EA039870B1 - Demetallization of hydrocarbons - Google Patents

Demetallization of hydrocarbons Download PDF

Info

Publication number
EA039870B1
EA039870B1 EA201890178A EA201890178A EA039870B1 EA 039870 B1 EA039870 B1 EA 039870B1 EA 201890178 A EA201890178 A EA 201890178A EA 201890178 A EA201890178 A EA 201890178A EA 039870 B1 EA039870 B1 EA 039870B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
hydrocarbon
acid
outlet
stream
hydrotreating
Prior art date
Application number
EA201890178A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA201890178A1 (en
Inventor
Расмус Готтшальк Эгеберг
Ангелика Хидальго Вивас
Сёрен Сельде Эневольдсен
Original Assignee
Хальдор Топсёэ А/С
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Хальдор Топсёэ А/С filed Critical Хальдор Топсёэ А/С
Priority claimed from PCT/EP2016/065251 external-priority patent/WO2017001539A1/en
Publication of EA201890178A1 publication Critical patent/EA201890178A1/en
Publication of EA039870B1 publication Critical patent/EA039870B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10CWORKING-UP PITCH, ASPHALT, BITUMEN, TAR; PYROLIGNEOUS ACID
    • C10C1/00Working-up tar
    • C10C1/20Refining by chemical means inorganic or organic compounds
    • C10C1/205Refining by chemical means inorganic or organic compounds refining in the presence of hydrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G67/00Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one process for refining in the absence of hydrogen only
    • C10G67/02Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one process for refining in the absence of hydrogen only plural serial stages only
    • C10G67/14Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one process for refining in the absence of hydrogen only plural serial stages only including at least two different refining steps in the absence of hydrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B53/00Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10CWORKING-UP PITCH, ASPHALT, BITUMEN, TAR; PYROLIGNEOUS ACID
    • C10C1/00Working-up tar
    • C10C1/20Refining by chemical means inorganic or organic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G17/00Refining of hydrocarbon oils in the absence of hydrogen, with acids, acid-forming compounds or acid-containing liquids, e.g. acid sludge
    • C10G17/02Refining of hydrocarbon oils in the absence of hydrogen, with acids, acid-forming compounds or acid-containing liquids, e.g. acid sludge with acids or acid-containing liquids, e.g. acid sludge
    • C10G17/04Liquid-liquid treatment forming two immiscible phases
    • C10G17/06Liquid-liquid treatment forming two immiscible phases using acids derived from sulfur or acid sludge thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G3/00Production of liquid hydrocarbon mixtures from oxygen-containing organic materials, e.g. fatty oils, fatty acids
    • C10G3/42Catalytic treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G3/00Production of liquid hydrocarbon mixtures from oxygen-containing organic materials, e.g. fatty oils, fatty acids
    • C10G3/50Production of liquid hydrocarbon mixtures from oxygen-containing organic materials, e.g. fatty oils, fatty acids in the presence of hydrogen, hydrogen donors or hydrogen generating compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G31/00Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by methods not otherwise provided for
    • C10G31/10Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by methods not otherwise provided for with the aid of centrifugal force
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G32/00Refining of hydrocarbon oils by electric or magnetic means, by irradiation, or by using microorganisms
    • C10G32/02Refining of hydrocarbon oils by electric or magnetic means, by irradiation, or by using microorganisms by electric or magnetic means
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G45/00Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
    • C10G45/02Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G45/00Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
    • C10G45/32Selective hydrogenation of the diolefin or acetylene compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G67/00Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one process for refining in the absence of hydrogen only
    • C10G67/02Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one process for refining in the absence of hydrogen only plural serial stages only
    • C10G67/08Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one process for refining in the absence of hydrogen only plural serial stages only including acid treatment as the refining step in the absence of hydrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10KPURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C10K1/002Removal of contaminants
    • C10K1/003Removal of contaminants of acid contaminants, e.g. acid gas removal
    • C10K1/004Sulfur containing contaminants, e.g. hydrogen sulfide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2300/00Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/20Characteristics of the feedstock or the products
    • C10G2300/201Impurities
    • C10G2300/202Heteroatoms content, i.e. S, N, O, P
    • C10G2300/203Naphthenic acids, TAN
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2300/00Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/20Characteristics of the feedstock or the products
    • C10G2300/201Impurities
    • C10G2300/205Metal content
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P30/00Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
    • Y02P30/20Technologies relating to oil refining and petrochemical industry using bio-feedstock

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

The invention refers to a process and a process plant for extraction of metals from a hydrocarbon mixture obtained from a gasification or pyrolysis process, the process comprising the steps of combining said hydrocarbon mixture with an aqueous acid forming a mixture, mixing said mixture, separating said mixture in a contaminated aqueous phase and a purified hydrocarbon phase, with the associated benefit of said aqueous acid being able to release metals bound in such gasification or pyrolysis processes.

Description

(57) Настоящее изобретение относится к способу и установке для извлечения металлов из углеводородной смеси, полученной в ходе процесса газификации или пиролиза, при этом указанный способ включает этапы объединения указанной углеводородной смеси с водным раствором кислоты с образованием смеси, перемешивания указанной смеси, разделения указанной смеси на содержащую примеси водную фазу и очищенную углеводородную фазу, в результате чего из указанного водного раствора кислоты преимущественно происходит высвобождение металлов, связанных в ходе указанных процессов газификации или пиролиза.(57) The present invention relates to a method and apparatus for extracting metals from a hydrocarbon mixture obtained during a gasification or pyrolysis process, said method comprising the steps of combining said hydrocarbon mixture with an aqueous acid solution to form a mixture, mixing said mixture, separating said mixture onto an aqueous phase containing impurities and a purified hydrocarbon phase, whereby said aqueous acid solution preferentially releases the metals bound during said gasification or pyrolysis processes.

В ходе обработки смесей углеводородов важным этапом является удаление гетероатомов для обеспечения соответствия необходимым техническим характеристикам, предотвращения вреда окружающей среде и выполнения эксплуатационных задач. Обычным способом удаления гетероатомов, например серы, азота и кислорода, из смеси углеводородов является гидроочистка, когда происходит реакция таких атомов с водородом. Тем не менее, если в смеси присутствуют, даже в относительно низких концентрациях, металлические примеси, активность катализаторов может быть значительно снижена. Присутствие металлических примесей может привести к образованию на поверхности катализатора твердых веществ, например кокса или смол, из-за чего происходит деактивация катализатора гидроочистки. Таким образом, при гидрообработке сырья, содержащего металлы, перед этапом гидроочистки необходим так называемый защитный слой. Такой защитный слой характеризуется высокой способностью удерживать металлы, таким образом, отделенные металлы просто улавливаются на каталитических поверхностях. Несмотря на такую высокую способность удерживать металлы, через определенные промежутки времени необходима замена каталитических частиц, что связано с существенными затратами из-за необходимости остановки работы установки и снижения производительности и замены каталитически активного материала. Также затратной является конфигурация защитных слоев, работающих поочередно, когда один защитный слой блокируется для замены каталитически активного материала, в то время как другой включен в работу установки, чтобы ее функционирование не прекращалось.During the processing of mixtures of hydrocarbons, an important step is the removal of heteroatoms to ensure compliance with the necessary technical characteristics, to prevent harm to the environment and to achieve operational objectives. A common way to remove heteroatoms, such as sulfur, nitrogen and oxygen, from a mixture of hydrocarbons is hydrotreating, when such atoms are reacted with hydrogen. However, if metal impurities are present in the mixture, even at relatively low concentrations, the activity of the catalysts can be significantly reduced. The presence of metallic impurities can lead to the formation of solids on the surface of the catalyst, such as coke or tar, which deactivates the hydrotreating catalyst. Thus, when hydrotreating raw materials containing metals, a so-called protective layer is necessary before the hydrotreating step. Such a protective layer is characterized by a high ability to retain metals, so that the separated metals are simply trapped on the catalytic surfaces. Despite this high metal holding capacity, it is necessary to replace the catalytic particles at certain intervals, which is associated with significant costs due to the need to stop the operation of the plant and reduce productivity and replace the catalytically active material. Also costly is the configuration of the protective layers operating alternately, when one protective layer is blocked to replace the catalytically active material, while the other is included in the operation of the installation so that its operation does not stop.

Содержание металлов в углеводородной смеси может варьироваться от нескольких частей на миллион до тысяч ppm. Особенно высокие уровни содержания металлов получаются при присутствии восстанавливаемых масел и жиров, пиролизного масла и коксового дегтя. Сырье, содержащее такие вещества, также характеризуется содержанием кислородсодержащих соединений, таких как фенолы, нафтенолы, крезолы и нафтеновые кислоты. Неожиданно было обнаружено, что, когда металлы связаны такими структурами, значительные количества металлов могут высвобождаться путем контактирования углеводородных смесей с водными кислотами. Кроме того, было обнаружено, что можно получить конфигурацию установки, обеспечивающую совмещенный процесс, в котором в ходе этапов процесса очистки газа осуществляют производство серной кислоты из побочных продуктов, которая может использоваться для процесса деметаллизации путем кислотной промывки.The content of metals in the hydrocarbon mixture can vary from a few parts per million to thousands of ppm. Particularly high metal levels are obtained in the presence of recoverable oils and fats, pyrolysis oil and coke tar. Raw materials containing such substances are also characterized by the content of oxygen-containing compounds such as phenols, naphthenols, cresols and naphthenic acids. Surprisingly, it has been found that when metals are bound by such structures, significant amounts of metals can be released by contacting hydrocarbon mixtures with aqueous acids. In addition, it has been found that it is possible to obtain a plant configuration that provides a combined process, in which during the stages of the gas cleaning process, sulfuric acid is produced from by-products, which can be used for the demetallization process by acid washing.

Кислотное число - это показатель содержания органических кислот в потоке. В стандарте ASTM D664 приведен метод определения кислотного числа как количества определенного основания, выраженного в миллиграммах гидроксида калия на грамм образца, необходимого для титрования образца в определенном растворителе до определенной критической точки с использованием определенной системы в детекции.The acid number is a measure of the content of organic acids in the stream. ASTM D664 provides a method for determining the acid number as the amount of a specified base, expressed as milligrams of potassium hydroxide per gram of sample, required to titrate a sample in a specified solvent to a specified critical point using a specified detection system.

В соответствии с использованием в области процессов очистки термин углеводородная смесь включает любые потоки, в которых основным компонентом являются углеводороды, однако которые также содержат элементы, отличные от водорода и углерода, такие как кислород, сера, азот, галогениды и металлы.As used in the purification process art, the term hydrocarbon mixture includes any streams in which hydrocarbons are the main component, but which also contain elements other than hydrogen and carbon, such as oxygen, sulfur, nitrogen, halides and metals.

При использовании по тексту настоящего документа термин двухфазная смесь включает смеси, которые разделяются на две фазы, а также эмульсии и прочие смеси, состоящие из двух (или более) компонентов, которые на микроскопическом уровне являются дисперсными, даже если такая смесь является стабильной на макроскопическом уровне.As used throughout this document, the term two-phase mixture includes mixtures that separate into two phases, as well as emulsions and other mixtures consisting of two (or more) components that are dispersed at the microscopic level, even if such a mixture is stable at the macroscopic level .

В случае упоминания двух фаз это может означать одну полярную фазу и одну неполярную, однако это определение может также толковаться как по меньшей мере, две фазы, например тяжелая неполярная фаза с плотностью больше, чем плотность водной фазы, водная фаза и легкая неполярная фаза с плотностью меньше, чем плотность водной фазы.When two phases are mentioned, this can mean one polar phase and one non-polar phase, however, this definition can also be interpreted as at least two phases, for example, a heavy non-polar phase with a density greater than that of an aqueous phase, an aqueous phase and a light non-polar phase with a density less than the density of the aqueous phase.

При использовании по тексту настоящего документа термины пиролиз и газификация означают процесс, при котором углеродсодержащее сырье, такое как уголь или биомасса, нагревают в отсутствии кислорода или в присутствии субстехиометрических количеств кислорода в отношении окисления CO2.As used herein, the terms pyrolysis and gasification refer to a process in which a carbonaceous feedstock such as coal or biomass is heated in the absence of oxygen or in the presence of substoichiometric amounts of oxygen to oxidize CO2.

Продукты пиролиза и газификации состоят из твердой фазы, газовой фазы и жидкой фазы, т.е. смолы.Pyrolysis and gasification products consist of a solid phase, a gas phase and a liquid phase, i.e. resins.

При использовании по тексту настоящего документа, в соответствии с использованием в области процессов очистки термин смола означает тяжелую углеводородную жидкость. Для обозначения источника смол могут использоваться такие термины как пиролизное масло, каменноугольная смола и коксовый деготь. Для целей настоящей заявки под смолой, как правило, подразумевается продукт пиролиза, производства кокса или газификации угля. Смола характеризуется присутствием большого количества гетероатомов (в особенности азота, серы и кислорода), а также высоким содержанием ароматических соединений. Типичные характеристики смолы: углеводородная жидкость, содержащая от 0,5 или 1% до 5, 6 или 10% кислорода, с плотностью более 0,90 г/мл, более 0,96 г/мл, более 1,05 г/мл, с отношением между атомами азота и атомами серы (N:S) более 1:1, 2:1, 5:1 или 10:1, с содержанием водорода менее 10% (мас./мас.) и с кислотным числом более 2 или 4 и менее 7 или 8 мг КОН/г.When used throughout this document, in accordance with the use in the field of cleaning processes, the term resin means a heavy hydrocarbon liquid. Terms such as pyrolysis oil, coal tar, and coke tar can be used to refer to the source of the tars. For the purposes of this application, tar is generally understood to mean the product of pyrolysis, coke production or coal gasification. The resin is characterized by the presence of a large number of heteroatoms (especially nitrogen, sulfur and oxygen), as well as a high content of aromatic compounds. Typical resin characteristics: hydrocarbon liquid containing from 0.5 or 1% to 5, 6 or 10% oxygen, with a density of more than 0.90 g/ml, more than 0.96 g/ml, more than 1.05 g/ml, with a ratio between nitrogen atoms and sulfur atoms (N:S) of more than 1:1, 2:1, 5:1 or 10:1, with a hydrogen content of less than 10% (wt./wt.) and with an acid number of more than 2 or 4 and less than 7 or 8 mg KOH/g.

Настоящее изобретение не относится исключительно к смоле, однако также к другим углеводородным жидкостям с высоким содержанием кислорода, таким как твердые жиры животного происхождения, жидкий растительный жир и талловые масла, содержащие до 25% кислорода и имеющие высокую кислотность.The present invention does not apply exclusively to tar, but also to other hydrocarbon liquids with a high oxygen content, such as solid fats of animal origin, liquid vegetable fat and tall oils, containing up to 25% oxygen and having a high acidity.

- 1 039870- 1 039870

В широком смысле настоящее изобретение относится к способу извлечения металлов из углеводородной смеси, полученной в ходе процесса газификации или пиролиза, при этом такой способ включает этапы смешивания указанной углеводородной смеси с водной кислотой с образованием смеси, перемешивания указанной смеси, разделения указанной смеси на содержащую примеси водную фазу и очищенную углеводородную фазу, в результате чего преимущественно происходит высвобождение металлов, связанных в ходе указанного процесса газификации или пиролиза, путем контактирования с водной кислотой.In a broad sense, the present invention relates to a method for extracting metals from a hydrocarbon mixture obtained during a gasification or pyrolysis process, while such a method includes the steps of mixing said hydrocarbon mixture with aqueous acid to form a mixture, mixing said mixture, separating said mixture into an aqueous mixture containing impurities a phase and a purified hydrocarbon phase, whereby the metals bound during said gasification or pyrolysis process are predominantly released by contact with an aqueous acid.

В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящее изобретение относится к способу получения гидрообработанного углеводорода из углеводородной смеси, полученной в ходе процесса газификации или пиролиза, или из смеси кислородсодержащих соединений биологического происхождения, при этом кислотное число указанной углеводородной смеси составляет более 1,5 мг КОН/г, 2 мг КОН/г или 4 мг КОН/г, включающему следующие этапы:In accordance with one of the embodiments, the present invention relates to a method for producing a hydroprocessed hydrocarbon from a hydrocarbon mixture obtained during the gasification or pyrolysis process, or from a mixture of oxygen-containing compounds of biological origin, while the acid number of the specified hydrocarbon mixture is more than 1.5 mg KOH/ g, 2 mg KOH/g or 4 mg KOH/g, including the following steps:

a) объединение указанной углеводородной смеси с водной кислотой с образованием смеси;a) combining said hydrocarbon mixture with an aqueous acid to form a mixture;

b) перемешивание указанной смеси;b) mixing said mixture;

c) разделение указанной смеси на содержащую примеси водную фазу и очищенную углеводородную фазу;c) separating said mixture into an aqueous phase containing impurities and a purified hydrocarbon phase;

d) смешивание указанной очищенной углеводородной фазы с газом, богатым водородом, с образованием потока гидроочистки;d) mixing said purified hydrocarbon phase with a hydrogen rich gas to form a hydrotreating stream;

e) подача указанного потока гидроочистки на этап гидроочистки с образованием гидрообработанного углеводорода, в результате чего преимущественно в ходе процесса обработки углеводородной смеси с высоким кислотным числом, например более 1,5 мг КОН/г, 2 мг КОН/г или 4 мг КОН/г, материалы, используемые для оборудования, должны обладать особенно высокой устойчивостью к коррозии.e) feeding said hydrotreating stream to the hydrotreating step to form a hydrotreated hydrocarbon, resulting in a predominantly high acid number hydrocarbon mixture during the treatment, such as more than 1.5 mg KOH/g, 2 mg KOH/g or 4 mg KOH/g , the materials used for the equipment must be particularly resistant to corrosion.

Таким образом, при добавлении водной кислоты и последующем удалении водной фазы не возникнут дополнительные требования в отношении расположенного далее по ходу процесса оборудования, так как оставшееся количество кислоты будет незначительным по сравнению с кислотностью углеводородной смеси.Thus, by adding aqueous acid and then removing the aqueous phase, there will be no additional requirements for downstream equipment, since the remaining amount of acid will be negligible compared to the acidity of the hydrocarbon mixture.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения углеводородная смесь содержит от 0,5 или 1% до 5, 6 или 10% кислорода, в результате чего преимущественно указанная водная кислота особенно пригодна для высвобождения металлов, связанных с кислородсодержащими соединениями, такими как фенолы, нафтенол, нафтеновые кислоты и крезолы.In accordance with another embodiment of the invention, the hydrocarbon mixture contains from 0.5 or 1% to 5, 6 or 10% oxygen, as a result of which said aqueous acid is predominantly particularly suitable for the release of metals associated with oxygen-containing compounds, such as phenols, naphthenol , naphthenic acids and cresols.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения водную кислоту выбирают из группы, состоящей из концентрированных неорганических кислот или органических кислот, предпочтительно лимонной кислоты, щавелевой кислоты, соляной кислоты, фосфорной кислоты или серной кислоты, в результате чего преимущественно кислоты обеспечивают сильный хелатообразующий эффект для извлечения металлов из указанной углеводородной фазы, в частности для лимонной кислоты, щавелевой кислоты и серной кислоты, и эти кислоты с легкостью удаляются далее в ходе процессов очистки.In accordance with another embodiment of the invention, the aqueous acid is selected from the group consisting of concentrated inorganic acids or organic acids, preferably citric acid, oxalic acid, hydrochloric acid, phosphoric acid or sulfuric acid, whereby predominantly acids provide a strong chelating effect for extracting metals from said hydrocarbon phase, in particular citric acid, oxalic acid and sulfuric acid, and these acids are easily removed further during purification processes.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения процесс не включает добавление водной жидкости, содержащей элементы, отличные от С, Н, О, N и S, в концентрации свыше 0,1%, в результате чего преимущественно не добавляются элементы, извлечение которых не осуществляют в ходе обычных процессов очистки.In accordance with another embodiment of the invention, the process does not include the addition of an aqueous liquid containing elements other than C, H, O, N and S at a concentration of more than 0.1%, resulting in advantageous addition of elements that cannot be extracted. during normal cleaning processes.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения концентрация водной кислоты составляет от 1 или 2% до 5, 10 или 30%, в результате чего преимущественно такая концентрация кислоты обладает как умеренной коррозионной активностью в отношении технологического оборудования, так и высокой реактивной способностью в отношении связанных металлов.In accordance with another embodiment of the invention, the concentration of aqueous acid is from 1 or 2% to 5, 10 or 30%, whereby advantageously such an acid concentration has both moderate corrosiveness against process equipment and high reactivity against associated metals.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения отношение углеводородной смеси составляет от 20:1, 10:1, 50:1 до 2:1, 1:1 или 1:2, в результате чего преимущественно такое отношение обеспечивает как высокую способность удалять металлы, так и умеренное увеличение технологического объема.In accordance with another embodiment of the invention, the ratio of the hydrocarbon mixture is from 20:1, 10:1, 50:1 to 2:1, 1:1 or 1:2, as a result of which this ratio advantageously provides both a high ability to remove metals, and a moderate increase in technological volume.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения температура на этапе b составляет 20-150°С, в результате чего преимущественно вязкость углеводородной смеси снижается при повышенных температурах, а стабильность эмульсии нарушается, таким образом обеспечивается возможность разделения на фазу очищенного углеводорода и водную фазу.In accordance with another embodiment of the invention, the temperature in step b is 20-150°C, as a result of which the viscosity of the hydrocarbon mixture decreases at elevated temperatures, and the stability of the emulsion is disturbed, thus allowing separation into a purified hydrocarbon phase and an aqueous phase.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения кислотное число в смеси составляет более 2 или 4 и менее 7 или 8 мг КОН/г, в результате чего преимущественно такая кислотность соответствует обычной кислотности углеводородной смеси.In accordance with another embodiment of the invention, the acid number in the mixture is greater than 2 or 4 and less than 7 or 8 mg KOH/g, whereby such acidity preferably corresponds to the normal acidity of the hydrocarbon mixture.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения кислотное число в углеводородной смеси составляет менее 7, 8, 25 или 150 мг КОН/г, в результате чего преимущественно обработка углеводородной смеси с кислотным числом 7, 8, 25 или 150 мг КОН/г может осуществляться обычными способами очистки с использованием оборудования, изготовленного из соответствующих материалов. Как правило, кислотность смол составляет 2-8 мг КОН/г, кислотность биологических масел и жиров составляет 615 мг КОН/г, а жирных кислот, таких как сырое талловое масло, может составлять 100-150 мг КОН/г.In accordance with another embodiment of the invention, the acid value in the hydrocarbon mixture is less than 7, 8, 25, or 150 mg KOH/g, whereby the processing of the hydrocarbon mixture with an acid value of 7, 8, 25, or 150 mg KOH/g can be advantageously conventional cleaning methods using equipment made from appropriate materials. Typically, the acidity of resins is 2-8 mg KOH/g, the acidity of biological oils and fats is 615 mg KOH/g, and fatty acids such as crude tall oil can be 100-150 mg KOH/g.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения указанный этап (е) гидроочистки включает контактирование потока гидроочистки с одним или более каталитически активными матеAccording to yet another embodiment of the invention, said hydrotreating step (e) comprises contacting the hydrotreating stream with one or more catalytically active materials.

- 2 039870 риалами, обладающими активностью в отношении одной или более реакций, выбранных из группы, включающей гидрогенизацию гетероатомных углеводородов, гидрогенизацию диолефинов и гидрогенизацию металлических гетероатомных углеводородов, при этом каждый из указанных одного или более материалов может присутствовать в одном или более реакторах, причем может использоваться любая последовательность указанных одного или более материалов, и давление, температура и объемная скорость являются такими, что каталитически активный материал обладает активностью в отношении соответствующих реакций, в результате чего преимущественно предоставляется известное в отрасти очистки устройство для уменьшения кислотности потока гидроочистки при соблюдении прочих требований в отношении обработки потока гидроочистки. Как правило, использование материала, обладающего каталитической активностью при гидрогенизации диолефинов, будет происходить при средней рабочей температуре в диапазоне 150-200°С, а использование материала, обладающего каталитической активностью при гидрогенизации металлов и других гетероатомов, будет происходить при средней рабочей температуре в диапазоне 280-400°С, предпочтительно 300-360°С, давление может находиться в диапазоне 2,5-20 МПа, предпочтительно 6-10 МПа, часовая объемная скорость жидкости может составлять 0,2-5 ч'1, а отношение водород/углеводород может находится в диапазоне 100-2000 н.м.33, однако специалисту будет понятно, что эти условия являются взаимозависимыми и могут варьироваться в зависимости от выбора конкретных материалов.- 2 039870 rials having activity in relation to one or more reactions selected from the group including hydrogenation of heteroatomic hydrocarbons, hydrogenation of diolefins and hydrogenation of metallic heteroatomic hydrocarbons, each of these one or more materials may be present in one or more reactors, and may any sequence of said one or more materials is used, and the pressure, temperature, and space velocity are such that the catalytically active material has activity for the respective reactions, thereby advantageously providing a device known in the purification industry for reducing the acidity of the hydrotreating stream, while meeting other requirements in regarding the treatment of the hydrotreating stream. Typically, the use of a material having catalytic activity in the hydrogenation of diolefins will occur at an average operating temperature in the range of 150-200°C, and the use of a material having catalytic activity in the hydrogenation of metals and other heteroatoms will occur at an average operating temperature in the range of 280 -400°C, preferably 300-360°C, the pressure may be in the range of 2.5-20 MPa, preferably 6-10 MPa, the liquid hourly space velocity may be 0.2-5 h' 1 and the hydrogen/hydrocarbon ratio may be in the range of 100-2000 nm. 3 /m 3 , however, the specialist will understand that these conditions are interdependent and may vary depending on the choice of specific materials.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения некоторое количество указанного гидрообработанного углеводорода отводят и подают обратно в качестве потока рециркуляции в точку, расположенную по ходу процесса до точки отвода, при этом отношение углеводородная смесь: поток рециркуляции составляет от 1:1/2 до 1:3, в результате чего преимущественно поток гидрообработки или производный поток разбавляется, вследствие чего уменьшается температурный скачок из-за экзотермической гидрогенизации и снижается коррозионная активность потока гидроочистки.In accordance with another embodiment of the invention, some of said hydrotreated hydrocarbon is withdrawn and fed back as a recycle stream to a point located upstream of the point of withdrawal, while the ratio of hydrocarbon mixture: recycle stream is from 1:1/2 to 1: 3, whereby the predominantly hydrotreating stream or derivative stream is diluted, thereby reducing the temperature shock due to exothermic hydrogenation and reducing the corrosivity of the hydrotreating stream.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения способ дополнительно включает этап (f) гидрокрекинга, при необходимости включающий дополнительный этап гидроочистки, и этап (g) разделения, с получением парового продукта и одного или более жидких углеводородных продуктов, при этом рабочая температура на этапе (f) гидрокрекинга составляет 330-420°С, а давление от 1,5, 6 или 10 МПа до 20 МПа, часовая объемная скорость жидкости составляет от 0,2 до 5 ч-1, а отношение водород/углеводород составляет 100-2000 н.м.33, в результате чего преимущественно в ходе такого этапа гидрокрекинга происходит конверсия гидрообработанных углеводородов от высокой до низкой температуры кипения, при этом коммерческая ценность углеводородов, таких как нафта или средний дистиллят, которые могут быть получены после этапа разделения, повышается. Кроме того, поток рециркуляции предпочтительно отводят в точке, расположенной перед этапом гидрокрекинга, который осуществляют под высоким давлением, так как в результате этого объем потока в оборудовании, работающим под высоким давлением, уменьшится. Как правило, использование материала, обладающего каталитической активностью при гидрогенизации диолефинов, будет происходить при средней рабочей температуре в диапазоне 150-200°С, а использование материала, обладающего каталитической активностью при гидрогенизации металлов и других гетероатомов, будет происходить при средней рабочей температуре в диапазоне 280-400°С, предпочтительно 300-360°С, давление может находиться в диапазоне 2,5-20 МПа, предпочтительно 6-10 МПа.In accordance with yet another embodiment of the invention, the process further comprises a hydrocracking step (f), optionally including an additional hydrotreating step, and a separation step (g) to produce a vapor product and one or more liquid hydrocarbon products, wherein the operating temperature in step ( f) hydrocracking is 330-420°C, and the pressure is from 1.5, 6 or 10 MPa to 20 MPa, the liquid hourly space velocity is from 0.2 to 5 h -1 , and the hydrogen/hydrocarbon ratio is 100-2000 n .m 3 /m 3 , resulting in the conversion of hydrotreated hydrocarbons from high to low boiling point mainly during this hydrocracking step, while the commercial value of hydrocarbons, such as naphtha or middle distillate, which can be obtained after the separation step, increases. In addition, the recycle stream is preferably withdrawn at a point before the hydrocracking stage, which is carried out under high pressure, as a result of this, the volume of the stream in the equipment operating under high pressure will decrease. Typically, the use of a material having catalytic activity in the hydrogenation of diolefins will occur at an average operating temperature in the range of 150-200°C, and the use of a material having catalytic activity in the hydrogenation of metals and other heteroatoms will occur at an average operating temperature in the range of 280 -400°C, preferably 300-360°C, the pressure may be in the range of 2.5-20 MPa, preferably 6-10 MPa.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения перед этапом (а) способ дополнительно включает этап газификации углеродистого материала, с образованием указанного углеводорода с кислотным числом более 1,5 мг КОН/г, в результате чего преимущественно предоставляется процесс конверсии углеродистого материала с получением нескольких полезных продуктов, включая гидрообработанные углеводороды.In accordance with yet another embodiment of the invention, prior to step (a), the method further comprises the step of gasifying the carbonaceous material, producing said hydrocarbon with an acid number greater than 1.5 mg KOH/g, thereby advantageously providing a process for converting the carbonaceous material to produce several useful products, including hydroprocessed hydrocarbons.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения способ дополнительно включает этап транспортировки промежуточного продукта из одного географического местоположения в другое, при этом указанным промежуточным продуктом является либо указанный углеводород с кислотным числом более 1,5 мг КОН/г, либо указанный гидрообработанный углеводород, в результате чего преимущественно предоставляется способ, в ходе которого получают стабилизированный промежуточный продукт поблизости от коксовой печи, а затем осуществляют его транспортировку на перерабатывающий завод для последующей конверсии с получением коммерчески ценного продукта.In accordance with yet another embodiment of the invention, the method further comprises the step of transporting an intermediate product from one geographic location to another, wherein said intermediate product is either said hydrocarbon with an acid number greater than 1.5 mg KOH/g, or said hydroprocessed hydrocarbon, resulting in which advantageously provides a method in which a stabilized intermediate product is obtained in the vicinity of a coke oven and then transported to a processing plant for subsequent conversion to obtain a commercially valuable product.

Еще один аспект настоящего изобретения относится к технологической установке для производства очищенного углеводорода из смолистого сырья, содержащей: реактор кислотной промывки, имеющий одно или более входных отверстий, гидравлически соединенных с входным отверстием для подачи смолистого сырья и с входным отверстием для подачи кислоты, и имеющий выходное отверстие; средство для разделения фаз с входным отверстием, выходным отверстием для отвода водной фазы и выходным отверстием для отвода фазы очищенного углеводорода, при этом выходное отверстие указанного реактора кислотной промывки гидравлически соединено с входным отверстием указанного средства для разделения фаз, в результате чего преимущественно такая технологическая установка может использоваться для извлечения металлов из углеводородных смесей, полученных из смол.Another aspect of the present invention relates to a process plant for the production of purified hydrocarbon from tarry feed, comprising: an acid wash reactor having one or more inlets hydraulically connected to the tar feed inlet and to the acid feed inlet, and having an outlet hole; means for separating phases with an inlet, an outlet for withdrawing an aqueous phase and an outlet for withdrawing a purified hydrocarbon phase, wherein the outlet of said acid washing reactor is hydraulically connected to the inlet of said means for phase separating, as a result of which such a technological installation can advantageously be used to extract metals from hydrocarbon mixtures derived from resins.

- 3 039870- 3 039870

В соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения технологическая установка дополнительно содержит секцию газификации или пиролиза с входным отверстием для подачи твердого углеродного топлива, входное отверстие для подачи воды и входное отверстие для подачи окислителя, выходное отверстие для отвода синтез-газа и выходное отверстие для отвода смолы, при этом указанное выходное отверстие для отвода смолы гидравлически соединено с указанным входным отверстием для подачи сырья, в результате чего преимущественно такая технологическая установка обеспечивает средство для эффективной конверсии твердого углеродного топлива в очищенные углеводороды.In accordance with another embodiment of the invention, the process unit further comprises a gasification or pyrolysis section with an inlet for supplying solid carbon fuel, an inlet for supplying water and an inlet for supplying an oxidizer, an outlet for removing synthesis gas and an outlet for removing resin wherein said resin outlet is hydraulically connected to said feed inlet, whereby advantageously such a process unit provides a means for efficiently converting solid carbon fuel to refined hydrocarbons.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения технологическая установка дополнительно содержит секцию очистки газа, куда поступает газ, содержащий СО, H2 и SO2, со входным отверстием, выходным отверстием для отвода десульфуризованного синтез-газа и выходным отверстием для отвода серного газа, секцию для производства серной кислоты с входным отверстием для подачи источника серы и выходным отверстием для отвода серной кислоты, при этом указанное выходное отверстие для отвода серного газа гидравлически соединено с указанным входным отверстием для подачи источника серы, указанное выходное отверстие для отвода серной кислоты гидравлически соединено с указанным входным отверстием для подачи кислоты, а выходное отверстие для отвода смолы гидравлически соединено с указанным входным отверстием для подачи сырья, в результате чего преимущественно для такой технологической установки требуется подача минимальных количеств сырья для деметаллизации из внешних источников, так как необходимое количество кислоты обеспечивается в ходе функционирования самой технологической установки.In accordance with another embodiment of the invention, the process plant further comprises a gas purification section, where gas containing CO, H2 and SO2 enters, with an inlet, an outlet for removing desulphurized synthesis gas and an outlet for removing sulfuric gas, a section for producing sulfuric acid with an inlet for supplying a source of sulfur and an outlet for removing sulfuric acid, while the specified outlet for removing sulfuric gas is hydraulically connected to the specified inlet for supplying a source of sulfur, the specified outlet for removing sulfuric acid is hydraulically connected to the specified inlet acid, and the resin outlet is hydraulically connected to said feed inlet, as a result of which, advantageously, such a process plant requires the supply of minimal amounts of raw material for demetallization from external sources, since it is necessary the required amount of acid is provided during the operation of the process plant itself.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения средство для разделения фаз выбрано из группы, включающей центрифуги, электростатические сепараторы, гравитационные сепараторы, при этом преимущественно центрифуги обладают высокой эффективностью разделения, а гравитационные сепараторы преимущественно не требуют больших затрат.In accordance with another embodiment of the invention, the phase separating means is selected from the group consisting of centrifuges, electrostatic separators, gravity separators, while centrifuges advantageously have a high separation efficiency, and gravity separators advantageously do not require high costs.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения технологическая установка включает секцию гидроочистки с входным и выходным отверстиями, при этом входное отверстие указанной секции гидроочистки гидравлически соединено с выходным отверстием для отвода указанной очищенной углеводородной фазы, в результате чего преимущественно указанная технологическая установка является совместимой с обычными процессами на перерабатывающем предприятии.In accordance with another embodiment of the invention, the process unit includes a hydrotreating section with an inlet and an outlet, while the inlet of said hydrotreating section is hydraulically connected to the outlet to remove said purified hydrocarbon phase, as a result of which, advantageously, said process unit is compatible with conventional processes. at a processing plant.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения указанная технологическая установка включает секцию гидрокрекинга с входным и выходным отверстиями, при этом входное отверстие указанной секции гидрокрекинга гидравлически соединено с выходным отверстием указанной секции гидроочистки, в результате чего преимущественно такая технологическая установка обеспечивает возможность производства широкого спектра углеводородов, имеющих коммерческую ценность, из углеводородной смеси, содержащей большое количество примесей.In accordance with another embodiment of the invention, said process unit includes a hydrocracking section with inlet and outlet, wherein the inlet of said hydrocracking section is hydraulically connected to the outlet of said hydrotreating section, as a result of which, advantageously, such a process unit allows the production of a wide range of hydrocarbons, having commercial value, from a hydrocarbon mixture containing a large amount of impurities.

Извлечение металлов из углеводородной смеси - важный технологический этап, так как присутствие металлов может являться причиной серьезных неполадок перерабатывающей установки. В частности, обеспечение защитных слоев для извлечения металлов может быть затратным, при этом защитные слои могут являться причиной значительных перепадов давления, когда металлы удерживаются такими материалами. Таким образом, желательно обеспечить процесс, при котором металлы не удерживаются в процессе, но при котором они удаляются из процесса.The recovery of metals from a hydrocarbon mixture is an important technological step, since the presence of metals can cause serious problems in the processing plant. In particular, providing protective layers for recovering metals can be costly, and the protective layers can cause significant pressure drops when the metals are held by such materials. Thus, it is desirable to provide a process in which metals are not retained in the process, but in which they are removed from the process.

Известны способы добавления кислот для извлечения металлов из углеводородных смесей, однако было обнаружено, что наибольшая эффективность извлечения обеспечивается, как правило, при нейтральных условиях или условиях близких нейтральным, при этом удается избежать повышения кислотности продукта, так как это приведет к увеличению риска коррозии оборудования, кроме того, в отношении большинства продуктов переработки существуют ограничения по кислотному числу. Тем не менее, коксовый деготь, пиролизные масла и восстановленные жиры и масла, как правило, имеют высокие кислотные числа (2-8 мг КОН/г), таким образом, обработка этих продуктов осуществляют с использованием оборудования, изготовленного из коррозионно-устойчивых материалов. Таким образом, этап предварительной обработки, на котором осуществляют контактирование с водными кислотами для извлечения металлических примесей, значительно не изменит пригодность продукта для переработки и не повлияет на выбор материала изготовления реакторов, емкостей и прочего оборудования, так как в сфере установок для переработки предусматривается использование сырья с кислотным числом более 0,5 мг КОН/г, при этом типы сырья с кислотным числом более 1,0, 1,5 или 2,0 мг КОН/г рассматриваются как агрессивные вещества, при их использовании требуется уделять особое внимание разработке конструкции и/или выбору материалов.Known methods of adding acids to extract metals from hydrocarbon mixtures, however, it was found that the highest extraction efficiency is usually achieved under neutral or near neutral conditions, while avoiding an increase in the acidity of the product, as this will increase the risk of equipment corrosion, in addition, for most processed products, there are acid number restrictions. However, coke tar, pyrolysis oils and reduced fats and oils generally have high acid numbers (2-8 mg KOH/g), so these products are processed using equipment made of corrosion resistant materials. Thus, the pre-treatment stage, which is contacted with aqueous acids to extract metal impurities, will not significantly change the suitability of the product for processing and will not affect the choice of material for the manufacture of reactors, vessels and other equipment, since the use of raw materials is envisaged in the field of processing plants. with an acid number of more than 0.5 mg KOH/g, while types of raw materials with an acid number of more than 1.0, 1.5 or 2.0 mg KOH/g are considered as aggressive substances, when using them, special attention should be paid to the development of the design and /or choice of materials.

В ходе гидроочистки кислотное число/кислотность снижается/уменьшается, так как происходит конверсия кислотных соединений, например нафтеновых кислот, фенолов, нафталенолов.During hydrotreating, the acid number/acidity decreases/decreases as acidic compounds are converted, eg naphthenic acids, phenols, naphthalenols.

В коксовом дегте и пиролизном масле количество металлов будет, как правило, составлять 200500 ppm мас, а в восстанавливаемых жирах и маслах такие количества могут достигать уровня сотен ppm мас. Большая часть этих металлов находится в форме растворимых соединений, которые не могут быть удалены путем механической фильтрации.In coke tar and pyrolysis oil, the amount of metals will typically be 200-500 ppm wt, and in reconstituted fats and oils, such amounts can reach hundreds of ppm wt. Most of these metals are in the form of soluble compounds that cannot be removed by mechanical filtration.

Не привязываясь к теории, предполагается, что добавление кислоты к углеводородной смеси при- 4 039870 ведет к высвобождению металлов, присутствующих в виде комплексов с фенолом и прочими органическими группами (например, нафтеновыми кислотами), после чего следует извлечение металлов путем хелатообразования с кислотой.Without being bound by theory, it is believed that the addition of acid to the hydrocarbon mixture will result in the release of metals present as complexes with phenol and other organic groups (eg naphthenic acids), followed by recovery of the metals by chelation with the acid.

Для того чтобы подготовить продукт к дальнейшей обработке, необходимо удалить водную фазу. Это можно осуществить с использованием множества средств, например с помощью смесителейосадителей, центрифуг, электростатических осадителей и гравитационных осадителей.In order to prepare the product for further processing, the aqueous phase must be removed. This can be done using a variety of means, such as mixer-precipitators, centrifuges, electrostatic precipitators and gravity precipitators.

Преимуществом, связанным с процессом деметаллизации путем кислотной промывки, является то, что снижается содержание общих и основных соединений азота в углеводородной смеси, в результате чего уменьшается ингибирование NH3 и органическим азотом в ходе гидроочистки, в частности ингибирование катализаторов гидрокрекинга. Это означает, что необходимый объем катализатора, а также потребление водорода могут быть снижены.An advantage associated with the acid washing demetallization process is that the content of total and basic nitrogen compounds in the hydrocarbon mixture is reduced, thereby reducing the inhibition of NH 3 and organic nitrogen during hydrotreating, in particular the inhibition of hydrocracking catalysts. This means that the volume of catalyst required as well as hydrogen consumption can be reduced.

Выбор кислот для кислотной промывки зависит от нескольких аспектов. Очевидно, что важным аспектом является способность удалять металлы, которая связана со способностью кислоты к хелатообразованию и концентрацией кислоты. Кроме того, важна совместимость кислоты с процессами очистки далее по ходу процесса. В этом аспекте серная кислота имеет то преимущество, что любые количества серной кислоты, захваченные углеводородами, а также бисульфатные и сульфатные анионы будут легко удалятся далее, в ходе процесса гидродесульфуризации вместе с удалением органической серы и сульфида водорода. Аналогичным образом, органические кислоты также должны быть совместимы с дальнейшими процессами, при этом при использовании фосфорной или соляной кислоты может возникнуть сильный отравляющий эффект фосфора и хлорида, или они могут попадать на расположенные далее по ходу процесса этапы и привносить туда элементы, которые в противном случае бы не присутствовали в углеводородном сырье.The choice of acids for acid washing depends on several aspects. Obviously, an important aspect is the ability to remove metals, which is related to the ability of the acid to chelate and the concentration of the acid. In addition, acid compatibility with downstream cleaning processes is important. In this aspect, sulfuric acid has the advantage that any amounts of sulfuric acid entrained by hydrocarbons, as well as bisulfate and sulfate anions, will be easily removed further during the hydrodesulfurization process along with the removal of organic sulfur and hydrogen sulfide. Likewise, organic acids also need to be compatible with downstream processes, and when phosphoric or hydrochloric acid is used, a strong poisoning effect of phosphorus and chloride can occur, or they can enter downstream stages and introduce elements that would otherwise would not be present in the hydrocarbon feedstock.

В случае переработки смолы важна также вязкость смолы. Некоторые смолы обладают высокой вязкостью, предпочтительно осуществлять их переработку при температуре приблизительно 80°С, в то время как другие смолы могут быть менее вязкими, соответственно их переработку можно осуществлять при более низких температурах.In the case of resin processing, the viscosity of the resin is also important. Some resins are highly viscous and are preferably processed at about 80° C., while other resins may be less viscous and may therefore be processed at lower temperatures.

Способ может разрабатываться с учетом свойств сырья. Если смолу получают непосредственно в результате предыдущего процесса пиролиза или газификации, смолу может быть необходимо охладить для переработки с жидкой фазой водной кислоты, в то время как, если смола поступает в процесс после хранения, смолу, может быть, необходимо нагреть.The method can be developed taking into account the properties of the raw material. If the resin is obtained directly from a previous pyrolysis or gasification process, the resin may need to be cooled for processing with an aqueous acid liquid phase, while if the resin enters the process after storage, the resin may need to be heated.

Фигурыfigures

На фиг. 1 приведена общая схема способа по настоящему изобретению.In FIG. 1 shows the general scheme of the method according to the present invention.

На фиг. 2 приведена схема способа по настоящему изобретению.In FIG. 2 is a diagram of the method of the present invention.

На фиг. 3 приведена концептуальная схема совмещенной технологической установки для переработки коксового дегтя по настоящему изобретению.In FIG. 3 is a conceptual diagram of a combined process unit for processing coke tar according to the present invention.

На фиг. 4 приведена схема совмещенной технологической установки по настоящему изобретению.In FIG. 4 is a diagram of a combined process plant according to the present invention.

На фиг. 5 описан процесс деметаллизации путем гидроочистки в соответствии с известным уровнем техники.In FIG. 5 describes a demetallization process by hydrotreating according to the prior art.

На фигурах номера позиций соответствуют следующим элементам:In the figures, the position numbers correspond to the following elements:

- углеводородная смесь;- hydrocarbon mixture;

- нагреватель;- heater;

- водная кислота;- aqueous acid;

- смесительный реактор;- mixing reactor;

- средство для разделения фаз;- means for phase separation;

- водная фаза с примесями;- water phase with impurities;

- очищенная углеводородная фаза;- purified hydrocarbon phase;

- поток, богатый водородом;- stream rich in hydrogen;

- реактор гидроочистки;- hydrotreating reactor;

- защитный слой для извлечения металлов;- protective layer for extraction of metals;

- материал, обладающий каталитической активностью при гидроочистке;- material with catalytic activity in hydrotreating;

- поток гидрообработанного продукта;- hydroprocessed product flow;

- сепаратор газа и жидкости;- gas and liquid separator;

- гидрообработанные углеводороды;- hydroprocessed hydrocarbons;

- поток пара;- steam flow;

- секция удаления кислотного газа;- acid gas removal section;

- поток, богатый сероводородом;- a stream rich in hydrogen sulfide;

- поток рециркулируемого газа;- flow of recirculated gas;

- подпиточный водород;- make-up hydrogen;

- поток, богатый диоксидом серы;- stream rich in sulfur dioxide;

- конвертер диоксида серы;- sulfur dioxide converter;

- окисление диоксида серы;- oxidation of sulfur dioxide;

- поток, богатый триоксидом серы;- stream rich in sulfur trioxide;

- 5 039870- 5 039870

- блок получения серной кислоты;- sulfuric acid production unit;

- концентрированная серная кислота;- concentrated sulfuric acid;

- вода;- water;

100 - углеродистое сырье;100 - carbon raw materials;

102 - твердый продукт;102 - solid product;

104 - газообразный выходящий поток;104 - gaseous outlet stream;

106 - смола;106 - resin;

108 - отходящий газ;108 - exhaust gas;

110 - газ, богатый SO2;110 - gas rich in SO 2 ;

112 - смола;112 - resin;

114 - серная кислота;114 - sulfuric acid;

116 - деметаллизированная смола;116 - demetallized resin;

118 - гидрообработанные углеводороды;118 - hydroprocessed hydrocarbons;

120 - печь;120 - furnace;

122 - газоочиститель;122 - gas cleaner;

124 - конденсация смолы;124 - resin condensation;

126 - секция серной кислоты;126 - section of sulfuric acid;

128 - секция деметаллизации;128 - demetallization section;

130 - секция гидроочистки;130 - hydrotreating section;

132 - газоочистка (не показано);132 - gas cleaning (not shown);

600 , 700 - углеродистое сырье;600, 700 - carbon raw materials;

602 , 702 - твердый углеродистый кокс;602, 702 - solid carbonaceous coke;

604 , 704 - газообразный выходящий поток;604, 704 - gaseous outlet stream;

606 , 706 - жидкая смола;606, 706 - liquid resin;

610 , 710 - водная фаза с примесями;610, 710 - aqueous phase with impurities;

612 , 712 - серная кислота;612, 712 - sulfuric acid;

614 , 714 - очищенная углеводородная фаза;614, 714 - purified hydrocarbon phase;

616 , 716 - тяжелый остаток;616, 716 - heavy residue;

618 , 718 - очищенные углеводороды для переработки;618, 718 - refined hydrocarbons for processing;

620 , 720 - поток для гидрообработки;620, 720 - stream for hydroprocessing;

624 , 724 - поток, богатый водородом;624, 724 - stream rich in hydrogen;

648 , 748 - газовый поток, богатый водородом;648, 748 - gas stream rich in hydrogen;

634 , 734 - рециркулируемый продукт гидроочистки;634, 734 - hydrotreated recycle product;

622 , 722 - кондиционированный поток;622, 722 - conditioned stream;

626 , 726 - деметаллизированный углеводород;626, 726 - demetallized hydrocarbon;

628 , 728 - поток гидрообработанного продукта;628, 728 - hydroprocessed product stream;

632 , 732 - гидрообработанные углеводороды;632, 732 - hydroprocessed hydrocarbons;

630 - паровой поток;630 - steam flow;

638, 738 - гидрообработанный исходный поток гидрокрекинга;638, 738—hydrotreated hydrocracking feedstock;

640, 739 - продукт, прошедший гидрокрекинг;640, 739 - hydrocracked product;

642, 742 - смазка;642, 742 - grease;

644, 744 - средний дистиллят;644, 744 - middle distillate;

646, 746 - нафта;646, 746 - naphtha;

660, 760 - коксовая печь;660, 760 - coke oven;

668, 768 - защитный слой для извлечения металлов;668, 768 - protective layer for the extraction of metals;

670, 770 - реактор гидрообработки;670, 770 - hydroprocessing reactor;

662, 762 - секция деметаллизации;662, 762 - demetallization section;

672, 772 - сепаратор газа и жидкости;672, 772 - gas and liquid separator;

674, 774 - насос;674, 774 - pump;

676, 678, 778 - реакторы гидроочистки;676, 678, 778 - hydrotreating reactors;

680, 780 - реактор гидрокрекинга;680, 780 - hydrocracking reactor;

682, 782 - установка для фракционирования;682, 782 - installation for fractionation;

730 - поток тяжелой части сырья;730 - flow of the heavy part of the raw material;

740 - углеводороды, прошедшие гидрокрекинг;740 - hydrocracked hydrocarbons;

770, 788 - компрессор.770, 788 - compressor.

На фиг. 1 показана упрощенная схема способа по настоящему изобретению. Углеводородную смесь 2, содержащую кислородсодержащие соединения и металлы, при необходимости, нагревают в 3, и вместе с водной кислотой 4 подают в смесительный реактор 6, в котором происходит смешивание. Смесь подают в средство 8 для разделения фаз, из которого отводят водную фазу 12, содержащую примеси, и очищенную углеводородную фазу 10.In FIG. 1 shows a simplified diagram of the method of the present invention. Hydrocarbon mixture 2, containing oxygen-containing compounds and metals, if necessary, is heated in 3, and together with aqueous acid 4 is fed into a mixing reactor 6, in which mixing takes place. The mixture is fed into a phase separator 8, from which an aqueous phase 12 containing impurities and a purified hydrocarbon phase 10 are withdrawn.

Определенная конструкция смесительного реактора 6 может быть выбрана из широкого спектра вариантов; аналогичным образом, разделение может осуществляться с использованием гравитационногоThe specific design of the mixing reactor 6 may be selected from a wide range of options; similarly, separation can be done using gravity

- 6 039870 устройства, центрифуги, электростатических сепараторов или других средств для разделения. Центрифуга - более дорогостоящее устройство, ее использование требует больших производственных затрат, однако обеспечиваемая ею более высокая эффективность может быть фактором, перевешивающим эти недостатки.- 6 039870 devices, centrifuges, electrostatic separators or other means for separation. The centrifuge is more expensive and has a higher production cost, but the higher efficiency it provides may be a factor that outweighs these drawbacks.

Показанный на фиг. 2 способ осуществляют в комбинированном устройстве для смешивания и разделения типа смесителя-осадителя, в котором фазовое разделение происходит за счет простого гравитационного осаждения.Shown in FIG. 2, the method is carried out in a combined mixing and separating device of the mixer-precipitator type, in which phase separation occurs by simple gravitational settling.

Углеводородную смесь 2, содержащую кислородсодержащие соединения и металлы, при необходимости нагревают в 3, и вместе с водной кислотой 4 подают в устройство типа смесителя-осадителя со смесительным реактором 6, в котором происходит смешивание. Смесь подают в средство 8 разделения, которое в этом случае представляет собой осадитель, в котором фазовое разделение осуществляют за счет простого гравитационного осаждения. Из осадителя отводят водную фазу 12, содержащую примеси, и очищенную углеводородную фазу 14.The hydrocarbon mixture 2, containing oxygen-containing compounds and metals, is optionally heated in 3, and together with aqueous acid 4 is fed into a device such as a mixer-precipitator with a mixing reactor 6, in which mixing takes place. The mixture is fed into a separating means 8, which in this case is a precipitator, in which the phase separation is carried out by simple gravitational settling. An aqueous phase 12 containing impurities and a purified hydrocarbon phase 14 are removed from the precipitator.

На фиг. 3 приведена схема совмещенной технологической установки для переработки коксового дегтя по настоящему изобретению, без специфических деталей (боковые потоки не указаны). При производстве коксового дегтя углеродистое сырье 100 подают в коксовую печь 120, оттуда отводят твердый углеродистый кокс 102 и газообразный выходящий поток 104. Осуществляют отвод газа, очищенного в 122, и смолы 106, отходящего газа 108 и высокосернистого газа 110, богатого SO2. Смолу 106 охлаждают и подают на этап конденсации смолы 124, осуществляют отвод жидкой смолы 112. Газ 110, богатый SO2, обрабатывают в секции 126 серной кислоты (которая может быть сухого или мокрого типа), при этом получают серную кислоту 114. Жидкую смолу 112 и серную кислоту 114 подают в секцию 128 деметаллизации, откуда отводят деметаллизированную смолу 116 и подают в секцию 130 гидроочистки, из которой отводят гидрообработанные углеводороды 118.In FIG. 3 is a schematic diagram of the integrated process unit for processing coke tar according to the present invention, without specific details (side streams not shown). In the production of coke tar, the carbonaceous feedstock 100 is fed into the coke oven 120, and the solid carbonaceous coke 102 and the gaseous effluent 104 are removed from there. Resin 106 is cooled and fed to a resin condensation step 124 where liquid resin 112 is withdrawn. SO2 rich gas 110 is treated in sulfuric acid section 126 (which may be dry or wet type) to produce sulfuric acid 114. Liquid resin 112 and sulfuric acid 114 is fed to a demetallization section 128 from where demetallized resin 116 is removed and fed to a hydrotreating section 130 from which hydrotreated hydrocarbons 118 are removed.

Аналогичная схема способа также может применяться при производстве пиролизного масла из биомассы в качестве углеродистого сырья. В этом случае твердый продукт 102 из печи 120 пиролиза, как правило, будет представлять собой отходы, а специфическая газовая очистка 132 (не показано) в процессе пиролиза может отличаться от очистки в ходе процесса в коксовой печи, однако общая конфигурация будет очень схожей.A similar process scheme can also be applied in the production of pyrolysis oil from biomass as a carbonaceous feedstock. In this case, the solid product 102 from the pyrolysis oven 120 will typically be waste, and the specific gas scrubbing 132 (not shown) in the pyrolysis process may differ from that in the coke oven process, but the overall configuration will be very similar.

На фиг. 4 приведена более подробная специфическая схема совмещенной технологической установки по настоящему изобретению. В секции 128 деметаллизации углеводородную смесь 2, содержащую кислородсодержащие соединения и металлы, такую как смола, вместе с водной кислотой 4 подают в смесительный реактор 6, в котором в течение определенного времени происходит смешивание. Смесь подают в средство 8 для разделения фаз, из которого отводят водную фазу 10, содержащая примеси, и очищенная углеводородная фаза 12. В следующей далее секции 130 гидроочистки очищенные углеводороды смешивают с потоком 14, богатым водородом, и подают в реактор 16 гидроочистки, в котором расположен материал 20, обладающий каталитической активностью при гидроочистке, известный специалистам. Из реактора гидроочистки отводят поток 22 гидрообработанного продукта. Поток 22 гидрообработанного продукта, подвергают разделению в сепараторе 24 газа и жидкости или при необходимости в каскаде сепараторов и разделяют на гидрообработанные (и тем самым десульфуризированные) углеводороды 26 и паровой поток 28. Паровой поток 28 подают в секцию 30 удаления кислотного газа, в которой расположена, например, установка аминоочистки, с помощью которой происходит разделение парового потока 28 на поток 32, богатый сульфидом водорода, и рециркулируемый газовый поток 34. Подпиточный водород 36 добавляют к рециркулируемому газовому потоку 34 с получением потока 14, богатого водородом. В секции 126 производства серной кислоты диоксид серы из коксовой печи, при необходимости вместе с сожженным H2S и регенерированной отработанной кислотой, получают в виде потока 42, богатого диоксидом серы. Этот поток подают в конвертер 44 диоксида серы, в котором находится материал 46, обладающий каталитической активностью при окислении диоксида серы, где происходит окисление диоксиды серы до триоксида серы с получением потока 48, богатого триоксидом серы, который подают в блок 50 производства серной кислоты, который может представлять собой конденсатор, где происходит конденсация гидратированного триоксида серы с получением концентрированной серной кислоты 52, или который может представлять собой абсорбер, где происходит абсорбция триоксида серы с превращением в серную кислоту с получением концентрированной серной кислоты 52. Как правило, к полученной концентрированной серной кислоте 52 добавляют воду 54, однако этот этап может быть опущен, если серная кислота имеет необходимую концентрацию.In FIG. 4 is a more detailed specific diagram of the combined process plant of the present invention. In the demetallization section 128, the hydrocarbon mixture 2 containing oxygen-containing compounds and metals, such as resin, together with aqueous acid 4 is fed into a mixing reactor 6, in which mixing occurs for a certain time. The mixture is fed to a phase separator 8 from which an aqueous phase 10 containing impurities and a purified hydrocarbon phase 12 are withdrawn. a material 20 having hydrotreating catalytic activity known to those skilled in the art is disposed. A hydrotreated product stream 22 is withdrawn from the hydrotreating reactor. The hydroprocessed product stream 22 is subjected to separation in a gas/liquid separator 24, or optionally in a separator cascade, and separated into hydrotreated (and thereby desulfurized) hydrocarbons 26 and a vapor stream 28. The vapor stream 28 is fed to an acid gas removal section 30, in which the for example, an amine scrubber that separates vapor stream 28 into hydrogen sulfide-rich stream 32 and recycle gas stream 34. Make-up hydrogen 36 is added to recycle gas stream 34 to form hydrogen-rich stream 14. In the sulfuric acid production section 126, sulfur dioxide from the coke oven, optionally together with combusted H2S and reclaimed waste acid, is produced as a sulfur dioxide rich stream 42. This stream is fed to a sulfur dioxide converter 44, which contains a material 46 with catalytic activity in the oxidation of sulfur dioxide, where sulfur dioxide is oxidized to sulfur trioxide to form a stream 48 rich in sulfur trioxide, which is fed to a sulfuric acid production unit 50, which may be a condenser where hydrated sulfur trioxide is condensed to form concentrated sulfuric acid 52, or which may be an absorber where sulfur trioxide is absorbed to form sulfuric acid to form concentrated sulfuric acid 52. Generally, to concentrated sulfuric acid obtained 52 water 54 is added, however this step can be omitted if the sulfuric acid is at the desired concentration.

Как известно специалистам, существуют различные конфигурации секции 130 гидроочистки, в которых разделение происходит различными способами, в которых присутствует большее количество реакторов или в которых подпиточный водород добавляют в разных точках процесса.As will be known to those skilled in the art, there are various configurations of hydrotreating section 130 in which separation occurs in different ways, in which more reactors are present, or in which make-up hydrogen is added at different points in the process.

Аналогичным образом секция 126 серной кислоты может иметь различную конфигурацию: может осуществляться предварительное концентрирование потока, богатого сульфидом водорода, путем удаления воды, СО2 и прочих компонентов, окисление сульфида водорода может осуществляться при высокотемпературном сжигании или при среднетемпературном каталитическом окислении, производство серной кислоты может осуществляться путем так называемого сухого процесса, при котором из потока 42,Similarly, the sulfuric acid section 126 can be configured in various configurations: the hydrogen sulfide-rich stream can be preconcentrated by removing water, CO2 and other components, the hydrogen sulfide oxidation can be carried out by high temperature combustion or medium temperature catalytic oxidation, the production of sulfuric acid can be carried out by the so-called dry process, in which from stream 42,

- 7 039870 богатого диоксидом серы, происходит удаление воды. Этот процесс, как правило, связан с использованием абсорбера в качестве блока 50 производства серной кислоты. Если используют блок 50 производства серной кислоты типа конденсатора, перед конденсатором может добавляться вода для гидратации триоксида серы с получением серной кислоты. Как правило, к полученной концентрированной серной кислоте добавляют воду 54.- 7 039870 rich in sulfur dioxide, water is removed. This process is typically associated with the use of an absorber as a block 50 for the production of sulfuric acid. If a condenser-type sulfuric acid production unit 50 is used, water may be added before the condenser to hydrate sulfur trioxide to produce sulfuric acid. As a rule, water is added to the resulting concentrated sulfuric acid 54.

В соответствии с альтернативными вариантами осуществления изобретения собранная содержащая примеси водная фаза 10 может вместе с потоком 32, богатыми сульфидом водорода, подаваться в установку для сжигания (не показана) с подачей необходимых количеств вспомогательного топлива, окислителя, и сжигаться с образованием, помимо прочего, SO2, который может объединяться с потоком 42.In accordance with alternative embodiments of the invention, the collected impurity-containing aqueous phase 10 can, together with the stream 32 rich in hydrogen sulfide, be fed to a combustion plant (not shown) with the necessary quantities of auxiliary fuel, an oxidizer, and combusted to form, among other things, SO 2 that can be combined with stream 42.

Содержащая примеси водная фаза 10 также может рециркулироваться и объединяться с водной серной кислотой 4 (подпитка серной кислоты). В этом случае поток промывки может отводиться и подаваться на этап регенерации, где осуществляют сгорание отработанной кислоты.The impure aqueous phase 10 can also be recycled and combined with aqueous sulfuric acid 4 (sulfuric acid make-up). In this case, the wash stream can be withdrawn and fed to the regeneration stage, where the spent acid is combusted.

На фиг. 5 показан вариант осуществления в соответствии с известным уровнем техники, где деметаллизацию осуществляют в секции гидроочистки. Здесь очищенную углеводородную фазу 12 смешивают с потоком 14, богатым водородом и подают в реактор 16 гидроочистки, в котором расположен защитный слой 18 для извлечения металлов и материал 20, обладающий каталитической активностью при гидроочистке, известный специалистам. Из реактора гидроочистки отводят поток 22 гидрообработанного продукта. Поток 22 гидрообработанного продукта подвергают разделению в сепараторе 24 газа и жидкости и разделяют на гидрообработанный (десульфуризированный и деметаллизированный) углеводород 26 и паровой поток 28. Паровой поток 28 подают в секцию 30 удаления кислотного газа, в которой расположена, например, установка аминоочистки, с помощью которой происходит разделение парового потока 28 на поток 32, богатый сульфидом водорода, и рециркулируемый газовый поток 34. Подпиточный водород 36 добавляют к рециркулируемому газовому потоку 34 с получением потока 14, богатого водородом. По сравнению с секцией гидроочистки, показанной на фиг. 2, здесь требуется наличие отдельного защитного слоя 18 для извлечения металла. Это может быть реализовано с использованием двух реакторов с защитным слоем, работающих попеременно, расположенных перед основным реактором.In FIG. 5 shows an embodiment in accordance with the prior art, where the demetallization is carried out in a hydrotreating section. Here, the purified hydrocarbon phase 12 is mixed with a hydrogen rich stream 14 and fed into a hydrotreating reactor 16 containing a metal recovery guard 18 and a hydrotreating catalytic material 20 known to those skilled in the art. A hydrotreated product stream 22 is withdrawn from the hydrotreating reactor. The hydrotreated product stream 22 is separated in a gas/liquid separator 24 and separated into a hydrotreated (desulphurized and demetallized) hydrocarbon 26 and a vapor stream 28. which separates vapor stream 28 into hydrogen sulfide-rich stream 32 and recycle gas stream 34. Make-up hydrogen 36 is added to recycle gas stream 34 to form hydrogen-rich stream 14. Compared to the hydrotreating section shown in FIG. 2, a separate protective layer 18 is required here to extract the metal. This can be realized by using two guard bed reactors operating alternately located upstream of the main reactor.

На фиг. 6 приведена схема технологической установки для переработки коксового дегтя по настоящему изобретению. Углеродистое сырье 600 подают в коксовую печь 660 и оттуда отводят твердый углеродистый кокс 602, при необходимости вместе с потоком воздуха, подаваемым в печь, газообразный выходящий поток 604 и жидкую смесь 606 смолы и углеводородов. Жидкую смесь 606 смолы и углеводородов и серную кислоту 612 подают в секцию 662 деметаллизации, откуда отводят водную фазу 610, содержащую примеси, и очищенную углеводородную фазу 614. При необходимости из потока 614 очищенного углеводорода может отводиться тяжелый остаток 616, в результате чего получают очищенные углеводороды 618 для переработки.In FIG. 6 is a diagram of a process plant for processing coke tar according to the present invention. The carbonaceous feedstock 600 is fed into the coke oven 660 and solid carbonaceous coke 602 is withdrawn from there, optionally together with the oven feed air, the gaseous effluent 604, and the liquid mixture 606 of tar and hydrocarbons. The liquid mixture of resin and hydrocarbons 606 and sulfuric acid 612 are fed into the demetallization section 662, from which an aqueous phase 610 containing impurities and a purified hydrocarbon phase 614 are removed. 618 for recycling.

Очищенные углеводороды 618 для переработки объединяют с газовым потоком 648, богатым водородом, нагревают и при необходимости объединяют с потоком рециркулируемого гидрообработанного продукта 634, с образованием потока 620 для гидрообработки. Поток 620 для гидрообработки направляют в используемый при необходимости предохранительный реактор 666 насыщения диолефинов, в котором происходит насыщение диолефинов с использованием материала, обладающего каталитической активностью при насыщении диолефинов. В реакторе 666 насыщения диолефинов осуществляют добавление потока 624 остановки реакции, богатого водородом. Поток остановки реакции представляет собой подпиточный водородный газ, однако также может представлять собой рециркулируемый и очищенный газ, богатый водородом. Общее кислотное число всех потоков перед добавлением рециркулируемого гидрообработанного продукта 634 будет высоким (более 1,5 мг КОН/г), таким образом, такие потоки будут иметь высокую коррозионную активность, поэтому оборудование должно быть изготовлено из коррозионностойких материалов. В случае использования рециркулируемого потока оборудование, расположенное после добавления рециркулируемого гидрообработанного продукта 634, может иметь меньшую коррозионную стойкость, так как поток разбавляется рециркулируемым потоком. Кроме того, использование рециркулируемого потока имеет то преимущество, что такой поток обеспечивает тепловую массу, таким образом, повышение температуры в процессе снижается. Насыщение диолефинов происходит с выделением большого количества тепла, таким образом, кондиционированный поток 622 будет иметь более высокую температуру, однако может быть необходим нагрев этого потока путем теплообмена (этап теплообмена не показан). Кондиционированный поток 622 подают в используемый при необходимости реактор 668 извлечения металлов, в котором находится материал, обладающий каталитической активностью при гидрогенизации, с высокой способностью удерживать металлы для удаления оставшихся гетероатомов металла из кондиционированного потока 622 с получением деметаллизированного потока 626 углеводородов. Далее в реакторе 670 гидрообработки деметаллизированный поток 626 углеводородов смешивают с потоком 624, богатым водородом, и отводят поток гидрообработанного продукта 628. Поток гидрообработанного продукта 628 подвергают разделению в сепараторе 672 газа и жидкости или, при необходимости, в каскаде сепараторов и разделяют на гидрообработанные (десульфуризированные) углеводороды 632 и паровой поток 630, в состав которого входит водород, вода, аммиак и сульфид водорода. Часть потока гидрообработанных углеводородов 632 может подаваться в качестве исполь- 8 039870 зуемого при необходимости рециркулируемого потока 634, который объединяют с очищенным потокомRefined hydrocarbons for processing 618 are combined with hydrogen rich gas stream 648, heated, and optionally combined with hydrotreated recycle stream 634 to form hydroprocessing stream 620. The hydroprocessing stream 620 is sent to an optionally used diolefin saturation guard reactor 666 in which the diolefins are saturated using a material having catalytic activity in the saturation of the diolefins. In the diolefin saturation reactor 666, hydrogen-rich stop stream 624 is added. The stop stream is hydrogen make-up gas, but can also be recycled and purified hydrogen rich gas. The total acid number of all streams prior to the addition of recycled hydrotreated product 634 will be high (greater than 1.5 mg KOH/g), thus such streams will be highly corrosive, so the equipment must be made of corrosion resistant materials. In the case of a recycle stream, the equipment located after the addition of the recycle hydroprocessed product 634 may have less corrosion resistance as the stream is diluted with the recycle stream. In addition, the use of a recirculated stream has the advantage that such a stream provides thermal mass, thus the temperature rise in the process is reduced. The saturation of the diolefins occurs with the release of a large amount of heat, so the conditioned stream 622 will have a higher temperature, however, it may be necessary to heat this stream by heat exchange (heat exchange step not shown). The conditioned stream 622 is fed to an optionally used metal recovery reactor 668 containing a hydrogenation catalytic material with a high metal retention capacity to remove remaining metal heteroatoms from the conditioned stream 622 to form a demetallized hydrocarbon stream 626. Next, in the hydroprocessing reactor 670, the demetallized hydrocarbon stream 626 is mixed with a hydrogen-rich stream 624 and a hydroprocessed product stream 628 is withdrawn. ) hydrocarbons 632 and vapor stream 630, which includes hydrogen, water, ammonia and hydrogen sulfide. A portion of the hydroprocessed hydrocarbon stream 632 may be provided as an optional recycle stream 634, which is combined with the treated stream.

618 углеводородов для переработки.618 hydrocarbons for processing.

В потоке оставшейся части гидрообработанных углеводородов повышают давление с помощью насоса 674, перед этапом гидроочистки путем контактирования с материалом, обладающим каталитической активностью при гидроочистке, в реакторах 676 и 678 гидроочистки с получением гидрообработанного исходного потока 638 гидрокрекинга. Гидрообработанный исходный поток 638 гидрокрекинга подают для контактирования с материалом, обладающим каталитической активностью при гидрокрекинге, в реактор 680 гидрокрекинга.The remainder of the hydrotreated hydrocarbon stream is pressurized by pump 674 prior to the hydrotreating step by contacting the hydrotreating catalytic material in hydrotreating reactors 676 and 678 to produce a hydrotreated hydrocracking feed stream 638. The hydrotreated hydrocracking feedstock 638 is fed into hydrocracking reactor 680 for contact with material having catalytic activity in hydrocracking.

Диапазон температур кипения продукта 640, прошедшего гидрокрекинг, будет более широким по сравнению с исходным потоком 638 гидрокрекинга, таким образом, исходный поток будет подаваться в установку 682 для фракционирования, откуда может осуществляться отвод смазочного материала 642 с температурой кипения более 350°С, среднего дистиллята 644 с температурой кипения в диапазоне 150350°С, нафты 646 с температурой кипения менее 150°С и потока 648 паровой фазы, богатой водородом, с температурой кипения 30°С. Очистка паровой фазы при необходимости может осуществляться с использованием средств, известных специалистам, она может компрессироваться, подаваться в виде газового потока 648, богатого водородом, и объединяться с очищенным углеводородом 618.The boiling point range of the hydrocracked product 640 will be wider than the hydrocracked feed stream 638, thus the feed stream will be fed to a fractionator 682 from which a lubricant 642 with a boiling point of more than 350° C., middle distillate can be withdrawn. 644 with a boiling point in the range of 150-350°C, naphtha 646 with a boiling point of less than 150°C, and a hydrogen-rich vapor stream 648 with a boiling point of 30°C. Purification of the vapor phase, if necessary, can be carried out using means known in the art, it can be compressed, supplied as a gas stream 648 rich in hydrogen, and combined with the purified hydrocarbon 618.

В соответствии с другими вариантами осуществления процесс разделения может осуществляться различными способами, известными специалистам, путем простого разделения газа и жидкости или путем добавления каскадного горячего сепаратора высокого давления и горячего сепаратора низкого давления перед установкой для фракционирования.According to other embodiments, the separation process can be carried out in various ways known to those skilled in the art, by simply separating gas and liquid, or by adding a cascade hot high pressure separator and a hot low pressure separator before the fractionator.

В соответствии с другими вариантами осуществления гидрообработанный поток 638 может подаваться в установку 682 для фракционирования, из нее может отводиться, например, только тяжелый поток аналогичный потоку 644 с температурой кипения в диапазоне среднего дистиллята и подаваться в реактор 680, в котором находится материал, обладающий каталитической активностью при гидрокрекинге. Эта конфигурация может быть особенно привлекательной, если средние дистилляты не являются основным продуктом.According to other embodiments, the hydrotreated stream 638 may be fed to a fractionator 682, for example, only a heavy stream similar to stream 644 with a middle distillate boiling point may be removed from it and fed to a reactor 680 containing material having a catalytic hydrocracking activity. This configuration can be especially attractive if middle distillates are not the main product.

В соответствии с альтернативными вариантами осуществления насос 674 может быть исключен, и функционирование секции гидроочистки (реакторы 666, 668 и 670) и секции гидрокрекинга (реакторы 676, 678 и 680) может осуществляться при том же давлении.According to alternative embodiments, pump 674 may be omitted and the hydrotreating section (reactors 666, 668 and 670) and the hydrocracking section (reactors 676, 678 and 680) may be operated at the same pressure.

В соответствии с другими альтернативными вариантами осуществления количество реакторов может быть иным, и материал, обладающий каталитической активностью, может находится в одном реакторе.According to other alternative embodiments, the number of reactors may be different and the material having catalytic activity may be in one reactor.

В альтернативных вариантах осуществления осуществляют транспорт промежуточного продукта из одной установки в другую, в соответствии с фиг. 6 таким продуктом может быть жидкая смесь 606 смолы и углеводородов, очищенная углеводородная смесь 614, очищенная углеводородная смесь 618 для гидропереработки, кондиционированные углеводороды 622, деметаллизированные углеводороды 626 или гидрообработанные углеводороды 628. Транспорт может осуществляться с помощью трубопровода или с помощью автоцистерны.In alternative embodiments, the intermediate product is transported from one plant to another, in accordance with FIG. 6, such a product can be a liquid mixture of resin and hydrocarbons 606, a refined hydrocarbon mixture 614, a refined hydrocarbon mixture for hydroprocessing 618, conditioned hydrocarbons 622, demetallized hydrocarbons 626, or hydroprocessed hydrocarbons 628. Transportation can be by pipeline or by tank truck.

На фиг. 7 приведена схема технологической установки для переработки коксового дегтя по настоящему изобретению. Углеродистое сырье 700 подают в коксовую печь 760 и оттуда отводят твердый углеродистый кокс 702, при необходимости вместе с потоком воздуха, подаваемого в печь, газообразный выходящий поток 704 и жидкую смесь 706 смолы и углеводородов. Жидкую смесь 706 смолы и углеводородов и серную кислоту 712 подают в секцию 762 деметаллизации, откуда отводят водную фазу 710, содержащую примеси, и очищенную углеводородную фазу 714. При необходимости из потока 714 очищенного углеводорода может отводиться тяжелый остаток 716, в результате чего получают очищенные углеводороды 718 для переработки.In FIG. 7 is a diagram of a process plant for processing coke tar according to the present invention. The carbonaceous feedstock 700 is fed into the coke oven 760 and solid carbonaceous coke 702 is withdrawn from there, optionally together with the oven air flow, the gaseous effluent 704, and the liquid mixture 706 of tar and hydrocarbons. Liquid resin-hydrocarbon mixture 706 and sulfuric acid 712 are fed to a demetallization section 762, from which an aqueous phase 710 containing impurities and a purified hydrocarbon phase 714 are removed. If desired, a heavy residue 716 can be removed from the purified hydrocarbon stream 714, resulting in refined hydrocarbons. 718 for recycling.

Очищенные углеводороды 718 для переработки объединяют с газовым потоком 722, богатым водородом, нагревают и при необходимости объединяют с потоком 734 рециркулируемого гидрообработанного продукта, с образованием потока 720 для гидрообработки. Поток 720 для гидрообработки направляют в используемый при необходимости предохранительный реактор 766 насыщения диолефинов, в котором происходит насыщение диолефинов с использованием материала, обладающего каталитической активностью при насыщении диолефинов. В реакторе 766 насыщения диолефинов осуществляют добавление потока 724, богатого водородом, в точке перед реактором, возможно, в качестве потока остановки реакции (не показан). Поток остановки реакции может представлять собой подпиточный водородный газ или рециркулируемый газ, богатый водородом. Общее кислотное число всех потоков перед добавлением рециркулируемого гидрообработанного продукта 734 будет высоким (более 1,5 мг КОН/г), таким образом, такие потоки будут иметь высокую коррозионную активность, поэтому оборудование должно быть изготовлено из коррозионностойких материалов. В случае использования рециркулируемого потока оборудование, расположенное после добавления рециркулируемого гидрообработанного продукта 734, может иметь меньшую коррозионную стойкость, так как поток разбавляется рециркулируемым потоком. Кроме того, использование рециркулируемого потока имеет то преимущество, что такой поток обеспе- 9 039870 чивает тепловую массу, таким образом, повышение температуры в процессе снижается. Насыщение диолефинов происходит с выделением большого количества тепла, таким образом, кондиционированный поток 722 будет иметь более высокую температуру, однако может быть необходим дополнительный нагрев этого потока с помощью используемого при необходимости огневого нагревательного устройства 784 и/или путем теплообмена. Кондиционированный поток 722 подают в используемый при необходимости реактор 768 извлечения металлов, в котором находится материал, обладающий каталитической активностью при гидрогенизации, с высокой способностью удерживать металлы для удаления оставшихся гетероатомов металла из кондиционированного потока 722 с получением деметаллизированного потока 726 углеводородов. Далее в реакторе 770 гидрообработки деметаллизированный поток 726 углеводородов смешивают с потоком 724, богатым водородом, и отводят поток 728 гидрообработанного продукта, с уменьшенным количеством органического азота. Поток 728 гидрообработанного продукта подвергают разделению в сепараторе газа и жидкости 772 или, при необходимости, в каскаде сепараторов и разделяют на гидрообработанные (дезазотированные и десульфуризированные) углеводороды 732, поток 730 серосодержащей воды и паровой поток 722, в состав которого входит водород и сульфид водорода. Часть потока гидрообработанных углеводородов 732 может подаваться в качестве используемого при необходимости рециркулируемого потока 734, который объединяют с очищенным потоком 718 углеводородов для переработки.Refined hydrocarbons for processing 718 are combined with hydrogen rich gas stream 722, heated, and optionally combined with recycle hydroprocessed product stream 734 to form hydroprocessing stream 720. The hydroprocessing stream 720 is sent to an optionally used diolefin saturation guard reactor 766, in which the diolefins are saturated using a material having catalytic activity in the saturation of the diolefins. In the diolefin saturation reactor 766, hydrogen rich stream 724 is added at a point upstream of the reactor, possibly as a stop stream (not shown). The stop stream may be a hydrogen make-up gas or a hydrogen-rich recycle gas. The total acid number of all streams prior to the addition of recycled hydrotreated product 734 will be high (greater than 1.5 mg KOH/g), thus such streams will be highly corrosive, so equipment must be constructed from corrosion resistant materials. In the case of a recycle stream, the equipment located after the addition of the recycle hydroprocessed product 734 may have less corrosion resistance as the stream is diluted with the recycle stream. In addition, the use of a recycle stream has the advantage that such a stream provides thermal mass, thus the temperature rise in the process is reduced. The saturation of the diolefins occurs with the release of a large amount of heat, so the conditioned stream 722 will have a higher temperature, however, additional heating of this stream may be necessary with the optional fired heater 784 and/or by heat exchange. The conditioned stream 722 is fed to an optionally used metal recovery reactor 768 containing a material having hydrogenation catalytic activity with a high metal retention capacity to remove remaining metal heteroatoms from the conditioned stream 722 to form a demetallized hydrocarbon stream 726. Next, in the hydroprocessing reactor 770, the demetallized hydrocarbon stream 726 is mixed with a hydrogen rich stream 724 and a hydrotreated product stream 728 with a reduced amount of organic nitrogen is withdrawn. The hydrotreated product stream 728 is separated in a gas-liquid separator 772 or, if necessary, in a cascade of separators and separated into hydrotreated (denitrogenated and desulphurized) hydrocarbons 732, a sour water stream 730, and a vapor stream 722, which includes hydrogen and hydrogen sulfide. A portion of the hydroprocessed hydrocarbon stream 732 may be supplied as an optionally used recycle stream 734, which is combined with the purified hydrocarbon stream 718 for processing.

В потоке оставшейся части гидрообработанных углеводородов 732 повышают давление с помощью насоса 774 перед этапом гидроочистки путем контактирования с материалом, обладающим каталитической активностью при гидроочистке, в реакторе 778 гидроочистки с получением гидрообработанного исходного потока 738 гидрокрекинга. Гидрообработанный исходный поток 738 гидрокрекинга подают для контактирования с материалом, обладающим каталитическим активным при гидрокрекинге, в реактор 780 гидрокрекинга.The remaining hydrotreated hydrocarbon stream 732 is pressurized with a pump 774 prior to the hydrotreating step by contacting a material having hydrotreating catalytic activity in a hydrotreating reactor 778 to produce a hydrotreated hydrocracking feed stream 738. The hydrotreated hydrocracking feed stream 738 is fed into hydrocracking reactor 780 for contact with material having catalytic activity in hydrocracking.

Продукт 739, прошедший гидрокрекинг, будет содержать две фазы, а сепаратор 786 газа и жидкости используют для разделения паровой фазы 750 для рециркуляции (после удаления высокосернистого газа, при необходимости) из жидкой фазы 740. Диапазон температур кипения жидкой фазы 740 будет более широким по сравнению с исходным потоком 738 гидрокрекинга, таким образом, исходный поток будет подаваться в установку для фракционирования 782, откуда может осуществляться отвод таких фракций как смазочный материал 742 с температурой кипения более 350°С, средний дистиллят 744 с температурой кипения в диапазоне 150-350°С, нафта 746 с температурой кипения менее 150°С и поток паровой фазы, богатый водородом 748, с температурой кипения 30°С.The hydrocracked product 739 will contain two phases, and a gas-liquid separator 786 is used to separate the vapor phase 750 for recycle (after removal of sour gas, if necessary) from the liquid phase 740. The boiling point range of the liquid phase 740 will be wider than with the hydrocracking feed stream 738, thus the feed stream will be fed to the fractionator 782, from which fractions such as lubricant 742 with a boiling point of more than 350 ° C, middle distillate 744 with a boiling point in the range of 150-350 ° C can be removed , naphtha 746 with a boiling point less than 150°C and a vapor phase stream rich in hydrogen 748 with a boiling point of 30°C.

В соответствии с другими вариантами осуществления процесс разделения может осуществляться различными способами, известными специалистам, путем простого разделения газа и жидкости или путем добавления каскадного горячего сепаратора высокого давления и горячего сепаратора низкого давления перед установкой для фракционирования.According to other embodiments, the separation process can be carried out in various ways known to those skilled in the art, by simply separating gas and liquid, or by adding a cascade hot high pressure separator and a hot low pressure separator before the fractionator.

В соответствии с другими вариантами осуществления гидрообработанный поток 738 может подаваться в установку для фракционирования 782, из нее может отводиться, например, только тяжелый поток, аналогичный потоку 744, с температурой кипения в диапазоне среднего дистиллята, и подаваться в реактор 780, в котором находится материал, обладающий каталитической активностью при гидрокрекинге. Эта конфигурация может быть особенно привлекательной, если средние дистилляты не являются основным продуктом.In accordance with other embodiments, the hydrotreated stream 738 may be fed to a fractionator 782, for example, only a heavy stream similar to stream 744 with a boiling point in the middle distillate range may be removed from it and fed to the reactor 780, which contains the material , which has catalytic activity in hydrocracking. This configuration can be especially attractive if middle distillates are not the main product.

В соответствии с альтернативными вариантами осуществления насос 774 может быть исключен, и функционирование секции гидроочистки (реакторы 766, 768 и 770) и секции гидрокрекинга (реакторы 778 и 780) может осуществляться при том же давлении. Как понятно специалистам, функционирование при том же давлении упростит конструкцию, так как необходима лишь один газовый контур, однако режимная наладка гидроочистки и гидрокрекинга также может представлять большие проблемы.According to alternative embodiments, pump 774 may be omitted and the hydrotreating section (reactors 766, 768 and 770) and the hydrocracking section (reactors 778 and 780) may be operated at the same pressure. As those skilled in the art will appreciate, operating at the same pressure will simplify the design as only one gas loop is needed, however hydrotreating and hydrocracking can also be problematic to set up.

В соответствии с другими альтернативными вариантами осуществления количество реакторов может быть иным и материал, обладающий каталитической активностью, может находится в одном реакторе.According to other alternative embodiments, the number of reactors may be different and the material having catalytic activity may be in one reactor.

В альтернативных вариантах осуществления осуществляют транспорт промежуточного продукта из одной установки в другую, в соответствии с фиг. 7 таким продуктом может быть жидкая смесь 706 смолы и углеводородов, очищенная углеводородная смесь 714, очищенная углеводородная смесь 718 для гидропереработки, поток, богатый водородом 724, деметаллизированные углеводороды 726 или гидрообработанные углеводороды 728. Транспорт может осуществляться с помощью трубопровода или с помощью автоцистерны.In alternative embodiments, the intermediate product is transported from one plant to another, in accordance with FIG. 7, such a product can be a liquid mixture of resin and hydrocarbons 706, a refined hydrocarbon mixture 714, a purified hydroprocessing hydrocarbon mixture 718, a hydrogen rich stream 724, demetallized hydrocarbons 726, or hydroprocessed hydrocarbons 728. Transportation can be by pipeline or by a tanker truck.

Фиг. 6 и 7 приведены исключительно в целях пояснения и иллюстрирования, на них изображены некоторые технологические элементы, которые не описаны выше по тексту, такие, например, как теплообменники, насосы и добавление газа, богатого водородом, для остановки реакции, а также дополнительные средства разделения и газовой очистки. При осуществлении настоящего изобретения на практике может потребоваться меньшее или большее количество таких элементов или дополнительные элементы, таким образом чертежи приведены исключительно в качестве иллюстрации и не рассматриваются как ограничение настоящего изобретения.Fig. 6 and 7 are for purposes of explanation and illustration only, and show some of the process elements that are not described above, such as heat exchangers, pumps, and the addition of hydrogen rich gas to stop the reaction, as well as additional means of separating and gas purification. In the practice of the present invention, fewer or more such elements or additional elements may be required, thus the drawings are given by way of illustration only and are not construed as limiting the present invention.

- 10 039870- 10 039870

ПримерыExamples

В табл. 1 приведены два примера состава коксового дегтя. Оба состава характеризуются наличием больших количеств кислорода, серы и азота, а также большим содержанием металлов (Са, Fe, Mg).In table. 1 shows two examples of the composition of coke tar. Both compositions are characterized by the presence of large amounts of oxygen, sulfur and nitrogen, as well as a high content of metals (Ca, Fe, Mg).

Пример 1.Example 1

Возможности удаления Fe, Mg и Са из коксового дегтя оценивали экспериментально для нескольких вариантов обработки, включая использование следующих кислот: лимонной кислоты, щавелевой кислоты, соляной кислоты, фосфорной кислоты и серной кислоты.The ability to remove Fe, Mg and Ca from coke tar was evaluated experimentally for several treatments, including the use of the following acids: citric acid, oxalic acid, hydrochloric acid, phosphoric acid and sulfuric acid.

В табл. 2 приведены сводные данных по порядку проведения эксперимента и результатам. Во всех экспериментах проводили нагревание коксового дегтя до 80°С и либо прямую его фильтрацию, либо объединение его с водой или кислотой (концентрация указана в колонке Кислота, мас.%) в определенном массовом отношении вода/смола или кислота/смола (Вода/смола (мас./мас.)). Эффективность извлечения металлов значительно варьировалась. В то время как 60-95% Са было удалено путем фильтрации, 60% Mg было удалено путем промывки водой, значительно удаление Fe было обеспечено лишь путем кислотной промывки, при этом эффективность удаления Са и Mg также значительно повысилась с использованием кислотной промывки.In table. 2 summarizes the data on the order of the experiment and the results. In all experiments, coke tar was heated to 80°C and either directly filtered or combined with water or acid (the concentration is indicated in the column Acid, wt.%) in a certain mass ratio of water / tar or acid / tar (Water / tar (w/w)). The metal recovery efficiency varied considerably. While 60-95% of Ca was removed by filtration, 60% of Mg was removed by water washing, significant Fe removal was achieved only by acid washing, while the removal efficiency of Ca and Mg was also significantly improved by using acid washing.

В опытах с концентрированными кислотами (15-28 мас.%) эффективное извлечение металлов осуществляли при использовании лимонной кислоты, щавелевой кислоты, фосфорной и до некоторой степени соляной кислотой. При снижении концентрации (1-5%) фосфорная и серная кислота демонстрировали достаточную эффективность, которая, тем не менее, была сниженной при концентрации кислоты 1% по сравнению 5%.In experiments with concentrated acids (15-28 wt.%), effective extraction of metals was carried out using citric acid, oxalic acid, phosphoric and, to some extent, hydrochloric acid. At lower concentrations (1-5%), phosphoric and sulfuric acid showed sufficient efficiency, which, however, was reduced at an acid concentration of 1% compared to 5%.

В табл. 3 приведены сводные данные об эффективности кислотной промывки с использованием фосфорной и серной кислоты в присутствии азота. Ясно видно, что обе кислоты удаляют азот из смолы, однако удаление основного азота может осуществляться именно с использованием серной кислоты.In table. Figure 3 summarizes the performance of acid wash using phosphoric and sulfuric acid in the presence of nitrogen. It is clear that both acids remove nitrogen from the resin, however, the removal of the main nitrogen can be carried out using sulfuric acid.

В дополнение, измерения показали, что уровень фосфора в исходном сырье составлял менее 1 ppm, измерения показали, что уровень фосфора в смоле, обработанной 5% фосфорной кислотой, составил 2390 ppm, а уровень фосфора в смоле, обработанной 5% серной кислотой, был ниже пределов обнаружения, при этом предел обнаружения составил 1 ppm. Это показывает ценность использования таких кислот, например, как серная кислота, содержащих лишь те элементы, использование которых в процессах очистки хорошо известно, так как любой остаток серной кислоты будет удаляться на этапе гидроочистки далее по ходу процесса, в то время как присутствие 2390 ppm фосфорной кислоты приведет к отравлению каталитически активных материалов.In addition, measurements showed that the phosphorus level in the feedstock was less than 1 ppm, measurements showed that the phosphorus level in the resin treated with 5% phosphoric acid was 2390 ppm, and the phosphorus level in the resin treated with 5% sulfuric acid was lower. detection limits, while the detection limit was 1 ppm. This shows the value of using acids, such as sulfuric acid, containing only those elements whose use in refining processes is well known, since any residual sulfuric acid will be removed in the hydrotreating step downstream, while the presence of 2390 ppm phosphoric acids will poison the catalytically active materials.

Опыты показывают, что для высокоэффективной деметаллизации коксового дегтя при умеренной температуре и умеренных концентрациях кислот может использоваться широкий спектр кислот.Experiments show that a wide range of acids can be used for highly efficient demetallization of coke tar at moderate temperatures and moderate acid concentrations.

Пример 2.Example 2

В табл. 4 приведены условия процесса гидропереработки согласно фиг. 7. В качестве сырья в процессе используют Каменноугольную смолу 3 в соответствии с табл. 1, применяют установку со сравнительной конфигурацией, где деметаллизацию осуществляют путем гидроочистки (исходный вариант с отсутствием кислотной промывки 762 и с большим объемом гидродеметаллизации 768), или с конфигурацией в соответствии с настоящим изобретением с активной кислотной промывкой (вариант с кислотной промывкой с деметаллизацией в 764 и малым объемом гидродеметаллизации 768). В обоих вариантах пилотные испытания проводили с использованием каменноугольной смолы 706, которая была получена из внешнего источника, в установке, не включающей сепаратор 764.In table. 4 shows the conditions of the hydroprocessing process according to FIG. 7. As a raw material in the process using coal tar 3 in accordance with the table. 1, a plant with a comparative configuration where demetallization is carried out by hydrotreating (the original version with no acid washing 762 and with a large amount of hydrodemetallization 768), or with a configuration in accordance with the present invention with active acid washing (acid washing with demetallization in 764) is used. and low volume of hydrodemetallization 768). In both embodiments, pilot tests were carried out using 706 coal tar, which was obtained from an external source, in a plant that did not include a 764 separator.

Пример 2 основан на комбинации опыта по примеру 1, где демонстрировалась кислотная промывка, и другого опыта, где демонстрировалась гидродеметаллизация и гидропереработка каменноугольной смолы, а также на моделировании химической реакции, объединяющем результаты этих опытов с демонстрацией эффективность гидропереработки смолы, прошедшей кислотную промывку. Опыты проводили в пилотной установке, моделирующей конфигурацию в соответствии с фиг. 7, путем осуществления гидродеметаллизации в первом опыте с использованием коммерчески доступных катализаторов TK-743T и TK-49T от Haldor Tops0e A/S. В этом примере контроль температуры осуществлялся с использованием внешних средств, поток рециркуляции отсутствовал. Кроме того, все количество водорода подавалось через вход реактора. Продукт деметаллизации подавали в пилотный реактор гидроочистки/гидрокрекинга, в котором находился коммерчески доступный катализатор гидроочистки TK-609T от Haldor Tops0e A/S и коммерчески доступный катализатор гидрокрекинга TK-951T от Haldor Tops0e A/S.Example 2 is based on a combination of an experiment from Example 1 demonstrating acid washing and another experiment demonstrating hydrodemetallization and hydroprocessing of coal tar, as well as a chemical reaction simulation combining the results of these experiments with demonstrating the hydroprocessing efficiency of acid washed tar. The experiments were carried out in a pilot plant simulating the configuration according to FIG. 7 by performing hydrodemetallization in a first run using commercially available TK-743T and TK-49T catalysts from Haldor Tops0e A/S. In this example, temperature control was carried out using external means, there was no recirculation flow. In addition, the entire amount of hydrogen was supplied through the reactor inlet. The demetallization product was fed to a hydrotreatment/hydrocracking pilot reactor containing a commercially available hydrotreating catalyst TK-609T from Haldor Tops0e A/S and a commercially available hydrotreating catalyst TK-951T from Haldor Tops0e A/S.

Из табл. 4 видно, что в варианте с кислотной промывкой требуется лишь 20% объема катализатора деметаллизации. Количество катализатора деметаллизации определяли на основании двухгодового периода продолжительности работы. Так как в результате кислотной промывки также происходит удаление азота, объем катализатора реактора гидроочистки высокого давления - который рассчитывается, исходя из требуемого объема денитрогенизации - может быть уменьшен до 25% от исходного варианта. Кроме того, более снижение количества аммиака (являющегося ядом для катализаторов гидрокрекинга), высвобождающегося в реактор гидроочистки высокого давления, позволяет уменьшить объем катализатора гидрокрекинга на 33%, при обеспечении того же уровня конверсии в реакторе гидрокрекинга. Кривая кипения продукта демонстрирует большое количество нафты, однако если необходимо получить боль- 11 039870 шее количество среднего дистиллята, условия в реакторе гидрокрекинга могут быть с легкостью изменены, чтобы было получено меньшее количество нафты, или, в качестве альтернативы, в конечный реактор гидрокрекинга может подаваться лишь часть промежуточного продукта 738, в то время как оставшуюся часть подают в установку 782 для фракционирования.From Table. 4 shows that only 20% by volume of the demetallization catalyst is required in the acid wash variant. The amount of demetallization catalyst was determined based on a two-year run time period. Since acid washing also removes nitrogen, the catalyst volume of the high pressure hydrotreating reactor - which is calculated from the volume of denitrogenation required - can be reduced to 25% of the original. In addition, further reducing the amount of ammonia (which is a poison to hydrocracking catalysts) released into the high pressure hydrotreating reactor allows a 33% reduction in hydrocracking catalyst volume while maintaining the same level of conversion in the hydrocracking reactor. The product boil curve shows a high amount of naphtha, however if more middle distillate is to be produced, the conditions in the hydrocracking reactor can be easily changed to produce less naphtha, or alternatively, the final hydrocracking reactor can be fed only part of the intermediate product 738, while the remainder is fed to the unit 782 for fractionation.

Пример показывает, что с помощью описанного процесса кислотной промывки можно осуществлять извлечение металлов, а также некоторое количество исходного азота, и что удалением металлов на этапе промывки, расположенном в начале процесса, обеспечиваются различные преимущества, так как объем, необходимый для извлечения металлов и гидроденитрогенизации, может быть уменьшен.The example shows that the described acid washing process can recover metals as well as some of the initial nitrogen, and that there are various advantages to removing metals in a washing step located at the beginning of the process, since the volume required for metal recovery and hydrodenitrogenation, can be reduced.

Таблица 1Table 1

Наименование образца Sample name Метод Method Каменноуголь ная смола 1 Coal tar 1 Каменноуголь ная смола 2 Coal tar 2 Каменноуголь ная смола 3 Coal tar 3 О, мас.% O, wt.% DB D.B. 8.1 8.1 7.1 7.1 7.11 7.11 S, мас.% S, wt.% D4294 D4294 0.1569 0.1569 0.1709 0.1709 0.2155 0.2155 N, мае. ppm N, May. ppm D4629 D4629 6026 6026 6075 6075 5787 5787 Н, мас.% H, wt.% D7171 D7171 9.41 9.41 9.46 9.46 9.54 9.54 С, мас.% C, wt.% By Difference By Difference 82.3 82.3 83.3 83.3 82.5 82.5 SG 60/60°F SG60/60°F D4052 D4052 1.006 1.006 1.003 1.003 1.0002 1.0002 Основный N, ppm мае. Basic N, ppm May. титрирова ние titration 3573 3573 4233 4233 3764 3764 Металлы, ppm масс. Metals, ppm wt. Кальций Calcium ICP-OES ICP-OES 103 103 210 210 226 226 Железо Iron ICP-OES ICP-OES 78 78 НО BUT 128 128 Магний Magnesium ICP-MS ICP-MS 3.2 3.2 8.2 8.2 4.1 4.1 Общее кислотное число, мг КОН / г total acid number, mg KOH / g D664 D664 6.3 6.3 4.5 4.5 5.4 5.4 Углеродный остаток, мас.% Carbon residue, wt.% D4530 D4530 4.92 4.92 5.12 5.12 5.91 5.91 Имитированная дистилляция Simulated distillation D7213 D7213 0.5 мас.% (IBP), °C 0.5 wt.% (IBP), °C D7213 D7213 151 151 132 132 155 155 5 мас.%, °C 5 wt%, °C D7213 D7213 196 196 192 192 196 196 10 мас.%, °C 10 wt%, °C D7213 D7213 221 221 220 220 220 220 30 мас.%, °C 30 wt%, °C D7213 D7213 288 288 286 286 288 288 40 мас.%, °C 40 wt%, °C D7213 D7213 318 318 316 316 318 318 50 мас.%, °C 50 wt%, °C D7213 D7213 349 349 344 344 349 349 60 мас.%, °C 60 wt%, °C D7213 D7213 378 378 372 372 378 378 70 мас.%,°C 70 wt%,°C D7213 D7213 405 405 401 401 406 406 90 мас.%, °C 90 wt%, °C D7213 D7213 475 475 471 471 476 476 95 мас.%. °C 95 wt%. °C D7213 D7213 511 511 509 509 513 513 99.5 мас.% (FBP), °C 99.5 wt.% (FBP), °C D7213 D7213 590 590 588 588 588 588

- 12 039870- 12 039870

Таблица 2table 2

Удаление Removal Кислота, мас.% Acid, wt.% Вода/смола (мас./мас.) Water/resin (w/w) Са Sa Fe Fe Mg mg Фильтрация Filtration 60-95% 60-95% 0-11% 0-11% 0-8% 0-8% Промывка водой Washing with water 0 0 2:1 2:1 19% nineteen% 24% 24% 60% 60% Лимонная кислота Lemon acid 27.8 27.8 2:1 2:1 100% 100% 82% 82% 99% 99% Щавелевая кислота Oxalic acid 15.3 15.3 2:1 2:1 100% 100% 76% 76% 99% 99% Соляная кислота Hydrochloric acid 26.4 26.4 2:1 2:1 71% 71% 75% 75% 75% 75% Фосфорная кислота Phosphoric acid 23.1 23.1 2:1 2:1 100% 100% 100% 100% 100% 100% Фосфорная кислота Phosphoric acid 5.0 5.0 1:1 1:1 97% 97% 94% 94% >69% >69% Фосфорная кислота Phosphoric acid 1.0 1.0 1:1 1:1 75% 75% 62% 62% >69% >69% Серная кислота Sulfuric acid 5.0 5.0 1:1 1:1 94% 94% 92% 92% >69% >69% Серная кислота Sulfuric acid 1.0 1.0 1:1 1:1 78% 78% 74% 74% >69% >69%

Таблица 3. ДенитрогенизацияTable 3. Denitrogenation

N, ppm, масс. N, ppm, wt. Необработанная смола raw resin Смола, обработанная НЗРО4, 1% масс. Resin treated with H3PO4, 1% wt. Смола, обработанная НЗРО4, 5% масс. Resin treated with H3PO4, 5% wt. Смола, обработанная H2SO4, 1% масс. Resin treated with H2SO4, 1% wt. Смола, обработанная H2SO4, 5% масс. Resin treated with H2SO4, 5% wt. N, ppm, масс. N, ppm, wt. 5970 5970 4811 4811 4213 4213 3811 3811 3157 3157 Основный N, ppm, масс. Basic N, ppm, wt. 3682 3682 2897 2897 2463 2463 2044 2044 1326 1326 Денитрогенизация общего N Denitrogenation of total N 19% nineteen% 29% 29% 36% 36% 47% 47% Денитрогенизация основного N Denitrogenation of basic N 21% 21% 33% 33% 44% 44% 64% 64%

- 13 039870- 13 039870

Таблица 4Table 4

Поток № Thread No. Характеристика Characteristic Исходный вариант original version Кислотная промывка acid wash 706 706 Исходный N Initial N 5970 5970 5970 5970 706 706 Металлы Metals >350 ppm >350ppm >350 ppm >350ppm 706 706 Общее кислотное число Total Acid Number 5.4 5.4 5.4 5.4 718 718 Исходный N Initial N 5970 5970 3157 3157 718 718 Металлы Metals >350 ppm >350ppm <20 ppm <20ppm 718 718 Общее кислотное число Total Acid Number 5.4 5.4 5-6 5-6 718 718 Темп. кип. продукта Pace. bale product 718 718 1ВР-150°С 1VR-150°C 0% 0% 0% 0% 718 718 150-260°С 150-260°C 21% 21% 21% 21% 718 718 260-390°С 260-390°C 44% 44% 44% 44% 718 718 >390°С >390°C 36% 36% 36% 36% Относительный объем Relative volume 768 768 катализатора catalyst 100% 100% 20% 20% Часовая объемная Hourly volumetric 768 768 скорость жидкости fluid velocity 0.80 0.80 4.0 4.0 726 726 По луч. N By beam. N 5300 5300 3083 3083 726 726 Металлы Metals <20 ppm <20ppm <20 ppm <20ppm 726 726 Общее кислотное число Total Acid Number <5 <5 <5 <5 726 726 Темп. кип. продукта Pace. bale product 726 726 1ВР-150°С 1VR-150°C 2% 2% 2% 2% 726 726 150-260°С 150-260°C 19% nineteen% 19% nineteen% 726 726 260-390°С 260-390°С 45% 45% 45% 45% 726 726 >390°С >390°С 34% 34% 34% 34% Относительный объем Relative volume 770 770 катализатора catalyst 100% 100% 100% 100% Часовая объемная Hourly volumetric 770 770 скорость жидкости fluid velocity 1.4 1.4 1.4 1.4 728 728 По луч. N By beam. N 2905 2905 1690 1690 728 728 Темп. кип. продукта Pace. bale product 728 728 1ВР-150°С 1VR-150°C 4% 4% 4% 4% 728 728 150-260°С 150-260°C 27% 27% 27% 27% 728 728 260-390°С 260-390°С 45% 45% 45% 45% 728 728 >390°С >390°C 23% 23% 23% 23% Относительный объем Relative volume 778 778 катализатора catalyst 100% 100% 25% 25% Часовая объемная Hourly volumetric 778 778 скорость жидкости fluid velocity 0.47 0.47 1.89 1.89 738 738 По луч. N By beam. N 23 23 23 23 738 738 Темп.кип.продукта Product boiling point 738 738 1ВР-150°С 1VR-150°С 10% ten% 10% ten% 738 738 150-260°С 150-260°С 35% 35% 35% 35% 738 738 260-390°С 260-390°C 40% 40% 40% 40% 738 738 >390°С >390°C 16% sixteen% 16% sixteen% 738 738 Отн. NH3 Rel. NH3 100% 100% 58% 58% Относительный объем Relative volume 780 780 катализатора catalyst 100% 100% 66.75% 66.75% Часовая объемная Hourly volumetric 780 780 скорость жидкости fluid velocity 0.61 0.61 0.91 0.91 780 780 Температура Temperature 390°С 390°C 390°С 390°С 740 740 1ВР-150°С 1VR-150°С 22% 22% 22% 22% 740 740 150-260°С 150-260°С 24% 24% 24% 24% 740 740 260-390°С 260-390°С 39% 39% 39% 39% 740 740 >390°С >390°C 15% fifteen% 15% fifteen%

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM

Claims (18)

1. Способ получения гидрообработанного углеводорода из углеводородной смеси, представляющей собой пиролизное масло, каменноугольную смолу или коксовый деготь, полученной в ходе процесса газификации или пиролиза, при этом кислотное число указанной углеводородной смеси составляет более1. A method for producing a hydroprocessed hydrocarbon from a hydrocarbon mixture, which is pyrolysis oil, coal tar or coke tar, obtained during a gasification or pyrolysis process, while the acid number of the specified hydrocarbon mixture is more than - 14 039870- 14 039870 1,5 мг КОН/г, включающий следующие этапы:1.5 mg KOH/g, including the following steps: а) объединение указанной углеводородной смеси с водной кислотой, выбранной из группы, включающей сильные неорганические кислоты или органические кислоты, с образованием смеси;a) combining said hydrocarbon mixture with an aqueous acid selected from the group consisting of strong inorganic acids or organic acids to form a mixture; b) перемешивание указанной смеси;b) mixing said mixture; с) разделение указанной смеси на содержащую примеси водную фазу и очищенную углеводородную фазу;c) separating said mixture into an aqueous phase containing impurities and a purified hydrocarbon phase; d) смешивание указанной очищенной углеводородной фазы с газом, богатым водородом, с образованием потока гидроочистки;d) mixing said purified hydrocarbon phase with a hydrogen rich gas to form a hydrotreating stream; e) подачу указанного потока гидроочистки на этап гидроочистки с образованием гидрообработанного углеводорода;e) feeding said hydrotreating stream to a hydrotreating step to form a hydrotreated hydrocarbon; при условии, что способ не включает стадию добавления водной жидкости, содержащей элементы, отличные от С, Н, О, N и S, в концентрации свыше 0,1%.provided that the method does not include the step of adding an aqueous liquid containing elements other than C, H, O, N and S at a concentration greater than 0.1%. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что углеводородная смесь содержит от 0,5 или от 1% до 5, 6 или 10% кислорода.2. The method according to claim 1, characterized in that the hydrocarbon mixture contains from 0.5 or from 1% to 5, 6 or 10% oxygen. 3. Способ по пп.1 или 2, отличающийся тем, что водная кислота представляет собой лимонную кислоту, щавелевую кислоту или серную кислоту.3. Process according to claim 1 or 2, characterized in that the aqueous acid is citric acid, oxalic acid or sulfuric acid. 4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что углеводородная смесь имеет кислотное число более 2 мг КОН/г, предпочтительно более 4 мг КОН/г.4. Process according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the hydrocarbon mixture has an acid number of more than 2 mg KOH/g, preferably more than 4 mg KOH/g. 5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что концентрация водной кислоты составляет от 1 или 2% до 5, 10 или 30%.5. Method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the concentration of aqueous acid is from 1 or 2% to 5, 10 or 30%. 6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что отношение углеводородной смеси к кислоте составляет от 20:1, 10:1, 50:1 до 2:1, 1:1 или 1:2.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the ratio of hydrocarbon mixture to acid is from 20:1, 10:1, 50:1 to 2:1, 1:1 or 1:2. 7. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что температура на этапе b) находится в диапазоне от 20 до 150°С.7. Method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the temperature in step b) is in the range from 20 to 150°C. 8. Способ по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что углеводородная смесь имеет кислотное число менее 7 мг КОН/г, предпочтительно менее 25 мг КОН/г, более предпочтительно менее 150 мг КОН/г.8. Process according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the hydrocarbon mixture has an acid number of less than 7 mg KOH/g, preferably less than 25 mg KOH/g, more preferably less than 150 mg KOH/g. 9. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что указанный этап (е) гидроочистки включает контактирование потока гидроочистки с одним или более каталитически активными материалами, обладающими активностью в отношении одной или более реакций, выбранных из группы гидрогенизации гетероатомных углеводородов, гидрогенизации диолефинов и гидрогенизации металлических гетероатомных углеводородов, при этом каждый из указанных одного или более материалов может присутствовать в одном или более реакторах, причем может использоваться любая последовательность указанных одного или более материалов, и при этом давление, температура и объемная скорость являются такими, что каталитически активные материалы обладают активностью в отношении соответствующих реакций.9. A process according to any one of claims 1 to 8, characterized in that said hydrotreating step (e) comprises contacting the hydrotreating stream with one or more catalytically active materials having activity with respect to one or more reactions selected from the group of hydrogenation of heteroatomic hydrocarbons, hydrogenation of diolefins and hydrogenation of metallic heteroatomic hydrocarbons, wherein each of said one or more materials may be present in one or more reactors, wherein any sequence of said one or more materials may be used, wherein the pressure, temperature, and space velocity are such that catalytically the active materials are active for the respective reactions. 10. Способ по пп.1-9, отличающийся тем, что некоторое количество указанного гидрообработанного углеводорода отводят и подают обратно в качестве потока рециркуляции в позиции, расположенной выше по потоку относительно точки отвода, при этом отношение углеводородная смесь:поток рециркуляции составляет от 1:1/2 до 1:3.10. The method according to claims 1 to 9, characterized in that a certain amount of said hydroprocessed hydrocarbon is withdrawn and fed back as a recycle stream at a position located upstream relative to the tapping point, while the ratio of hydrocarbon mixture:recycle stream is from 1: 1/2 to 1:3. 11. Способ по пп.1-10, дополнительно включающий этап (f) гидрокрекинга, при необходимости, включающий дополнительный этап гидроочистки и этап (g) разделения, с получением парового продукта и одного или более жидких углеводородных продуктов, при этом рабочая температура на этапе (f) гидрокрекинга составляет 330-420°С, а давление составляет от 1,5, 6 или 10 МПа до 20 МПа, часовая объемная скорость жидкости составляет от 0,2 до 5 ч-1, а отношение водород/углеводород составляет 100-2000 н.м.33.11. The process according to claims 1 to 10, further comprising a hydrocracking step (f), optionally including an additional hydrotreating step and a separation step (g), to produce a vapor product and one or more liquid hydrocarbon products, wherein the operating temperature of the step (f) hydrocracking is 330-420°C, and the pressure is from 1.5, 6 or 10 MPa to 20 MPa, the liquid hourly space velocity is from 0.2 to 5 h -1 and the hydrogen/hydrocarbon ratio is 100- 2000 nm 3 / m 3 . 12. Способ по пп.1-11, дополнительно включающий выше по потоку относительно этапа (а) этап газификации углеродистого материала, с образованием указанного углеводорода с кислотным числом более 1,5 мг КОН/г.12. The method according to claims 1 to 11 further comprising upstream of step (a) the step of gasifying the carbonaceous material to form said hydrocarbon with an acid value greater than 1.5 mg KOH/g. 13. Способ по п.12, дополнительно включающий этап транспортировки промежуточного продукта из одного географического местоположения в другое, при этом указанным промежуточным продуктом является либо указанный углеводород с кислотным числом более 1,5 мг КОН/г, либо указанный гидрообработанный углеводород.13. The method of claim 12, further comprising the step of transporting an intermediate from one geographic location to another, wherein said intermediate is either said hydrocarbon with an acid number greater than 1.5 mg KOH/g or said hydroprocessed hydrocarbon. 14. Технологическая установка для производства очищенного углеводорода из твердого углеродного топлива способом по любому из пп.1-13, включающая:14. Process plant for the production of purified hydrocarbon from solid carbon fuel by the method according to any one of claims 1-13, including: а) секцию газификации или пиролиза, имеющую входное отверстие для подачи твердого углеродного топлива, входное отверстие для подачи воды, выходное отверстие для отвода синтез-газа и выходное отверстие для отвода смолы;a) a gasification or pyrolysis section having a solid carbon fuel inlet, a water inlet, a synthesis gas outlet, and a tar outlet; b) реактор кислотной промывки, имеющий одно или более входных отверстий, гидравлически соединенных с указанным выходным отверстием для отвода смолы и с выходным отверстием для отвода источника сильной кислоты, и имеющий выходное отверстие;b) an acid wash reactor having one or more inlets in fluid communication with said outlet for removing resin and with an outlet for removing a source of strong acid, and having an outlet; c) средство для разделения фаз, имеющее входное отверстие, выходное отверстие для отвода водной фазы и выходное отверстие для отвода фазы очищенного углеводорода, причем выходное отверстие указанного реактора кислотной промывки гидравлически соединено с входным отверстием указанногоc) means for separating the phases having an inlet, an outlet for withdrawing an aqueous phase and an outlet for withdrawing a purified hydrocarbon phase, wherein the outlet of said acid wash reactor is hydraulically connected to the inlet of said - 15 039870 средства для разделения фаз;- 15 039870 means for phase separation; d) секцию гидроочистки, имеющую входное и выходное отверстия, при этом входное отверстие указанной секции гидроочистки гидравлически соединено с выходным отверстием для отвода указанной очищенной углеводородной фазы.d) a hydrotreating section having an inlet and an outlet, wherein the inlet of said hydrotreating section is hydraulically connected to the outlet to remove said purified hydrocarbon phase. 15. Технологическая установка по п.14, отличающаяся тем, что устройство для разделения фаз выбрано из группы, включающей центрифуги, электростатические сепараторы, гравитационные сепараторы.15. Process plant according to claim 14, characterized in that the phase separation device is selected from the group including centrifuges, electrostatic separators, gravity separators. 16. Технологическая установка по п.14 или 15, причем указанная секция газификации или пиролиза дополнительно имеет входное отверстие для подачи окислителя.16. Process plant according to claim 14 or 15, wherein said gasification or pyrolysis section additionally has an oxidizer inlet. 17. Технологическая установка по любому из пп.14-16, дополнительно содержащая секцию гидрокрекинга, имеющую входное и выходное отверстия, при этом входное отверстие указанной секции гидрокрекинга гидравлически соединено с выходным отверстием указанной секции гидроочистки.17. Process plant according to any one of claims 14 to 16, further comprising a hydrocracking section having an inlet and an outlet, wherein the inlet of said hydrocracking section is hydraulically connected to the outlet of said hydrotreating section. 18. Технологическая установка по любому из пп.14-17, дополнительно содержащая секцию очистки газа, имеющую входное отверстие, выходное отверстие для отвода десульфуризованного синтез-газа и выходное отверстие для отвода серного газа, при этом указанное входное отверстие секции очистки газа гидравлически соединено с указанным выходным отверстием для отвода синтез-газа, и секцию для производства серной кислоты, имеющую входное отверстие для подачи источника серы и выходное отверстие для отвода серной кислоты, при этом указанное выходное отверстие для отвода серного газа гидравлически соединено с указанным входным отверстием для подачи источника серы.18. A process plant according to any one of claims 14 to 17, further comprising a gas purification section having an inlet, an outlet for removing desulphurized synthesis gas and an outlet for removing sulfuric gas, while said inlet of the gas purification section is hydraulically connected to said synthesis gas outlet, and a sulfuric acid production section having an inlet for supplying a sulfur source and an outlet for discharging sulfuric acid, wherein said outlet for discharging sulfuric gas is hydraulically connected to said inlet for supplying a sulfur source .
EA201890178A 2016-05-31 2016-06-30 Demetallization of hydrocarbons EA039870B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201620517942 2016-05-31
PCT/EP2016/065251 WO2017001539A1 (en) 2015-07-02 2016-06-30 Demetallization of hydrocarbons

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201890178A1 EA201890178A1 (en) 2018-12-28
EA039870B1 true EA039870B1 (en) 2022-03-22

Family

ID=81077468

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201890178A EA039870B1 (en) 2016-05-31 2016-06-30 Demetallization of hydrocarbons

Country Status (1)

Country Link
EA (1) EA039870B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113249137A (en) * 2021-04-15 2021-08-13 甘肃宏汇能源化工有限公司 Process for prolonging service life of catalyst in coal tar hydrogenation technology

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3622505A (en) * 1969-12-24 1971-11-23 Union Oil Co Demetallization of residual oils with polyphosphoric acids
US4552646A (en) * 1984-12-24 1985-11-12 Phillips Petroleum Company Dearsenating of shale oil with metal chlorates
US20130338410A1 (en) * 2012-06-14 2013-12-19 Uop Llc Methods for producing linear alkylbenzenes from bio-renewable feedstocks

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3622505A (en) * 1969-12-24 1971-11-23 Union Oil Co Demetallization of residual oils with polyphosphoric acids
US4552646A (en) * 1984-12-24 1985-11-12 Phillips Petroleum Company Dearsenating of shale oil with metal chlorates
US20130338410A1 (en) * 2012-06-14 2013-12-19 Uop Llc Methods for producing linear alkylbenzenes from bio-renewable feedstocks

Also Published As

Publication number Publication date
EA201890178A1 (en) 2018-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2016286296B2 (en) Demetallization of hydrocarbons
US10202552B2 (en) Method to remove metals from petroleum
RU2352615C2 (en) Method for processing of heavy charge, such as heavy base oil and stillage bottoms
RU2352616C2 (en) Method for processing of heavy charge, such as heavy base oil and stillage bottoms
US20220040629A1 (en) Pitch destruction processes using thermal oxidation system
RU2360944C2 (en) Complex method of converting coal containing raw material into liquid products
RU2628509C2 (en) Integration of resid hydrocracking and hydrocleaning
JP2018521162A (en) Feedstock conversion method for producing fuel oil comprising a hydrotreating step, a hydrocracking step, a precipitation step, and a precipitate separation step
RU2666589C1 (en) Method for hydrotreating gas oil in reactors in series with hydrogen recirculation
CN106190283B (en) The hydrocarbon heat from hydrogenation cracking method inferior for adding hydrogen aromatic hydrocarbons either shallow saturated reaction process is set
CN105102590A (en) Conversion of asphaltenic pitch within an ebullated bed residuum hydrocracking process
KR20110048517A (en) Processes and systems for refining used lubricants
JP2007238832A (en) Method for treating natural gas condensate and system for treating the same
CN103333713A (en) High-nitrogen high-aromatic-hydrocarbon hydro-upgrading and thermal-cracking combined method
JP2020514484A (en) Process for the management of sulfones by oxidative desulfurization and gasification
EA039870B1 (en) Demetallization of hydrocarbons
CN103842481B (en) Use the sulfone cracking of supercritical water
AU2018291824B2 (en) Demetallization of hydrocarbons
CA2520046C (en) Process for reducing the level of sulfur compounds from liquid hydrocarbon streams
TW201710484A (en) Optimisation of the use of hydrogen for hydrotreatment of hydrocarbon feedstocks
US20210130705A1 (en) Enhanced hydroprocessing process with ammonia and carbon dioxide recovery
RU2061735C1 (en) Method for continuous hydrosulfurization of liquid sulfur-containing hydrocarbon materials
CN117685577A (en) Method and system for treating waste of vacuum residuum upgrading process device
Magiera et al. Hydrofinishing of distillates obtained from waste oils(WOs)
JP2023540955A (en) Removal of impurities in processes for the production of hydrocarbon products