CN100374532C - 由沥青生产柴油 - Google Patents

Abstract

一种用于由沥青生产柴油燃料原料的方法分别使用气体转化法生产的水蒸汽和加氢异构化的柴油馏分来促进沥青生产和提高通过沥青改质生产的加氢处理柴油燃料馏分的十六烷值，以便制得柴油原料。所述的柴油原料用于调合和制成柴油燃料。

Description

由沥青生产柴油

技术领域

本发明涉及一种由沥青生产柴油和由天然气合成烃类的联合方法。更具体地说，本发明涉及这样一种联合方法，在所述的联合方法中，天然气转化法生产水蒸汽、高十六烷值柴油馏分和氢，其中水蒸汽用于沥青生产，氢用于沥青转化以及所述的柴油馏分与沥青生产的低十六烷值柴油馏分调合。

背景技术

很重的原油沉积物，例如在加拿大和委内瑞拉发现的油砂岩层含有数万亿桶通常称为沥青的很重的粘稠石油。沥青的API重度通常为5°-10°，在岩层的温度和压力下的粘度可高达百万厘泊。构成沥青的烃类分子有较低的氢含量，而胶质和沥青质的含量高达70％。这就使得沥青难以生产、输送和改质。为了将它泵送出地面(生产)，必需在地下就地降低其粘度；如果要用管道输送沥青，那么就需要用溶剂稀释它，以及其高胶质和沥青质含量常常得到低正烷烃的烃类。地下的沥青通常用水蒸汽来促进生产；其中，将热的水蒸汽向下注入岩层，使油的粘度下降到足以泵送出地面的程度。这一点例如在US 4607699中公开。在US 4874043中，公开了一种将热水蒸汽和热水交替泵入地下的方法。水蒸汽促进的沥青生产的一个显著特点是易于利用的水蒸汽源，因为在方法中一部分水蒸汽要损耗或消耗，而不能回收。由于沥青分子有相对低的氢含量，所以用焦化和加氢处理沥青生产的柴油燃料通常十六烷值较低。因此，当希望生产沥青柴油时，需要有较高十六烷值的调合组分来与较低十六烷值的沥青柴油混合。

由天然气得到的合成气生产烃类的气体转化法是大家熟悉的。合成气由H₂和CO的混合物组成；在费-托合成催化剂存在下，它们反应生成烃类。已使用了固定床、流化床和浆液烃类合成法，其中所有的方法都在各种技术文献和专利中描述。可合成得到包括相对高十六烷值的柴油馏分在内的轻质烃类和重质烃类。除了生产烃类外，这些方法还生产水蒸汽和水。如果可将沥青生产和气体转化联合，利用气体转化法的特点增加沥青产量和提高产品质量以及生产比沥青生产的柴油有更高十六烷值的柴油燃料馏分，这将是一个改进。

发明内容

本发明涉及这样一种方法，在所述的方法中，将天然气转化成合成气进料，由它合成包括柴油馏分在内的液体烃类并产生水蒸汽，以便促进沥青生产，提高沥青生产的柴油的十六烷值。下文将天然气生成合成气的转化和由合成气生产烃类称为“气体转化”。用来生产合成气的天然气通常且优选来自沥青油田或附近的天然气井。气体转化法生产包括柴油在内的液体烃类、水蒸汽和水。水蒸汽用于促进沥青生产，而较高十六烷值的气体转化柴油与较低十六烷值的沥青柴油调合，生产柴油燃料原料。因此，广义上本发明涉及这样一种联合气体转化和沥青生产及改质法，其中气体转化水蒸汽和柴油馏分烃类液体分别用来促进沥青生产和改质沥青得到的柴油馏分。天然气生成合成气的转化用任何一种适合的合成气法来实现。

由含有H₂和CO的混合物的合成气用来合成烃类。在对于气体中的H₂和CO反应和生成烃类(其中至少一部分为液体烃类和包括柴油馏分)有效的反应条件下，合成气与适合的烃类合成催化剂接触。优选合成的烃类主要含有正构烷烃，以便生产有高十六烷值的柴油馏分。这可通过使用含有钴和/或钌优选钴催化组分的烃类合成催化剂来达到。将至少一部分气体转化合成的柴油馏分通过加氢异构化改质，使其倾点和冰点下降。较高沸点的柴油烃类(例如500-700)有最高的十六烷值；优选在缓和条件下加氢异构化，以便维持其十六烷值。所述方法的气体转化部分生产高压和中压水蒸汽；将全部或部分水蒸汽注入地下，以便促进沥青生产。烃类合成反应还生产水，可将全部或部分水加热，生产用于沥青生产和/或公用工程的水蒸汽。因此，本发明中的“气体转化水蒸汽”或“气体转化法得到的水蒸汽”意味着包括(i)气体转化法生产的高压和中压水蒸汽和(ii)加热烃类合成反应水得到的水蒸汽及其任何组合物中的任一个或全部。此外，气体转化法还生产富含甲烷的尾气，它可用作燃料，包括用于公用工程的燃料，用于从合成反应水生产水蒸汽和/或进一步加热气体转化水蒸汽的燃料。所谓沥青生产是指水蒸汽促进的沥青生产，其中将水蒸汽注入沥青岩层，以便使沥青软化和粘度下降，从而可将它泵出地面。

改质包括分馏以及一个或多个转化操作。所谓转化是指至少一个操作，在其中至少一部分分子被改变以及操作可包括或不包括氢作为反应物。如果氢作为反应物存在，那么转化通常称为加氢转化。对于沥青来说，转化包括裂化转化(裂化可为非催化的焦化或催化裂化)以及加氢转化，正如已知的和下文更详细说明的。在本发明另一实施方案中，适用于转化合成烃类的氢由所述方法的气体转化部分中产生的合成气来生产。烃类合成还生成含有甲烷和未反应氢的尾气。在另一实施方案中，这种尾气可用作燃料，以便生产用于沥青生产、泵用或其它公用工程的水蒸汽。

简单地说，本发明的方法包括(i)用水蒸汽促进沥青的生产，所用水蒸汽由生成水蒸汽和柴油烃馏分的天然气进料气体转化法得到；(ii)将沥青转化成包括柴油馏分在内的低沸点烃类和(iii)生成气体转化柴油馏分和沥青柴油馏分的混合物。在本发明一更详细的实施方案中，本发明包括以下步骤：(i)用水蒸汽促进沥青生产，(ii)将沥青改质成包括含硫的沥青柴油馏分在内的低沸点烃类，(iii)处理沥青柴油馏分，以便使其硫含量下降，(iv)用天然气进料气体转化法生产水蒸汽和包括柴油馏分在内的烃类，其中至少一部分水蒸汽用于沥青生产，以及(v)处理至少一部分气体转化柴油馏分，使其倾点下降。然后将两种经处理的柴油馏分中至少一部分调合，制得柴油原料。在另一更详细的实施方案中，本发明的方法包括：

(i)将天然气转化成含有H₂和CO混合物的热合成气，然后通过与水间接换热进行冷却，以便生产水蒸汽；

(ii)在一个或多个烃类合成反应器中在使气体中的H₂和CO有效反应的反应条件下将合成气与烃类合成催化剂接触，并生产热量、包括柴油燃料馏分在内的液体烃类和含有甲烷和水蒸汽的气体；

(iii)通过与水间接换热，从一个或多个烃类合成反应器中除去热量，以便生产水蒸汽；

(iv)将至少一部分柴油馏分加氢异构化，使其倾点下降；

(v)将步骤(i)和/或(iii)中生产的至少一部分水蒸汽送入油砂岩层，以便吸热和降低沥青的粘度；

(vi)通过从岩层中将沥青取出来生产沥青；

(vii)将沥青改质成包括含有杂原子化合物的柴油燃料馏分在内的低沸点烃类；

(viii)将沥青柴油燃料馏分加氢处理，以便降低其杂原子含量；以及

(ix)将每种经处理的柴油燃料馏分中的至少一部分组合。

加氢处理也使不饱和的芳烃和含金属化合物的数量下降。上述所谓的沥青柴油馏分是指通过包括焦化和分馏在内的沥青改质生产的柴油燃料馏分。油砂岩层优选为具有至少一口井穿透的排放区的地下岩层或掩盖基岩，通过所述的井从岩层中取出沥青来生产软化的和粘度下降的沥青。

附图说明

图1为本发明的联合沥青生产和气体转化法的简单方块流程图。

图2为适用于本发明实施的气体转化法的流程图。

图3为适用于本发明实施的沥青改质法的方块流程图。

具体实施方式

由沥青改质得到的液体产物例如柴油馏分的正烷烃含量较低。因此，由沥青改质回收的柴油馏分的十六烷值通常为约35-45。虽然这对于重负荷公路柴油燃料来说是足够的，但它是低于其它柴油燃料要求的。所以，将沥青得到的柴油馏分与更高十六烷值的柴油馏分调合组分调合。将沥青焦化生产的沥青柴油馏分加氢处理，除去芳烃和杂原子化合物例如硫和氮，以便生产作为调合原料的经处理的柴油馏分。将气体转化法生产的高十六烷值柴油馏分与一种或多种经处理的柴油馏分调合，以便生产柴油燃料原料。通过适合的添加剂配方和柴油燃料原料混合来生产柴油燃料原料。这里使用的术语“加氢处理”指这样的方法，其中氢或含氢处理气体中的氢与进料在一种或多种对于杂原子(例如硫和氮)和金属的去除、芳烃饱和以及任选脂族不饱和烃类的饱和等有活性的催化剂存在下反应的方法。这样的加氢处理催化剂包括任何传统的加氢处理催化剂，例如在高表面积载体材料例如氧化铝和氧化硅-氧化铝上有至少一种第VIII族金属催化组分、优选Fe、Co和Ni中的至少一种以及优选至少一种第VI族金属催化组分、优选Mo和W的催化剂。其它适合的加氢处理催化剂包含沸石组分。加氢处理条件是大家熟悉的，包括高达约450℃和3000psig的温度和压力，视进料和催化剂而定。由油砂生产沥青，术语油砂用来描述含有类沥青、极重质油的砂状岩层，其数量大到足以使它能在经济上生产和精炼或改质成更有用的较低沸点产物。在本发明的方法中，通过冷却合成气和烃类合成反应器内部分别得到的高压和/或中压水蒸汽，用于促进沥青生产。

沥青改质包括分馏和一种或多种转化操作，其中在氢和/或催化剂存在下或没有氢和/或催化剂下至少一部分分子结构被改变。沥青转化包括催化裂化或非催化裂化以及加氢处理操作，例如加氢裂化、加氢处理和加氢异构化，其中氢为反应物。更通常使用焦化，在没有催化剂存在下，使沥青裂化成较低沸点的物料以及焦炭。它可为延迟焦化、流化焦化或催化焦化，生产较低沸点烃类，随后进行一种或多种加氢处理操作。部分加氢处理可在焦化以前。将焦化生产的包括柴油馏分在内的低沸点烃类与氢反应，除去金属、杂原子化合物和芳烃化合物，以及将氢加到各种分子上。这就需要良好的氢供应，因为由沥青生产的较低沸点烃类有较高的杂原子化合物(例如硫)含量和有低的氢/碳比(例如～1.4-1.8)。

用于生产合成气的天然气通常且优选来自沥青田或附近的天然气井。通常可在油砂岩层中或附近找到天然气的充裕供应。天然气的高甲烷含量使它成为生产合成气的理想天然燃料。通常，天然气含有高达92+％(摩尔)甲烷，其余主要为C₂₊烃类、氮和CO₂。因此，对于合成气生产来说，它是一种理想的和相对清洁的燃料，通常发现在油砂岩层或其附近有充裕的数量。如果需要，除去杂原子化合物(特别是HCN、NH₃和硫)，生成清洁的合成气，然后将它送入烃类合成气反应器。虽然对于合成气生产来说，在天然气中存在的C₂-C₅烃类可留在其中，但它们通常作为LPG分离出，同时将C₅₊烃类冷凝出，并称为天然气井凝析油。分离较高碳烃类、硫和杂原子化合物(在某些情况下还有氮和CO₂)以后留下的富含甲烷的气体作为燃料送入合成气发生器。合成气生产的已知方法包括部分氧化、催化水蒸汽转化、水煤气转换反应及其组合。这些方法包括气相部分氧化(GPOX)、自热转化(ATR)、流化床合成气发生(FBSG)、部分氧化(POX)、催化部分氧化(CPO)和水蒸汽转化。ATR和FBSG采用部分氧化和催化水蒸汽转化。这些方法的评述及其有关的优点例如可在US 5883138中找到。合成气法是高度放热的，反应器排出的合成气例如通常处于高达2000的温度和50大气压的压力。反应器排出的热合成气通过与水间接换热进行冷却。这样就生成大量高压水蒸汽(例如600-900/2000psia)，其各自的温度为约490-535/635-700，甚至可进一步加热它们。可将这一水蒸汽送入油砂岩层(如果需要可压缩)，以便使沥青加热、软化和降低粘度，从而促进沥青生产。合成气体反应和烃类生产反应都是高度放热的。用于冷却烃类合成反应器的水通常生成中压水蒸汽，它可用于沥青生产或本发明方法的整个过程的其它操作。

如果需要，经净化以后，将合成气送入烃类合成反应器，其中H₂和CO在费-托合成型催化剂存在下反应，生成包括轻质馏分和重质馏分在内的烃类。轻质馏分(例如700-)含有在柴油燃料范围沸腾的烃类。柴油燃料馏分可在250-700范围沸腾，在某些应用中优选350-650。500-700合成柴油燃料烃类有最高的十六烷值、倾点和冰点，而轻质～500部分有相对高的含氧化合物含量，它为柴油燃料提供良好的润滑性。轻质柴油部分加氢异构化将除去含氧化合物，而降低倾点和冰点的重质部分加氢异构化可使十六烷值下降。所以，至少将合成气生产的500-700柴油馏分缓和加氢异构化使其倾点下降，而使十六烷值下降很少。缓和加氢异构化通常在约100-1500psig和500-850的温度和压力条件下达到。这是已知的，例如在US 5689031中公开，在这里其公开内容引入作为参考。在缓和加氢异构化以后，由费-托合成气体转化法烃类产物生产的柴油馏分的十六烷值为65-75+，大部分高十六烷值烃类存在于较高的沸程，即500-700烃类。当希望最大量生产柴油时，将所有或大部分气体转化柴油馏分，至少气体转化生产的富含十六烷值的重质柴油馏分(例如500/550-700)与由沥青生产的加氢处理过的柴油馏分调合。为了在本发明方法中最大量生产柴油，将合成气生产的重质(例如～700+)烃类馏分加氢异构化生成更多柴油燃料范围沸腾的烃类。

下表说明使用由钴催化组分/氧化钛-氧化硅和氧化铝载体组分组成的催化剂，以沸程表示的浆液费-托烃类合成反应器的典型烃类产物分布。

浆液烃类合成反应器的产物分布，％(重量)
		初馏点(C<sub>5</sub>)-320	13
320-500	23
		500-700	19
700-1050	34
		1050+	11

正如表中数据表明的，整个柴油馏分大于42％(重量)。500-700高十六烷值馏分为总产物的19％(重量)，或全部可能的柴油馏分的45％(重量)。虽然未示出，总(C₅-400)馏分为总产物的约18-20％(重量)。为了最大量生产柴油，将700+蜡油馏分转化成中间馏分油范围沸腾的烃类。熟悉本专业的技术人员都知道，700+蜡油馏分加氢异构化包括缓和加氢裂化(参考US 6080301，其中加氢异构化700+馏分50％转化成较低沸点烃类)。因此，如果需要，所有的或部分的更高的700+馏分可加氢裂化和加氢异构化，生成另外的柴油烃类。将参考附图进一步理解本发明。

参考图1，气体转化设备10紧靠沥青生产设备12或在它附近，后者由地下岩层生产沥青并通过管道22将它送至沥青改质设备14。生产设备12包括地下油砂岩层以及用于将水蒸汽注入岩层、将软化的沥青泵出、将气体和水从生产的沥青中分离的设备(未示出)。通常，然后用相容的稀释剂稀释沥青，用管道送至改质设备。含甲烷的天然气与空气或氧气分别通过管道16和18送入气体转化设备。气体转化设备生产合成气，然后将合成气在至少一个或两个烃类合成反应器中转化成重质和轻质烃类。轻质烃类包括在柴油范围沸腾的烃类。气体转化设备还生产高压和中压水蒸汽、水、适用作燃料的尾气以及任选的氢。将气体转化设备得到的高压水蒸汽通过管道20送入油砂岩层，以便促进沥青生产。高十六烷值柴油馏分通过管道28从气体转化设备取出，并送入管道30。在改质设备中，通过分馏、焦化和加氢处理将沥青改质，生成柴油馏分，后者通过管道26取出并送入管道30。较高十六烷值气体转化柴油馏分和较低十六烷值沥青柴油在30中混合，生成两种柴油馏分的混合物。将这一混合物作为柴油原料通过管道32送入储罐(未示出)。将用于加氢处理的氢通过管道24送入14。为了简化，其它工艺物流未示出。

现在转到图2，在这一实施方案中，气体转化设备10包括合成气发生单元32、包括至少一个烃类合成反应器(未示出)的烃类合成34、重质烃类馏分加氢异构化单元36、柴油馏分加氢异构化单元38、分馏塔40和氢生产单元41。将经处理除去杂原子化合物特别是硫以及C₂-C₃₊烃类的天然气通过管道42送入合成气发生器单元32。在一优选的实施方案中，将天然气进行低温处理，除了杂原子化合物和C₂-C₃₊烃类外，还除去氮和CO₂。将氧或空气，优选将制氧设备制得的氧通过管道44送入合成气发生器。任选地，将水或水蒸汽通过管道46送入合成气发生器。将发生器生成的热合成气通过间接换热(未示出)来冷却，水通过管道49进入所述单元。它生产高压水蒸汽，将其中所有的或部分的高压水蒸汽通过管道50送入沥青生产设备，以便促进沥青生产。这种水蒸汽的压力和温度可高达2000/2200psia和635/650。在用于沥青生产前，可将这一水蒸汽进一步加热。将冷合成气通过管道48从单元32送入烃类合成单元34。通过管道52除去合成气的滑流，并送入氢生产单元41，在那里由该气体生产氢，然后通过管道54送入重质烃类加氢异构化单元36。在单元41中，通过(i)物理分离手段例如变压吸附(PSA)、变温吸附(TSA)和膜分离以及(ii)化学手段例如水煤气变换反应器中的一种或多种手段从合成气生产氢。如果使用变换反应器，由于合成气发生器的生产能力不足，那么还使用物理分离手段来从变换反应器气体流出物中分离纯的氢气流。生产氢的物理分离手段通常用于从合成气中分离氢，不管是否使用化学手段例如水煤气变换反应，以便得到所需纯度的氢(例如至少约90％)。使用分子筛的TSA或PSA可生产纯度99+％的氢气流，而膜分离通常生产至少80％纯度的氢。在TSA或PSA中，富CO废气有时称为吸附吹扫气体，而膜分离的废气常常称为非渗透气体。在一优选的实施方案中，合成气发生器通过物理分离手段为烃类合成反应和加氢异构化需要的至少一部分氢生产足够的合成气，以致不需要水煤气变换反应器。用物理分离手段由合成气生产的氢得到相对纯的氢，废气含有贫氢和富CO的H₂和CO的混合物。这种富CO的废气通过管道56从41中取出并用作燃料或送入烃类合成单元34。如果可行，当由合成气生产氢时，气体中的H₂与CO的摩尔比优选大于化学计量；至少一部分富CO的废气通过管道56返回管道48。特别优选这样调节这一方法，以致送入烃类合成反应器的富CO废气足以将送入34的合成气中的H₂/CO摩尔比调节到大约化学计量。这样就避免了将有价值的CO作为燃料燃烧而浪费掉。通过PSA、TSA、膜分离或水煤气变换反应中的一种或多种手段由合成气生产氢是已知的，例如在US 6043288和6147126中公开。在另一优选的实施方案中，将一部分分离的氢通过管道58从管道54取出，并送入(i)沥青改质设备(如果它足够靠近)，以便为沥青的加氢转化特别是沥青柴油馏分的加氢处理提供反应氢，(ii)用于至少重质气体转化柴油馏分的缓和加氢异构化的加氢异构化设备38中的一个或多个，优选至少送入单元38，以便降低其倾点，同时对十六烷值的影响最小。在烃类合成反应单元34中，合成气中的H₂和CO在适合的烃类合成催化剂存在下反应，优选为负载的钴催化剂组分，以便生成包括轻质馏分和重质馏分在内的烃类。合成反应是高度放热的，必需冷却反应器的内部。这一点通过反应器内的间接换热设备例如管子(未示出)来完成，其中用冷却水来维持所需的反应温度。这就使冷却水变成压力和温度例如为150-600psia和250-490的中压水蒸汽。因此，冷却水通过管道60进入所述单元，将合成反应器的内部冷却(未示出)并转变成通过管道62流出的中压水蒸汽。也可将这一水蒸汽的全部或一部分用于沥青生产，用于气体转化法中的公用工程以及用于分馏等。如果沥青改质设备靠得足够近，那么可将这一水蒸汽的全部或一部分送入沥青改质设备，在那里它可用于电力生产，为分馏提供热量，从焦化塔取出焦炭等。优选在这一中压水蒸汽用于沥青生产以前，将它加热到过热。将重质烃类馏分(例如700+)通过管道74从34取出，并送入加氢异构化单元36，在其中将它加氢异构化和缓和加氢裂化。这样就使一些重质烃类转化成包括在柴油范围内沸腾的烃类在内的轻质烃类。将轻质烃类馏分(700-)通过管道64从34取出，并送入缓和加氢异构化单元38。用于加氢异构化反应的氢通过管道37进入38。这一轻质馏分可包含或不包含整个柴油馏分的500-烃类，取决于是否需要在该馏分中保留含氧化合物(参见US 5689031)。烃类合成反应的气体产物包括在石脑油和低柴油沸程内沸腾的烃类在内的C₂-C₃₊烃类、水蒸汽、CO₂和未反应的合成气。这一蒸汽经一段或多段冷却(未示出)；在这一过程中，水和C₂-C₃₊烃类冷凝，从剩余的尾气中分离，并通过管道64从反应器排出。水通过管道66取出，而液体轻质烃类通过管道70取出。这些轻质烃类包括在石脑油和柴油范围内沸腾的烃类，并送入管道80。水可用于包括冷却热合成气在内的冷却、用于发生水蒸汽等。剩余的未冷凝气体主要含甲烷、CO₂和少量C_3-轻质烃类以及未反应的合成气。将这一气体通过管道72取出，并用作燃料加热锅炉，以便生产用于电力生产、促进沥青生产和改质等的水。通过管道66排出的所有或部分水也可加热成用于上述任何目的的水蒸汽，以及如果不能提供充裕的适合水源，那么优选至少冷却热合成气，以便生产用于沥青生产的高压水蒸汽。经缓和加氢异构化的柴油料通过管道76从36取出，并送入80。缓和加氢异构化柴油物料通过管道78从38取出，并送入80，在那里它与加氢异构化的重质馏分混合。这一混合物与冷凝的轻质烃类一起从管道70送入分馏塔40。在40中生产的馏分包括石脑油馏分82、柴油馏分84和润滑油馏分86。在分馏塔中存在的任何C_3-烃类通过管道88排出，并用作燃料。任选地，可将全部或部分润滑油馏分通过管道89循环回加氢异构化单元36，在其中将它转化成柴油范围内沸腾的烃类，以便提高整个柴油的产量。

图3示出用于本发明实施的沥青改质单元14的一个实施方案，包含常压管蒸馏塔90、减压分馏塔92、流化焦化塔94、瓦斯油加氢处理器96、联合的石脑油和中间馏分油加氢处理器98和馏分油分馏塔100。将沥青通过管道22从沥青生产设备送入常压管蒸馏塔90。在分馏塔90中，将650-750-轻质烃类从650-750+重质烃类中分离出，并通过管道102送入加氢处理器98。而650-750+烃类通过管道104送入减压分馏塔92。在92中，将90中生产的重质馏分分离成1000-重质瓦斯油馏分和1000+塔底物料。塔底物料通过管道106送入流化焦化塔94，而重质瓦斯油馏分通过管道108和110送入瓦斯油加氢处理器96。流化焦化塔94为非催化单元，在其中1000+馏分与热焦炭颗粒接触，使它热裂化成低沸点烃类和焦炭。通过管道112从塔底取出焦炭。虽然未示出，该焦炭部分燃烧，使它加热到约900-1100的沥青裂化温度。这一操作消耗部分焦炭，将剩余的热焦炭返回焦化塔，以便为热裂化提供热量。在焦化塔中生产的低沸点烃类包含石脑油、中间馏分油和重质瓦斯油。包括所需柴油范围内沸腾的700-烃类在内的这些低沸点烃类通过管道114和102送入加氢处理器98。700+瓦斯油通过管道110送入瓦斯油加氢处理器96。氢或含氢的处理气体通过管道116和118送入加氢处理器。在加氢处理器中，在适合的抗硫和抗芳烃的加氢处理催化剂存在下，烃类与氢反应，以便除去杂原子(例如硫和氮)化合物、不饱和的芳烃和金属。瓦斯油馏分比馏分油燃料馏分含有更多的不希望的化合物，所以需要更苛刻的加氢处理。将加氢处理的瓦斯油从加氢处理器96取出，并通过管道120送入输送储罐或进一步改质操作。将加氢处理的700-烃类通过管道122从加氢处理器98送入分馏塔100，在其中将它们分离成轻质石脑油和柴油馏分。通过管道124取出石脑油，而通过管道126取出柴油。将气体转化设备得到的较高十六烷值柴油从管道84送入管道126，生成两者的混合物，得到比分馏塔100取出的沥青柴油馏分有更高十六烷值的柴油燃料原料。该调和的柴油燃料原料送入储罐。

烃类合成催化剂是大家熟悉的，通过金属催化组分与一种或多种催化金属载体组分组合来制备，它可包含或不包含一种或多种适合的沸石组分，通过离子交换、浸渍、初始润湿、组合或由熔融盐生成催化剂前体。这样的催化剂通常包含至少一种第VIII族催化金属组分，负载在至少一种无机难熔金属氧化物载体材料例如氧化铝、无定形氧化硅-氧化铝、沸石等上或与它组合。这里涉及的元素为Sargent-Welch元素周期表，1968 by the Sargent-Welch ScientificCompany中找到的那些元素。含有钴或钴和铼催化组分的催化剂，特别是当它与氧化钛组分组合时，已知用于从合成气最大量生产脂族烃类，而已知铁催化剂得到更高数量的脂族不饱和烃类。这些和其它一些烃类合成催化剂及其性质和操作条件是大家熟悉的，并在许多论文和专利中有所讨论。

应当理解，对于熟悉本专业的技术人员来说，在不违背上述本发明的范围和精神实质的情况下，在本发明的实施中各种其它实施方案和改进是显而易见的。因此，不打算将附后的权利要求书的范围限制到上述确切的描述，而认为包含属于本发明的所有的专利新颖性特点，包括那些被熟悉本专业的技术人员作为同等物和与本发明有关的所有特点和实施方案。

Claims (20)

1.一种由沥青生产柴油燃料馏分的方法，所述的方法包括(i)用水蒸汽促进沥青的生产，所用水蒸汽由生成水蒸汽和柴油馏分的天然气进料气体转化法得到；(ii)将所述的沥青改质成包括柴油馏分在内的低沸点烃类和(iii)生成两种所述柴油馏分的混合物。

2.根据权利要求1的方法，其中所述气体转化生产的柴油馏分的十六烷值高于所述沥青生产的所述柴油馏分的十六烷值。

3.根据权利要求2的方法，其中所述的水蒸汽包含(i)高压水蒸汽和(ii)低压水蒸汽中至少一种。

4.根据权利要求3的方法，其中由所述的沥青生产的所述柴油馏分含有杂原子和不饱和芳烃化合物。

5.根据权利要求4的方法，其中将由所述的沥青生产的所述柴油馏分处理，使所述杂原子和不饱和芳烃化合物的数量降低。

6.根据权利要求5的方法，其中在所述的混合以前进行所述的处理。

7.根据权利要求6的方法，其中所述的处理包含加氢处理。

8.一种由沥青生产柴油燃料馏分的方法，所述的方法包括以下步骤：(i)用水蒸汽促进沥青生产；(ii)将所述的沥青改质成包括含硫沥青柴油馏分在内的低沸点烃类；(iii)处理所述的沥青柴油馏分，使所述的硫含量下降；和(iv)用天然气进料气体转化法生产水蒸汽和包括柴油馏分在内的烃类，其中至少一部分所述的水蒸汽用于所述的沥青生产；以及(v)处理至少一部分所述的气体转化柴油馏分，使其倾点下降。

9.根据权利要求8的方法，其中将两种所述的柴油馏分中的至少一部分调合。

10.根据权利要求9的方法，其中在所述的处理以后，将两种所述的柴油馏分中的至少一部分调合。

11.根据权利要求10的方法，其中所述的沥青柴油馏分的十六烷值比所述气体转化生产的所述柴油馏分要低。

12.根据权利要求11的方法，其中所述调合油的十六烷值高于所述沥青柴油馏分的十六烷值。

13.根据权利要求12的方法，其中所述的沥青改质包括焦化和分馏。

14.根据权利要求13的方法，其中所述的处理包括加氢异构化所述的气体转化柴油馏分和加氢处理所述的沥青柴油馏分。

15.根据权利要求14的方法，其中除了脱硫外，所述的加氢处理还使所述的未处理沥青柴油馏分中存在的其它杂原子、不饱和芳烃和金属减少。

16.根据权利要求15的方法，其中所述的气体转化还生成水和可用作由所述水生产水蒸汽的燃料的尾气。

17.一种由沥青生产柴油燃料馏分的方法，所述的方法包括：

(i)将天然气转化成含有H₂和CO混合物的热合成气，然后通过与水间接换热进行冷却，以便生产水蒸汽；

(ii)所述的合成气在一个或多个烃类合成反应器中在使气体中的H₂和CO有效反应的反应条件下与烃类合成催化剂接触，反应并生产热量、包括柴油燃料馏分在内的液体烃类和含有甲烷和水蒸汽的气体；

(iii)通过与水间接换热从所述的一个或多个反应器中除去热量，以便生产水蒸汽；

(iv)将至少一部分所述的柴油馏分加氢异构化，使其倾点下降；

(v)将步骤(i)和/或(iii)中生产的至少一部分所述的水蒸汽送入油砂岩层，以便吸热和降低所述的沥青的粘度；

(vi)通过从所述的岩层中将沥青取出来生产所述的沥青；

(vii)将所述的沥青改质成包括含有杂原子化合物的柴油燃料馏分在内的低沸点烃类；

(viii)将所述的沥青柴油燃料馏分加氢处理，以便降低其杂原子含量；以及

(ix)将每种所述的经处理的柴油燃料馏分中的至少一部分组合。

18.根据权利要求17的方法，其中将所述的水蒸汽从所述的气体中除去，以便生产含有甲烷的燃料气，将所述的燃料气用于进一步加热用于所述的促进沥青生产的水蒸汽。

19.根据权利要求17的方法，其中所述的氢由所述的合成气生产，并用于所述的加氢异构化。

20.根据权利要求17的方法，其中所述的催化剂含有钴催化组分。

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