totalidade. Em umamodalidade preferida especifica, o gás contendo hidrogêniocontém 90 % ou mais de hidrogênio e, portanto, é designadocomo "hidrogênio de alta pureza". O termo hidrotratamentoinclui processos tais como hidrocraqueamento ehidrogeração.An alternative to purchasing hydrogen-containing gas from a supplier is shown in Figure 1. Alternatively, hydrogen-containing gas is obtained from the reactors in the upgrading unit 204 by purifying the reactor outlet gases under pressure, as described in Order No. U.S. Patent No. Serial No. 10 / 788,947, filed September 1, 2005, which is incorporated herein in its entirety. In a specific preferred embodiment, the hydrogen containing gas contains 90% or more hydrogen and is therefore referred to as "high purity hydrogen". The term hydrotreatment includes processes such as hydrocracking and hydrogenation.

No interior da unidade de upgrading 204, o óleocru da mistura reacional 200 é convertido ao produto finaldesejado de óleo leve. A unidade de upgrading 204 podeincluir um único reator ou múltiplas unidades de reator,seja em paralelo ou em série. Em uma modalidade preferida,a unidade de upgrading 204 compreende dois conjuntos dereatores em série.Within the upgrading unit 204, the oil of the reaction mixture 200 is converted to the desired light oil end product. The upgrading unit 204 may include a single reactor or multiple reactor units, either in parallel or in series. In a preferred embodiment, upgrading unit 204 comprises two series reactor assemblies.

Em uma modalidade especifica, uma cargasuplementar da dispersão de óleo cru de hidrocarbonetospesados é introduzida no reator da unidade de upgrading 204juntamente com a corrente 104 em um ponto entre a série dereatores, de forma a que os dois reatores operemaproximadamente na mesma temperatura. Os reatores são de ummodo geral operados na faixa de temperaturas entre cerca de400 °C e cerca de 500 °C, em uma faixa de pressão entrecerca de 35,15 kg/cm2 (500 psi) e cerca de 154, 68 kg/cm2(2200 psi), de preferência entre 35,15 kg/cm2 (500 psi) emais preferivelmente entre 70,31 kg/cm2 (1000 psi) e 84,37kg/cm2 (1200 psi) , e com uma vazão na faixa de cerca de 19l/dia (5 gal/dia) e cerca de 100.000 BBL/dia. Em umamodalidade preferida, o reator é projetado para operação emfluxo ascendente, com cada reator possuindo seu própriosistema distribuidor de alimentação. Outros esquemas dereatores podem ser adequados e, portanto usado dentro doescopo da presente invenção.In a specific embodiment, an additional charge of the heavy hydrocarbon crude oil dispersion is introduced into the upgrading unit reactor 204 together with current 104 at a point between the reactor series so that the two reactors operate at approximately the same temperature. Reactors are generally operated in the temperature range of about 400 ° C to about 500 ° C, with a pressure range of about 35.15 kg / cm2 (500 psi) to about 154.68 kg / cm2 ( 2200 psi), preferably between 35.15 kg / cm2 (500 psi) and more preferably between 70.31 kg / cm2 (1000 psi) and 84.37 kg / cm2 (1200 psi), and with a flow rate in the range of about 19l / day (5 gal / day) and about 100,000 BBL / day. In a preferred embodiment, the reactor is designed for upstream operation, with each reactor having its own power distribution system. Other reactor schemes may be suitable and therefore used within the scope of the present invention.

Apesar de não querer se limitar a qualquerteoria, a Requerente acredita que a reação principal ocorreno interior dos reatores da unidade de upgrading 204, emque o hidrocraqueamento dos hidrocarbonetos que constituemo óleo cru de hidrocarbonetos pesados gera a maior parte doproduto de óleo leve.While not wishing to be bound by any theory, the Applicant believes that the main reaction occurring within the reactors of upgrading unit 204, where hydrocarbon cracking, which is crude heavy hydrocarbon oil, generates most of the light oil product.

Em outra modalidade, o catalisador, oucatalisador adicional, pode ser introduzido diretamente nosreatores ((não é mostrado na Figura 1) da unidade deupgrading 204 de diversas formas, incluindo, porém nãoficando limitado a, uma mistura com a alimentação de óleocru de hidrocarbonetos pesados, por co-injeção com adispersão de alimentação de óleo cru de hidrocarbonetospesados, ou por injeção direta no reator da unidade deupgrading 204.In another embodiment, the catalyst, or additional catalyst, may be introduced directly into the reactors ((not shown in Figure 1) of the downgrading unit 204 in a variety of ways, including, but not limited to, a mixture with the heavy hydrocarbon oil feed, by co-injection with heavy oil crude oil feed dispersion, or by direct injection into the deupgrading reactor 204.

O catalisador na corrente de catalisador 101contém de preferência um metal de transição, um compostocontendo um metal de transição, ou misturas de tais, em queo metal de transição é selecionado dentre os elementos dosgrupos V, VI e VIII da Tabela Periódica dos Elementos. Maispreferivelmente, o metal de transição é selecionado dentreo grupo em que o metal é vanádio, molibdênio, ferro,cobalto, niquel, ou combinações de tais. Tanto a dispersãocomo os compostos de metais de transição solúveis em óleopodem ser usados no catalisador, incluindo naftenatosmetálicos, sulfatos metálicos, sais de amônio de ânionspolimetálicos, MOLYVAN™ 855, que é um material patenteadode um complexo orgânico de molibdênio de uma amida orgânica(Reg. CAS N- 64742-52-5), contendo de 7 a 15 % demolibdênio, comercialmente disponível através da R. T.Vanderbilt Company, Inc., de Norwalk, Connecticut, EUA,Molybdenum HEX-CEM, que consiste de uma mistura patenteadacontendo 15 % de 2-etil hexanoato de molibdênio, disponívelatravés da Mooney Chemicals, Inc., de Cleveland, Ohio, EUA,e outros compostos similares. 0 MOLYVAN™ 855 contém quatrosistemas componentes e pode servir como um excelentecatalisador de upgrading. No entanto, deve ficar claro queoutros catalisadores adequados, que são altamente solúveisem óleo, possuindo uma carga • relativamente elevada demolibdênio, podem também ser catalisadores adequados.The catalyst in the catalyst stream 101 preferably contains a transition metal, a compound containing a transition metal, or mixtures thereof, wherein the transition metal is selected from the elements of groups V, VI and VIII of the Periodic Table of Elements. More preferably, the transition metal is selected from the group wherein the metal is vanadium, molybdenum, iron, cobalt, nickel, or combinations thereof. Both dispersion and oil-soluble transition metal compounds can be used in the catalyst, including metal naphthenates, metal sulfates, polyionic anion ammonium salts, MOLYVAN ™ 855, which is a patented material of an organic amide molybdenum complex (Reg. CAS No. 64742-52-5), containing 7 to 15% demolbdenum, commercially available from RTVanderbilt Company, Inc. of Norwalk, Connecticut, USA, Molybdenum HEX-CEM, which consists of a proprietary blend containing 15% Molybdenum 2-ethyl hexanoate available from Mooney Chemicals, Inc. of Cleveland, Ohio, USA, and other similar compounds. MOLYVAN ™ 855 contains four component systems and can serve as an excellent upgrading catalyst. However, it should be clear that other suitable catalysts, which are highly oil soluble, having a relatively high demolibdenum charge, may also be suitable catalysts.

Além disso, uma corrente efluente contendo metaisde transição, por exemplo proveniente de um processo depoliolefina / éter metil t-butilico, contendo entre 2 e 10% de molibdênio em um meio orgânico, o qual éprincipalmente composto por éteres glicólicos demolibdênio, é também uma fonte adequada de catalisador.Ademais, a adição de certar partículas inorgânicas,incluindo niquel e vanádio, na corrente de catalisador 105mostrou elevar o rendimento e reduzir a densidade doproduto final de óleo leve.In addition, an effluent stream containing transition metals, for example from a polyolefin / methyl t-butyl ether process, containing from 2 to 10% molybdenum in an organic medium, which is mainly composed of demolibdenum glycol ethers, is also a source. Furthermore, the addition of certain inorganic particles, including nickel and vanadium, to the catalyst stream 105 has been shown to increase yield and reduce the density of the final light oil product.

A matéria prima de óleo cru de hidrocarbonetospesados possui tipicamente um teor de enxofre de cerca de 3%. Ao reagir uma parte da dispersão de óleo cru dehidrocarbonetos pesados na unidade de upgrading 204 dapresente invenção com um catalisador a base de molibdênio,tal como a familia MOLYVAN™ de catalisadores, e uma misturacontendo compostos de vanádio e níquel, o teor de enxofre éreduzido para um valor na faixa entre cerca de 1,2 % e 1,5%. Portanto, os processos da presente invenção são capazesde remover enxofre do óleo cru pesado.The heavy hydrocarbon crude oil feedstock typically has a sulfur content of about 3%. By reacting a portion of the heavy hydrocarbon crude oil dispersion in the upgrading unit 204 of the present invention with a molybdenum-based catalyst, such as the MOLYVAN ™ family of catalysts, and a mixture containing vanadium and nickel compounds, the sulfur content is reduced to a value in the range between about 1.2% and 1.5%. Therefore, the processes of the present invention are capable of removing sulfur from heavy crude oil.

Em uma modalidade da presente invenção, osubproduto de gás é removido da unidade de upgrading 204juntamente com a corrente 105 e introduzida no separador degás 206. os gases úteis derivados a partir do processo deseparação, incluindo hidrogênio e hidrocarbonetos gasosos,podem ser recirculados para a unidade de upgrading 204 apartir do separador de gases 206 por transferência de taiselementos e compostos, juntamente com a corrente 106, paraa unidade de upgrading 204. Alternativamente, os gases dehidrocarbonetos podem ser enviados para uma unidade FCC.In one embodiment of the present invention, the gas by-product is removed from the upgrading unit 204 together with stream 105 and introduced into separator 206. useful gases derived from the separation process, including hydrogen and gaseous hydrocarbons, may be recirculated to the unit. upgrading 204 from the gas separator 206 by transferring such elements and compounds together with stream 106 to the upgrading unit 204. Alternatively, the hydrocarbon gases may be sent to an FCC unit.

Em uma modalidade preferida, o sulfeto dehidrogênio gasoso ("off-gas", ou gás de desprendimento) éseparado do subproduto gasoso no separador de gases 206 erecirculado à unidade de upgrading 204 juntamente com acorrente 106 para sulfatar o catalisador na unidade deupgrading 204. Alternativamente, o gás de sulfeto dehidrogênio pode ser recirculado para a unidade decisalhamento 202, ou para qualquer outro local ao longo doprocesso para sulfatar o catalisador. Em tal modalidade,pelo menos uma parte do gás de sulfeto de hidrogênio geradodurante o processo de separação do produto de reação noseparador de gases 206 é re-introduzido na unidade deupgrading 204. De preferência, este gás de sulfeto dehidrogênio é misturado com a dispersão de alimentação deóleo cru de hidrocarbonetos pesados antes da injeção noreator da unidade de upgrading 204, isto é, na unidade decisalhamento 202 ou juntamente com a corrente 104 antes daentrada na unidade de upgrading 204. Acredita-se que ocatalisador sulfatado aumenta o rendimento dos produtos deóleo leve desejados com ponto de ebulição abaixo de 538 °C(1000 °F). Além disso, tal operação de pré-sulfetação reduzo custo operacional e mostrou melhorar a cinética químicada reação de upgrading como um todo. Experiênciasconduzidas na ausência e na presença de H2S ou CS2 nareação demonstraram que a presença dos compostos de enxofremelhora a qualidade do produto de óleo leve, por exemplocom maiores rendimento de destilado e teor de asfaltenos.In a preferred embodiment, the off-gas hydrogen sulphide (or off-gas) is separated from the gaseous by-product in the gas separator 206 and recirculated to the upgrading unit 204 together with chain 106 to sulfate the catalyst in the deupgrading unit 204. Alternatively , the hydrogen sulfide gas may be recirculated to the shredding unit 202, or anywhere else along the process to sulfate the catalyst. In such an embodiment, at least a part of the hydrogen sulfide gas generated during the separation process of the reaction product in the gas separator 206 is re-introduced into the deupgrading unit 204. Preferably, this hydrogen sulfide gas is mixed with the dispersion of feed of heavy hydrocarbon crude oil prior to normal injection of upgrading unit 204, that is, into decaying unit 202 or together with stream 104 before entering upgrading unit 204. Sulfated catalyst is believed to increase the yield of light oil products boiling points below 538 ° C (1000 ° F). In addition, such a presulphide operation reduced operating cost and was shown to improve the chemical kinetic upgrading reaction as a whole. Experiments conducted in the absence and presence of H2S or CS2 narration demonstrated that the presence of sulfur compounds improves the quality of the light oil product, for example with higher distillate yield and asphaltenes content.

Os técnicos na área notarão os benefícios decusto e desempenho da ativação in situ e sulfurização docatalisador de metal de transição. Nos processos do estadoda técnica, tais etapas são conduzidas na forma de etapasseparadas no interior do reator, ou em uma parte separadada unidade de refino. Ao conduzir a etapa de ativação esulfurização in situ de acordo com a presente invenção, otempo parado do reator, necessário para efetuar as etapasde sulfetação no próprio reator de upgrading, e os custosde capital de unidades separadas, são eliminados. Economiasadicionais podem ser obtidas pela eliminação das etapas delavagem de gases convencionalmente conduzidas na produçãodo gás de síntese.Those skilled in the art will appreciate the cost and performance benefits of in situ activation and transition metal catalyst sulfurization. In state-of-the-art processes, such steps are conducted in the form of stepped steps within the reactor, or in a separate part of the refining unit. By conducting the in situ sulfurization activation step according to the present invention, the standstill reactor time required to perform the sulfidation steps on the upgrading reactor itself, and the capital costs of separate units, are eliminated. Additional savings can be obtained by eliminating the conventional gas flushing steps conducted in the synthesis gas production.

A corrente de produto 107 da unidade de upgradingque sai da unidade de upgrading 204 consiste de uma misturaque inclui resíduos de óleo cru de hidrocarbonetos pesadose óleo leve. Quando as olefinas são os produtos maisdesejados, a corrente 107 pode ser separada em uma fraçãode óleo leve e uma fração de óleo pesado. Tecnologia deseparação convencional pode ser usada para separar oscomponentes da corrente de produto 107 da unidade deupgrading. Tal como ilustrado na Figura 1, o primeiroseparador 208 é usado para separar a corrente de produto107 da unidade de upgrading na corrente de óleo leve 108 ena corrente de resíduo de óleo pesado 109. De preferência,o segundo separador 210 também separa o óleo leve a partirda corrente de resíduo de óleo pesado 109. Esta segundacorrente de óleo leve 110 pode a seguir ser combinada com aprimeira corrente de óleo leve 108 na unidade de upgradingsecundária 212 para processamento adicional.Alternativamente, uma ou ambas as correntes de óleo leve108 e 110 podem ser produtos finais.The upgrading unit product stream 107 leaving the upgrading unit 204 consists of a mixture that includes heavy hydrocarbon crude oil and light oil residues. When olefins are the most desired products, stream 107 can be separated into a light oil fraction and a heavy oil fraction. Conventional separation technology can be used to separate components from the product stream 107 of the deupgrading unit. As shown in Figure 1, the first separator 208 is used to separate the product stream 107 from the upgrading unit into the light oil stream 108 and the heavy oil residue stream 109. Preferably, the second separator 210 also separates the light oil from from heavy oil waste stream 109. This second light oil stream 110 may then be combined with the first light oil stream 108 on the secondary upgrading unit 212 for further processing. Alternatively, one or both light oil streams108 and 110 may be final products.

Em uma modalidade preferida da presente invenção,o resíduo de óleo cru de hidrocarbonetos pesados nacorrente de residuo de óleo cru pesado 109 é primeiramenteseparado da corrente de produto 107 da unidade de upgradingno primeiro separador 208, o qual é um separador aquecido.O óleo leve é também separado no primeiro separador 208 etransportado juntamente com a corrente de óleo leve. Noentanto, a maior parte do óleo leve é separado da correntede residuo de óleo cru pesado 107 no segundo separador 210,o qual é um separador a frio. O óleo leve é a seguirremovido a partir do segundo separador 210 juntamente com acorrente de óleo leve 110.In a preferred embodiment of the present invention, the heavy hydrocarbon crude oil residue in the heavy crude oil waste stream 109 is firstly separated from the product stream 107 of the upgrading unit in the first separator 208, which is a heated separator. also separated into the first separator 208 and carried along with the light oil stream. However, most of the light oil is separated from the heavy crude oil residue stream 107 in the second separator 210, which is a cold separator. The light oil is then removed from the second separator 210 together with the light oil chain 110.

Caso as correntes de óleo leve 108 e 110 sejamprodutos finais, o óleo leve pode ser estabilizado peloborbulhamento de nitrogênio, ou outro gás inerte, atravésdele de forma a remover quaisquer gases dissolvidos. O óleoleve na forma de produtos finais pode ser utilizado emoutro ponto da unidade de refino, ou poderia ser usado comouma solvente preferido para separar hidrogênio dos gases dedesprendimento no separador de gases 206.If light oil streams 108 and 110 are end products, the light oil may be stabilized by bubbling nitrogen or other inert gas through it to remove any dissolved gases. Light oil in the form of end products may be used elsewhere in the refining unit, or could be used as a preferred solvent to separate hydrogen from the off-gas in the gas separator 206.

Além disso, as correntes de óleo leve 108 e 110podem ser adicionalmente processadas em uma ou duasunidades de upgrading secundárias 212 para a formação decombustíveis ultra puros, que são removidos a partir daunidade de upgrading secundária 212 juntamente com acorrente 111. O upgrading secundário pode ser conseguido emprocessos de uma ou de duas etapas. Os combustíveisdestilados podem também ser formados a partir da unidade deupgrading secundária 212, ou da corrente 111, e, dessaforma, separados dos combustíveis ultra puros juntamentecom a corrente 112.In addition, light oil streams 108 and 110 may be further processed into one or two secondary upgrading units 212 for the formation of ultra pure fuels, which are removed from the secondary upgrading unit 212 together with chain 111. Secondary upgrading may be accomplished. one- or two-step processes. Distilled fuels may also be formed from the secondary grading unit 212, or stream 111, and thus separated from ultra pure fuels together with stream 112.

Em outra modalidade especifica, a estabilidadedos combustíveis destilados pode ser elevada porhomogeneização das correntes de resíduo de óleo cru dehidrocarbonetos pesados 109, 111. Pelo processamento doresíduo de óleo cru de hidrocarbonetos pesados 109, 111, detal maneira, os aglomerados de asfaltenos e outrossedimentos são reduzidos em tamanho, o que aumenta aestabilidade dos combustíveis destilados.In another specific embodiment, the distillate fuel stability may be increased by homogenization of the heavy hydrocarbon crude oil waste streams 109, 111. By the crude processing of heavy hydrocarbon crude oil 109, 111, in detail, the asphaltenes agglomerates and other sediments are reduced. in size, which increases the stability of distilled fuels.

Em uma modalidade da presente invenção, uma partedas correntes de resíduo de óleo 109, 111, pode ser usadacomo alimentação para a unidade de craqueamento catalíticode fluidos (FCC).In one embodiment of the present invention, an oil waste stream part 109, 111 may be used as feed for the Fluid Catalytic Cracking Unit (FCC).

Em outra modalidade, as correntes de resíduo deóleo cru de broadcasts pesadosl09, 111, e os gases levesprovenientes dos equipamentos de upgrading 204 e 212, sãopassados a uma unidade FCC para maximizar a conversão deolefinas. Durante a desulfurização e upgrading do petróleo,é desprendida uma quantidade significativa de gases leves,tais como metano, etano e propano. Um dos objetivos dapresente invenção é maximizar o benefício dos gases levesdesprendidos, que são de baixo valor em comparação amatérias primas químicas, tais como as olefinas. Osprodutos craqueados provenientes da unidade FCC podem serseparados para receber o produto craqueado e o catalisadorexaurido. O produto craqueado irá conter pelo menos umacorrente de gasolina de baixo teor de enxofre, uma matériaprima de olefina e uma corrente mais pesada que a gasolina.A nafta pesada proveniente do fracionamento é recirculadapara o reator em coluna.In another embodiment, the heavy broadcaster crude oil waste streams 109, 111, and light gases from upgrading equipment 204 and 212, are passed to an FCC unit to maximize oil conversion. During desulphurization and upgrading of petroleum, a significant amount of light gases such as methane, ethane and propane are released. It is an object of the present invention to maximize the benefit of low-level light gases, which are of low value compared to chemical raw materials such as olefins. Cracked products from the FCC unit can be separated to receive the cracked product and the oxide catalyst. The cracked product will contain at least one low sulfur gasoline stream, one olefin feedstock and a heavier current than gasoline. Heavy fractionation naphtha is recirculated to the column reactor.

A corrente de resíduo de óleo cru dehidrocarbonetos pesados 111 proveniente do segundoseparador 210, ou, caso não seja utilizado qualquer segundoseparador 210, a corrente de resíduo de óleo cru dehidrocarbonetos pesados 109, pode ser utilizada em produtosde maior valor agregado tais como a alimentação A,juntamente com a corrente 301, para uso na formação demateriais de fibras de carbono. Foi constatado que ascorrentes de resíduo de óleo cru de hidrocarbonetos pesados109 e 111 possuem um ponto de ebulição na faixa de 400 °C a520 °C, sendo uma alimentação adequado para a produção demateriais de fibras de carbono. Portanto, em outro aspectoda presente invenção, também pode ser formada umaalimentação de fibras de carbono a partir de óleo crupesado.Heavy hydrocarbon crude oil waste stream 111 from second separator 210, or, if no second separator 210 is used, heavy hydrocarbon crude oil waste stream 109 may be used in higher added value products such as feed A, together with stream 301 for use in forming carbon fiber materials. Heavy hydrocarbon residue oil rising streams109 and 111 have been found to have a boiling point in the range of 400 ° C to 520 ° C and is a suitable feedstock for the production of carbon fiber materials. Therefore, in another aspect of the present invention, a carbon fiber feed may also be formed from cruppled oil.

As correntes de resíduo de óleo cru dehidrocarbonetos pesados 109 e 111 podem também serutilizadas em produtos de maior valor agregado, tais como aalimentação B, juntamente com a corrente 302, para uso naprodução de asfalto para aplicações em rodovias ou comomateriais de combustão de suspensão asfalto - água nageração de energia.Heavy hydrocarbon crude oil waste streams 109 and 111 can also be used in higher value-added products such as feed B along with stream 302 for use in asphalt production for road applications or as asphalt suspension combustion materials - Water energy nageration.

É bem conhecido que a qualidade do asfalto podeser melhorada pela adição de enxofre. Portanto, em umamodalidade, a qualidade do asfalto do material separado émelhorada com a adição de enxofre elementar, tal comoindicado na Figura 1, com relação à alimentação B, comoparte do processo para a produção de asfalto ou comomateriais de combustão de suspensão asfalto - água nageração de energia.It is well known that asphalt quality can be improved by the addition of sulfur. Therefore, in one embodiment, the asphalt quality of the separated material is improved by the addition of elemental sulfur as indicated in Figure 1 with respect to feed B as the process part for the production of asphalt or asphalt-water suspension combustion materials. power.

Alternativamente, as correntes de resíduo de óleocru de hidrocarbonetos pesados 109 e 111 podem serrecirculadas juntamente com a corrente 303 de volta àunidade de cisalhamento 202 para refino adicional.Alternatively, heavy hydrocarbon oil waste streams 109 and 111 may be recirculated together with stream 303 back to shear unit 202 for further refining.

Em uma modalidade da presente invenção, pelomenos uma parte dos gases leves, por exemplo metano, éutilizada como combustível para uma unidade de combustãoque aquece a unidade de upgrading 204 ou a unidade decisalhamento 202. Em tal modalidade, é utilizada umaunidade de combustão convencional. Como opção, a combustãoé conduzida após ser introduzida uma pequena quantidade deCaO com o asfalto, caso este em que a emissão de enxofre ésignificativamente reduzida durante a combustão.Em mais outra modalidade da presente invenção,uma parte da mistura reacional 200 pode apresentar um pontode ebulição abaixo de 538 °C (1000 °F) . Tal parte pode sersubmetida a hidrotratamento enquanto ainda quente em umprocesso designado como hidrotratamento secundário ouhidrotratamento integrado. Tal hidrotratamento secundáriode tal porção da mistura reacional 200 pode ser efetuadousando-se condições de hidrotratamento conhecidas pelostécnicos na área. De um modo geral, o hidrotratamentosecundário envolve a reação de tal parte da misturareacional 200 com um gás contendo hidrogênio na presença deum catalisador de oxido de metal suportado, sob condiçõesde pressão e temperatura elevadas. Os catalisadores quepodem ser utilizados no processo de hidrotratamentointegrado de tal modalidade podem ser selecionados dentrevários catalisadores comercialmente disponíveis, incluindoo catalisador Criterion TEX-2719, um catalisadorcomercialmente disponível de oxido de molibdênio / oxido deniquel suportado em alumina e promovido por silica; ocatalisador Criterion HDS-2443, um catalisadorcomercialmente disponível de oxido de molibdênio / oxido deniquel suportado em alumina e promovido por silica e oxidode fósforo; e o catalisador Criterion 424, um catalisadorcomercialmente disponível de oxido de molibdênio / oxido deniquel suportado em alumina e promovido por oxido defósforo, e outros catalisadores similares. Todos oscatalisadores acima estão disponíveis através da CriterionCatalysts, de Houston, Texas, EUA. Outra alternativaconsiste do uso do catalisador da Akzo Nobel denominadoNebula, que propicia elevada atividade.In one embodiment of the present invention, at least a portion of light gases, for example methane, is used as fuel for a combustion unit that heats up the upgrading unit 204 or the shredding unit 202. In such embodiment, a conventional combustion unit is used. As an option, combustion is conducted after a small amount of Cao is introduced with the asphalt, in which case sulfur emission is significantly reduced during combustion. In yet another embodiment of the present invention, a portion of the reaction mixture 200 may have a boiling point. below 538 ° C (1000 ° F). Such part may be subjected to hydrotreatment while still hot in a process called secondary hydrotreatment or integrated hydrotreatment. Such secondary hydrotreating of such a portion of the reaction mixture 200 may be effected using hydrotreating conditions known to those skilled in the art. Secondary hydrotreatment generally involves reacting such part of reaction mixture 200 with a hydrogen-containing gas in the presence of a supported metal oxide catalyst under elevated pressure and temperature conditions. Catalysts that may be used in the integrated hydrotreating process of such an embodiment may be selected from several commercially available catalysts, including Criterion TEX-2719 catalyst, a commercially available silica-supported, alumina-supported molybdenum oxide / deniquel oxide catalyst; Criterion HDS-2443 catalyst, a commercially available alumina-supported molybdenum oxide / deniquel oxide catalyst promoted by silica and phosphorus oxide; and Criterion 424 catalyst, a commercially available alumina supported molybdenum oxide / deniquel oxide catalyst promoted by phosphorus oxide, and other similar catalysts. All of the above catalysts are available through CriterionCatalysts from Houston, Texas, USA. Another alternative is the use of the Akzo Nobel catalyst called Nebula, which provides high activity.

O exemplo que se segue é aqui incluído parademonstrar várias modalidades da invenção. Será notadopelos técnicos na área que as técnicas descritas nosexemplos que se seguem representam técnicas inventadas pelaRequerente para bom funcionamento na prática da invenção e,portanto, podem ser considerados como constituindo modospreferidos para a sua prática. No entanto, os técnicos naárea deverão notar, à luz da presente descrição, que váriasmudanças podem ser efetuadas nas modalidades especificasdescritas e ainda assim se obter uma resultado similar ousemelhante sem constituir um afastamento do espirito eescopo da invenção.The following example is included herein to demonstrate various embodiments of the invention. It will be appreciated by those skilled in the art that the techniques described in the following examples represent techniques invented by the Applicant for proper operation in the practice of the invention and, therefore, may be regarded as constituting preferred modes for its practice. However, those skilled in the art will appreciate in light of the present disclosure that various changes may be made in the specific embodiments described and still obtain a similar or similar result without departing from the spirit and scope of the invention.

EXEMPLOEXAMPLE

No exemplo que se segue, a alimentação de óleocru de hidrocarbonetos pesados é um petróleo pesadopossuindo as características apresentadas na Tabela 1 aseguir:In the following example, the heavy hydrocarbon oil feed is a heavy oil having the characteristics shown in Table 1 as follows:

Tabela 1Table 1

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

Este óleo cru pesado foi pré-tratado por umsistema ultra-sônico e de cisalhamento na presença dehidrogênio gasoso para dispersar o sistema. A tal misturafoi adicionada uma quantidade suficiente de MOLYVAN™ 8 55comercialmente disponível para propiciar uma concentraçãode 100 ppm na dispersão de óleo cru pesado. Após completadoo condicionamento adequado da dispersão de óleo crupesado, a dispersão reagiu em uma reator com boa agitaçãoda unidade de upgrading 204 com hidrogênio gasoso a umatemperatura de cerca de 430 °C e uma pressão de cerca de105,5 kg/cm2 (1500 (psi) dentro da dispersão de óleo crupesado; LHSV 1,0.This heavy crude oil was pretreated by an ultrasonic and shear system in the presence of gaseous hydrogen to disperse the system. To such a mixture sufficient commercially available MOLYVAN ™ 8 55 was added to provide a concentration of 100 ppm in the heavy crude oil dispersion. After proper conditioning of the crude oil dispersion was completed, the dispersion reacted in a well stirred reactor of the upgrading unit 204 with hydrogen gas at a temperature of about 430 ° C and a pressure of about 105.5 kg / cm2 (1500 (psi)). within the dispersion of crushed oil LHSV 1.0.

O produto de óleo leve foi TH separado do produtoda reação para a produção de um óleo possuindo aspropriedades da Tabela 2.The light oil product was TH separated from the reaction product for the production of an oil having the properties of Table 2.

Tabela 2Table 2

Produto liquido<table>table see original document page 35</column></row><table>Net product <table> table see original document page 35 </column> </row> <table>

O produto de óleo leve deste exemplo foi obtidoapós hidrotratamento do produto aperfeiçoado na unidade deupgrading secundária 212.The light oil product of this example was obtained after hydrotreating the improved product in secondary de-grading unit 212.

A densidade API do produto de óleo leve desteexemplo foi significativamente elevada, indicando umproduto de óleo mais leve. Além disso, foi observada umaredução benéfica na concentração de asfaltenos e naconcentração de enxofre e metais.The API density of the light oil product of this example was significantly high, indicating a lighter oil product. In addition, a beneficial reduction in asphaltenes concentration and sulfur and metal concentration was observed.

Como foi acima descrito, um sub-produto daremoção de enxofre do óleo cru pesado consiste do H2Sgasoso. Portanto, em uma modalidade alternativa, o H2Sgasoso gerado no processo é reinjetado nos reservatóriosvazios para minimizar a remoção de enxofre total u oscustos da unidade de enxofre.As described above, a sulfur removing byproduct of the heavy crude oil consists of H2Sgasoso. Therefore, in an alternate embodiment, the process generated H2Sgasous is reinjected into the empty reservoirs to minimize total sulfur removal and sulfur unit costs.

Apesar de as composições e métodos da presenteinvenção terem sido descritos em termos de modalidadespreferidas, ficará claro para os técnicos na área guevariações podem ser aplicadas ao processo aqui descrito semconstituir um afastamento do conceito, espirito e escopo dainvenção. Todas estas substituições e modificações similaresclaras para os técnicos na área são consideradas como inseridasno espirito, escopo e conceito da invenção e estão apresentadasnas reivindicações. Como exemplo, o petróleo e o catalisadorpodem ser combinados na unidade de craqueamento para formar amistura reacional. Adicionalmente, o gás contendo hidrogêniopode ser combinado com a mistura reacional após a misturareacional entrar na unidade de upgrade. Além disso, o gáscontendo hidrogênio pode ser introduzido nos processos dapresente invenção juntamente com uma ou ambas dentre ascorrentes 103 ou 106.Although the compositions and methods of the present invention have been described in terms of preferred embodiments, it will be clear to those skilled in the art that variations may be applied to the process described herein without departing from the concept, spirit and scope of the invention. All of these similar substitutions and modifications clear to those skilled in the art are considered to be within the spirit, scope and concept of the invention and are set forth in the claims. As an example, the oil and catalyst may be combined in the cracking unit to form reaction mixture. Additionally, the hydrogen containing gas may be combined with the reaction mixture after the reaction mixture enters the upgrade unit. In addition, hydrogen containing gas may be introduced into the processes of the present invention together with one or both of the upstream 103 or 106.

Claims (35)

1. Um processo para o refino de petróleo dehidrocarbonetos pesados contendo enxofre, compreendendo asetapas de:a) combinar uma parte do petróleo dehidrocarbonetos pesados com um catalisador solúvel em óleopara formar uma mistura reacional, em que o catalisador écapaz de hidrogenar pelo menos uma parte do petróleo dehidrocarbonetos pesados;b) aquecer e agitar a mistura reacional por umaquantidade de tempo suficiente para formar um petróleo pré-tratado, em que pelo menos uma parte do petróleo dehidrocarbonetos pesados no petróleo pré-tratado sofrecisalhamento;c) combinar um gás contendo hidrogênio com opetróleo pré-tratado para formar uma matéria prima pré-tratada;d) reagir a matéria prima pré-tratada sobpressão de hidrogênio relativamente baixa e por umaquantidade de tempo suficiente para formar uma corrente deproduto, em que uma primeira parte da corrente de produtoinclui um óleo leve possuindo uma densidade API maior que adensidade API do petróleo de hidrocarbonetos pesados e umaconcentração de enxofre mais baixa do que o petróleo dehidrocarbonetos pesados, uma segunda parte da corrente deproduto inclui um residuo de petróleo pesado, e umaterceira parte da corrente de produto inclui um gás dehidrocarbonetos leves;e) separar a corrente de produto em umacorrente de gás de hidrocarbonetos leves, uma corrente deóleo leve e uma corrente de residuo de petróleo pesado; ef) injetar uma parte da corrente de gás dehidrocarbonetos leves em uma unidade de craqueamento paraproduzir correntes contendo hidrogênio e pelo menos umaolefina.1. A process for the refining of sulfur-containing heavy hydrocarbon oil, comprising the steps of: (a) combining a part of the heavy hydrocarbon oil with an oil-soluble catalyst to form a reaction mixture, wherein the catalyst is capable of hydrogenating at least a part of the (b) heat and stir the reaction mixture for a time sufficient to form a pretreated petroleum, wherein at least a portion of the heavy hydrocarbon oil in the pretreated petroleum is sheared, (c) combine a hydrogen-containing gas with the pretreated oil to form a pretreated feedstock d) reacting the pretreated feedstock under relatively low hydrogen pressure and for a sufficient amount of time to form a product stream, wherein a first part of the product stream includes an oil lightweight having a higher API density than petroleum API density heavy hydrocarbon oil and lower sulfur concentration than heavy hydrocarbon oil, a second part of the product stream includes a heavy oil waste, and a third part of the product stream includes a light hydrocarbon gas; e) separate the product stream in a light hydrocarbon gas stream, a light oil stream and a heavy oil waste stream; and f) injecting a portion of the light hydrocarbon gas stream into a cracking unit to produce streams containing hydrogen and at least one oil. 2. O processo, de acordo com a reivindicação 1,compreendendo também colocar sulfeto de hidrogênio emcontato com o catalisador, em que pelo menos uma parte docatalisador é sulfatada.The process according to claim 1, further comprising placing hydrogen sulfide in contact with the catalyst, wherein at least one catalyst part is sulfated. 3. 0 processo, de acordo com a reivindicação 2,compreendendo também formar uma dispersão da matéria primade petróleo possuindo o petróleo e um catalisadordispersado antes de colocar o catalisador em contato com osulfeto de hidrogênio.The process of claim 2 further comprising forming a dispersion of the petroleum feedstock having the petroleum and a dispersed catalyst prior to contacting the catalyst with hydrogen sulfide. 4. 0 processo, de acordo com a reivindicação 1,no qual o gás contendo hidrogênio inclui pelo menos 90 % empeso de hidrogênio.The process according to claim 1, wherein the hydrogen-containing gas includes at least 90% by weight of hydrogen. 5. 0 processo, de acordo com a reivindicação 1,no qual o catalisador é pelo menos parcialmente solúvel nopetróleo de hidrocarbonetos pesados e inclui um metal detransição selecionado dentre elementos no grupo Y, grupo VIe grupo VIII da Tabela Periódica dos Elementos, e misturasde tais.The process according to claim 1, wherein the catalyst is at least partially soluble in heavy hydrocarbon oil and includes a metal-transferring selected from elements in group Y, group VI and group VIII of the Periodic Table of Elements, and mixtures thereof. . 6. O processo, de acordo com a reivindicação 5,no qual o catalisador é um composto de metal de transiçãoem que o metal é selecionado dentre o grupo constituído pormolibdênio, ferro, cobalto, niquel e combinações de tais.The process according to claim 5, wherein the catalyst is a transition metal compound wherein the metal is selected from the group consisting of molybdenum, iron, cobalt, nickel and combinations thereof. 7. O processo, de acordo com a reivindicação 1,no qual o catalisador é selecionado dentre o grupoconstituído por naftenato de ferro, naftenato demolibdênio, um complexo orgânico de molibdênio de uma amidaorgânica em óleo de processamento de petróleo, molibdato deamônio, 2-etil hexanoato de molibdênio, misturas de éterglicólico e molibdênio e combinações de tais.The process according to claim 1, wherein the catalyst is selected from the group consisting of iron naphthenate, demolibdenum naphthenate, an organic amideorganic molybdenum complex in petroleum processing oil, deammonium molybdate, 2-ethyl molybdenum hexanoate, mixtures of etherglycolic and molybdenum and combinations thereof. 8. 0 processo, de acordo com a reivindicação 1,no qual o petróleo de hidrocarbonetos pesados e ocatalisador são misturados usando-se um sistema de rotor eestator ou um dispositivo ultra-sônico.The process according to claim 1, wherein the heavy hydrocarbon oil and catalyst are mixed using a rotor-stator system or an ultrasonic device. 9. 0 processo, de acordo com a reivindicação 1,no qual o petróleo de hidrocarbonetos pesados e ocatalisador são misturados usando-se um dispositivo ultra-sônico.The process according to claim 1, wherein the heavy hydrocarbon oil and catalyst are mixed using an ultrasonic device. 10. 0 processo, de acordo com a reivindicação 1,no qual a matéria prima pré-tratada reage a uma temperaturana faixa de cerca de 400 °C a cerca de 500 °C e a umapressão na faixa de cerca de 35,15 kg/cm2 (500 psi) a cercade 154,68 kg/cm2 (2200 psi).The process according to claim 1, wherein the pretreated feedstock reacts at a temperature in the range of about 400 ° C to about 500 ° C and a pressure in the range of about 35.15 kg / kg. cm2 (500 psi) at about 154.68 kg / cm2 (2200 psi). 11. 0 processo, de acordo com a reivindicação 1,no qual o petróleo de hidrocarbonetos pesados contém umaprimeira concentração de enxofre e o óleo leve contém umasegunda concentração de enxofre e em que a segundaconcentração de enxofre é menor do que a primeiraconcentração de enxofre.The process according to claim 1, wherein the heavy hydrocarbon oil contains a first sulfur concentration and the light oil contains a second sulfur concentration and wherein the second sulfur concentration is lower than the first sulfur concentration. 12. 0 processo, de acordo com a reivindicação 1,no qual o óleo leve é adicionalmente refinado para formarum combustível.The process according to claim 1, wherein the light oil is further refined to form a fuel. 13. O processo, de acordo com a reivindicação-12, no qual o combustível é homogeneizado, aumentando dessaforma a estabilidade do combustível.The process according to claim 12, wherein the fuel is homogenized, thereby increasing fuel stability. 14. O processo, de acordo com a reivindicação 1,no qual pelo menos uma parte do resíduo de petróleo pesadoé recirculada para refino adicional por combinação da partede resíduo de petróleo pesado com a mistura reacional.The process according to claim 1, wherein at least a portion of the heavy oil residue is recirculated for further refining by combining the heavy oil residue part with the reaction mixture. 15. O processo, de acordo com a reivindicação 1,no qual pelo menos uma parte do resíduo de petróleo pesadoé adicionalmente processada para a formação de fibras decarbono.The process according to claim 1, wherein at least a portion of the heavy oil residue is further processed to carbon fiber formation. 16. O processo, de acordo com a reivindicação 1,no qual uma parte do resíduo de petróleo pesado éadicionalmente processada para a formação de asfalto.The process according to claim 1, wherein a portion of the heavy oil residue is further processed to asphalt formation. 17. O processo, de acordo com a reivindicação-16, no qual enxofre é combinado com a parte de residuo depetróleo pesado como parte do processamento adicional daparte do residuo de petróleo pesado para formar asfalto.The process according to claim 16 wherein sulfur is combined with the heavy oil waste part as part of further processing of the heavy oil waste part to form asphalt. 18. O processo, de acordo com a reivindicação 1,compreendendo também a etapa de:separar pelo menos um gás de saida a partir damatéria prima pré-tratada.The process of claim 1 further comprising the step of: separating at least one outlet gas from the pretreated raw material. 19. 0 processo, de acordo com a reivindicação 18, no qual pelo menos um dos gases de saida é um gás desaida contendo hidrogênio.The process according to claim 18 wherein at least one of the outlet gases is a hydrogen containing exhaust gas. 20. O processo, de acordo com a reivindicação 19, no qual o gás de saida contendo hidrogênio érecirculado por combinação de uma parte do gás de saida dehidrogênio com a matéria prima pré-tratada.The process according to claim 19, wherein the hydrogen containing outlet gas is recirculated by combining a portion of the hydrogen outlet gas with the pretreated feedstock. 21. O processo, de acordo com a reivindicação 19, no qual o gás de saida contendo hidrogênio inclui pelomenos 90 % em peso de hidrogênio.The process according to claim 19, wherein the hydrogen containing outlet gas includes at least 90% by weight of hydrogen. 22. O processo, de acordo com a reivindicação 19, no qual o gás de saida contendo hidrogênio é sulfeto dehidrogênio.The process according to claim 19, wherein the hydrogen containing outlet gas is hydrogen sulfide. 23. O processo, de acordo com a reivindicação 18, compreendendo também a etapa de:injetar pelo menos um dos gases de saida em umreservatório.The process of claim 18 further comprising the step of: injecting at least one of the outlet gases into a reservoir. 24. O processo, de acordo com a reivindicação 1,compreendendo também a etapa de:hidrogenar uma parte da corrente de produtopossuindo um ponto de ebulição abaixo de 538 °C (1000 °F).The process of claim 1 further comprising the step of: hydrogenating a portion of the product stream having a boiling point below 538 ° C (1000 ° F). 25. O processo, de acordo com a reivindicação 1,no qual o petróleo de hidrocarbonetos pesados inclui umóleo selecionado dentre o grupo constituído por petróleointegral, petróleo desalinizado, petróleo topeado, óleodesasfaltado, óleos de gás de vácuo, resíduos de petróleo,dispersões de petróleo, dispersões de frações dehidrocarbonetos pesados de petróleos e misturas de tais.The process according to claim 1, wherein the heavy hydrocarbon oil includes an oil selected from the group consisting of full oil, desalinated oil, top oil, dephthalated oil, vacuum gas oils, petroleum residues, petroleum dispersions. , dispersions of heavy oil hydrocarbon fractions and mixtures thereof. 26. O processo, de acordo com a reivindicação 1,no qual o catalisador é um catalisador de hidrotratamento.The process according to claim 1, wherein the catalyst is a hydrotreating catalyst. 27. O processo, de acordo com a reivindicação 1,no qual o catalisador é sulfatado na mistura reacional.The process according to claim 1, wherein the catalyst is sulfated in the reaction mixture. 28. 0 processo, de acordo com a reivindicação 1,no qual o catalisador é sulfatado antes de ser combinadocom o petróleo de hidrocarbonetos pesados.The process according to claim 1, wherein the catalyst is sulfated before being combined with heavy hydrocarbon oil. 29. 0 processo, de acordo com a reivindicação 1,no qual o catalisador é sulfatado in situ através da adiçãode um composto de enxofre decomponivel à mistura reacionalantes de agitar e aquecer a mistura reacional.The process according to claim 1, wherein the catalyst is sulfated in situ by the addition of a decomposable sulfur compound to the reaction mixture before stirring and heating the reaction mixture. 30. O processo, de acordo com a reivindicação 1,compreendendo também a etapa de:aquecer o óleo leve.The process of claim 1 further comprising the step of: heating the light oil. 31. O processo, de acordo com a reivindicação 1,no qual o catalisador compreende também pelo menos umpromotor de catalisador.The process according to claim 1, wherein the catalyst also comprises at least one catalyst promoter. 32. O processo, de acordo com a reivindicação-31, no qual o promotor de catalisador é selecionado dentreo grupo constituído por fósforo, silica, zeolitos, óxidosde metais alcalinos e alcalino terrosos, e combinações detais.The process according to claim 31, wherein the catalyst promoter is selected from the group consisting of phosphorus, silica, zeolites, alkaline and alkaline earth metal oxides, and detal combinations. 33. Um processo de desulfurização de petróleocontendo enxofre, compreendendo:(a) hidrodesulfurizar uma alimentação depetróleo contendo enxofre usando um catalisador solúvel emóleo em uma unidade de desulf urização de petróleo para aobtenção de um petróleo desulfurizado;(b) separar o petróleo desulfurizado em umafração de gases leves, uma fração de óleo leve, uma fraçãode óleo pesado e uma fração residual;(c) passar uma parte da fração de óleo leve euma parte da fração de óleo pesado em combinação comhidrogênio para uma zona de reação de uma unidade deupgrade secundária;(d) hidrocraquear a parte da fração de óleo levee a parte da fração de óleo pesado na zona de reação daunidade de upgrade secundária para a produção de umefluente;(e) passar uma parte da fração residual e umaparte da fração de gases leves através de uma unidade decraqueamento catalitico de fluidos; e(f) craquear a parte da fração residual e aparte da fração de gases leves na unidade de craqueamentocatalitico de fluidos para produzir pelo menos uma olefinaleve e pelo menos um produto aromático.33. A sulfur-containing petroleum desulphurization process, comprising: (a) hydrodesulphurizing a sulfur-containing oil feed using an oil-soluble catalyst in a petroleum desulphurization unit to obtain a desulphurized oil, (b) separating the desulphurized oil into a fraction light gas fraction, a light oil fraction, a heavy oil fraction and a residual fraction, (c) pass a part of the light oil fraction and part of the heavy oil fraction in combination with hydrogen to a reaction zone of a secondary deupgrade unit. (d) hydrocracking the oil fraction portion and the heavy oil fraction portion in the reaction zone of the secondary upgrade unit for the production of an effluent; (e) passing a portion of the residual fraction and a portion of the light gas fraction through a catalytic fluid decay unit; and (f) cracking the portion of the residual fraction apart from the light gas fraction in the catalytic fluid cracking unit to produce at least one light olefin and at least one aromatic product. 34. Um processo para prover um combustível comteor reduzido de enxofre e um produto de matéria primaquimica, o processo compreendendo:(a) hidrodesulfurizar uma alimentação depetróleo usando um catalisador solúvel em óleo em umaunidade de desulfurização de petróleo para obtenção de umpetróleo hidrotratado desulfurizado;(b) fracionar o petróleo hidrotratado em pelomenos um produto gasoso, uma fração oleosa leve e umafração oleosa pesada;(c) craquear a fração oleosa pesada juntamentecom cada um dos pelo menos um gases leves em um reator decoluna de uma unidade de craqueamento catalitico de fluidosna presença de um catalisador de craqueamento e umcatalisador de remoção de enxofre para produção de pelomenos um produto craqueado e um catalisador exaurido;(d) - separar o pelo menos um produto craqueado docatalisador exaurido em um separador; e(e) fracionar o pelo menos um produto craqueadopara produzir uma corrente gasosa contendo hidrogênio e umacorrente de gasolina com baixo teor de enxofre, umacorrente de matéria prima olefinica e uma corrente maispesada que gasolina.34. A process for providing a reduced sulfur fuel and a commodity product, the process comprising: (a) hydrodesulphurizing an oil feed using an oil-soluble catalyst in a petroleum desulphurization unit to obtain a desulphurized hydrotreated oil; (b) fractionate the hydrotreated oil into at least one gaseous product, a light oil fraction and a heavy oil fraction, (c) crack the heavy oil fraction together with each of the at least one light gases in a single reactor of a fluid catalytic cracking unit. presence of a cracking catalyst and a sulfur removal catalyst for the production of at least one cracked product and an exhausted catalyst (d) separating at least one exhausted cracked catalyst product into a separator; and (e) fractionating at least one cracked product to produce a hydrogen-containing gas stream and a low sulfur gasoline stream, an olefinic feedstock stream, and a heavier stream than gasoline. 35. 0 processo, de acordo com a reivindicação-34, compreendendo também as etapas de:(a) obter uma nafta pesada a partir dofracionamento da etapa (e) e recircular a nafta pesada parao reator de coluna; e(b) obter um gás contendo hidrogênio provenientedo fracionamento e combinar o gás contendo hidrogênio com opetróleo hidrotratado desulfurizado.The process of claim 34 further comprising the steps of: (a) obtaining a heavy naphtha from the fractionation of step (e) and recirculating the heavy naphtha to the column reactor; and (b) obtain a hydrogen-containing gas from fractionation and combine the hydrogen-containing gas with desulphurized hydrotreated oil.
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