JP2008121019A - 重質軽油から高品質留出油を生産するための新しい水素化分解法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくとも2つの段を有する統合水素化変換方法であって、各段は少なくとも1つの反応域を有し、第1段水素化分解反応域と第2段水素化精製反応域から構成される。第1実施形態は、第1及び第2段の間にある高温ストリッパ及び分離機を対象とし、第2の実施形態は、水素化分解域及び水素化精製域の間の温度制御を対象とする。すべての実施形態で、単一水素ループを使用する。
【選択図】なし
Description
・全体として、最小の反応器容積及び触媒容積を使用した高変換
・より良好な生成物品質
・より少ない水素消費
流れ1で供給される予熱された油は、予熱された循環及び補給水素ガス(反応器供給ガス)である、流れ40の水素ガスと混合される。供給原料は、供給ポンプによって反応器の圧力にまで加圧されたプロセス熱交換機内で予熱されている。供給原料及び反応器供給ガスの混合物、ここでは流れ2、は、第1段の下降流固定層主反応器(3)に入る前に、熱交換(熱交換機41内で)及び最終炉(42)により、さらに予熱される。主反応器又は第1段反応器は、水素精製又は水素分解の触媒層でありうる、水素化処理触媒の多数の層を含む。循環ガス圧縮機からの冷えた水素は、層間冷却材(4、5、6)として使用される。
本発明の第1の実施形態では、広範囲のさまざまな炭化水素供給原料を用いる。通常の原料油は、392°F(200℃)を超える沸点を有する、重質又は合成油流分或いは工程流れを含む。そのような原料油は、減圧軽油、重質常圧軽油(heavy atmospheric gas oil)、減圧残油、ディレードコーカー軽油(delayed coker gas oil)、ビスブレーカー軽油脱金属油(visbreaker gas oil demetallized oil)、常圧残油、脱歴油、フィッシャー−トロプシュ流れ、及びFCC流れを含む。
どちらの実施形態におけるいずれの水素化処理域も、唯一つの触媒、又はいくつかの組合せ触媒を含む。好ましい実施形態では、第1領域では水素化分解が進行し続け、第2領域では水素化精製が進行し続ける。
水素化分解反応域の反応条件は、約250℃〜約500℃(482°F〜932°F)の反応温度、約3.5MPa〜約24.2MPa(500〜3500psi)の圧力、及び約0.1〜20hr−1の供給原料速度(油の容積/触媒の容積・時間)を有する。水素の循環速度は、一般に、約350標準リットルH2/kg油〜1780標準リットルH2/kg油(2310〜11750標準立方フィート/バレル)の範囲である。好ましい反応温度は、約340℃〜約455℃(644°F〜851°F)の範囲である。好ましい全反応圧力は、約7.0MPa〜約20.7MPa(1000〜3000psi)の範囲である。好ましい触媒系では、好ましい工程条件は、約13.8Mpa〜約20.7MPa(2000〜3000psi)の圧力、約379〜909標準リットルH2/kg油(2500〜6000標準立方フィート/バレル)の油に対するガスの比率、約0.5〜1.5hr−1のLHSV、及び360℃〜427℃(680°F〜800°F)の範囲の温度を含む水素化分解条件下で、石油原料油を水素と接触させることを含むことを発見した。
第2精油装置供給原料の流れは、一般に第1精油装置供給原料の流れより低い沸点範囲を有する。実際、第2精油装置供給原料流れのかなりの部分が、中間留分範囲内に標準沸点を有する結果、沸点を下げるための分解が必要でないことが、本方法の特徴である。従って、適切な第2精油装置の流れの少なくとも約75容積%が、約1000°F未満の標準沸点を有している。その成分の少なくとも約75容積%が250°F〜700°Fの範囲内に標準沸点を有する精油装置流れは、好ましい第2精油装置供給原料流れの例である。
水素化精製装置は、第2精油装置の流れから来る窒素の少なくとも一部及び芳香族化合物の少なくとも一部を除去するのに十分な条件に維持されている。反応域内の発熱による加熱から温度勾配が生じ、1つ又は複数の反応域へ相対的に冷却された流れを加えることによりこれを和らげる場合を除いて、水素化精製装置は、水素化分解装置より低い温度で動作する。反応域を通る反応液体の流れの供給速度は、0.1〜20hr−1液空間速度の範囲である。水素化精製装置を通る供給原料の速度は、水素化分解装置を通る供給原料速度と比較して、第2精油装置供給原料流れ中の液体供給量の分だけ上昇し、やはり、0.1〜20hr−1液空間速度の範囲にある。第1反応域のために選択されたこれらの工程条件は、水素化精製法のために通常選択される条件より、厳しいと考えてよい。
本発明の実施形態は、約250〜700°F(121〜371℃)の範囲で沸騰する中間留分の製造に特に有用である。中間留分は、約250〜700°Fのおよその沸騰範囲を有するものと定義される。中間留分成分の少なくとも75容積%、好ましくは85容積%が、250°Fを超える標準沸点を有する。中間留分成分の少なくとも約75容積%、好ましくは85容積%が700°F未満の標準沸点を有する。「中間留分」という用語は、ディーゼル燃料、ジェット燃料及び灯油沸騰範囲留分を含む。灯油又はジェット燃料の沸点範囲は、280〜525°F(38〜274℃)の範囲を云う。
Claims (4)
- 少なくとも2つの段を有する統合水素化変換方法であって、各段は少なくとも1つの反応域を有し:
(a)第1精油装置流れを第1の水素に富むガス流れと一緒にして、第1の原料油を形成すること、
(b)前記第1の原料油を、沸騰範囲の変換をもたらすのに十分な条件に維持されている第1段の反応域へ送って、正常な液相成分及び正常な気相成分を含む第1反応域の流出液を形成すること、
(c)ステップ(b)の第1反応域流出液を1台の熱交換機又は一連の熱交換機へ送り、そこで第2の精油装置流れと熱交換すること、
(d)ステップ(b)の第1反応域流出液をステップ(c)の第2の精油装置流れと一緒にして第2の原料油を形成すること、
(e)ステップ(d)の前記第2原料油を、第2精油装置流れ中の芳香族化合物の少なくとも一部を変換するのに十分な条件に維持されている第2段の反応域へ送って、第2反応域流出液を形成すること、
(f)ステップ(e)の第2反応域流出液を、生成物を含む流れと第2の水素に富むガス流れとに分離すること、
(g)ステップ(f)の第2の水素に富むガス流れの少なくとも一部を、第1段の反応域へ再循環させること、及び
(h)ステップ(f)の生成物を含む液体流れを分留塔へ送り、生成物の流れが、上部から除去されるガス又はナフサの流れ、1つ又は複数の中間留分流れ、並びにさらに処理するのに適したボトム流れを含むこと
を含む方法。 - ステップ1(b)段の反応域が、約340℃〜約455℃(644°F〜851°F)の範囲の反応温度、約3.5〜24.2MPa(500〜3500psi)の範囲の反応圧力、約0.1〜約10hr−1の供給原料速度(油の容積/触媒の容積・時間)及び約350標準リットルH2/kg油〜1780標準リットルH2/kg油(2310〜11750標準立方フィート/バレル)の範囲の水素循環速度を含む、水素化分解反応条件に維持されている請求項1に記載の方法。
- ステップ1(e)段の反応域が、約250℃〜約500℃(482°F〜932°F)の範囲の反応温度、約3.5〜24.2MPa(500〜3500psi)の範囲の反応圧力、約0.1〜約20hr−1の供給原料速度(油の容積/触媒の容積・時間)及び約350標準リットルH2/kg油〜1780標準リットルH2/kg油(2310〜11750標準立方フィート/バレル)の範囲の水素循環速度を含む、水素化精製反応条件に維持されている請求項1に記載の方法。
- 少なくとも2つの段を有する統合水素化変換法であって、各段が少なくとも1つの反応域を有し、
(a)第1精油装置流れを第1の水素に富むガス流れと一緒にして、第1原料油を形成すること、
(b)前記第1原料油を、沸騰範囲の変換をもたらすのに十分な条件に維持された第1段の反応域へ送って、正常な液相成分及び正常な気相成分を含む第1反応域流出液を形成すること、
(c)ステップ(b)の前記第1反応域流出液を1台の熱交換機又は一連の熱交換機へ送り、そこで他の精油装置流れと熱交換させること、
(d)ステップ(c)の流出液を高温高圧分離機へ送り、そこで分別に送られる液体流れと、ライトサイクルオイル、軽油、常圧軽油及び3種類すべての混合物を含む第2精油装置流れと一緒にされるガス流れとに分離すること、
(e)ステップ(d)の一緒にしたガス流れを、第2精油装置流れ中の芳香族化合物の少なくとも一部を変換するのに十分な条件に維持された第2段の反応域へ送って、第2反応域流出液を形成すること、
(f)ステップ(e)の前記第2反応域流出液を、生成物を含む液体流れと、第2の水素に富むガス流れとに分離すること、
(g)ステップ(f)の前記第2の水素に富むガス流れの少なくとも一部を第1段の反応域へ再循環させること、及び
(h)ステップ(f)の生成物を含む液体流れを分留塔へ送り、生成物の流れが上部で除去されるガス又はナフサの流れ、1種又は複数の中間留分の流れ、並びにさらに処理するのに適したボトム流れを含むこと
を含む方法。
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