DE10149859A1 - Integriertes Verfahren zur Behandlung einer Beschickung - Google Patents
Integriertes Verfahren zur Behandlung einer BeschickungInfo
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Abstract
Integriertes Verfahren zur Behandlung einer Vakuumgasöl, Kerosin, Schwerbenzin und Diesel enthaltenden Beschickung, welches die folgenden Schritte umfaßt: Bereitstellen einer Reaktionsbeschickung, die Rückstand, Vakuumgasöl, Kerosin, Schwerbenzin, Diesel, Schwefelwasserstoff, Ammoniak und C1-C4-Gasphasenverbindungen enthält; Bereitstellen eines Strippgases; Bereitstellen einer Waschbeschickung; und Einbringen der Reaktionsbeschickung, des Strippgases und der Waschbeschickung in eine Stripping- und Waschzone, so dass eine Gasphase erhalten wird, die Schwefelwasserstoff, Ammoniak, C1-C4-Gasphasenverbindungen, Schwerbenzin, Kerosin, Diesel und Vakuumgasöl sowie eine Flüssigphase enthält, in welchem die Reaktionsbeschickung einen Reaktionsbeschickungsdruck von zwischen etwa 700 psig und etwa 3500 psig aufweist und in welchem die Stripping- und Waschzone unter einem Druck betrieben wird, der um höchstens etwa 80 psig vom Druck der Reaktionsbeschickung abweicht.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf das Hydrotreating (auch:
"Hydrobehandeln") und Hydrokracken von Vakuumgasöl-, Diesel-
Kerosin- und Schwerbenzin-(Naphtha)-Fraktionen aus einem
Vakuum-Rückstands-Hydrocracken ("vacuum residue
hydrocracking" VRHCK) unter Verwendung einer mit hoher
Temperatur und hohem Druck arbeitenden Stripping- und
Waschstufe zur Verbindung zweier Hochdruckreaktionszonen.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein
Hydrotreating- und/oder Hydrokrack-Verfahren unter
Verwendung eines unter hohem Druck und mit hoher Temperatur
arbeitenden Stripping- und Waschverfahrens, welches sich
hervorragend als integrierter Zwischenschritt in einem mit
hoher Temperatur und hohem Druck arbeitenden Kreislauf
eines Vakuumrückstands-Hydrokrack(VRHCK)-Verfahrens eignet,
in welchem durch das VRHCK-Verfahren und den Stripping-
/Waschschritt Kerosin-, Schwerbenzin-, Diesel- und
Vakuumgasöl-Beschickungen produziert und einem
Hydrotreating-/Hydrokrack-Reaktor zur Verringerung des
Schwefelgehalts und Steigerung der Ausbeute und Qualität
von Schwerbenzin, Kerosin und Diesel zugeführt werden;
insbesondere dient das VRHCK-Verfahren und der Stripping-
/Waschschritt der Herstellung von Kerosin mit einem hohen
Rußpunkt, von Diesel mit hoher Cetanzahl und geringem
Schwefelgehalt und Schwerbenzinfraktionen mit geringem
Schwefelgehalt.
Viele Raffinerien unterziehen unbehandelte und gekrackte
Beschickungsmaterialien einem Hydrotreating-Verfahren, um
veredelte Benzin- und Dieselprodukte zu erhalten. Diese
Raffinerien verwenden Hochdruckanlagen. Hochdruck-
Hydroentschwefelungs-(HDS)Anlagen können mit gekracktem
Vakuumgasöl (VGO) eingesetzt werden und wenn diese mit
einem Druck von zwischen 700 und 1200 psig betrieben
werden, kann eine HDS-Umwandlungsrate von größer als 99%
erreicht werden, so dass ein Produkt mit einem
Schwefelgehalt von zwischen 0,002 und 0,12 Gew.-% entsteht.
Dieses Produkt kann dann einem katalytischen Wirbelschicht-
Krack-Verfahren (FCC) zugeführt werden, bei welchem Benzin-
und Dieselkraftstoff mit einem Schwefelgehalt von weniger
als 150 ppm bzw. 600 ppm produziert wird. Leider weist die
in einem FCC-Verfahren aus einer solchen VGO-Beschickung
produzierte Dieselfraktion normalerweise eine Cetanzahl von
lediglich etwa 20 bis 30 auf, was als "out of spec" (d. h.
nicht spezifikationsgemäß) betrachtet wird und wodurch
dieses Produkt den Dieselpools nicht zugemischt werden
kann. Um verwendet werden zu können, muß diese
Dieselfraktion in zusätzlichen Hydrotreating-Schritten
einer Behandlung unterzogen werden. Außerdem sind in den
Raffinerien zahlreiche andere Dieselströme, wie
beispielsweise Straightrun-Kerosin und Diesel, thermisch
gekrackter Diesel und dergleichen erhältlich, welche alle
über einen hohen Schwefelgehalt und eine typischerweise
mittlere Cetanzahl verfügen, was eine zusätzliche,
eingehende Behandlung entsprechend des Hydrotreating-
Verfahrens erforderlich macht.
Herkömmliche, mit geringem bis mittlerem Druck arbeitende
Diesel-Hydrotreating-Verfahren können den Schwefelgehalt in
zufriedenstellender Weise reduzieren, die Zunahme der
Cetanzahl kann allerdings nur geringfügig, im Bereich von 2
bis 4 Punkten, gesteigert werden.
Einige Raffinerien haben Rückstand-Hydrokrack-Anlagen
installiert, mit welchen der schwerste Teil des Öls in
Destillate umgewandelt wird. Mit Hilfe all dieser
Technologien wird ein Produkt mittlerer Qualität
hergestellt, welches einer zusätzlichen Hochdruck-
Hydrotreating-Stufe in einer separaten Anlage unterzogen
werden muß, um die Pool-Spezifikationen zu erfüllen. Sie
produzieren außerdem eine große Menge an Vakuumgasöl (VGO),
welches in gewöhnlichen FCC- oder Hydrokrack-Anlagen
umgewandelt werden muß.
Typische Katalysatoren zur Verwendung in Hydrotreating-
/Hydrokrack-Verfahren zur Erhöhung der Cetanzahl und des
Rußpunktes sowie zur Reduzierung des Schwefelgehaltes auf
ein sehr niedriges Niveau sind äußerst empfindlich selbst
gegenüber kleinen Mengen von Schwefel und Ammoniak und
können deshalb nicht ohne weiteres in Hydrotreating-
/Hydrokrack-Reaktoren eingesetzt werden.
Alternativen zur Behandlung von Schwerbenzin, Kerosin,
Diesel und Vakuumgasöl, um die oben genannten Probleme
hinsichtlich Ausbeute und Qualität zu lösen, beinhalten das
Integrieren eines Hochdruck-Hydrotreating-/Hydrokrack-
Reaktors in eine bestehende oder neue
Vakuumrückstandhydrokracktechnologie zur sequentiellen
Hydrotreating-/Hydrokrack-Behandlung der vorhandenen "out
of spec"-Produkte. Ziel dieser Bemühungen ist eine
Verbesserung hinsichtlich Ausbeute, Schwefelgehalt,
Rußpunkt und Cetanzahl durch Verwendung von zwei oder mehr
Stufen Hydroprocessing.
Herkömmliche Vakuumrückstand-Hydrokrack-Anlagen erfordern
leider ein herkömmliches Separier- bzw.
Abscheidungsverfahren, in welchem die Produkte abgekühlt
und auf Außendruck gebracht werden, um sie abzuscheiden und
dann in einer unabhängigen Hydro-treating-, Hydrokrack-
oder FCC-Anlage einer Behandlung unterziehen zu können.
Diese herkömmlichen Abscheidungsverfahren werden bei
niedriger Temperatur, mit geringem Druck, oder beidem,
durchgeführt, wodurch zusätzliche Drucksysteme, eines für
jede Stufe, erforderlich werden, die die Kosten für
Ausrüstung und Betrieb verdoppeln können. Selbst dann ist
eine komplette und möglicherweise sehr kostspielige
Hydrotreating-/Hydrokrack-/FCC-Anlage erforderlich.
Es besteht eindeutig immer noch Bedarf an einem Verfahren
zur Behandlung von Beschickungsmaterialien, wie
beispielsweise Vakuumgasöl, Kerosin, Diesel und
Schwerbenzin, aus einer primären Umwandlung (VRHCK)
stammenden "out of spec"-Produkten, und andere,
beispielsweise in der Raffinerie vorhandene Diesel- und
Schwerbenzinfraktionen, um vorteilhafterweise deren
Ausbeute zu steigern und den Schwefelgehalt zu reduzieren,
während Rußpunkt ("smoke point") und Cetanzahl verbessert
werden. Ferner besteht weiterhin Bedarf an einem Verfahren,
bei welchem die Abscheidung von Bestandteilen unter hoher
Temperatur und hohem Druck erreicht wird, so dass eine
zusätzliche Druckeinrichtung und dergleichen nicht
erforderlich wird. Ferner besteht weiterhin Bedarf an einem
Hydrofinishing-Verfahren, welches ohne den Zukauf
kompletter Hydrotreating-/Hydrokrack-Anlagen auskommt.
Das wesentliche Ziel der vorliegenden Erfindung besteht
daher in der Bereitstellung eines Verfahrens, in welchem
Vakuumgasöl-, Kerosin-, Diesel- und Schwerbenzin-"out of
spec" (spezifikationsfreie) Beschickungen auf vorteilhafte
und wirtschaftliche Weise in wertvolle Endprodukte
umgewandelt werden können.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der
Bereitstellung eines Verfahrens, welches vorteilhafterweise
bei der Renovierung bestehender oder beim Bau neuer Anlagen
eingesetzt werden kann.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der
Bereitstellung eines mit hohem Druck und hoher Temperatur
arbeitenden Abscheideverfahrens zur Herstellung einer
Zwischenbeschickung, die mit einem externen VGO-, Diesel-
und Schwerbenzin-"out of spec"-Bestandteil gemischt werden
kann, welche Zwischenbeschickung in nachfolgenden
Hydrotreating-/Hydrokrack-Reaktionsstufen einer
sequentiellen Hydrotreating- bzw. Hydrokrack-Behandlung
unterzogen wird.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der
Verwendung des in einer Vakuumrückstandhydrokrackanlage
bzw. einem solchen Verfahren bestehenden hohen Drucks und
der Temperatur, um ein integriertes Verfahren
bereitzustellen, welches ein Hot-Separation-Stripping-
Washing-(HSSW)-System in ein Vakuumrückstand-
Hydrokrackverfahren mit einer weiteren Hydrotrating-
/Hydrokrack-Stufe oder -Stufen sequentiell integriert, so
dass in vorteilhafter und wirtschaftlicher Weise
ausgezeichnete Werte bei der Umwandlung von VGO-, Kerosin-,
Diesel- und Schwerbenzin-Beschickungen in die gewünschten
Endprodukte erhalten werden, während dennoch die Ausgaben -
aufgrund der Kosten für die Ausrüstung und der
wirtschaftlichen Verwendung von Druck und Temperatur -
minimiert werden.
Weitere Ziele und Vorteile werden nachfolgend beschrieben.
Erfindungsgemäß werden die zuvor genannten Ziele und
Vorteile auf einfache Weise erreicht.
Entsprechend der Erfindung wird ein Verfahren
bereitgestellt zur sequentiellen Hydrotreating-Behandlung
von Vakuumgasöl, Kerosin, Diesel und Schwerbenzin, welches
die folgenden Schritte aufweist: Bereitstellen einer
Reaktionsbeschickung, die Rückstand, Vakuumgasöl, Kerosin,
Schwerbenzin, Diesel, Schwefelwasserstoff-, Ammoniak- und
C1-C4-Gasphasenverbindungen enthält; Bereitstellen eines
Strippgases; Bereitstellen einer Waschbeschickung; und
Einbringen der Reaktionsbeschickung, des Strippgases und
der Waschbeschickung in eine Stripping- und Waschzone, so
dass eine Gasphase erhalten wird, die den
Schwefelwasserstoff, den Ammoniak, die C1-C4-
Gasphasenverbindungen, das Schwerbenzin, das Kerosin, den
Diesel und das Vakuumgasöl sowie eine Flüssigphase enthält,
wobei die Reaktionsbeschickung mit einem Druck von zwischen
etwa 700 psig und etwa 3500 psig bereitgestellt wird und
die Stripping- und Waschzone unter einem Druck betrieben
wird, der um höchstens etwa 80 psig von dem Druck der
Reaktionsbeschickung abweicht. Die Hydrotreating-
/Hydrokrack-Reaktoren sowie der Stripping-/Waschabscheider
werden vorteilhafterweise unter einem im Wesentlichen
gleichen Druck und mit einer im Wesentlichen gleichen
Temperatur betrieben, wodurch der Bedarf an zusätzlichen
Druckeinrichtungen und auch zusätzlichem Erhitzen zwischen
den Stufen vermieden wird, während die bereits bestehende
Temperatur und der Druck aus dem VRHCK-Kreislauf für die
Durchführung weiterer gewünschter Verbesserungen verwendet
wird.
Das erfindungsgemäße Abscheidungsreaktionsverfahren kann
vorteilhafterweise zur Integrierung von Hydrotreating-
/Hydrokrackverfahren verwendet werden, die bei hohen
Temperaturen und hohem Druck stattfinden, so dass
Vakuumgasöl, Kerosin, Diesel, Schwerbenzin und andere
Beschickungen sequentiell behandelt werden, um bei geringen
Kosten eine hohe Umwandlungsrate in die gewünschten
Produkte zu erhalten.
Es folgt eine detaillierte Beschreibung bevorzugter
Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme der
beigefügten Zeichnungen; in diesen Zeichnungen zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines
erfindungsgemäßen Systems und Verfahrens;
Fig. 2 zeigt ferner die Integrierung der Fig. 1 in eine
Vakuumrückstand-Hydrokrack-Anlage;
Fig. 3 stellt Stripping- und Waschschritte gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung dar;
Fig. 4 stellt Stripping- und Waschschritte gemäß einer
anderen Ausführungsform der Erfindung dar;
Fig. 5 stellt eine weitere Ausführungsform der Stripping-
und Waschschritte der vorliegenden Erfindung dar;
Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung der
Integrierung eines zweistufigen Hot-Separation-Washing-
Stripping-Verfahrens in ein erfindungsgemäßes VRHCK-
Verfahren;
Fig. 7 zeigt ein integriertes Verfahren gemäß der
vorliegenden Erfindung, welches auf die Herstellung von
Schwerbenzin ausgerichtet ist;
Fig. 8 zeigt ein integriertes Verfahren gemäß der
vorliegenden Erfindung, welches auf die Herstellung von
qualitativ hochwertigem Diesel ausgerichtet ist;
Fig. 9 zeigt ein integriertes Verfahren gemäß der
vorliegenden Erfindung, welches auf die Hydrokrack-
Behandlung zur Herstellung von Düsentreibstoff und
Dieselkraftstoff ausgerichtet ist;
Fig. 10 zeigt eine grundsätzliche Konfiguration eines
erfindungsgemäß integrierten Verfahrens zur
Hydroentschwefelung von Vakuumgasöl und einer milden
Hydrokrack-Behandlung;
Fig. 11 zeigt ein Beispiel des erfindungsgemäßen HSSW-
Verfahrens bezüglich des Gleichgewichts von Masse und
Energie; und die
Fig. 12 und 13 zeigen in einem Vergleich ein
separates herkömmliches Verfahren (Fig. 12) und eine
erfindungsgemäß integriertes Verfahren (Fig. 13).
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur
sequentiellen Behandlung von Vakuumgasöl, Kerosin, Diesel
und Schwerbenzin, so dass die Fraktion eines Endprodukts
bereitgestellt wird, welche Bestandteile mit einem
zufriedenstellend geringen Schwefelgehalt, Kerosin-
und/oder eine Düsentreibstoff-Fraktion mit einem hohen
Rußpunkt und Dieselfraktionen mit einer ausreichend
verbesserten Cetanzahl enthält, die ein Zumischen in die
Dieselpools ermöglicht. Das Verfahren verwendet einen
Stripping- und Waschschritt (HSSW), um eine Abscheidung
einer Zwischenbeschickung, beispielsweise aus einem VRHCK-
Verfahren, bei hoher Temperatur und unter hohem Druck zu
erreichen, so dass eine erneute (zwischenliegende)
Druckerhöhung und/oder ein erneutes Erhitzen der
abgeschiedenen Phasen nicht erforderlich wird. Hierdurch
wird ein direktes Einbringen in nachfolgende Hydrotreating-
/Hydrokrack-Stufen und dergleichen ermöglicht, in denen der
hohe Druck und die hohe Temperatur verwendet wird.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein integriertes
Verfahren, das eine Hydrotreating-/Hydrokrack-Stufe oder
-System in ein VRHCK-Verfahren mit einem hohen Druck- und
Temperaturkreislauf integriert und den Vorgenannten
Stripping- und Waschschritt zwischen den Stufen verwendet.
Wie nachfolgend näher erläutert wird, hält das
erfindungsgemäße Verfahren vorteilhafterweise den Druck des
Produktes des ersten Hydrotreating- oder Hydrokrack-
Schrittes aufrecht durch das Aufteilen dieses Produktes in
Mengenanteile und durch das Einbringen einiger
Mengenanteile in einen nachfolgenden Schritt, wie
beispielsweise einem Hydrotreating-/Hydrokrack-Schritt, so
dass die gewünschten Hydrotreating-/Hydrokrack-Bedingungen
und -Reaktionen ohne Erforderlichwerden mehrerer
Kompressoren oder dergleichen sowie eine effizientere
Nutzung der Energie erreicht werden. Herkömmlicherweise
wird die Zwischenbeschickung, beispielsweise aus einem VGO-
Reaktorprodukt, gekühlt und auf einen niedrigeren Druck
gebracht, um eine separate wasserstoffreiche Phase und eine
kohlenwasserstoffreiche Phase bereitzustellen. Hierdurch
werden zusätzliche Kompressoren und/oder Heizeinrichtungen
erforderlich, um zumindest einige Mengenanteile der
Zwischenbeschickung wieder auf den ursprünglichen Druck und
die ursprüngliche Temperatur zu bringen.
Ein Verfahren, in welchem ein erfindungsgemäßer Hot-
Separation-Stripping-Washing-(HSSW)Schritt besonders
vorteilhaft ist, ist ein Verfahren zur sequentiellen
Behandlung einer kombinierten Vakuumgasöl (VGO)-, Kerosin-,
Diesel- und Schwerbenzin-Beschickung. In einem solchen
Verfahren wird die aus Wasserstoff und Vakuumrückstand
bestehende Ausgangsbeschickung mittels Hydrokracken in eine
Reaktionsbeschickung umgewandelt, die VGO, Diesel,
Schwerbenzin, C1-C4, Schwefelwasserstoff, Ammoniak und
Wasserstoff enthält. Diese Reaktionsbeschickung wird
vorzugsweise unter hohen Druck- und Temperaturbedingungen
und unter Verwendung einer Hot-Separation-Stripping-Washing
(HSSW)-Zone, wie nachfolgend genauer beschrieben wird,
behandelt, so dass eine Gasphase, die vorteilhafterweise an
eine Hydrotreating-/Hydrokrack-Zone geleitet werden kann,
eine Flüssigphase, die geeigneterweise durch Destillation
behandelt werden kann, um Vakuumgasöl zurückzugewinnen,
welches dem Verfahren wieder zugeführt werden soll, und
eine untere Schicht erhalten wird, die idealerweise
Delayed-Coking-Verfahren oder dergleichen zugeführt werden
kann. Die nachfolgende Beschreibung wird sich auf diese
Verfahrensart beziehen. Es sollte jedoch beachtet werden,
dass die HSSW-Zwischenschritte und das Verfahren der
vorliegenden Erfindung ohne Weiteres auch auf andere Arten
von Verfahren anwendbar wären und verändert werden können,
ohne hierdurch vom Umfang der vorliegenden Erfindung
abzuweichen.
Eine typische Beschickung für das Gesamtverfahren dieser
Ausführungsform enthält Vakuumrückstand und verschiedene
Destillationsprodukte, ein geeignetes Beispiel hierfür ist
Vakuumgasöl (VGO), Diesel (DO) und Schwerbenzin bzw.
Naphtha (N). VGO-Ströme sind ohne Weiteres in Raffinerien
erhältlich, verfügen jedoch häufig über einen zu hohen
Schwefelgehalt. In diesen Strömen sind Mengen enthalten,
die vorteilhafterweise, jedoch zu hohen Kosten, in einer
unabhängigen Hydrokrackanlage in brauchbare Benzin-,
Düsentreibstoff- und Dieselfraktionen umgewandelt werden
können. Das VGO kann auch in einem katalytischen
Wirbelschicht-Krack-Verfahren (Fluid-Catalytic-Cracking
(FCC)-Verfahren) behandelt werden, aber die erhaltene
Dieselfraktion weist typischerweise leider eine zu niedrige
Cetanzahl auf, um ohne weitere Behandlung brauchbar zu
sein.
Zusätzliche Beschickungsmaterialien, die eine vorteilhafte
Verwendungsmöglichkeit im Gesamtverfahren der vorliegenden
Erfindung finden können, enthalten weitere
Raffinerieströme, einschließlich Kerosin-, Diesel- und
Schwerbenzinströme, wie beispielsweise Straightrun-Kerosin
und Diesel, thermisch gekrackter Diesel und Schwerbenzin
(zum Beispiel aus einer Delayed-Coking-Anlage) und
dergleichen, wovon jeder einzelne Strom typischerweise
einen hohen Schwefelgehalt und Diesel eine mittlere
Cetanzahl besitzt, was einer Verbesserung bedarf, um dem
Dieselpool hinzugefügt werden zu können.
Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine
erste Hydrokrack-Reaktionszone gebildet, in welcher
vorteilhafterweise der Vakuumrückstand in einen
Produktstrom umgewandelt wird, der Rückstand, VGO, Kerosin,
Diesel, Schwerbenzin, C1-C4-Gasphasenverbindungen,
Schwefelwasserstoff und Ammoniak enthält. Aus dem
Hydrokrack-Verfahren stammende Produktfraktionen werden als
Reaktionsbeschickung in einer Hochdruck-Separation-
Stripping-Washing-(HSSW)Zone verwendet, die im
Wesentlichen mit dem gleichen Druck arbeitet, welchen die
Beschickung beim Verlassen des Hydrokrack-Schrittes
aufweist. Im HSSW-Schritt wird eine Gasphase produziert,
die vorteilhafterweise Wasserstoff, Schwerbenzin, Kerosin,
Diesel, leichtes und schweres Vakuumgasöl, C1-C4-haltige
Verbindungen, H2S- und NH3-Fraktionen sowie eine
Flüssigphase mit geringen Mengen Diesel und leichtem
Vakuumgasöl, schwerem Vakuumgasöl und Rückstand enthält.
Die Gasphase weist vorteilhafterweise immer noch einen
Druck und eine Temperatur auf, der/die ausreichend hoch
ist, um die Gasphase direkt einer zweiten
Hochdruckreaktionszone, beispielsweise einer Hydrotreating-
/Hydrokrack-Zone, zuführen zu können, um das Vakuumgasöl in
qualitativ hochwertige Destillate umzuwandeln und die
Qualität des Diesels, Kerosins und Schwerbenzins zu
verbessern, ohne zusätzliche Kompressoren oder
Heizeinrichtungen und dergleichen erforderlich zu machen.
Auf diese Weise werden durch den erfindungsgemäßen
Stripping- und Waschschritt die gewünschten Flüssig- und
Gasphasen bereitgestellt, ohne den Druck zwischen dem
Hydrokrack-Schritt und nachfolgenden Hydrotreating-
/Hydrokrack-Schritten wesentlich zu verändern. Der Druck in
der Hydrokrack- oder ersten Stufe, der Abscheidungsstufe,
und der Hydro-treating-/Hydrokrack-Stufe oder zweiten Stufe
kann vorteilhafterweise zwischen etwa 900 psig und etwa
3500 psig, vorzugsweise zwischen etwa 1300 psig und etwa
3000 psig, betragen. Der Druck beträgt vorzugsweise
zwischen etwa 900 psig und etwa 3000 psig am Auslaß der
Vakuumrückstand-Hydrokrackstufe und wird durch die Hot-
Separation-Stripping-Washing-Zone auf einem Druck gehalten,
der höchstens etwa 80 psig, vorzugsweise etwa 50 psig,
unterhalb des Drucks am Reaktionseinlaß der zweiten
Hydrotreating-/Hydrokrackstufe liegt.
Wie oben erläutert, ist die dem Hydrokrack-Reaktor
zugeführte Beschickung vorzugsweise eine VRO-Beschickung,
die in ein hochwertigeres Destillat umgewandelt werden
soll. Bevor die Vakuumrückstandbeschickung in den
Hydrokrackreaktor eingebracht wird, kann sie vorzugsweise
auf eine Temperatur von zwischen etwa 400°F und etwa 800°F,
und in einer noch bevorzugteren Weise auf zwischen etwa
500°F und etwa 650°F erhitzt werden. Der Vakuumrückstand
kann mit Wasserstoff und einem Katalysator gemischt und dem
Hydrokrackreaktor zugeführt werden. Der Hydrokrackreaktor
kann geeigneterweise ein Reaktor der Art mit aufwärts
strömenden Blasen ("upglowbubble type") oder ein anderer,
geeigneter Reaktor sein, und der verwendete Katalysator
kann ein beliebiger, auf Eisen oder Koks basierender
Katalysator mit einer Wirksamkeit in Richtung der
gewünschten Reaktion sein.
Das Produkt des Hydrokrackreaktors enthält typischerweise
Wasserstoff, Schwerbenzin, Kerosin, Diesel, leichtes
Vakuumgasöl (LVGO), schweres Vakuumgasöl (HVGO), C1-C4-
Kohlenwasserstoffe, Schwefelwasserstoff und Ammoniak, wobei
die Diesel-, Kerosin- und Schwerbenzinfraktionen häufig
"out of spec" sind oder ungeeignete Eigenschaften
aufweisen, um schließlich im Raffinationspool gemischt zu
werden.
Der hier verwendete Begriff "out of spec" bezieht sich auf
ein Kohlenwasserstoffprodukt oder eine Zusammensetzung mit
Eigenschaften, die der für den Gebrauch einer solchen
Zusammensetzung als Kraftstoff bestehenden Norm nicht
entsprechen.
Dieser Produktstrom oder zumindest ein Mengenanteil des
Produktstroms wird alleine oder in Kombination mit externem
VGO, Diesel und/oder Schwerbenzin als Reaktionsbeschickung
der bei hoher Temperatur und unter hohem Druck arbeitenden
HSSW-Zone zur Trennung in die erfindungsgemäß gewünschten
Phasen zugeführt. Eine Ausführungsform einer Hochdruck-
HSSW-Zone ist in Fig. 1 dargestellt, welche nachfolgend
näher beschrieben wird.
Fig. 1 zeigt eine Hot-Separation-Stripping-Washing-Zone
10, in welcher die Reaktionsbeschickung 12 aus dem
Hydrokrackreaktor vorzugsweise in einen Stripping- und
Wasch-(HSSW)tank bzw. -tanks 14, 15 zusammen mit einem
Strippgas 16, wie beispielsweise Wasserstoff, und einer
Waschbeschickung oder -medium 18, wie beispielsweise einer
zusätzlichen, externen Beschickung aus Diesel, LVGO und
dergleichen, zugeführt wird. Ein Teil der Waschbeschickung
in Fig. 1 wird dargestellt, wie er aus einer externen VGO-
Quelle 19 durch einen Ofen 20 geführt und dann mit einer
Gasphase aus Tank 15 gemischt wird, während ein anderer
Teil dem Tank 15 zugeführt wird. Idealerweise werden die
Reaktionsbeschickung, die Waschbeschickung und das
Strippgas jeweils auf einer unterschiedlichen vertikalen
Höhe dem Reaktor bzw. Tank zugeführt und die HSSW-Tanks 14,
15 verfügen über einen Gasphasenauslaß 21 und einen
Flüssigphasenauslaß 22.
Das Strippgas dient zur Verstärkung der unter hoher
Temperatur und hohem Druck durchgeführten Trennung von
Wasserstoff-, Schwefelwasserstoff-, Ammoniak-, C1-C4- sowie
Schwerbenzinverbindungen in die Gasphase. Das Strippen von
Wasserstoff dient außerdem der verstärkten Trennung der
Gasphase und ist selbst in der entstehenden Gasphase
vorhanden, die als Beschickung für spätere Hydrotreating-
Verfahren verwendet werden kann. Im Vakuumrückstand-
Hydrokrack-(VRHCK)Beispiel der vorliegenden
Ausführungsform enthält das Gasphasenprodukt des Stripping-
und Waschschritts vorzugsweise Wasserstoff, Schwerbenzin,
Kerosin, Diesel, LVGO, C1-C4-Kohlenwasserstoffe, H2S und
NH3. Die restliche Flüssigphase aus dem Stripping- und
Waschschritt enthält hauptsächlich einen festen Katalysator
aus dem VRHCK-Verfahren, HVGO und nicht umgewandelten
Rückstand.
Die Flüssigphase kann vorteilhafterweise einer weiteren
Fraktionierung zur Rückgewinnung des Vakuumgasöls zugeführt
werden, welches recycelt werden kann, und der Katalysator
und der nicht umgewandelte Rückstand können beispielsweise
in einem Delayed-Coking-Verfahren oder dergleichen weiter
verarbeitet werden. Bei der VRHCK-Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung kann diese Flüssigphase
typischerweise eine geringe Menge Diesel und LVGO sowie
HVGO und Vakuumrückstand enthalten. Ein wesentlicher
Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass
durch den Waschschritt ein Verschleppen von Asphalten und
Katalysator in die Gasphase kontrolliert und/oder vermieden
wird, was für ein weiteres Trickle-Bett-Verfahren ("trickle
bed processing")vorteilhaft ist.
Es sollte beachtet werden, dass die Hot-Separation-
Stripping-Washing-Schritte der vorliegenden Erfindung für
die vorteilhafte Trennung der Gasphase und der Flüssigphase
und der in beiden Phasen enthaltenen Bestandteile sorgen,
ohne die Reaktionsbeschickung abzukühlen oder deren Druck
zu mindern, so dass diese in nachfolgenden
Hochdruckreaktionen behandelt werden können.
Es sollte ferner beachtet werden, dass durch die Verwendung
einer extern erhaltenen Beschickung als Wasch- und/oder
Stripping-Beschickung die Möglichkeit besteht, die
Temperatur im HSSW-Tank, falls gewünscht, anzupassen oder
fein abzustimmen. Dies wird dadurch erreicht, dass die
externe Beschickung und/oder das Strippgas in größeren oder
kleineren Mengen und/oder in verschiedenen Temperaturen
zugeführt wird, so dass eine gewünschte Endtemperatur der
Mischung erhalten wird.
Das Strippgas kann vorteilhafterweise Wasserstoff sein, der
sich für die gewünschte Strippfunktion sehr gut eignet und
der ohne Weiteres aus dem Gasphasenprodukt des Stripping-
und Waschschritts recycelt werden kann. Selbstverständlich
können auch andere Wasserstoffquellen oder ein anderes
Strippgas verwendet werden, falls dies gewünscht wird.
Die Waschbeschickung kann geeigneterweise Diesel,
hydrobehandeltes Schwerbenzin, LVGO oder eine andere,
geeignete Waschsubstanz sein, die vorteilhafterweise aus
einem Lager bereitgestellt werden oder aus der Trennung von
VGO-Flüssigfraktionen oder aus anderen
Behandlungseinrichtungen stammen könnte, wie beispielsweise
DC, FCC, Destillation, Niederdruck-HDS-Anlagen und anderen
Einrichtungen oder Verfahren. In dieser Hinsicht könnte
jede dieser Quellen als externe Beschickungsquelle
betrachtet werden.
Erfindungsgemäß werden die Reaktionsbeschickung, die
Strippgas- und Waschbeschickung vorzugsweise jeweils in
ausreichenden Mengen der Stripping- und Waschzone
zugeführt, so dass die gewünschte Trennung der Gas- und
Flüssigphasen erreicht wird. Das Strippgas kann der
Stripping- und Waschzone geeigneterweise in einer Menge von
etwa 10 bis etwa 100 ft3 Gas pro Barrel der
Reaktionsbeschickung zugeführt werden. Die Waschbeschickung
kann vorteilhafterweise in einer Menge von zwischen etwa 5
Volumen-% (v/v) und 25 Volumen-% (v/v) hinsichtlich der
Reaktionsbeschickung zugeführt werden.
Es ist insbesondere vorteilhaft, dass die im Stripping- und
Waschschritt erhaltene Gasphase unter einem Druck
hergestellt wird, der höchstens etwa 80 psig und
vorzugsweise etwa 50 psig unterhalb des Drucks der
stromaufwärts liegenden oder VR-Hydrokrack-Reaktionszone
liegt, und daher weiterhin immer noch in einem ausreichend
hohen Druckbereich liegt, so dass die gewünschten
nachfolgenden Reaktionen, wie beispielsweise
Hydrotreating/Hydrokracken und dergleichen, durchgeführt
werden können, ohne die Gasphase einem Kompressor zuführen
zu müssen.
Entsprechend der Hydrokrack-/Hydrotreating-Hydrokrack-
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die
Gasphase aus der HSSW-Zone einem zweiten Reaktor zur
Durchführung des Hydrotreating-Hydrokrack-Schrittes
zugeführt, um Ausbeute und Qualität der Destillatfraktion
zu verbessern. Das Produkt aus dem Hydrotreating-
Hydrokrack-Reaktionsschritt enthält Kerosin oder
Düsentreibstoff mit einem Rußpunkt von zwischen 20 und 28,
der um 5 bis 8 Punkte gegenüber dem Produkt der ersten
Reaktionsstufe wesentlich erhöht ist, eine Dieselfraktion
mit einer Cetanzahl von zwischen 45 und 60, welche um
zumindest 13 Punkte gegenüber der aus der ersten
Reaktionsstufe stammenden oder externen Fraktion wesentlich
erhöht ist, und Düsentreibstoff oder Diesel mit einem
Schwefelgehalt von weniger als oder gleich etwa 20 ppm. Die
Benzinfraktion wird mit einem Schwefelgehalt von weniger
oder gleich etwa 5 ppm bereitgestellt.
Zusätzliche Flüssigproduktfraktionen aus der Separation-
Stripping-Washing-Zone können vorteilhafterweise zur
Rückgewinnung von Vakuumgasöl fraktioniert werden, um
dieses weiter zu recyceln und zu verarbeiten. Die
Flüssigphase enthält den restlichen Katalysator und
Vakuumrückstand, wodurch die zweite Reaktionszone
vorteilhafterweise ein Hydrier-/Hydrokrack-Rieselreaktor
("trickle bed") sein kann, der vorzugsweise eine wirksame
Menge eines geeigneten Katalysators enthält, vorzugsweise
eines schwefel/stickstoffbeständigen, hinsichtlich
aromatischer Sättigung und Alkylparaffin bildenden
Reaktionen selektiv wirkenden Katalysators.
Selbstverständlich kann die zweite Reaktion eine beliebige
Hochdruckreaktion sein und der Katalysator sollte so
gewählt werden, dass er in Richtung der gewünschten
Reaktion wirksam ist.
In Fig. 2 wird ein erfindungsgemäßes Verfahren schematisch
dargestellt. Fig. 2 zeigt ein erstes Reaktorsystem 24 zur
Durchführung einer ersten Hydrokrackreaktion, einen zweiten
und dritten Reaktor 26 und 28 zur Durchführung einer
Hydrotreating-/Hydrokrackreaktion und eine Hochdruck-HSSW-
Anlage 30 zwischen dem Reaktor 24 und den Reaktoren 26, 28
zur Trennung des Produkts des Reaktors 24 in eine
Hochdruck-Gasphase, welche in den Reaktoren 26, 28
erfindungsgemäß behandelt wird, und eine Flüssigphase zu
weiterem Fraktionieren und Recyceln von Vakuumgasöl.
Wie dargestellt, beginnt das Verfahren vorteilhafterweise
durch die Bereitstellung einer Vakuumrückstandbeschickung
32, die, falls gewünscht, einem Ofen zugeführt werden kann
und die dann in einen ersten Reaktor 24 eingebracht wird.
Die umgewandelten Produkte aus dem ersten Reaktor 24 werden
durch verschiedene Stufen befördert und gelangen dann als
Beschickung, zusammen mit zusätzlichem Vakuumgasöl und
Diesel aus einer externen Quelle, einem Hydrotreating-
Verfahren unterzogenem Schwerbenzin und einer
Wasserstoffbeschickung als Strippgas, an einen Einlaß einer
Hot-Separation-Stripping-Washing-(HSSW)Anlage 30. Diese
Kombination von Bestandteilen bildet die
Beschickungsmischung für die Anlage 30. Die Anlage 30
produziert eine Gasphase 34, die idealerweise Wasserstoff-,
Schwerbenzin- und Dieselfraktionen sowie LVGO, C1-C4-
Kohlenwasserstoffe, H2S und NH3 enthält. Die Gasphase 34,
oder eine Portion/Menge daraus, wird dann direkt dem
zweiten und dritten Reaktor 26, 28 zugeführt, in welchem
Vakuumgasöl-, Kerosin-, Diesel- und Schwerbenzinfraktionen
einem Hydrotreating-/Hydrokrack-Verfahren unterzogen
werden, so dass Ausbringung und Qualität des Destillats,
wie beispielsweise Rußpunkt, Cetanzahl und Schwefelgehalt
wunschgemäß erhöht werden. Das Produkt 36 aus dem zweiten
und dritten Reaktor 20, 21 kann in Benzin, Düsentreibstoff,
Diesel, nicht umgewandeltes Vakuumgasöl, welches recycelt
wird, und andere Fraktionen getrennt werden.
Ein Mengenanteil des nicht umgewandelten Vakuumrückstands
kann, falls gewünscht, als Brennstoff für einen Ofen bzw.
mehrere Öfen abgetrennt werden, so dass für eine gewünschte
Erhitzung der Vakuumrückstandbeschickung gesorgt ist.
Selbstverständlich könnten auch andere Heizmechanismen und
-Verfahren verwendet werden.
Außerdem wird Wasserstoff in diesem Ausführungsbeispiel von
der Gasphase des Produkts des zweiten und dritten Reaktors
26, 28 getrennt, vorzugsweise stromabwärts der Reaktoren
26, 28, wird dann gereinigt und recycelt, um mit dem
Vakuumrückstand gemischt zu werden und die
Beschickungsmischung für das Hydrokrack-Reaktorsystem 24 zu
bilden, und könnte auch als Strippgas recycelt werden.
Die H2S- und die NH3-Mengen der Gasphase 34 können, sofern
gewünscht, getrennt werden, bevor sie den Reaktoren 26, 28
zugeführt werden.
Ein besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht
darin, dass das Hydrokrackreaktorsystem 24 (R1), die
Hydrotreating-Hydrokrack-Reaktoren 26, 28 (R2, R3) und die
Stripping- und Waschanlage 30 alle mit dem im Wesentlichen
gleichen Druck betrieben werden, so dass kein zusätzlicher
Kompressor über den gesamten Verfahrensstrom, vom ersten
Reaktorsystem 24 über die Anlage 30 bis zum zweiten und
dritten Reaktor 26, 28, benötigt wird. Somit werden die
Kosten für Ausrüstungen und andere Overheadkosten in
Verbindung mit dem Verfahren wesentlich reduziert, während
die Endprodukte vorteilhafterweise einen niedrigen
Schwefelgehalt aufweisen und dennoch Düsentreibstoff- und
Dieselfraktionen enthalten, die über einen erhöhten
Rußpunkt bzw. eine erhöhte Cetanzahl verfügen.
Mit erneutem Bezug auf Fig. 1 werden nunmehr die Hot-
Separation-Stripping-Washing-Schritte der vorliegenden
Erfindung eingehender beschrieben. Für diese Schritte
werden Diesel aus einer externen Quelle oder eine VGO-
Mischung als Waschbeschickung, eine umgewandelte
Dieselfraktion 12 aus dem ersten Reaktor (VRHCK) als eine
Reaktionsbeschickung, eine Flüssigphase 38 eines einem
Hydrotreating-Verfahren unterzogenen Schwerbenzin und
Zusatzwasserstoff 16 als Strippgas verwendet. Wie oben
dargestellt und beschrieben, kann die HSSW-Zone 10 zwei
Zonen 14, 15 aufweisen und die Gasphase 40 aus der Zone 32
kann der Zone 15 zugeführt werden, wobei die Gasphase 21
als Beschickung für ein Hydro-treating-/Hydrokrack-
Verfahren oder ein anderes Verfahren dienen kann, wie
beispielsweise die Reaktoren der Fig. 2 oder dergleichen.
Der Produktstrom aus der HSSW-Zone 10 enthält außerdem eine
Flüssigphase 22, die gestripptes Vakuumgasöl,
Vakuumrückstand und einen Katalysator enthält, sowie andere
Flüssigprodukte, die vorzugsweise einem Fraktionator oder
einer Vakuumdestillation zugeführt werden, um VGO und
andere destillierbare Produkte zurückzugewinnen. Der nicht
umgewandelte Vakuumrückstand eignet sich zusammen mit dem
Katalysator ideal für die Weiterverarbeitung in einer
Delayed-Coking-Anlage oder dergleichen.
Die Betriebsbedingungen für das Hydrokrack (VRHCK)-
Reaktorsystem und die nachfolgenden Hydrotreating-
/Hydrokrack-Reaktoren werden vorteilhafterweise so
ausgewählt, dass der Druck aus dem ersten Reaktorsystem
(VRHCK) erhalten und in den nachfolgenden Reaktoren
verwendet wird. Hierdurch erhöht sich die Effizienz und der
Einsatz eines zusätzlichen Kompressors zwischen den
einzelnen Schritten ist nicht erforderlich. Die
Betriebsbedingungen des Verfahrens für den ersten Reaktor
können, zum Beispiel, basierend auf den Eigenschaften der
Beschickung ausgewählt werden. Diese Betriebsbedingungen
können dann für die Betriebsbedingungen in den
nachfolgenden Reaktoren bestimmend sein. Die nachfolgend
dargestellte Tabelle 1 zeigt Beispiele typischer
Betriebsbedingungen für einen VRHCK-Reaktor (R1) und
nachfolgende Hydrotreating-Reaktoren (R2) und (R3) jeweils
für Verfahrensbeginn (SOR) und Verfahrensende (EOR).
Ein. Beispiel einer typischen Beschickung für das
Hydrokrack-Reaktorsystem für das erfindungsgemäße Verfahren
ist in der letzten Spalte der nachfolgenden Tabelle 2
aufgeführt. Beispiele typischer Beschickungen für
Hydrotreating- und Hydrokrack-Reaktoren sind in Tabelle 2,
Spalten 2 bis 6 dargestellt.
Wie oben dargestellt, enthält die Beschickung für das
VRHCK-Reaktorsystem vorzugsweise einen Vakuumrückstand und
Beschickungen für die Hydrotreating-/Hydrokrack-Reaktoren
können typischerweise eine Mischung aus VGO, Diesel und
anderen Bestandteilen enthalten. Die nachfolgende Tabelle 3
gibt Aufschluß über die Eigenschaften einer typischen VGO-
Beschickungsmischung und einer Dieselmischung für die
Hydrotreating-/Hydrokrack-Reaktoren (R2-R3) entsprechend
der Erfindung. Die R2- und R3-Beschickung könnte aus
unterschiedlichen Mengenanteilen eines Produkts aus dem
ersten Reaktor R1 und aus externen Quellen von
Bestandteilen bestehen. Um ein spezifisches Beispiel
darzustellen, werden in Tabelle 3 die VGO-, Diesel- und
Kerosinfraktionen in Gruppen dargestellt.
Wie in der Tabelle dargestellt, weist die typische Reaktor
beschickung für die Hydrotreating-/Hydrokrack-Reaktoren
einen zu hohen Schwefelgehalt auf, die Dieselmischung zeigt
eine Cetanzahl von zwischen etwa 30 und etwa 40, was für
eine Einmischung in den Dieselpool nicht akzeptabel ist,
und die Kerosinmischung weist einen Rußpunkt von zwischen
etwa 15 und etwa 17 auf, was für eine Einmischung in den
Düsentreibstoffpool inakzeptabel ist. Diese Fraktionen sind
daher "out of spec" und müssen verbessert werden.
In der nachfolgenden Tabelle 4 werden Eigenschaften einer
typischen, nicht umgewandelten VGO-Fraktion, einer
typischen Düsentreibstoff-Fraktion und einer Dieselfraktion
dargestellt. Hierbei handelt es sich um Produkte der
Hydrotreating-/Hydrokrack-Reaktoren.
Das abschließende Verfahrensprodukt enthält Vakuumgasöl,
das für FCC oder Schmierstoff brauchbar ist, Diesel für den
Dieselpool, Kerosin für Düsentreibstoff und Schwerbenzin
für Reformierungsanlagen. Die Fraktionen weisen einen
wesentlich geringeren Schwefelgehalt auf und die
Dieselfraktionen verfügen über eine wesentlich höhere
Cetanzahl, wodurch der Dieselfraktion eine Einmischung in
den Dieselpool ermöglicht wird. Die Kerosinfraktion verfügt
über einen Rußpunkt und eine Cetanzahl, die wesentlich
erhöht worden sind, wodurch die Kerosinfraktion für eine
Einmischung in den Düsentreibstoffpool oder den Dieselpool
geeignet ist.
Angesichts der vorhergehenden Ausführungen sollte anerkannt
werden, dass ein Verfahren zur vorteilhaften Behandlung von
Vakuumrückstand, VGO und Diesel sowie einer
Schwerbenzinbeschickung bereitgestellt worden ist, in
welchem sequentiell aus allen Strömen Schwefel sequentiell
entzogen und in einem Verfahren, das sowohl hinsichtlich
Energieverbrauch und Ausrüstung wirtschaftlich arbeitet,
die Cetanzahl der Dieselfraktionen sowie der Rußpunkt des
Kerosins erhöht wurde. Das Verfahren eignet sich also zur
Umwandlung leicht erhältlicher Beschickungen zu
hochwertigen Endprodukten.
Mit Bezug auf die Fig. 3, 4 und 5 werden nunmehr einige
zusätzliche Ausführungsformen der in Fig. 1 dargestellten,
erfindungsgemäßen Stripping- und Waschzone (HSSW) 10
beschrieben.
Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemäße Hot-Separation-
Stripping-Washing-Anlage 30, in welche eine
Reaktionsbeschickung 12 aus einem Hydrokrack-Verfahren (R1)
eingebracht wird. Die Reaktionsbeschickung enthält
Wasserstoff, Schwerbenzin, Kerosin, Diesel, LVGO, HVGO,
Vakuumrückstand, C1-C4-Kohlenwasserstoffe,
Schwefelwasserstoff, Ammonium, Katalysatoren und
Verunreinigungen. Die Reaktionsbeschickung 12 wird in die
Anlage 30 eingebracht. Dies geschieht typischerweise an
einer mittleren, vertikalen Position, so dass das Strippgas
42 an einer vertikal niedrigeren Position als die
Reaktionsbeschickung 12 eingebracht werden kann und die
Waschbeschickung 44 wird an einer vertikal höheren Position
als die Reaktionsbeschickung 12 eingebracht. Im Innern der
Anlage 30 entsteht eine Gegenströmung, wobei das Strippgas
42 aufwärts durch die Anlage strömt und die
Waschbeschickung 44 nach unten fließt, wobei jede
Beschickung die gewünschte Funktion ausübt und mit dazu
beiträgt, die gewünschte getrennte Gasphase 34 zu erzeugen,
die Wasserstoff, Schwerbenzin, Diesel, LVGO, HVGO, C1-C4,
H2S und NH3 enthält. Ferner wird eine Flüssigmenge oder
Flüssigphase 46 produziert, die kleine Mengen an LVGO, HVGO
und insbesondere Vakuumrückstand sowie einen Katalysator
enthält, die vorteilhafterweise als Beschickung einer
Vakuumkolonne zugeführt werden können, in welcher VGO zum
weiteren Recyceln hergestellt wird, sowie eine
Vakuumrückstand- und Katalysatorfraktion, die
vorteilhafterweise in eine Delayed-Coking-Anlage oder
dergleichen zur weiteren Verarbeitung eingebracht werden
können.
Weiterhin mit Bezug auf Fig. 3 ist die Stripping- und
Waschanlage 30 in diesem Ausführungsbeispiel in Form von
zwei Anlagen 48, 50 dargestellt, wobei die
Reaktionsbeschickung 12 in die Anlage 48 eingebracht wird.
Das Strippgas 42 in diesem Ausführungsbeispiel wird einem
unteren Abschnitt der Anlage 48 zugeführt und die
Waschbeschickung 44 wird in einen oberen Abschnitt der
Anlage 48 eingebracht. Zusätzliches Strippgas 52 wird
ebenfalls einem unteren Abschnitt der Anlage 50 zugeführt
und die Anlagen 48, 50 produzieren jeweils eine
Gasphasenfraktion 54, 56, welche zur Bildung der Gasphase
34 kombiniert werden. Ferner wird die Flüssigkeit 58,
welche die stromaufwärts liegende Anlage 48 verläßt, in die
stromabwärts liegende Anlage 50 eingebracht und durch
weiteres Strippen wird die oben genannte Flüssigphase 46
erhalten, die als Beschickung für eine Vakuumkolonne 60
geeignet ist, in welcher verschiedene Fraktionen zur
weiteren Behandlung getrennt werden.
Fig. 4 stellt ebenfalls eine alternative Ausführungsform
der erfindungsgemäßen HSSW-Zone 10 dar. Wie in der
Abbildung dargestellt, wird die Reaktionsbeschickung 12 in
die Anlage 30 eingebracht, die in dieser, wie auch in
anderen Ausführungsformen in Form von zwei Anlagen 48, 50
ausgeführt ist.
Die Waschbeschickung 44 wird, wie dargestellt, in die
Anlage 50 eingebracht und Strippgas 42 wird in dieser
Ausführungsform in einen unteren Abschnitt der
stromaufwärts liegenden Anlage 48 eingebracht. Die Anlage
48 produziert eine Gasphasenfraktion 54, die die oben
genannten, gewünschten Bestandteile enthält, die zur
weiteren Trennung der Anlage 50 zugeführt werden, sowie
eine Flüssigphase 58, die einer Vakuumfraktionierung 62
zugeführt wird. Die Anlage 50 produziert eine zusätzliche
Flüssigphase 64, die mit der Flüssigphase 58 kombiniert und
der Vakuumfraktionierung 62 zugeführt wird, sowie eine
Gasphase 34 zur weiteren Hydrotreating-/Hydrokrack-
Behandlung. Die stromabwärts gelegene Reaktion könnte
beispielsweise eine Hydrotreating-Reaktion oder eine zweite
Separator-Zone plus eine Hydrotreating-Reaktion sein, und
in einer solchen Ausführungsform kann zusätzliches
Schwerbenzin/Diesel mit der Gasphase 34 gemischt werden, um
die gewünschte Hydrotreating-Reaktionsbeschickung zu
produzieren. Die Waschbeschickung 44 kann, wie dargestellt,
aus einer externen Quelle stammen oder kann, falls
gewünscht, aus der Vakuumfraktionierung 62 recycelt werden.
In der Fig. 4 wird recyceltes VGO 68 dargestellt, welches
mit externem VGO, Schwerbenzin und/oder Diesel gemischt
wird, um einen zusätzlichen Beschickungsbestandteil für die
stromabwärts gelegenen Reaktoren zu bilden. Für diesen
Zweck könnte ebenso Diesel verwendet werden.
In Fig. 5 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel des
erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt, in welchem ein
stromabwärts gelegener Heißabscheider 70 zur weiteren
Behandlung der Gasphase 34 aus den Anlagen 48, 50 verwendet
wird. Der Heißabscheider 70 produziert eine Gasphase 72,
welche einem Hydrokrack-Reaktor zugeführt werden kann. Die
Gasphase 72 aus dem Heißabscheider 70 enthält Wasserstoff,
Schwefelwasserstoff, Ammoniak, C1-C4, Schwerbenzin,
Kerosin, Diesel und LVGO. Die Flüssigphase 74 besteht
hauptsächlich aus LVGO und HVGO. Der Heißabscheider 70
dient zur verstärkten Trennung der Phasen, während die
gewünschte Temperatur und der gewünschte Druck bis zu den
stromabwärts gelegenen Hydrotreating- und
Hydrokrackreaktoren aufrecht erhalten wird. Externes VGO
und/oder externer Diesel 76 in dieser Ausführungsform
können beim Mischen mit der Gasphase 34 oder der Gasphase
72 zur Steuerung der Reaktionstemperatur im stromabwärts
gelegenen Reaktor hilfreich sein. Externes VGO und/oder
Diesel können - entweder alleine oder, wie in Fig. 5
dargestellt, zusammen mit recyceltem VGO, ebenso als
Waschbeschickung dienen.
Gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel
können die Stripping- und Waschzone sowie die oben
beschriebenen Schritte vorteilhafterweise zur Integration
einer oder mehrerer Hydroprocessing-Stufen oder -Reaktoren
in andere, mit hoher Temperatur und hohem Druck arbeitende
Kreisläufe verwendet werden, was jedoch nicht auf
Rückstand-Hydrokrack-Kreisläufe und dergleichen beschränkt
ist. Hierdurch können weitere Vorteile aus den bereits
bestehenden hohen Druck- und Temperaturbedingungen gewonnen
werden und es kann eine sequentielle Behandlung ohne
Kaltabscheidung oder die herkömmliche Heißabscheidung
vorgenommen werden. Dies ist insbesondere vorteilhaft
gegenüber herkömmlichen Systemen, in welchen Produkte einer
ersten Reaktion behandelt werden, um ein Zwischenprodukt zu
erhalten, und dann dieses Zwischenprodukt separat behandelt
wird, um das Endprodukt zu erhalten.
Fig. 6 stellt eine Rückstand-Hydrokrack-Anlage mit
integrierter HSSW-Zone 10 dar, die der Ausführungsform in
Fig. 5 ähnlich ist. Fig. 6 zeigt die HSSW-Zone 10, einen
Heißabscheider 70, einen Gasphasenreaktor 78 und die
Hydrotreating- und Hydrokrackreaktoren 80, 82.
In dieser Ausführungsform wird ein sequentielles Verfahren
eingerichtet, in welchem eine Vakuumrückstand-Hydrokrack-
Zone (R1) mit anschließender HSSW-Zone 10, einem
herkömmlichen Heißabscheider 70 und den Gasphasen-
Hydrotreating-/Hydrokrack-Reaktoren 78 (R2), 80 (R3) und 82
(R4) verwendet wird, um die gewünschten Produkte
herzustellen. Fig. 6 zeigt eine Vakuumrückstandbeschickung
für einen VR-Hydrokrack-Reaktor R1, der eine
Reaktionsbeschickung 12 für die HSSW-Zone 10 herstellt. Die
Flüssigphase 46 aus Zone 10 wird zur Trennung einer VGO-
Fraktion 68 einem Fraktionator 62 zugeführt, um diese zu
recyceln und als Waschbeschickung in die Zone 10
einzubringen. Wasserstoff-Strippgas 42 wird, wie
dargestellt, ebenfalls der Zone 10 zugeführt. Die Gasphase
34 aus der Zone 10 wird zur weiteren Behandlung im
Gasphasenreaktor (GPR) 78 dem Heißabscheider 70 zugeführt,
so dass ein veredeltes Gasprodukt 84 entsteht, während eine
Flüssigphase 74 aus dem Heißabscheider 70 den Reaktoren 80
(R3) und 82 (R4) zugeführt wird, um ein veredeltes
Flüssigprodukt 86 herzustellen, welches vorteilhafterweise
mit der Gasphase 84 kombiniert und einer Reihe von
Abscheidern 88 zugeführt wird zur Abscheidung einer
Gasphase 90, einer Flüssigphase 92 zur weiteren
Verarbeitung, beispielsweise in einer Fraktionierungs- oder
Destillationsanlage 95, und einer End-Flüssigphase oder
einem Bodenprodukt 94. Die Gasphase 90 kann, wie
dargestellt, in einem Abscheider 96 behandelt werden, um
recycelten Wasserstoff 98 zu erhalten, der als recyceltes
Strippgas verwendet wird, und um einen etwaigen
Wasserstoffbedarf in den Reaktoren R2, R3 und/oder R4
abzudecken. Vakuumgasöl, welches keiner Reaktion unterzogen
wurde (DVGO), wird aus der Anlage 95 recycelt und kann zur
Verstärkung der Umwandlung in die gewünschten Produkte im
Reaktor 82 (R4), wie dargestellt, weiter behandelt werden.
In den nachfolgend beschriebenen Beispielen 1 und 2 wird
auf diese Weise verfahren.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung und wie in den
Fig. 7 bis 10 dargestellt, können zahlreiche
unterschiedliche Systeme oder Anordnungen für den zweiten,
dritten oder jeden weiteren Reaktor oder weitere
Hydrotreating-Reaktorsysteme gebildet werden, welche für
die Behandlung der Gas- und Flüssigphasen aus der
erfindungsgemäßen HSSW-Zone 10 eingesetzt werden.
Fig. 7 zeigt eine in einer HSSW-Zone 10 produzierte
Gasphase 34, die auf eine ausgewählte und angepaßte Weise
behandelt wird, um Schwerbenzin aus dem ersten
Vakuumrückstand-Hydrokrack-Produkt zu erhalten. Fig. 7
zeigt die Gasphase und das Reaktionsprodukt 34 aus der
HSSW-Zone 20, wie sie einem ersten Hydrotreating-Reaktor
100 zugeführt wird. Der erste Hydrotreating-Reaktor 100 ist
vorzugsweise ein Rieselreaktor und der Einlaß 102 des
Reaktors 100 kann vorteilhafterweise ein Flüssiggas-
Kontaktor-Einlaß (Extraktionsapparat/-kolonne) sein, der
für die Anwendung des gewünschten Trickle-Bett-Verfahrens
entsprechend ausgerichtet ist. Ferner wird der erste
Hydrotreating-Reaktor 100 zum Erreichen des gewünschten
Endresultats mit einem Katalysator, vorzugsweise mehreren
unterschiedlichen Katalysatoren in verschiedenen Schichten
versehen. Der Produktstrom 104 aus dem ersten
Hydrotreating-Reaktor 100 kann geeigneterweise einem
zweiten Hydrotreating-Reaktor 106 zugeführt werden.
Der zweite Hydrotreating-Reaktor 106 in diesem
Ausführungsbeispiel ist ebenso vorzugsweise mit
verschiedenen Katalysatorschichten ("beds") versehen und
für das Erreichen eines End-Produktstroms 108 entsprechend
ausgerichtet. Dieser End-Produktstrom 108 kann
vorteilhafterweise Wasserstoff, Schwerbenzin,
Düsentreibstoff, Dieselkraftstoff und nicht umgewandelte
Vakuumgasölfraktionen enthalten. Die Katalysatorschichten
der Reaktoren 100 und 106 werden mit B1, B2, B3 und B4
bezeichnet, und können vorteilhafterweise die nachfolgend
genannten Katalysatorarten zur Produktionsmaximierung von
Schwerbenzin enthalten: B1 - metallabscheidender und
verkokungsbeständiger Katalysator; B2 - HDS-HDN-HAD-
Katalysatoren; B3 - KCK-Katalysator; und B4 -
Schwerbenzinentschwefelungs-Katalysator. Wie nachfolgend
näher erläutert wird, können Katalysatorschichten für ein
solches System vorteilhafterweise so ausgewählt werden,
dass sie die größtmögliche Umwandlung von Vakuumgasöl in
das gewünschte Schwerbenzinprodukt, wie in dieser
Ausführungsform, oder in andere gewünschte Produkte
ermöglichen.
Bei dem in Fig. 7 dargestellten System wird der
Produktstrom aus dem zweiten Hydrotreating-/Hydrokrack-
Reaktor 106 vorteilhafterweise einem Kaltabscheider (nicht
dargestellt) zugeführt, in welchem nicht umgewandeltes
Vakuumgasöl (UCVGO oder DVGO) zur weiteren Behandlung
recycelt wird. Bei dem in Fig. 7 dargestellten
Ausführungsbeispiel wird nicht umgewandeltes Gasöl recycelt
und mit dem Zwischenproduktstrom aus dem ersten
Hydrotreating-Reaktor 100 gemischt, um dann im zweiten
Hydrotreating-Reaktor 106 weiter behandelt zu werden,
wodurch eine höhere Gesamtumwandlungsrate der
ursprünglichen Gasölbeschickung erreicht wird.
Bei dem in Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispiel, bei
welchem eine bestmögliche Schwerbenzinproduktion gewünscht
ist, kann es erfindungsgemäß wünschenswert sein, den ersten
Hydrotreating-Reaktor 100 und den zweiten Hydrotreating-
Reaktor 106 jeweils, wie beschrieben, mit zwei bestimmten
Anordnungen von Katalysatorschichten zu versehen.
Es sollte beachtet werden, dass das in Fig. 7 dargestellte
und oben beschriebene Katalysatorsystem darauf
zugeschnitten ist, eine gewisse Menge verschlepptes
metallisches oder asphaltenhaltiges Material zu tolerieren,
und ferner Destillate so zu entschwefeln und zu hydrieren,
dass das gewünschte Produkt erhalten wird. Ein Beispiel
geeigneter Arten von Katalysatoren für den Gebrauch in
dieser Verfahrensart beinhaltet jene Katalysatoren, die in
dem US-Patent Nr. 4 520 128 beschrieben sind. Die
Wirkungsweise dieses Katalysators trägt zur Reduzierung von
Beeinträchtigungen durch verschlepptes Asphalten bei. Der
zweite Hydrotreating-Reaktor 106 in diesem
Ausführungsbeispiel wurde ebenfalls darauf ausgerichtet,
Schwefel und Stickstoff zu tolerieren und der Hydrokrack-
Katalysator für uns in der ersten Schicht B3 kann
beispielsweise der im US-Patent Nr. 5 558 766 beschriebene
Katalysator sein.
Mit einem wie in Fig. 7 dargestellten System kann eine
Umwandlung von 80 oder mehr Volumen-% des kombinierten
Vakuumgasöls aus der HSSW-Zone 10 und des externen
Vakuumgasöls erhalten werden, und die Umwandlung erfolgt
primär in Schwerbenzinprodukte. Ein solches Verfahren würde
eine große Menge an Wasserstoff verbrauchen, es würde
jedoch ebenso ein qualitativ sehr hochwertiges Produkt
erzeugt werden.
Fig. 8 stellt eine alternative Ausführungsform des
integrierten Verfahrens der vorliegenden Erfindung dar, bei
welcher der erste und der zweite Hydrotreating-Reaktor 110,
112 vorgesehen und so ausgerichtet ist, dass ein Dieselöl-
Endprodukt in einer sehr hohen Qualität erhalten wird. In
diesem Fall werden eine HSSW-Zone 10 und zwei
Heißabscheider 114, 116 verwendet.
Bei der in Fig. 8 dargestellten Ausführungsform verfügt
der erste Reaktor 110 über eine erste Katalysatorschicht B1
und eine zweite Katalysatorschicht B2 und der zweite
Hydrotreating-Reaktor 112 weist ebenfalls eine erste
Katalysatorschicht B3 und eine zweite Katalysatorschicht B4
auf. Bei dieser Ausführungsform sind zusätzliche
Heißabscheider 114, 116 vorgesehen, jeweils wie in
Verbindung mit der Stripping- und Waschzone und der
Ausführungsform in Fig. 5 oben beschrieben wurde, zur
weiteren Verstärkung des Ergebnisses dieses Verfahrens.
Der erste Reaktor 110 nimmt als Reaktionsbeschickung einen
Mengenanteil eines externen Vakuumgasöls 118 und die
Flüssigfraktion 120 aus dem Heißabscheider 114 auf. Der
erste Reaktor 110 produziert einen Zwischenproduktstrom
122, der vorteilhafterweise dem zweiten Heißabscheider 116,
wie dargestellt, zugeführt wird.
Der erste und der zweite zusätzliche Heißabscheider 114,
116 produzieren ebenfalls jeweils eine Gasphase, wie oben
beschrieben, und diese Gasphasen werden vorteilhafterweise
mit einer externen Dieselbeschickung 124 kombiniert und
einem zweiten Hydrotreating-Reaktor 112 zugeführt. Diese
Gasphasen, wie oben beschrieben, enthalten
vorteilhafterweise Wasserstoff-, Schwerbenzin-, Diesel- und
LVGO-Fraktionen sowie Schwefelwasserstoff und Ammoniak-
Verunreinigungen. Der Endproduktstrom aus dem zweiten
Hydrotreating-Reaktor 112 kann zusammen mit der
Flüssigphase aus dem zweiten zusätzlichen
Heißabscheidersystem 116 geeigneterweise dann einer
Fraktionierungsanlage oder dergleichen zugeführt werden, um
die gewünschten separaten Produktfraktionen zu erhalten.
Der in diesem Schritt gewonnene Wasserstoff kann
vorteilhafterweise recycelt und verschiedenen Positionen
innerhalb des Verfahrens zugeführt werden, wie in Fig. 8
dargestellt ist.
Es sollte beachtet werden, dass die in Fig. 8 dargestellte
Ausführungsform für die Produktion von hochwertigem
Dieselkraftstoff mit mittleren VGO-Umwandlungswerten (MHCK)
bestimmt bzw. zugeschnitten ist. Bei diesem Verfahren
werden zwei zusätzliche Heißabscheidersysteme verwendet,
wodurch sich zusätzliche Vorteile hinsichtlich des ersten
und zweiten Hydrotreating-Reaktors 110, 112 ergeben.
Wie bei der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform sind
die im ersten und zweiten Hydrotreating-Reaktor 110, 112
vorgesehenen Katalysatorschichten vorzugsweise mit
spezifischen Funktionen und Katalysatoren ausgestattet.
Der erste Hydrotreating-Reaktor 110 weist vorzugsweise eine
erste Katalysatorschicht B1 auf, die mit einem ähnlichen
metallabscheidenden und verkokungsbeständigen Katalysator
versehen sind, wie er bei der in Fig. 7 dargestellten
Ausführungsform beschrieben wird. Die zweite
Katalysatorschicht B2 des ersten Hydrotreating-Reaktors 110
kann geeigneterweise einen milden Hydrokrack-Katalysator
aufweisen, typischerweise mit einer VGO-Umwandlungsrate von
50%. Dieser Katalysator ist vorzugsweise schwefel- und
stickstoffbeständig.
Der zweite Hydrotreating-Reaktor 112 ist ebenfalls
vorzugsweise, wie oben beschrieben, mit einer ersten und
einer zweiten Katalysatorschicht B3, B4 ausgestattet und
die erste Katalysatorschicht B3 kann vorteilhafterweise mit
einem Katalysator versehen sein, der hydrodearomatisierend
sowie schwefel- und stickstoffreduzierend wirkt. Die zweite
Katalysatorschicht B4 kann vorteilhafterweise ein
Katalysator sein, der aus der Schwerbenzin-
Wasserstoffentschwefelung ausgewählt worden ist. Diesel und
Schwerbenzin, im ersten Hydrotreating-Reaktor 112
hergestellt, werden dann im zweiten Hydrotreating-Reaktor
114 verbessert und die Umwandlung von VGO für ein solches
Verfahren beträgt typischerweise ungefähr 50 Volumen-% im
ersten Hydrotreating-Reaktor 112 und zwischen etwa 20 und
etwa 30 Volumen-% im zweiten Hydrotreating-Reaktor 114.
Wenden wir uns nun der Fig. 9 zu, so wird eine weitere
alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen
integrierten Hydroprocessing-Verfahrens dargestellt. Bei
dieser Ausführungsform werden drei Hydrotreating-Reaktoren
126, 128, 130 vorgesehen und auf das Hydrokracken für eine
Umwandlung in Düsentreibstoff- und Dieselkraftstoff-
Fraktionen zugeschnitten.
Bei dieser Ausführungsform wird der Produktstrom 34 aus
einer HSSW-Zone 10, wie oben beschrieben, einem ersten
Reaktor 126 zugeführt und ergibt einen ersten
Zwischenproduktstrom 132. Der erste Zwischenproduktstrom
132 kann vorteilhafterweise mit einer externen oder
recycelten Vakuumgasölbeschickung (VGO) gemischt werden und
diese Mischung kann, wie oben beschrieben, einem
Heißabscheidersystem 134 zugeführt werden. Die Flüssigphase
136 aus dem Heißabscheidersystem 134 kann
vorteilhafterweise in einen zweiten Reaktor 128 eingebracht
werden, während die Gasphase 138 aus dem zusätzlichen
Heißabscheidersystem 134 vorteilhafterweise mit externem
Diesel gemischt und als eine Beschickungsmenge einem
dritten Reaktor 130 zugeführt werden kann. Ein zweiter
Zwischenproduktstrom 140 ergibt sich aus dem zweiten
Hydrotreating-Reaktor 128 und kann einem zweiten
Heißabscheidersystem 142 zugeführt werden, in welchem eine
Gasphase produziert und mit der Gasphase des ersten
zusätzlichen Heißabscheidersystems 134 und externem Diesel
gemischt wird, um einem dritten Hydrotreating-Reaktor 130,
wie gewünscht, zugeführt zu werden.
Die Flüssigphase 144 aus dem zweiten Heißabscheidersystem
142 kann für die Beschickung einer Fraktionierungsanlage
oder dergleichen beiseite gestellt werden, vorzugsweise,
wie gewünscht, zusammen mit dem Flüssigphasenprodukt 146
aus dem dritten Reaktor 130.
Es sollte ebenfalls beachtet werden, dass Wasserstoff aus
dem Endprodukt erhalten wird, beispielsweise in einer
Fraktionierungsanlage, und in diesem Ausführungsbeispiel
wird dieser Wasserstoff vorzugsweise recycelt und als
Beschickung dem zweiten Hydrotreating-Reaktor 128, wie
dargestellt, zugeführt.
Die in Fig. 9 dargestellte Anlage wird idealerweise für
das tiefe Hydrokracken von VGO zu Düsentreibstoff und
Dieselkraftstoff verwendet und es werden - mit oder ohne
Recyceln von nicht umgewandeltem VGO - ausgezeichnete
Ergebnisse erreicht. Die bevorzugten Katalysatorschichten
der Reaktoren 126, 128 und 130 enthalten einen
metallabscheidenden Katalysator B1 und einen
darauffolgenden schwefel- und stickstoffbeständigen, milden
Hydrokrack-Katalysator B2 im ersten Reaktor 126, einen
Hydrokrack-Katalysator B3, bei dem es sich um den gleichen
oder um einen anderen handeln kann, im zweiten
Hydrotreating-Reaktor 128, und ein schwefel- und
stickstoffbeständiger Katalysator B4 zur Verbesserung des
Dieselkraftstoffs und ein Katalysator B5 zur Entschwefelung
von Schwerbenzin können vorteilhafterweise in den
Katalysatorschichten des dritten Hydrotreating-Reaktors 130
vorgesehen werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel enthalten der erste und der
zweite Hydrotreating-Reaktor 126, 128 beide
Hydrokrackstufen, während der dritte Hydrotreating-Reaktor
130 für das Hydrofinishing von Düsentreibstoff und
Dieselkraftstoff bestimmt ist.
In Fig. 10 wird ein weiteres alternatives
Ausführungsbeispiel entsprechend der integrierten
Verfahrensanordnung der vorliegenden Erfindung dargestellt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die Produkte 34 aus
der HSSW-Zone 10 einem zusätzlichen Heißabscheidersystem
148 zugeführt, in welchem eine Flüssigphase 150 zur
Beschickung eines Hydrotreating-Reaktors 152 erhalten wird,
und eine Gasphase 154 wird abgeschieden. Die in den Reaktor
152 eingebrachte Flüssigphase kann geeigneterweise mit
recyceltem Wasserstoffgas in Kontakt gebracht werden und
das Produkt 156 des Reaktors 152 wird mit der Gasphase 154
aus dem Heißabscheider 148 gemischt und an ein zusätzliches
Heißabscheidersystem 158 transportiert, so dass eine
Gasphase 160 entsteht, die aus Wasserstoff, Schwerbenzin,
Kerosin, Diesel und einem leichten Vakuumgasöl
zusammengesetzt ist und welche Bestandteile in einem
Endbehandlungsreaktor 162 behandelt werden. Die
Flüssigphase 164 aus dem zweiten Heißabscheider 158 wird
mit dem Produkt 166 des Reaktors 162 gemischt und, zur
Rückgewinnung von Produkten mittlerer oder hoher Qualität
bzw. synthetischem Rohöl, wie gewünscht, an eine
Abscheidungsstufe transportiert.
Entsprechend dieser alternativen Ausführungsform werden
Katalysatoren so ausgewählt, dass ein synthetisches Rohöl
mittlerer oder hoher Qualität produziert wird, wobei ein
HSSW-System und ein mildes Hydrokrackreaktionssystem in
einen mit hoher Temperatur und hohem Druck betriebenen
Vakuumrückstandkreislauf integriert werden. Der Reaktor 152
weist typischerweise eine erste Schicht B1 eines
metallabscheidenden, verkokungsbeständigen Katalysators auf
sowie eine zweite Schicht B2 eines HDS-HDN-MHCK-
Katalysators, während der Reaktor 162 über einen
Endbehandlungskatalysator B3, wie beispielsweise HDS-HDN-
Katalysator (Endbehandlung von Diesel und Schwerbenzin)
verfügt. In diesem Verfahren wird VGO ebenfalls in
Destillate umgewandelt. Die erhaltene Produktqualität ist
ausgezeichnet, obwohl sie etwas geringer ist als die unter
Verwendung anderer erfindungsgemäßer Ausführungsformen
hergestellten Produkte.
Bei den in den Fig. 6 bis 10 dargestellten Systemen
handelt es sich um verschiedene Ausführungsformen, die
vorteilhafterweise ein Hydrotreating-/Hydrokrack-Verfahren
in einen Rückstand-Hydrokrack-Kreislauf integrieren, wobei
das HSSW-Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet
wird. Diese unterschiedlichen Verfahren sorgen jeweils für
Einsparungen durch die Verwendung der bereits bestehenden
hohen Druck- und Temperaturbedingungen sowie durch die
Behandlung verschiedener Fraktionen in einem einzigen
Reaktor, wodurch auch Ausrüstungskosten eingespart werden.
Es sollte beachtet werden, dass die Fig. 3, 4 und 5
Abwandlungen der Stripping- und Waschschritte darstellen,
die jedoch alle im Umfang der vorliegenden Erfindung liegen
und alle vorteilhafterweise das Trennen einer
Reaktionsbeschickung in eine Gasphase und eine Flüssigphase
vorsehen, welche die gewünschten Bestandteile für eine
nachfolgende Behandlung in einer, zwei oder mehr
Hydrotreating-/Hydrokrack-Stufen enthalten, und dass die
Fig. 7 bis 10 Abwandlungen von sequentiell integrierten
Hydrotreating-/Hydrokrack-Stufen darstellen, bei welchen
die HSSW-Systeme der Fig. 1, 3, 4 und/oder 5 oder deren
Abwandlungen verwendet werden.
Zur Darstellung der erfindungsgemäß erhaltenen
vorteilhaften Ergebnisse wurden zwei Verfahren
durchgeführt. Das ersten Verfahren verwendete eine
Vakuumrückstand-Hydrokrack-Reaktionszone und eine
nachfolgende HSSW-Behandlung sowie eine sequentielle
Hydrotreating-/Hydrokrack-Behandlung der in dem HSSW-System
hergestellten Gasphase. Die Flüssigphase aus dem HSSW-
System wurde zum weiteren Gebrauch aufbewahrt. Bei diesem
ersten Verfahren wurden Schwerbenzin-, Diesel- und VGO-
Fraktionen hergestellt und dann in einer zweiten und
dritten Reaktionsstufe behandelt, um Qualität und Ausbeute
zu verbessern. Diese Anlagenanordnung wurde SEHP1 genannt.
Das zweite Verfahren verwendete die gleiche
Vakuumrückstand-Hydrokrack-Stufe (R1) (gleiche Severity
bzw. Krackintensität). Das Produkt wurde einem HSSW-System
zugeführt; das Flüssigprodukt aus dem unteren Teil des
HSSW-Systems wurde aufbewahrt und die Gasphase aus dem
oberen Teil der HSSW-Zone wurde einem zweiten
Abscheidersystem bei gleichem Druck und bei einer um 40°C
niedrigeren Temperatur, wie in Fig. 5 dargestellt,
zugeführt.
Die Gasphase aus dem zweiten Hochdruck-HSSW-System, die
Wasserstoff, Schwerbenzin, Diesel, LVGO, C1-C4-
Kohlenwasserstoff, H2S und NH3 enthielt, wurde einer
Hydrotreating-Zone (R2) zugeführt. Der Druck der Gasphase
lag höchstens etwa 80 psig unterhalb des Drucks der aus dem
Rückstand-Hydrokrackreaktor (R1) ablaufenden Flüssigkeit.
Die Flüssigphase aus dem zweiten HSSW-System (unterer Teil)
enthielt geringe Mengen an Diesel, LVGO und HVGO und wurde
mit recyceltem Wasserstoff gemischt und einer Hydrokrack-
Reaktorzone (R3) zugeführt, die mit einem Druck betrieben
wurde, der um höchstens etwa 80 psig unterhalb des Drucks
der aus dem Rückstand-Hydrokrackreaktor (R1) ablaufenden
Flüssigkeit lag. Die Produkte aus dem Hydrotreating-Reaktor
und aus dem Hydrokrack-Reaktor wurden kombiniert und einer
Fraktionierungsanlage (Fractionation Tower) zugeführt.
Diese Anlagenanordnung wurde SEHP2 genannt.
In der Tabelle 5 sind die Ergebnisse dieser beiden
Verfahrensanordnungen dargestellt. Es wurde die gleiche
Temperatur, Raumgeschwindigkeit und das gleiche
Reaktorvolumen verwendet, jedoch wurden Einstufen- bzw.
Zweistufen-Abscheidersysteme eingesetzt, die mit hohem
Druck und hoher Temperatur betrieben wurden. Im zweiten
Fall (zwei Hochdruckabscheider) wird, gegebenenfalls, aus
sehr reinem Wasserstoff Gas gebildet, recycelt und den
Hydrokrack-Reaktoren zugeführt. Tabelle 5 zeigt verbesserte
Werte hinsichtlich Ausbeute und Qualität gegenüber den
Produkten, die dem HSSW-System zugeführt worden sind. Die
Verwendung von einer oder zwei Stufen von
Abscheidersystemen verbessert Ausbringung und Qualität von
Schwerbenzin, Kerosin und Diesel.
Wie die Tabelle zeigt, wurde mit der Durchführung der
Stripping- und Waschbehandlung (mit hohem Druck und hoher
Temperatur) und nachfolgender einfachen Hydrotreating-
/Hydrokrack-Stufe (SEPH1) mehr C1-C4/Schwerbenzin und VGO
und weniger Kerosin-, Dieselprodukte produziert als mit der
Anordnung mit HSSW und nachfolgendem Heißabscheidersystem
(SEPH2). Außerdem ist die Produktqualität des letzteren
Verfahrens besser. Diese erfindungsgemäßen Verfahren
erzielten eine Erhöhung des Rußpunktes um 6 bis 8 Ziffern
und eine Erhöhung der Cetanzahl um 11 bis 14 Ziffern
(zweite und dritte Spalte) im Vergleich zum
Vakuumrückstand-Hydrokrack-Produkt ohne Integration der
SEHP-Technologie (erste Spalte).
Um die erfindungsgemäß erhaltenen vorteilhaften Ergebnisse
ausführlicher darzustellen, wurden zwei
Anwendungsmöglichkeiten des HSSW-Systems mit Hydrotreating-
und Hydrokrack-Verfahren mit der gleichen Ausgangsstufe der
Vakuumrückstand-Hydrokrack-Reaktion, jedoch mit
Verschiedenen Arten der Hydrobehandlung der
Reaktionsbeschickung und der externen Beschickung
durchgeführt. SEHP3 bezeichnet eine Art, bei welcher die in
der Stripping- und Waschstufe produzierte Gasphase mit 20
Volumen-% externem Vakuumgasöl, 15 Volumen-% externem
Diesel und 10 Volumen-% Schwerbenzinfraktionen gemischt
wird, bezogen auf die Bestandteile VGO, Diesel und
Schwerbenzin, die aus dem Hydrokrack-Reaktor in das HSSW-
System eingebracht werden. Dann wird die Gasphase durch
Mischen mit externen Beschickungen leicht abgekühlt (jedoch
unter den gleichen Druckbedingungen) und die Mischung wird
den Hydrotreating-/Hydrokrack-Reaktoren (R2/R3) zugeführt.
Beim zweiten Verfahren bzw. bei der Verfahrensart (SEHP4
genannt) wurde im ersten Reaktor die gleiche
Vakuumrückstand-Hydrokrack-Severity bzw. Krackintensität
verwendet. Ansonsten wurden die gleichen Mengen an
Schwerbenzin, Kerosin, Diesel und VGO dem HSSW-System
zugeführt wie im vorhergehenden Fall (SEHP3) und die
gleiche Menge externes Vakuumgasöl, Diesel und Schwerbenzin
wurde hinzugefügt, jedoch auf eine andere Weise.
Die im HSSW-System hergestellte Gasphase wird durch
Hinzufügen von 20 Volumen-% externem Vakuumgasöl (gleicher
Druck) teilweise abgekühlt und einem zweiten System
zugeführt, das mit hoher Temperatur und hohem Druck
arbeitet. Von da wird die Gasphase vom oberen Teil getrennt
und mit 15 Volumen-% externem Diesel und 10% externem
Schwerbenzin gemischt. Dieser Gasphasenstrom, der reich an
Wasserstoff, Schwerbenzin, Kerosin, Diesel und leichtem
Vakuumgasöl ist, wird einem Hydrotreating-Reaktor
zugeführt. Die im zweiten Heißabscheidersystem erhaltene
Flüssigphase wird mit recyceltem Wasserstoff gemischt und
den Hydrotreating-/Hydrokrack-Reaktoren (R2/R3) zugeführt,
die im wesentlichen mit dem gleichen Druck arbeiten wie der
vorhergehende Reaktor (R4). Außerdem verfügen sämtliche
Reaktoren (R2/R3/R4) über das gleiche Volumen und die
gleiche Temperatur wie im vorhergehenden Fall (SEHP3). In
Tabelle 6 werden die Ergebnisse dieses Verfahrens
dargelegt, wobei es sich bei dem SEHP3-Verfahren um ein
Verfahren mit einer Hydrotreating-/Hydrokrack-Stufe und bei
dem SEHP4-Verfahren um ein zweistufiges Hydrotreating-
/Hydrokrack-Verfahren handelt. Es wird darauf hingewiesen,
dass bei beiden Anordnungen die gleiche Beschickung und die
gleichen Betriebsbedingungen sowie die gleichen Stripping-
und Waschstufen verwendet werden.
Die meisten der Mischeigenschaften sind besser als die der
Produkte der Vakuumrückstandumwandlung (aus R1). Durch die
sequentielle Integration der HSSW-Stufe plus des
Hydrokrack-Reaktors, wird die VGO-Umwandlung gesteigert und
die Qualität des nicht umgewandelten VGO wird verbessert.
Das Gleiche gilt für Schwerbenzin und Diesel, wie in
Tabelle 6 dargestellt.
Durch das mit dem Hochdruck-Stripping- und Waschschritt und
einer Hydrotreating-Stufe durchgeführte Verfahren wurde
eine wesentliche Reduzierung des Schwefelgehalts, eine
Verbesserung des Diesels, Cetanzahl, und des Kerosins,
Rußpunkt, erreicht. Das unter Verwendung von zwei
Hydrotreating-Stufen durchgeführte Verfahren ergab
allerdings eine größere Reduzierung des Schwefelgehalts
sowie eine Erhöhung der Cetanzahl und des Rußpunkts. Das
SEHP4-Verfahren ergab ferner eine größere Umwandlungsrate
für die VGO-Fraktion.
Dieses Beispiel stellt eine erfindungsgemäße Stripping- und
Waschbehandlung (HSSW) dar. Fig. 11 zeigt ein
Gleichgewicht von Masse und Energie einer HSSW-Zone oder
eines HSSW-Tanks entsprechend der Erfindung. Es wird die
Fließgeschwindigkeit S (Tonnen/Stunde) und die Temperatur
für die Reaktionsbeschickung, das Strippgas, die
Waschbeschickung, das Gasphasenprodukt und das
Flüssigphasenprodukt dargestellt. Hier wird eine
vorteilhafte Trennung ohne Temperaturabkühlung bzw.
Druckverlust dargestellt.
Ströme aus dem oberen und unteren Teil der Zone wurden
analysiert unter Verwendung von 50 Tonnen/Stunde
Wasserstoff Strippbeschickung (ungefähr 10 Gew.-%) und 209
Tonnen/Stunde einer Waschbeschickung (ungefähr 15 Volumen-%).
Als Vergleich wurde ein Heißabscheiderverfahren ohne
Stripping- oder Waschstufe herangezogen. In Tabelle 7
werden die Ergebnisse dargestellt.
Tabelle 7 zeigt, dass der Stripping- und Waschvorgang bei
Wasserstoff eine höhere Gasproduktion ergab. H2S, Ammoniak,
C1-C4, Schwerbenzin und Diesel werden vom unten
(Flüssigkeit) nach oben (Gasphase) gestrippt.
Vakuumrückstand und Feststoffe werden aus der Gasphase
herausgewaschen. Die Gesamtmenge an Produkten, die das
HSSW-System verlassen, beinhalten die für die
Waschbehandlung verwendete Menge an Diesel und VGO sowie
die für den Strippvorgang verwendete Menge an Wasserstoff.
In einem Vergleich der Spalten "Oberer Strom" und "Oberer
Strom*" wird der Unterschied zwischen dem erfindungsgemäßen
HSSW-System und einem herkömmlichen Heißabscheider
deutlich. Die Ergebnisse zeigen, dass das erfindungsgemäße
HSSW-Verfahren den Vakuumrückstand und ein Verschleppen des
Katalysators in die Gasphase reduziert, und dass H2S,
Ammoniak, C1-C4 und Schwerbenzin reduziert werden, die in
der unteren bzw. Flüssigphase der
Vakuumfraktionierungsanlage zugeführt werden. Hierdurch
werden die Kosten dieser Anlage reduziert. Diesel und VGO
werden vorteilhafterweise in der Vakuumkolonne fraktioniert
und teilweise in die Stripp-Zone im HSSW-System in einem
geschlossenen Kreislauf zurückgepumpt.
Dieses Beispiel zeigt den Unterschied zwischen getrennten
bzw. unabhängigen Verfahren und den integrierten Verfahren
der vorliegenden Erfindung auf. Es wurde eine herkömmliche
Anordnung, wie in Fig. 12 dargestellt, aufgebaut, in
welcher ein erstes Hydrokracken von Vakuumrückstand, mit
einem Destillationsschritt, durchgeführt wird, um
Vakuumgasöl zu erhalten, welches zusammen mit externem VGO
in einem unabhängigen Hydrokrackverfahren (Reaktoren und
sämtliche anderen Anlagen) behandelt wurde. Es wurde Diesel
aus dem ersten Hydrokrack-Schritt mit anderem Diesel für
die Hydrobehandlung gemischt. Die Eigenschaften der
Produkte aus den ersten Hydrokrack-Stufen dieser Anordnung
werden in der nachfolgenden Tabelle 8 in der Spalte
"Anordnung II" dargestellt.
Ebenso wurde eine Anordnung für den Vergleich des
erfindungsgemäßen Verfahrens mit dem herkömmlichen
Verfahren aufgebaut. In dieser Anordnung, die schematisch
in der Fig. 13 dargestellt ist, wird das gesamte Produkt
aus dem Vakuumrückstand-Hydrokrack-Verfahren plus externer
Diesel und Vakuumgasöl (gleiche Mengen wie in Anordnung II)
einem HSSW-System zugeführt und dann wird die Gasphase in
die Hydrotreating-/Hydrokrack-Reaktoren (nur die Reaktoren)
zur weiteren Verarbeitung eingebracht. Der kombinierte
Produktstrom aus dem sequentiell integrierten Verfahren,
welches Destillationsschritte beinhaltet, wird ebenfalls in
der obigen Tabelle 8 in der Spalte "Anordnung I"
dargestellt.
In dem Verfahren gemäß der Anordnung II werden alle
Schwerbenzin- und Diesel-Bestandteile getrennt vom
Hydrokrack-Verfahren behandelt, während im Verfahren gemäß
Anordnung I alle Destillate in einem einzigen integrierten
Reaktorsystem (mit Investitionen für nur eine Anlage)
behandelt werden. Die nachfolgende Tabelle 9 zeigt die
Endergebnisse bezogen auf die Umwandlung und Tabelle 10
stellt die Endergebnisse bezogen auf die Produktqualtität
dar.
Tabelle 9 zeigt, dass die Verwendung einer unabhängigen
oder separaten Hydrokrack-Anlage eine höhere Umwandlung
(Anordnung II: 97% VGO-Umwandlung) ergibt als die
Verwendung des integrierten Systems (Anordnung I: 86,7%
VGO-Umwandlung). Dies erklärt sich dadurch, dass im
Verfahren nach der Anordnung I die gesamte Produktmenge
umgewandelt wird und die Ergebnisse durch das maximale
Fassungsvermögen eines handelsüblichen Tanks begrenzt
werden. Mit der Anordnung I wird auch eine erhöhte
Umwandlung von Benzin erreicht, während mit der Anordnung
II eine höhere Umwandlung von Kerosin und Diesel erhalten
wird. Der Wasserstoffverbrauch ist bei dem unabhängigen
System der Anordnung II größer.
Aus der Tabelle 10 sollte deutlich erkennbar sein, dass
beide Produkte über hervorragende Eigenschaften verfügen.
Selbstverständlich ergeben sich bei dem unter Verwendung
der erfindungsgemäßen Anordnung I erhaltenen Produkt
Kosteneinsparungen aufgrund der wirksamen Verwendung der
hohen Druck- und Temperaturbedingungen sowie der geringeren
Anlagenkosten.
Die Eigenschaften von leichtem Schwerbenzin waren bei
beiden Anordnungen I und II fast identisch. In den meisten
Fällen könnte dieses Schwerbenzinprodukt direkt Produkten
mit einer niedrigen Octanzahl zugemischt werden. Falls
zusätzliches Octan erforderlich ist, kann das leichte
Schwerbenzin als hervorragende Beschickung für
Isomerisierungsverfahren dienen. Die Schwefel- und
Stickstoffgehalte der schweren Naphthafraktionen sind bei
beiden Anordnungen sehr niedrig und der Gehalt an
Naphthalen plus Aromaten beträgt fast 60%, wodurch diese
Ströme sich ausgezeichnet als Beschickung für Schwerbenzin-
Reformierungsanlagen und dergleichen eignen.
Die Kerosin-, Diesel- und VGO-Ströme aus beiden Anordnungen
verfügen ebenfalls über sehr wünschenswerte Eigenschaften.
Wie oben erläutert, bietet das erfindungsgemäße Verfahren
wesentliche Einsparungen an Betriebskosten und
Investitionskosten für Anlagen im Vergleich zu dem
Verfahren entsprechend der nicht integrierten Anordnung II.
Diese Erfindung kann in anderen Formen oder auf andere Art
und Weise ausgeführt werden, ohne von deren Grundgedanke
oder wesentlichen charakteristischen Merkmalen abzuweichen.
Die vorliegende Ausführung ist daher in jeder Hinsicht als
beschreibend und nicht als einschränkend zu betrachten,
wobei der Umfang der Erfindung durch die beigefügten
Patentansprüche aufgezeigt wird und sämtliche Änderungen,
die sich in der Bedeutung und im Äquivalenzbereich ergeben,
darin enthalten sein sollen.
Claims (27)
1. Integriertes Verfahren zur Behandlung einer
Vakuumgasöl, Kerosin, Schwerbenzin und Diesel
enthaltenden Beschickung, welches die folgenden
Schritte aufweist:
Bereitstellen einer Reaktionsbeschickung, die Rückstand, Vakuumgasöl, Kerosin, Schwerbenzin, Diesel, Schwefelwasserstoff, Ammoniak und C1-C4-Gasphasen verbindungen enthält;
Bereitstellen eines Strippgases;
Bereitstellen einer Waschbeschickung; und
Einbringen der Reaktionsbeschickung, des Strippgases und der Waschbeschickung in eine Stripping- und Waschzone, so dass eine Gasphase erhalten wird, die den Schwefelwasserstoff, den Ammoniak, die C1-C4- Gasphasenverbindungen, das Schwerbenzin, das Kerosin, den Diesel und das Vakuumgasöl sowie eine Flüssigphase enthält, wobei die Reaktionsbeschickung mit einem Reaktionsbeschickungs-Druck von zwischen etwa 700 psig und etwa 3500 psig bereitgestellt wird und die Stripping- und Waschzone mit einem Druck betrieben wird, der um höchstens etwa 80 psig vom Druck der Reaktionsbeschickung abweicht.
Bereitstellen einer Reaktionsbeschickung, die Rückstand, Vakuumgasöl, Kerosin, Schwerbenzin, Diesel, Schwefelwasserstoff, Ammoniak und C1-C4-Gasphasen verbindungen enthält;
Bereitstellen eines Strippgases;
Bereitstellen einer Waschbeschickung; und
Einbringen der Reaktionsbeschickung, des Strippgases und der Waschbeschickung in eine Stripping- und Waschzone, so dass eine Gasphase erhalten wird, die den Schwefelwasserstoff, den Ammoniak, die C1-C4- Gasphasenverbindungen, das Schwerbenzin, das Kerosin, den Diesel und das Vakuumgasöl sowie eine Flüssigphase enthält, wobei die Reaktionsbeschickung mit einem Reaktionsbeschickungs-Druck von zwischen etwa 700 psig und etwa 3500 psig bereitgestellt wird und die Stripping- und Waschzone mit einem Druck betrieben wird, der um höchstens etwa 80 psig vom Druck der Reaktionsbeschickung abweicht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Reaktionsbeschickung Wasserstoff,
Schwefelwasserstoff, Schwerbenzin, Kerosin, Diesel,
leichtes Vakuumgasöl, schweres Vakuumgasöl, und C1-C4-
Kohlenwasserstoffe, Vakuumrückstand und einen
Katalysator umfaßt und in welchem die Flüssigphase den
Vakuumrückstand und den Katalysator enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass das Strippgas Wasserstoffgas ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, dass die Waschbeschickung aus der
Gruppe bestehend aus Diesel, leichtem Vakuumgasöl und
Mischungen daraus ausgewählt ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
dass die Waschbeschickung aus einer externen Quelle
erhalten wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
dass die Waschbeschickung eine Dieselfraktion und eine
Fraktion aus leichtem Vakuumgasöl umfaßt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, dass die Gasphase mit einem Druck
bereitgestellt wird, der um höchstens etwa 80 psig vom
Druck der Reaktionsbeschickung abweicht.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, dass die Reaktionsbeschickung ein
Produkt einer Vakuumrückstand-Hydrokrack-Reaktion ist
und in welchem die Gasphase als Beschickung für eine
Hydrotreating-/Hydrokrack-Reaktionszone bereitgestellt
wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
dass die Gasphase mit einer externen Schwerbenzin- und
Dieselfraktion mit einem im wesentlichen gleichen
Druck wie die Gasphase gemischt wird, um eine
kombinierte Phase bereitzustellen, und in welchem
diese kombinierte Phase als Beschickung für die
Hydrotreating-/Hydrokrack-Reaktionszone
bereitgestellt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
dass die Reaktionsbeschickung Vakuumrückstand und
einen Katalysator aus der Vakuumrückstand-Hydrokrack-
Reaktion enthält, und wobei das Verfahren ferner das
Zuführen dieser Flüssigphase in eine
Vakuumdestillationsanlage zur Rückgewinnung einer
Diesel- und Gasölfraktion umfaßt, welche als
Waschbeschickung recycelt wird, und eine diesen
Katalysator enthaltende Vakuumrückstandfraktion
enthält.
11. Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch das
Einbringen der Vakuumrückstandfraktion in ein Delayed-
Coking-Verfahren umfaßt.
12. Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch das
Aufrechterhalten der Gasphase und der kombinierten
Phase auf einem Druck umfaßt, der um höchstens etwa 50
psig vom Druck der Reaktionsbeschickung aus der
Stripping- und Waschzone in die Hydrotreating-
/Hydrokrack-Reaktionszone abweicht, wobei keine
Kompressoren zwischen der Stripping- und Waschzone und
der Hydrotreating-/Hydrokrack-Reaktionszone
erforderlich sind.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, dass die Reaktionsbeschickung mit
einer Reaktionsbeschickungstemperatur bereitgestellt
wird, und welches ferner die folgenden Schritte
umfaßt: Bereitstellen von zumindest einer der
Strippgas- und Waschbeschickungen in einer Temperatur,
die sich von der Reaktionsbeschickungstemperatur
unterscheidet, und Mischen dieser
Reaktionsbeschickung, des Strippgases und der
Waschbeschickung in Mengenanteilen, die so ausgewählt
werden, dass die gewünschte Endtemperatur erreicht
wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, dass das Strippgas mit der
Reaktionsbeschickung in einem Verhältnis von Strippgas
zu Reaktionsbeschickung von zwischen etwa 10 und etwa
100 ft3 Gas pro Barrel Beschickung gemischt wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, dass die Waschbeschickung mit der
Reaktionsbeschickung in einer Menge von zwischen etwa
5 Volumen-% (v/v) und etwa 15 Volumen-% (v/v) bezogen
auf das Volumen der Reaktionsbeschickung gemischt
wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, dass die Stripping- und Waschzone
einen Reaktor mit einem Einlaß für die
Reaktionsbeschickung umfaßt, in welchem Verfahren das
Strippgas dem Reaktor unterhalb der Einlaßöffnung und
die Waschbeschickung dem Reaktor oberhalb der
Einlaßöffnung zugeführt wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, dass die Reaktionsbeschickung aus
einem Vakuumrückstand-Hydrokrack-Verfahren erhalten
wird und in welchem die Gasphase einem
Hydroprocessing-/Hydrokrack-Reaktorsystem zugeführt
wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
dass das Hydroprocessing-/Hydrokrack-Reaktorsystem
zumindest einen Reaktor umfaßt, der aus der Gruppe
bestehend aus Hydrokrackreaktoren, Hydrotreating-
Reaktoren und Kombinationen daraus ausgewählt wird.
19. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
dass das Hydroprocessing-/Hydrotreating-Reaktorsystem
ein Hydrokrack-Reaktorsystem umfaßt.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, dass das Hydrokrack-Reaktorsystem
einen ersten und einen zweiten Reaktor und ferner die
folgenden Schritte umfaßt: Einbringen der Gasphase in
den ersten Reaktor, so dass ein Zwlschenproduktstrom
erhalten wird, und Einbringen des
Zwischenproduktstroms in den zweiten Reaktor, um einen
Endproduktstrom zu produzieren, der Wasserstoff,
Schwerbenzin, Düsentreibstoff, Diesel und restliches
Vakuumgasöl enthält.
21. Verfahren nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch den
Schritt des Recycelns des restlichen Vakuumgasöls und
Einbringen in zumindest einen der beiden ersten und
zweiten Reaktoren.
22. Verfahren nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch den
Schritt des Recycelns des Wasserstoffs und Einbringen
in zumindest einen der beiden ersten und zweiten
Reaktoren.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22,
gekennzeichnet durch die Schritte: Bestimmen einer
zusätzlichen Stripping- und Waschzone zwischen dem
ersten und dem zweiten Reaktor, Zuführen des
Zwischenproduktstroms, eines zusätzlichen Strippgases
und einer zusätzlichen Waschbeschickung in die
zusätzliche Stripping- und Waschzone, so dass eine
Zwischengasphase und eine Zwischenflüssigphase
erhalten wird, und Einbringen der Zwischengasphase in
den zweiten Reaktor.
24. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
dass das Hydroprocessing-/Hydrokrack-Reaktorsystem ein
Rieselreaktor ist.
25. Verfahren nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch den
Schritt des Einbringens der Gasphase in das
Hydroprocessing-/Hydrokrack-Reaktorsystem, welches
mehrere, hintereinander angeordnete Katalysatorzonen
aufweist, die der Gasphase ausgesetzt werden, und in
welchem eine erste dieser Anzahl von Zonen einen
metallabscheidenden Katalysator zur Abscheidung von
Metall aufweist, welches durch die Gasphase in das
Hydroprocessing-/Hydrokrack-Reaktorsystem verschleppt
wurde.
26. Verfahren zur Veredelung einer
Vakuumrückstandbeschickung, welches die folgenden
Schritte aufweist:
Mischen der Vakuumrückstandbeschickung mit einem Vakuumrückstand-Hydrokrack-Katalysator zur Gewinnung einer Vakuumrückstand-Reaktionsbeschickung;
Aussetzen dieser Vakuumrückstand-Reaktionsbeschickung den Bedingungen eines Hydrokrackverfahrens zur Herstellung eines Vakuumrückstandproduktes, welches Vakuumgasöl, Kerosin, Schwerbenzin, Diesel, Schwefelwasserstoff, Ammoniak, C1-C4- Gasphasenverbindungen, Vakuumrückstand und den Katalysator enthält und einen Vakuumrückstanddruck aufweist;
Bereitstellen eines Strippgases;
Bereitstellen einer Waschbeschickung;
Einbringen des Vakuumrückstandproduktes, des Strippgases und der Waschbeschickung in eine Stripping- und Waschzone, so dass eine Gasphase erhalten wird, die den Schwefelwasserstoff, den Ammoniak, die C1-C4-Gasphasenverbindungen, das Schwerbenzin, das Kerosin, den Diesel und das Vakuumgasöl sowie eine Flüssigphase enthält, die den Vakkumrückstand und den Katalysator beinhaltet, wobei die Gasphase einen Druck aufweist, der um höchstens etwa 80 psig von dem Druck des Vakuumrückstands abweicht;
Zuführen dieser Gasphase unter einem Gasphasendruck einer weiteren Hydrotreating-/Hydrokrack-Zone, so dass ein Produktstrom mit veredelten Kerosin-, Schwerbenzin- und Dieselfraktionen entsteht; und
Zuführen dieses Vakuumrückstands und des Katalysators einem Vakuumrückstandveredelungsverfahren.
Mischen der Vakuumrückstandbeschickung mit einem Vakuumrückstand-Hydrokrack-Katalysator zur Gewinnung einer Vakuumrückstand-Reaktionsbeschickung;
Aussetzen dieser Vakuumrückstand-Reaktionsbeschickung den Bedingungen eines Hydrokrackverfahrens zur Herstellung eines Vakuumrückstandproduktes, welches Vakuumgasöl, Kerosin, Schwerbenzin, Diesel, Schwefelwasserstoff, Ammoniak, C1-C4- Gasphasenverbindungen, Vakuumrückstand und den Katalysator enthält und einen Vakuumrückstanddruck aufweist;
Bereitstellen eines Strippgases;
Bereitstellen einer Waschbeschickung;
Einbringen des Vakuumrückstandproduktes, des Strippgases und der Waschbeschickung in eine Stripping- und Waschzone, so dass eine Gasphase erhalten wird, die den Schwefelwasserstoff, den Ammoniak, die C1-C4-Gasphasenverbindungen, das Schwerbenzin, das Kerosin, den Diesel und das Vakuumgasöl sowie eine Flüssigphase enthält, die den Vakkumrückstand und den Katalysator beinhaltet, wobei die Gasphase einen Druck aufweist, der um höchstens etwa 80 psig von dem Druck des Vakuumrückstands abweicht;
Zuführen dieser Gasphase unter einem Gasphasendruck einer weiteren Hydrotreating-/Hydrokrack-Zone, so dass ein Produktstrom mit veredelten Kerosin-, Schwerbenzin- und Dieselfraktionen entsteht; und
Zuführen dieses Vakuumrückstands und des Katalysators einem Vakuumrückstandveredelungsverfahren.
27. Verfahren nach Anspruch 26, in welchem die Gasphase im
Wesentlichen frei von Katalysator und Vakuumrückstand
ist und in welchem die Hydrotreating-/Hydrokrackzone
einen Rieselreaktor umfaßt.
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