CN101910366A - 提高重油质量的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供处理一种或多种烃的系统和方法。可选择性分离一种或多种烃，以提供一种或多种重脱沥青油。可使至少一部分重脱沥青油热裂化，以提供一种或多种较轻烃产物。

Description

提高重油质量的装置
技术领域
总体而言，本发明的实施方案涉及使烃提高质量的方法。更具体地讲，本发明的实施方案涉及用溶剂脱沥青装置、减粘裂化器和/或流化催化裂化器使烃提高质量的方法。
相关技术描述
用溶剂的溶剂脱沥青(“SDA”)方法已用于处理重烃，以产生沥青和脱沥青油(“DAO”)产物。沥青和DAO产物一般被进一步处理和/或加工成有用的产物。
在下游处理设备(如加氢处理、流化催化裂化或减粘裂化)大小足以处理产生的大体积DAO时，溶剂脱沥青可在经济上具有吸引力。由于用溶剂脱沥青方法产生的DAO一般包含高粘度油和低粘度油的混合物，因此，需要另外的处理(如减粘裂化)降低DAO的粘度。处理产生的全部体积的DAO可能需要相当多设备资金和配套基本设施投资，这通常使在远程场所安装在经济上不具吸引力。
因此，需要通过降低脱沥青油粘度使脱沥青油质量有效提高，以提供管输品质、较低粘度合成原油的改良方法。
附图简述
为了能够详细了解本发明的上述特征，以上简单描述的本发明的更具体描述将通过参考具体实施方案进行，其中一些在附图中图示说明。然而，应注意到，附图只图示说明本发明的一般实施方案，因此不应认为是其范围的限制，本发明可容许其他同样有效的实施方案。
图1描绘根据所述一个或多个实施方案的说明性提取系统。
图2描绘根据所述一个或多个实施方案处理一种或多种烃的说明性处理系统。
图3描绘根据所述一个或多个实施方案制备一种或多种烃的说明性系统。
发明详述
现在提供详细描述。随附权利要求中的每项限定单独的发明，就侵权的目的而言，应认为其包括权利要求中规定的各种要素或限制的等同物。根据上下文，下文中提到“本发明”在某些情况下可以仅指某些具体的实施方案。在其他情况下，应认识到，提到“本发明”的引用将指在一个或多个权利要求但不必是全部权利要求中叙述的主题。现在更详细地描述各发明，包括具体实施方案、变型和实例，但本发明不限于这些实施方案、变型或实例，包括这些是要在此专利中的信息与可利用的信息和技术组合时使本领域的普通技术人员能够实现和使用本发明。
本发明提供处理一种或多种烃的系统和方法。可选择性分离一种或多种烃，以提供一种或多种重脱沥青油。可使至少一部分重脱沥青油热裂化，以提供一种或多种较轻烃产物。
图1描绘根据一个或多个实施方案的说明性提取系统100。提取系统100可包括一个或多个混合器110、分离器(3个，用120、150、170表示)和汽提塔(3个，用130、160、180表示)，用于将管线112中的烃混合物选择性分离成通过管线134的沥青质部分、通过管线168的重DAO(“树脂”)部分和通过管线188的轻DAO部分。在一个或多个实施方案中，可使管线122的内含物的温度升高到高于沥青质分离器120中的温度，以促进轻DAO和重DAO部分的分离。在一个或多个实施方案中，通过使管线122的内含物的温度升高到高于所述一种或多种溶剂的临界温度，即，基于管线122中溶剂的超临界条件，可使管线122中存在的DAO分离成轻部分和重部分。在大于沥青质分离器120中温度的温度，包括但不限于与溶剂相关的超临界条件，可用一个或多个分离器150分离轻DAO和重DAO。可用汽提塔160从重DAO汽提任何残余溶剂，以提供通过管线168的重DAO。
本文所用术语“轻脱沥青油”(“轻DAO”)是指共有类似物理性质并且包含小于5％、4％、3％、2％或1％沥青质的烃或烃的混合物。在一个或多个实施方案中，类似的物理性质可包括约315℃(600°F)至约610℃(1130°F)的沸点，在50℃(120°F)约40cSt至约65cSt的粘度，和约130℃(265°F)或更高的闪点。
本文所用术语“重脱沥青油”(“重DAO”)是指共有类似物理性质并且包含小于5％、4％、3％、2％或1％沥青质的烃或烃的混合物。在一个或多个实施方案中，类似的物理性质可包括约400℃(750°F)至约800℃(1470°F)的沸点，在50℃(120°F)约50cSt至约170cSt的粘度，和约150℃(300°F)或更高的闪点。
本文所用术语“脱沥青油”(“DAO”)是指轻脱沥青油和重脱沥青油的混合物。
本文所用术语“溶剂”是指具有3至7个碳原子(C3至C7)的一种或多种烷烃或烯烃、其混合物、其衍生物及其组合。在一个或多个实施方案中，所述溶剂化烃具有小于538℃(1000°F)的标准沸点或整体标准沸点。
在一个或多个实施方案中，通过管线25的原料和通过管线177的一种或多种溶剂可混合或另外用一个或多个混合器110混合，以在管线112中提供烃混合物(“第一混合物”)。在一个或多个实施方案中，管线25中的至少一部分原料可以为一种或多种未精炼或部分精炼的烃，包括但不限于常压塔底物、真空塔底物、原油、油页岩、油砂、焦油、沥青、其组合、其衍生物及其混合物。在一个或多个具体实施方案中，原料可包括部分或完全绕过真空蒸馏装置并直接送到提取系统100的一种或多种常压蒸馏塔底物。在一个或多个实施方案中，原料可包含不溶于通过管线177提供的所述一种或多种溶剂的一种或多种烃。在一个或多个具体实施方案中，原料可具有小于35°API，或更优选小于25°API的比重(在60°)。
在一个或多个实施方案中，可设置管线177中的一种或多种溶剂流，以保持管线112中预定的溶剂与原料的重量比。溶剂与原料的重量比可根据原料的物理性质和/或组成变化。例如，高沸点原料可能需要用低沸点溶剂较大稀释，以得到所得混合物的所需整体沸点。管线112中的烃混合物可具有约1∶1至约100∶1、约2∶1至约10∶1或约3∶1至约6∶1的溶剂-原料稀释比。在一个或多个实施方案中，管线112中的烃混合物可具有约-5°API至约35°API，或约6°API至约20°API的比重(在60°F)。管线112中烃混合物的溶剂浓度可以为约50％重量至约99％重量，60％重量至约95％重量，或约66％重量至约86％重量的溶剂。管线112中的烃混合物可包含约1％重量至约50％重量，约5％重量至约40％重量，或约14％重量至约34％重量的原料。
一个或多个混合器110可以为用于分批、间歇和/或连续混合原料和溶剂的任何装置或系统。混合器110可能够均化不溶混流体。说明性混合器可包括但不限于喷射器、管线内静态混合器、管线内机械/动力混合器、均化器或其组合。混合器110可在约25℃(80°F)至约600℃(1110°F)，约25℃(80°F)至约500℃(930°F)，或约25℃(80°F)至约300℃(570°F)的温度操作。混合器110可在约101kPa(0psig)至约2800kPa(390psig)，约101kPa(0psig)至约1400kPa(190psig)，或约101kPa(0psig)至约700kPa(90psig)的压力操作。在一个或多个实施方案中，混合器110可在超过沥青质分离器120的操作压力最低约35kPa(5psig)，约70kPa(10psig)，约140kPa(20psig)，或约350kPa(50psig)的压力操作。
在一个或多个实施方案中，可将管线112中的第一混合物引入到所述一个或多个分离器(“沥青质分离器”)120，以提供通过管线122的塔顶物和通过管线128的塔底物。管线122中的塔顶物(“第二混合物”)可包含脱沥青油(“DAO”)和所述一种或多种溶剂的第一部分。管线128中的塔底物可包含不溶性沥青质，其余为所述一种或多种溶剂。在一个或多个实施方案中，管线122中的DAO含量可以为约1％重量至约50％重量，约5％重量至约40％重量，或约14％重量至约34％重量。在一个或多个实施方案中，管线122中的溶剂浓度可以为约50％重量至约99％重量，约60％重量至约95％重量，或约66％重量至约86％重量。在一个或多个实施方案中，管线122中的塔顶物的密度(在60°F)可以为约100°API，约30°API至约100°API，或约50°API至约100°API。
本文所用术语“沥青质”是指不溶于正链烷烃然而完全或部分可溶于芳族化合物(如苯或甲苯)的烃或烃的混合物。
在一个或多个实施方案中，管线128中塔底物的沥青质含量可以为约10％重量至约99％重量，约30％重量至约95％重量，或约50％重量至约90％重量。在一个或多个实施方案中，管线128中的溶剂浓度可以为约1％重量至约90％重量，约5％重量至约70％重量，或约10％重量至约50％重量。
所述一个或多个分离器120可包括适用于从烃原料和溶剂混合物分离一种或多种沥青质以提供管线122中的塔顶物并提供管线128中的塔底物的任何系统或装置。在一个或多个实施方案中，分离器120可包含鼓泡塔盘、填充元件(如环或鞍形物)、结构填料或其组合。在一个或多个实施方案中，分离器120可以为没有内件的空心塔。在一个或多个实施方案中，分离器120可在约15℃(60°F)至高于所述一种或多种溶剂的临界温度(“TC，S”)约150℃(270°F)，约15℃(60°F)至约TC，S+100℃(TC，S+180°F)，或约15℃(60°F)至约TC，S+50℃(TC，S+90°F)的温度操作。在一个或多个实施方案中，分离器120可在约101kPa(0psig)至高于溶剂的临界压力(“PC，S”)约700kPa(100psig)，约PC，S-700kPa(PC，S-100psig)至约PC，S+700kPa(PC，S+100psig)，或约PC，S-300kPa(PC，S-45psig)至约PC，S+300kPa(PC，S+45psig)的压力操作。
在一个或多个实施方案中，可将管线128中的塔底物用一个或多个热交换器115加热，引到一个或多个汽提塔130，并在其中选择性分离，以提供通过管线132的塔顶物和通过管线134的塔底物。在一个或多个实施方案中，通过管线132的塔顶物可包含一种或多种溶剂的第一部分，管线134中的塔底物可包含不溶性沥青质和余量的所述一种或多种溶剂的混合物。在一个或多个实施方案中，可通过管线133将蒸汽加入到汽提塔，以促进所述一种或多种溶剂从沥青质分离。在一个或多个实施方案中，管线133中的蒸汽可以在约200kPa(15psig)至约2160kPa(300psig)，约300kPa(30psig)至约1475kPa(200psig)，或约400kPa(45psig)至约1130kPa(150psig)的压力下。在一个或多个实施方案中，可用一个或多个热交换器115将管线128中的塔底物加热到约100℃(210°F)至约TC，S+150℃(TC，S+270°F)，约150℃(300°F)至约TC，S+100℃(TC，S+180°F)，或约300℃(570°F)至约TC，S+50℃(TC，S+90°F)的温度。在一个或多个实施方案中，管线132中塔顶物的溶剂浓度可以为约70％重量至约99％重量，或约85％重量至约99％重量。在一个或多个实施方案中，管线132中塔顶物的DAO浓度可以为约0％重量至约50％重量，约1％重量至约30％重量，或约1％重量至约15％重量。
在一个或多个实施方案中，管线134中塔底物的溶剂浓度可以为约5％重量至约80％重量，约20％重量至约60％重量，或约25％重量至约50％重量。在一个或多个实施方案中，管线134中塔底物的至少一部分可经进一步处理，干燥和制粒，以提供固体烃产物。在一个或多个实施方案中，管线134中塔底物的至少一部分可经过进一步处理，包括但不限于气化、发电、过程加热或其组合。在一个或多个实施方案中，可将管线134中塔底物的至少一部分送到气化器，以产生蒸汽、动力和氢。在一个或多个实施方案中，管线134中塔底物的至少一部分可用作燃料，以产生蒸汽和动力。在一个或多个实施方案中，管线134中塔底物的沥青质浓度可以为约20％重量至约95％重量，约40％重量至约80％重量，或约50％重量至约75％重量。在一个或多个实施方案中，管线134中塔底物的比重(在60°F)可以为约5°API至约30°API，约5°API至约20°API，或约5°API至约15°API。
所述一个或多个热交换器115可包括适用于提高管线128中塔底物温度的任何系统或装置。说明性热交换器、系统或装置可包括但不限于管壳式、板框式或螺旋卷绕式热交换器设计。在一个或多个实施方案中，可用加热介质将必需的热转移到管线128中的塔底物，加热介质如蒸汽、热油、热过程流体、电阻加热、热废流体或其组合。在一个或多个实施方案中，所述一个或多个热交换器115可以为直接火力加热器或等价物。在一个或多个实施方案中，所述一个或多个热交换器115可在约25℃(80°F)至约TC，S+150℃(TC，S+270°F)，约25℃(80°F)至约TC，S+100℃(TC，S+180°F)，或约25℃(80°F)至约TC，S+50℃(TC，S+90°F)的温度操作。在一个或多个实施方案中，所述一个或多个热交换器115可在约100kPa(0psig)至约PC，S+700kPa(PC，S+100psig)，约100kPa至约PC，S+500kPa(PC，S+75psig)，或约100kPa至约PC，S+300kPa(PC，S+45psig)的压力操作。
所述一个或多个沥青质汽提塔130可包括适用于选择性分离管线128中的塔底物以提供管线132中的塔顶物和管线134中的塔底物的任何系统或装置。在一个或多个实施方案中，沥青质汽提塔130可包含内件，如环、鞍形物、球、不规则片、管、螺旋形物、盘、挡板等或其任何组合。在一个或多个实施方案中，沥青质分离器130可以为没有内件的空心塔。在一个或多个实施方案中，所述一个或多个沥青质汽提塔130可在约30℃(85°F)至约600℃(1110°F)，约100℃(210°F)至约550℃(1020°F)，或约300℃(570°F)至约550℃(1020°F)的温度操作。在一个或多个实施方案中，一个或多个沥青质汽提塔130可在约100kPa(0psig)至约4000kPa(565psig)，约500kPa(60psig)至约3300kPa(465psig)，或约1000kPa(130psig)至约2500kPa(350psig)的压力操作。
在一个或多个实施方案中，可用一个或多个热交换器145将管线122中的沥青质分离器塔顶物加热到基于所述一种或多种溶剂的临界温度的亚临界、临界或超临界条件，从而提供在管线124中的经加热的塔顶物。在一个或多个实施方案中，管线124中的经加热塔顶物可在超过溶剂临界温度的温度，从而促进DAO在一个或多个分离器150中分离成含轻DAO部分和重DAO部分的不均匀混合物。在一个或多个实施方案中，管线124中经加热塔顶物的温度可以为约15℃(60°F)至约TC，S+150℃(TC，S+270°F)，约15℃(60°F)至约TC，S+100℃(TC，S+210°F)，或约15℃(60°F)至约TC，S+50℃(TC，S+90°F)。
在所述一个或多个分离器150内，管线124中的经加热塔顶物可分成重DAO部分和轻DAO部分。作为塔底物通过管线158取出的重DAO部分可包含至少一部分重DAO和所述一种或多种溶剂的第一部分。作为塔顶物(“第三混合物”)通过管线152取出的轻DAO部分可包含至少一部分轻DAO，其余为所述一种或多种溶剂。在一个或多个实施方案中，管线152中的塔顶物的轻DAO浓度可以为约1％重量至约50％重量，约5％重量至约40％重量，或约10％重量至约30％重量。在一个或多个实施方案中，管线152中塔顶物的溶剂浓度可以为约50％重量至约99％重量，约60％重量至约95％重量，或约70％重量至约90％重量。在一个或多个实施方案中，管线152中的塔顶物可包含小于约20％重量的重DAO，小于约10％重量重DAO，或小于约5％重量的重DAO。
在一个或多个实施方案中，管线158中塔底物的重DAO浓度可以为约10％重量至约90％重量，约25％重量至约80％重量，或约40％重量至约70％重量。在一个或多个实施方案中，管线158中塔底物的溶剂浓度可以为约10％重量至约90％重量，约20％重量至约75％重量，或约30％重量至约60％重量。
所述一个或多个分离器150可包括适用于分离管线124中的经加热塔顶物以提供通过管线152的塔顶物和通过管线158的塔底物的任何系统或装置。在一个或多个实施方案中，分离器150可包括具有交替扇形挡板塔盘、填料、多孔塔盘等或其组合的一个或多个多级提取器。在一个或多个实施方案中，分离器150可以为没有内件的空心塔。在一个或多个实施方案中，一个或多个分离器150中的温度可以为约15℃(60°F)至约TC，S+150℃(TC，S+270°F)，约15℃(60°F)至约TC，S+100℃(TC，S+210°F)，或约15℃(60°F)至约TC，S+50℃(TC，S+90°F)。在一个或多个实施方案中，所述一个或多个分离器150中的压力可以为约100kPa(0psig)至约PC，S+700kPa(PC，S+90psig)，约PC，S-700kPa(PC，S-90psig)至约PC，S+700kPa(PC，S+90psig)，或约PC，S-300kPa(PC，S-30psig)至约PC，S+300kPa(PC，S+30psig)。
可将管线158中含重DAO和所述一种或多种溶剂的第一部分的塔底物引入到所述一个或多个汽提塔160，并在其中选择性分离，以提供通过管线162的含溶剂的塔顶物和通过管线168的含重DAO的塔底物。管线162中的塔顶物可包含溶剂的第一部分，管线168中的塔底物可包含重DAO，其余为溶剂。在一个或多个实施方案中，可将通过管线164的蒸汽加入到汽提塔160，以促进溶剂和重DAO在此分离。在一个或多个实施方案中，可引导管线168中含重DAO的塔底物的至少一部分经过进一步处理，包括但不限于通过加氢处理、催化裂化或其任何组合提高质量。在一个或多个实施方案中，管线164中的蒸汽可以在约200kPa(15psig)至约2160kPa(300psig)，约300kPa(30psig)至约1475kPa(200psig)，或约400kPa(45psig)至约1130kPa(150psig)的压力。在一个或多个实施方案中，管线162中塔顶物的溶剂浓度可以为约50％重量至约100％重量，约70％重量至约99％重量，或约85％重量至约99％重量。在一个或多个实施方案中，管线162中塔顶物的重DAO浓度可以为约0％重量至约50％重量，约1％重量至约30％重量，或约1％重量至约15％重量。
在一个或多个实施方案中，管线168中塔底物的重DAO浓度可以为约20％重量至约95％重量，约40％重量至约80％重量，或约50％重量至约75％重量。在一个或多个实施方案中，管线168中塔底物的溶剂浓度可以为约5％重量至约80％重量，约20％重量至约60％重量，或约25％重量至约50％重量。在一个或多个实施方案中，管线168中塔底物的API比重可以为约5°API至约30°API，约5°API至约20°API，或约5°API至约15°API。
所述一个或多个汽提塔160可包括适用于分离重DAO和所述一种或多种溶剂以提供通过管线162的塔顶物和通过管线168的塔底物的任何系统或装置。在一个或多个实施方案中，汽提塔160可包含内件，如环、鞍形物、结构填料、球、不规则片、管、螺旋形物、盘、挡板或其任何组合。在一个或多个实施方案中，汽提塔160可以为没有内件的空心塔。在一个或多个实施方案中，所述一个或多个汽提塔160的操作温度可以为约15℃(60°F)至约600℃(1110°F)，约15℃(60°F)至约500℃(930°F)，或约15℃(60°F)至约400℃(750°F)。在一个或多个实施方案中，所述一个或多个汽提塔160的压力可以为约100kPa(0psig)至约4000kPa(565psig)，约500kPa(60psig)至约3300kPa(465psig)，或约1000kPa(130psig)至约2500kPa(350psig)。
在一个或多个实施方案中，可用一个或多个第一级热交换器155和一个或多个第二级热交换器165加热管线152中的塔顶物，以提供通过管线154的经加热塔顶物。管线154中经加热塔顶物的温度可以为约15℃(60°F)至约TC，S+150℃(TC，S+270°F)，约15℃(60°F)至约TC，S+100℃(TC，S+180°F)，或约15℃(60°F)至约TC，S+50℃(TC，S+90°F)。
所述一个或多个第一级热交换器155可包括适用于提高管线152中塔顶物的温度以提供在管线154中的经加热的塔顶物的任何系统或装置。在一个或多个实施方案中，第一级热交换器155中的温度可以为约15℃(60°F)至约TC，S+150℃(TC，S+270°F)，约15℃(60°F)至约TC，S+100℃(TC，S+180°F)，或约15℃(60°F)至约TC，S+50℃(TC，S+90°F)。在一个或多个实施方案中，第一级热交换器155可在约100kPa(0psig)至约PC，S+700kPa(PC，S+100psig)，约100kPa(0psig)至约PC，S+500kPa(PC，S+75psig)，或约100kPa(0psig)至约PC，S+300kPa(PC，S+45psig)的压力操作。
所述一个或多个第二级热交换器165可包括适用于提高管线154中经加热塔顶物温度的任何系统或装置。在一个或多个实施方案中，第二级热交换器165可在约15℃(60°F)至约TC，S+150℃(TC，S+270°F)，约15℃(60°F)至约TC，S+100℃(TC，S+180°F)，或约15℃(60°F)至约TC，S+50℃(TC，S+90°F)的温度操作。在一个或多个实施方案中，第二级热交换器165可在约100kPa(0psig)至约PC，S+700kPa(PC，S+100psig)，约100kPa(0psig)至约PC，S+500kPa(PC，S+75psig)，或约100kPa(0psig)至约PC，S+300kPa(PC，S+45psig)的压力操作。
在一个或多个实施方案中，可将管线156中的经加热塔顶物引入到所述一个或多个分离器170，并在其中选择性分离，以提供通过管线的172塔顶物和通过管线178的塔底物。在一个或多个实施方案中，管线172中的塔顶物可包含至少一部分所述一种或多种溶剂，管线178中的塔底物可包含轻DAO和余量的所述一种或多种溶剂的混合物。在一个或多个实施方案中，管线172中的溶剂浓度可以为约50％重量至约100％重量，约70％重量至约99％重量，或约85％重量至约99％重量。在一个或多个实施方案中，管线172中的轻DAO浓度可以为约0％重量至约50％重量，约1％重量至约30％重量，或约1％重量至约15％重量。
在一个或多个实施方案中，管线178中塔底物的轻DAO浓度可以为约10％重量至约90％重量，约25％重量至约80％重量，或约40％重量至约70％重量。在一个或多个实施方案中，管线178中的溶剂浓度可以为约10％重量至约90％重量，约20％重量至约75％重量，或约30％重量至约60％重量。
所述一个或多个分离器170可包括适用于分离管线156中的经加热塔顶物以提供通过管线172的包含溶剂的塔顶物和通过管线178的富轻DAO塔底物的任何系统或装置。在一个或多个实施方案中，分离器170可包括具有交替扇形挡板塔盘、填料、结构填料、多孔塔盘及其组合的一个或多个多级提取器。在一个或多个实施方案中，分离器170可以为没有内件的空心塔。在一个或多个实施方案中，分离器170可在约15℃(60°F)至约TC，S+150℃(TC，S+270°F)，约15℃(60°F)至约TC，S+150℃(TC，S+270°F)，或约15℃(60°F)至约TC，S+50℃(TC，S+90°F)的温度操作。在一个或多个实施方案中，分离器170可在约100kPa(0psig)至约PC，S+700kPa(PC，S+100psig)，约PC，S-700kPa(PC，S-100psig)至约PC，S+700kPa(PC，S+100psig)，或约PC，S-300kPa(PC，S-45psig)至约PC，S+300kPa(PC，S+45psig)的压力操作。
在一个或多个实施方案中，可将管线178中含轻DAO的塔底物引入所述一个或多个汽提塔180，并在其中选择性分离，以提供通过管线182的塔顶物和通过管线188的塔底物。在一个或多个实施方案中，管线182中的塔顶物可包含至少一部分所述一种或多种溶剂，管线188中的塔底物可包含轻DAO和余量的所述一种或多种溶剂的混合物。在一个或多个实施方案中，可通过管线184将蒸汽加入到汽提塔180，以促进所述一种或多种溶剂从轻DAO分离。在一个或多个实施方案中，可引导管线188中的至少一部分轻DAO经过进一步处理，包括但不限于加氢裂化。在一个或多个实施方案中，管线184中的蒸汽可以在约200kPa(15psig)至约2160kPa(300psig)，约300kPa(30psig)至约1475kPa(200psig)，或约400kPa(45psig)至约1130kPa(150psig)的压力。在一个或多个实施方案中，管线182中塔顶物的溶剂浓度可以为约50％重量至约100％重量，约70％重量至约99％重量，或约85％重量至约99％重量。在一个或多个实施方案中，管线182中的轻DAO浓度可以为约0％重量至约50％重量，约1％重量至约30％重量，或约1％重量至约15％重量。
在一个或多个实施方案中，管线188中塔底物的轻DAO浓度可以为约20％重量至约95％重量，约40％重量至约90％重量，或约50％重量至约85％重量。在一个或多个实施方案中，管线188中的溶剂浓度可以为约5％重量至约80％重量，约10％重量至约60％重量，或约15％重量至约50％重量。在一个或多个实施方案中，管线188中塔底物的API比重可以为约10°API至约60°API，约20°API至约50°API，或约25°API至约45°API。
在一个或多个实施方案中，所述一个或多个汽提塔180可包含内件，如环、鞍形物、结构填料、球、不规则片、管、螺旋形物、盘、挡板或其任何组合。在一个或多个实施方案中，汽提塔180可以为没有内件的空心塔。在一个或多个实施方案中，所述一个或多个汽提塔180可在约15℃(60°F)至约TC，S+150℃(TC，S+270°F)，约15℃(60°F)至约TC，S+100℃(TC，S+210°F)，或约15℃(60°F)至约TC，S+50℃(TC，S+90°F)的温度操作。在一个或多个实施方案中，所述一个或多个汽提塔180可在约100kPa(0psig)至约PC，S+700kPa(PC，S+100psig)，约PC，S-700kPa(PC，S-100psig)至约PC，S+700kPa(PC，S+100psig)，或约PC，S-300kPa(PC，S-45psig)至约PC，S+300kPa(PC，S+45psig)的压力操作。
在一个或多个实施方案中，可用一个或多个热交换器145和155冷却管线172中的至少一部分塔顶物，以提供通过管线172的经冷却的塔顶物。
在一个或多个实施方案中，可用一个或多个热交换器145，155冷却约1％重量至约95％重量，约5％重量至约55％重量，或约1％重量至约25％重量的管线172中的塔顶物。使至少一部分溶剂循环到图1中描绘的溶剂脱沥青工艺可降低新溶剂所需的补偿量。在一个或多个实施方案中，在引入所述一个或多个热交换器155前，管线172中的塔顶物可在约15℃(60°F)至约TC，S+150℃(TC，S+270°F)，约15℃(60°F)至约TC，S+150℃(TC，S+270°F)，或约15℃(60°F)至约TC，S+50℃(TC，S+90°F)的温度。在一个或多个实施方案中，在引入所述一个或多个热交换器155前，管线172中的塔顶物可在约100kPa(0psig)至约PC，S+700kPa(PC，S+100psig)，约PC，S-700kPa(PC，S-100psig)至约PC，S+700kPa(PC，S+100psig)，或约PC，S-300kPa(PC，S-45psig)至约PC，S+300kPa(PC，S+45psig)的压力。
在一个或多个实施方案中，可组合管线132，162和182中塔顶物中的至少一部分溶剂，以提供在管线138中的塔顶物组合溶剂。在一个或多个实施方案中，管线138中的塔顶物组合溶剂中的溶剂可作为双相液体/蒸气混合物存在。在一个或多个实施方案中，可用一个或多个冷凝器135完全冷凝管线138中的塔顶物组合溶剂，以提供通过管线139的经冷凝的溶剂。在一个或多个实施方案中，管线139中的经冷凝溶剂可用一个或多个收集器140储存或收集。用于在提取设备100内循环的储存于一个或多个收集器140的一种或多种溶剂可用一个或多个溶剂泵192和循环管线186转移。
在一个或多个实施方案中，管线138中的塔顶物组合溶剂可具有约30℃(85°F)至约600℃(1110°F)，约100℃(210°F)至约550℃(1020°F)，或约300℃(570°F)至约550℃(1020°F)的温度。在一个或多个实施方案中，管线139中的经冷凝溶剂可具有约10℃(50°F)至约400℃(750°F)，约25℃(80°F)至约200℃(390°F)，或约30℃(85°F)至约100℃(210°F)的温度。管线139中的溶剂浓度可以为约80％重量至约100％重量，约90％重量至约99％重量，或约95％重量至约99％重量。
所述一个或多个冷凝器135可包括适用于降低管线138中塔顶物组合溶剂温度的任何系统或装置。在一个或多个实施方案中，冷凝器135可包括但不限于液体或空气冷却的管壳式、板框式、翅扇式(fin-fan)或螺旋卷绕式冷却器设计。在一个或多个实施方案中，可用冷却介质从管线138中的塔顶物组合溶剂去除必需的热量，加热介质如水、制冷剂、空气或其组合。在一个或多个实施方案中，所述一个或多个冷凝器135可在约-20℃(-5°F)至约TC，S℃，约-10℃(15°F)至约300℃(570°F)，或约0℃(30°F)至约300℃(570°F)的温度操作。在一个或多个实施方案中，所述一个或多个冷却器175可在约100kPa(0psig)至约PC，S+700kPa(PC，S+100psig)，约100kPa(0psig)至约PC，S+500kPa(PC，S+75psig)，或约100kPa(0psig)至约PC，S+300kPa(PC，S+45psig)的压力操作。
在一个或多个实施方案中，可组合管线186中的所有或一部分溶剂和管线172中的所有或一部分经冷却溶剂，以提供通过管线177的循环溶剂。在一个或多个实施方案中，可使管线177中的至少一部分循环溶剂循环到所述一个或多个混合器110。虽然在图1中未显示，但在一个或多个实施方案中，可将管线177中的至少一部分溶剂引到另一个处理过程，例如整合溶剂脱水/脱沥青过程。
图2描绘根据一个或多个实施方案处理一种或多种烃的说明性处理系统200。在一个或多个实施方案中，可用一个或多个热裂化装置200将管线168中的至少一部分重DAO减粘(即减粘裂化)成一种或多种较轻烃，较轻烃可通过管线210从热裂化装置去除。在一个或多个实施方案中，各热裂化装置200可包括加热炉和裂化反应器。
在一个或多个实施方案中，可将管线168中的重DAO进料预热，并送到加热炉加热到裂化温度。在一个或多个实施方案中，裂化器可在约300℃(570°F)至约600℃(1110°F)，约350℃(660°F)至约550℃(1020°F)，或约400℃(750°F)至约500℃(930°F)的温度操作。在一个或多个实施方案中，裂化器可在约200kPa(15psig)至约5250kPa(750psig)，约310kPa(30psig)至约3200kPa(450psig)，或约400kPa(45psig)至约1820kPa(250psig)的压力操作。
在一个或多个实施方案中，裂化反应器或反应室可位于加热炉的下游，以提供另外的反应时间。由于裂化反应器内的裂化反应吸热，因此，在裂化反应器出口的温度可低于加热炉出口温度。在一个或多个实施方案中，可使离开裂化反应器的所述一种或多种轻烃猝灭反应，以终止裂化反应，并防止形成过多焦炭。在一个或多个实施方案中，可用上流式裂化反应器提供在裂化反应器内更多的停留时间，从而允许使用较低加热炉温度和在加热炉中相应地较少使用燃料。所述一种或多种轻烃可离开裂化反应器，并可通过管线210从热裂化装置200去除。管线210中的轻烃可比通过168引入热裂化装置200的重DAO有较小粘性。
图3描绘根据一个或多个实施方案制备一种或多种烃的说明性系统300。在一个或多个实施方案中，精炼装置可包括但不限于一个或多个常压蒸馏装置(“ADU”)310、一个或多个真空蒸馏装置(“VDU”)330、一个或多个溶剂脱沥青装置100、一个或多个焦化器350、一个或多个残油加氢裂化器370和一个或多个热裂化装置200。
在一个或多个实施方案中，可通过管线305将含一种或多种原油的进料引入到一个或多个常压蒸馏装置(“ADU”)310，以提供通过管线325的一种或多种轻烃、通过管线320的一种或多种中间烃和通过管线315的塔底物。在一个或多个实施方案中，管线315中的ADU塔底物可包含具有大于538℃(1000°F)的沸点的一种或多种烃。在一个或多个实施方案中，可将管线315中的至少一部分ADU塔底物引入到一个或多个VDU 330，以提供通过管线340的真空瓦斯油(“VGO”)和通过管线335的VDU塔底物。在一个或多个实施方案中，管线335中的VDU塔底物可包含具有高硫、氮、金属和/或康拉逊残碳值(Conradson Carbon Residue，“CCR”)水平的一种或多种高沸点烃。在一个或多个实施方案中，管线335中的VDU塔底物可相等或不相等地分配于一个或多个下列之间：通过管线102在所述一个或多个溶剂脱沥青装置100、通过管线345在所述一个或多个焦化器350和/或通过管线365在所述一个或多个残油加氢裂化器370。
在一个或多个实施方案中，可使管线315中的至少一部分ADU塔底物通过管线317绕过真空蒸馏装置330，而直接引入到溶剂脱沥青装置100。在一个或多个实施方案中，可使管线315中的最少约0％重量，约10％重量，约25％重量，约50％重量，约75％重量，约90％重量，约95％重量或约99％重量ADU塔底物通过管线317绕过真空蒸馏装置330，并且直接引到溶剂脱沥青装置100。在所述一个或多个溶剂脱沥青装置100内，通过管线315的常压蒸馏装置塔底物中存在的相当部分硫、氮、金属和/或CCR可随通过管线134的沥青质和/或通过管线168的重DAO移除。因此，管线188中的轻DAO可包含具有低硫、氮、金属和/或CCR水平的一种或多种高质烃。在一个或多个实施方案中，可将管线168中的重DAO引入到所述一个或多个热裂化装置200，以通过顶部提供在管线210中的一种或多种轻烃产物。在一个或多个实施方案中，管线210中的至少一部分轻烃产物可与管线188中的至少一部分轻DAO组合，以形成通过管线390的一种或多种最终产物。在一个或多个实施方案中，管线390中的成品可以为可管道输送的合成原油。
在一个或多个实施方案中，管线335中的至少一部分VDU塔底物可通过管线345引入到一个或多个焦化器350。在一个或多个实施方案中，焦化器350可使VDU塔底物在高温下热裂化和裂化反应，从而355提供通过管线的一种或多种轻烃产物。在一个或多个实施方案中，管线335中的至少一部分VDU塔底物可通过管线365引入到一个或多个残油加氢裂化器370。在一个或多个实施方案中，残油加氢裂化器370可在通过管线367引入的氢存在下使VDU塔底物催化裂化，从而提供通过管线375的一种或多种轻烃产物。
某些实施方案和特征已用一组数字上限和一组数字下限描述。应了解，除非另外指明，本发明包括从任何下限到任何上限的范围。某些下限、上限和范围在以下一个或多个权利要求中出现。所有数值“约”为或“近似为”指示值，并且应把本领域的技术人员预料得到的试验误差和变化考虑在内。
以上定义了各种术语。在权利要求中所用术语为在上文中作出的定义的情况下，应给予相关领域技术人员给予那个术语的最宽定义，其定义在至少一篇印刷出版物或已发布专利中有反映。另外，在本申请中引用的所有专利、试验方法和其他文献均通过全文引用结合到本文中，其程度至这类公开与本申请不一致并且出于其中允许此结合的所有权限的目的。
虽然前述指向本发明的实施方案，但可在不脱离本发明的基本范围下设计本发明的其他和进一步实施方案，其范围由以下权利要求决定。

Claims (20)

1.一种处理一种或多种烃的方法，所述方法包括：
从一种或多种原料选择性分离重脱沥青油；并且
用热裂化器使至少一部分所述一种或多种重脱沥青油裂化，以提供一种或多种较轻烃产物。
2.权利要求1的方法，其中所述重脱沥青油用溶剂提取法从所述一种或多种原料选择性分离，所述方法包括：
将所述一种或多种原料与一种或多种溶剂混合，以提供包含所述一种或多种溶剂、一种或多种重油、一种或多种轻油和一种或多种沥青质的第一混合物；
使所述一种或多种沥青质从第一混合物选择性分离，以提供包含所述一种或多种溶剂、一种或多种重脱沥青油和一种或多种轻脱沥青油的第二混合物；并且
使所述一种或多种重脱沥青油从第二混合物选择性分离，以提供包含所述溶剂和所述轻脱沥青油的第三混合物。
3.权利要求2的方法，所述方法进一步包括：
使所述一种或多种溶剂从第三混合物选择性分离，以回收所述一种或多种轻脱沥青油；并且
使所述一种或多种轻烃产物与所述一种或多种轻脱沥青油混合，以形成一种或多种产物。
4.权利要求2的方法，其中第一混合物中的溶剂与原料的重量比为约2∶1至约100∶1。
5.权利要求2的方法，其中所述一种或多种沥青质在大于15℃的温度和大于101kPa的压力从第一混合物选择性分离。
6.权利要求2的方法，其中所述一种或多种重脱沥青油在大于15℃的温度和大于101kPa的压力从第二混合物选择性分离。
7.权利要求2的方法，其中所述一种或多种原料包括常压塔底物、真空塔底物、原油、油页岩、油砂、焦油、沥青、其混合物、其衍生物或其任何组合。
8.权利要求2的方法，其中所述一种或多种溶剂包括一种或多种烷烃、一种或多种烯烃或其任何混合物，并且其中所述烷烃和烯烃具有3至7个碳原子。
9.一种处理一种或多种烃的方法，所述方法包括：
将包含一种或多种重油、一种或多种轻油和一种或多种沥青质的一种或多种原料与一种或多种溶剂混合，以提供第一混合物；
使所述一种或多种沥青质从第一混合物选择性分离，以提供包含所述一种或多种溶剂、一种或多种重脱沥青油和一种或多种轻脱沥青油的第二混合物；
使所述一种或多种重脱沥青油从第二混合物选择性分离，以提供包含所述一种或多种溶剂和所述一种或多种轻脱沥青油的第三混合物；
使所述一种或多种溶剂从第三混合物选择性分离，以回收所述一种或多种轻脱沥青油；
用热裂化器使至少一部分所述一种或多种经回收的重脱沥青油裂化，以提供一种或多种轻烃产物；并且
使所述一种或多种轻烃产物与所述轻脱沥青油混合，以形成一种或多种产物。
10.权利要求9的方法，其中所述溶剂与原料的重量比为约2∶1至约10∶1。
11.权利要求9的方法，其中所述一种或多种沥青质可在大于101kPa的压力和15℃至所述一种或多种溶剂临界温度的温度从第一混合物选择性分离。
12.权利要求9的方法，其中所述一种或多种重脱沥青油在大于101kPa的压力和15℃至所述一种或多种溶剂临界温度的温度从第二混合物选择性分离。
13.权利要求9的方法，其中所述一种或多种溶剂在大于101kPa的压力和约15℃至一种或多种溶剂的约临界温度的温度从第三混合物选择性分离。
14.权利要求9的方法，其中所述一种或多种原料包括常压塔底物、真空塔底物、原油、油页岩、油砂、焦油、沥青、其组合、其衍生物或其混合物。
15.权利要求9的方法，其中所述一种或多种溶剂包括一种或多种烷烃、一种或多种烯烃或其任何混合物，并且其中所述烷烃和烯烃具有3至7个碳原子。
16.一种处理烃的系统，所述系统包括：
混合装置，其中原料和一种或多种溶剂混合，以提供包含一种或多种溶剂、一种或多种轻油、一种或多种重油和一种或多种沥青质的第一混合物；
第一分离装置，其中使所述一种或多种沥青质从第一混合物分离，以提供包含一种或多种溶剂、一种或多种轻脱沥青油和一种或多种重脱沥青油的第二混合物；
第二分离装置，其中使所述一种或多种重脱沥青油从第二混合物分离，以提供包含一种或多种溶剂和一种或多种轻脱沥青油的第三混合物；
第三分离装置，其中使所述一种或多种溶剂从第三混合物分离，以提供一种或多种轻脱沥青油；
裂化装置，其中使所述一种或多种重脱沥青油热裂化，以提供一种或多种轻烃产物；和
第二混合装置，其中使至少一部分所述一种或多种轻烃产物与至少一部分所述一种或多种轻脱沥青油混合，以提供一种合成原油。
17.权利要求16的系统，其中第二分离装置在小于所述一种或多种溶剂临界温度的温度操作。
18.权利要求16的系统，其中第二分离装置在大于或等于所述一种或多种溶剂临界温度的温度操作。
19.权利要求16的系统，所述系统进一步包括回收装置，其中使所述一种或多种溶剂冷却、冷凝并循环到第一混合阶段。
20.权利要求16的系统，所述系统进一步包括加氢裂化装置，其中加氢处理至少一部分所述一种或多种轻烃，以提供一种或多种轻烃产物。
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