JP2020514489A - オレフィン系および芳香族石油化学物質を製造するための、水素処理ユニットのための原料の調製方法、ならびに原油を直接処理するための統合された水素処理および水蒸気熱分解の方法 - Google Patents
オレフィン系および芳香族石油化学物質を製造するための、水素処理ユニットのための原料の調製方法、ならびに原油を直接処理するための統合された水素処理および水蒸気熱分解の方法 Download PDFInfo
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Abstract
Description
本出願は2017年2月2日に出願された欧州特許出願第17154394.5号、2017年2月2日に出願された欧州特許出願第17154395.2号、2017年2月2日に出願された欧州特許出願第17154391.1号、および2017年2月2日に出願された欧州特許出願第17154396.0号の優先権の利益を主張し、これらの各々の全内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
(a1)原油を軽質成分および重質成分に分離する工程、
(b1)前記重質成分を、脱アスファルト化および脱メタル化油流、ならびに底部アスファルト相を生成するための有効量の溶媒で溶媒脱アスファルト化ゾーンに充填する工程、
(c1)脱アスファルト化および脱メタル化された油流、ならびに水素を、汚染物質の含有量が減少し、パラフィン性が増加し、鉱山局相関指数(Bureau of Mines Correlation Index)が低下し、米国石油協会比重(American Petroleum Institute gravity)が上昇した水素処理流を生成するのに有効な条件下で操作する水素処理ゾーンに装入する工程、
(d1)水素処理された流出物および軽質成分を水蒸気の存在下で熱分解して、混合生成物流を生成する工程、
(e1)熱分解混合生成物流を分離する工程、
(f1)前記工程(e1)で回収された水素を精製し、それを前記工程(c1)にリサイクルする工程、
(g1)分離された前記混合生成物流からオレフィン類および芳香族類を回収する工程、ならびに、
(h1)前記工程(b1)から分離された前記混合生成物流および前記重質成分から熱分解燃料油の混合流を燃料油ブレンドとして回収する工程を含む。
(a2)原油を軽質成分および重質成分に分離する工程、
(b2)前記重質成分を、第1の溶媒脱アスファルト化ゾーンに、第1の脱アスファルト化および脱金属化油流、ならびに底部アスファルト相を生成するのに有効な量の溶媒で充填する工程、
(c2)脱アスファルト化および脱金属化された油流、ならびに水素を、汚染物質の含有量が減少し、パラフィン性が増加し、鉱山局相関指数(Bureau of Mines Correlation Index)が低下し、米国石油協会比重(American Petroleum Institute gravity)が上昇した水素処理流出物を生成するのに有効な条件下で操作される水素処理ゾーンに装入する工程、
(d2)水素処理された流出物を有効量の溶媒で第2の溶媒脱アスファルト化ゾーンに装入して、第2の脱アスファルト化および脱金属化油流、ならびに底部アスファルト相を生成する工程、
(e2)水蒸気の存在下で第2の脱アスファルト化および脱金属化油流を熱分解して、混合生成物流を生成する工程、
(f2)熱分解混合生成物流を分離する工程、
(g2)前記工程(f2)で回収された水素を精製し、それを前記工程(c2)にリサイクルする工程、
(h2)分離された前記混合生成物流からオレフィン類および芳香族類を回収する工程、ならびに、
(i2)前記工程(b2)から分離された前記混合生成物流および前記重質成分から熱分解燃料油の混合流を燃料油ブレンドとして回収する工程を含む。
(a3)脱アスファルト化および脱金属化油流、ならびに底部アスファルト相を生成するための有効量の溶媒とともに、原油を溶媒脱アスファルト化ゾーンに充填する工程、
(b3)前記脱アスファルト化および脱金属化された油流、ならびに水素を、汚染物質の含有量が減少し、パラフィン性が増加し、鉱山局相関指数(Bureau of Mines Correlation Index)が低下し、米国石油協会比重(American Petroleum Institute gravity)が上昇した水素処理された流出物を生成するのに有効な条件下で操作される水素処理ゾーンに装入する工程、
(c3)前記水素処理された流出物を有効量の溶媒で第2の溶媒脱アスファルト化ゾーンに装入して、第2の脱アスファルト化および脱金属化油流、ならびに底部アスファルト相を生成する工程、
(d3)水蒸気の存在下で前記第2の脱アスファルト化および脱金属化油流、ならびに水素処理流出物を熱分解して、混合生成物流を生成する工程、
(e3)熱分解混合生成物流を分離する工程、
(f3)前記工程(d3)で回収された水素を精製し、それを前記工程(b3)にリサイクルする工程、
(g3)分離された前記混合生成物流からオレフィン類および芳香族類を回収する工程、ならびに、
(h3)分離された前記混合生成物流から熱分解燃料油を回収する工程を含む。
(a4)原油を軽質成分と重質成分とに分離する工程、
(b4)汚染物質の含有量が減少し、パラフィン性が増加し、鉱山局相関指数(Bureau of Mines Correlation Index)が低下し、米国石油協会比重(American Petroleum Institute gravity)が上昇した水素処理流出物を生成するのに有効な条件下で操作する水素処理ゾーンに、前記軽質成分および水素を充填する工程、
(c4)水素処理された流出物を溶媒脱アスファルト化ゾーンに有効量の溶媒で充填して、脱アスファルト化および脱金属化油流、ならびに底部アスファルト相を生成する工程、
(d4)水蒸気の存在下で前記脱アスファルト化および脱金属化油流を熱分解して、混合生成物流を生成する工程、
(e4)熱分解混合生成物流を分離する工程、
(f4)前記工程(e4)で回収された水素を精製し、それを前記工程(b4)にリサイクルする工程、
(g4)分離された前記混合生成物流からオレフィン類および芳香族類を回収する工程、ならびに、
(h4)燃料油ブレンドとして、前記工程(a4)から分離された前記混合生成物流および前記重質成分から熱分解燃料油の混合流を回収する工程を含む。
a. 水素化脱金属触媒。HDM部の触媒は一般に、表面積が約140〜240m2/gのガンマアルミナ担体をベースとする。この触媒は、非常に大きな細孔容積、たとえば1cm3/gを超える細孔容積を有するものとして最も良く記載されている。孔径自体は、典型的には主にマクロポーラスである。これは、触媒表面上の金属および場合によりドーパントの取り込みのための大きな容量を提供するために必要とされる。典型的には、触媒表面上の活性金属がNi/Ni+Mo<0.15の比のニッケルおよびモリブデンの硫化物である。いくつかのニッケルおよびバナジウムは除去中に供給原料自体から堆積し、触媒として作用すると予想されるので、ニッケルの濃度は、他の触媒よりもHDM触媒上で低い。使用されるドーパントは、一つまたは複数のリン(米国特許出願公開第2005/0211603号明細書(特許文献12))、ホウ素、シリコンおよびハロゲンでありうる。触媒は、アルミナ押出物またはアルミナビーズの形態でありうる。特定の実施形態では、アルミナビーズが金属の取り込みが床の頂部で30〜100%の範囲であるので、反応器中の触媒HDM床のアンローディングを容易にするために使用される。
b. 中間触媒を使用して、HDM機能とHDS機能との間の移行を行うこともできる。それは、中間の金属装填量および細孔サイズ分布を有する。HDM/HDS反応器中の触媒は本質的に、押出物の形態のアルミナ系支持体、任意選択で、第VI族からの少なくとも一つの触媒金属(たとえば、モリブデンおよび/またはタングステン)、および/または第VIII族からの少なくとも一つの触媒金属(たとえば、ニッケルおよび/またはコバルト)である。触媒はまた、場合により、ホウ素、リン、ハロゲンおよびケイ素から選択される少なくとも一つのドーパントを含有する。物理特性は、約140〜200m2/gの表面積、少なくとも0.6cm3/gの細孔容積、およびメソポーラスで12〜50nmの細孔を含む。
c. HDS部分の触媒は、HDM範囲の上端に向かう典型的な表面積、たとえば約180〜240m2/gの範囲を有するガンマアルミナベースの担体材料を有するものを含むことができる。このHDSのために必要とされるより高い表面は比較的小さい細孔容積、たとえば、1cm/gより小さい細孔容積をもたらす。触媒は、モリブデンのような第VI族からの少なくとも一つの元素と、ニッケルのような第VIII族からの少なくとも一つの元素とを含む。触媒はまた、ホウ素、リン、ケイ素およびハロゲンから選択される少なくとも一つのドーパントを含む。特定の実施形態において、コバルトは、比較的高レベルの脱硫を提供するために使用される。Ni/Ni+Moのモル比が0.1〜0.3の範囲にあり、(Co+Ni)/Moのモル比が0.25〜0.85の範囲にあるように、活性相のための金属負荷は、必要とされる活性が高いほど高くなる。
d. 最終触媒(第2および第3の触媒を任意に置き換えることができる)は(水素化脱硫の主要な機能ではなく)供給原料の水素化を実施するように設計されており、たとえば、Appl. Catal. A General, 204 (2000) 251(非特許文献1)に記載されている。触媒はNiによっても促進され、担体は広孔ガンマアルミナである。物理的な特性は、HDM領域の上端に向かう表面積、たとえば180〜240m2/gを含む。これは、HDSのためのより高い表面積を必要とし、比較的小さい細孔容積、たとえば、1cm3/g未満の細孔容積をもたらす。
Claims (20)
- オレフィンおよび芳香族石油化学物質を製造するための原油の直接加工のための統合された水素処理および水蒸気熱分解プロセスであって、
(a1)原油を軽質成分および重質成分に分離する工程、
(b1)前記重質成分を、脱アスファルト化および脱メタル化油流、ならびに底部アスファルト相を生成するための有効量の溶媒で溶媒脱アスファルト化ゾーンに充填する工程、
(c1)脱アスファルト化および脱メタル化された油流、ならびに水素を、汚染物質の含有量が減少し、パラフィン性が増加し、鉱山局相関指数(Bureau of Mines Correlation Index)が低下し、米国石油協会比重(American Petroleum Institute gravity)が上昇した水素処理流を生成するのに有効な条件下で操作する水素処理ゾーンに装入する工程、
(d1)水素処理された流出物および軽質成分を水蒸気の存在下で熱分解して、混合生成物流を生成する工程、
(e1)熱分解混合生成物流を分離する工程、
(f1)前記工程(e1)で回収された水素を精製し、それを前記工程(c1)にリサイクルする工程、
(g1)分離された前記混合生成物流からオレフィン類および芳香族類を回収する工程、ならびに、
(h1)前記工程(b1)から分離された前記混合生成物流および前記重質成分から熱分解燃料油の混合流を燃料油ブレンドとして回収する工程を含む統合プロセス。 - 高圧分離器内で水素処理ゾーン反応器流出物を分離して、浄化されて水素処理ゾーンに追加の水素源として再循環されるガス部分、および液体部分とを回収する工程と、
低圧分離器内で前記高圧分離器からの前記液体部分を気体部分と液体部分とに分離する工程と、をさらに含み、
前記低圧分離器からの前記液体部分は熱分解に供される水素処理流出物であり、前記低圧分離器からの前記気体部分は前記工程(d1)における分離の後に、前記混合生成物流と組み合わされる請求項1に記載の統合プロセス。 - 熱分解工程が水蒸気熱分解ゾーンの対流セクションにおいて水素処理された流出物を加熱する工程と、
加熱された水素処理流出物を蒸気画分と液体画分とに分離する工程と、
前記蒸気画分を前記水蒸気熱分解ゾーンの熱分解セクションに通す工程と、
前記液体画分を排出する工程と、を含む請求項1に記載の統合プロセス。 - 排出された前記液体画分が、前記工程(g1)で回収された前記熱分解燃料油と混合される請求項3に記載の統合プロセス。
- 加熱された前記水素処理流出物を前記蒸気画分と前記液体画分とに分離する工程が、物理的および機械的分離に基づく蒸気−液体分離装置を用いて行われる請求項3に記載の統合プロセス。
- オレフィンおよび芳香族石油化学物質を製造するための原油の直接加工のための統合された水素処理および水蒸気熱分解プロセスであって、
(a2)原油を軽質成分および重質成分に分離する工程、
(b2)前記重質成分を、第1の溶媒脱アスファルト化ゾーンに、第1の脱アスファルト化および脱金属化油流、ならびに底部アスファルト相を生成するのに有効な量の溶媒で充填する工程、
(c2)脱アスファルト化および脱金属化された油流、ならびに水素を、汚染物質の含有量が減少し、パラフィン性が増加し、鉱山局相関指数(Bureau of Mines Correlation Index)が低下し、米国石油協会比重(American Petroleum Institute gravity)が上昇した水素処理流出物を生成するのに有効な条件下で操作される水素処理ゾーンに装入する工程、
(d2)水素処理された流出物を有効量の溶媒で第2の溶媒脱アスファルト化ゾーンに装入して、第2の脱アスファルト化および脱金属化油流、ならびに底部アスファルト相を生成する工程、
(e2)水蒸気の存在下で第2の脱アスファルト化および脱金属化油流を熱分解して、混合生成物流を生成する工程、
(f2)熱分解混合生成物流を分離する工程、
(g2)前記工程(f2)で回収された水素を精製し、それを前記工程(c2)にリサイクルする工程、
(h2)分離された前記混合生成物流からオレフィン類および芳香族類を回収する工程、ならびに、
(i2)前記工程(b2)から分離された前記混合生成物流および前記重質成分から熱分解燃料油の混合流を燃料油ブレンドとして回収する工程を含む統合プロセス。 - 蒸気熱分解ゾーンに送られる蒸気部分、および液体部分を回収するために分離ゾーンにおいて第2の脱アスファルト化および脱金属化油流を分離する工程をさらに含み、
前記液体部分は、前記工程(f2)に列挙されるように生成物分離ゾーンから排出され、前記熱分解燃料油と混合される請求項6に記載の統合プロセス。 - 熱分解工程は、
水蒸気熱分解ゾーンの対流セクションにおいて前記水素処理流出物を加熱する工程と、
加熱された前記水素処理流出物を蒸気画分と液体画分とに分離する工程と、
前記蒸気画分を前記水蒸気熱分解ゾーンの熱分解セクションに通す工程と、
前記液体画分を排出する工程と、を含む請求項6に記載の統合プロセス。 - 排出された前記液体画分が、前記工程(g2)で回収された前記熱分解燃料油と混合される請求項8に記載の統合プロセス。
- 加熱された前記水素処理流出物を前記蒸気画分と前記液体画分とに分離する工程が、物理的および機械的分離に基づく蒸気−液体分離装置を用いて行われる請求項8に記載の統合プロセス。
- オレフィンおよび芳香族石油化学物質を製造するための原油の直接加工のための統合溶剤脱アスファルト化、水素処理および水蒸気熱分解プロセスであって、
(a3)脱アスファルト化および脱金属化油流、ならびに底部アスファルト相を生成するための有効量の溶媒とともに、原油を溶媒脱アスファルト化ゾーンに充填する工程、
(b3)前記脱アスファルト化および脱金属化された油流、ならびに水素を、汚染物質の含有量が減少し、パラフィン性が増加し、鉱山局相関指数(Bureau of Mines Correlation Index)が低下し、米国石油協会比重(American Petroleum Institute gravity)が上昇した水素処理された流出物を生成するのに有効な条件下で操作される水素処理ゾーンに装入する工程、
(c3)前記水素処理された流出物を有効量の溶媒で第2の溶媒脱アスファルト化ゾーンに装入して、第2の脱アスファルト化および脱金属化油流、ならびに底部アスファルト相を生成する工程、
(d3)水蒸気の存在下で前記第2の脱アスファルト化および脱金属化油流、ならびに水素処理流出物を熱分解して、混合生成物流を生成する工程、
(e3)熱分解混合生成物流を分離する工程、
(f3)前記工程(d3)で回収された水素を精製し、それを前記工程(b3)にリサイクルする工程、
(g3)分離された前記混合生成物流からオレフィン類および芳香族類を回収する工程、ならびに、
(h3)分離された前記混合生成物流から熱分解燃料油を回収する工程を含む統合プロセス。 - 分離ゾーンにおいて前記脱アスファルト化および脱金属化油流を分離して、水蒸気熱分解ゾーンに送られる蒸気部分と、液体部分と、を回収する工程をさらに含み、
前記液体部分は、排出され、前記工程(e3)に記載される生成物分離ゾーンからの前記熱分解燃料油と混合される請求項11に記載の統合プロセス。 - 熱分解工程は、
水蒸気熱分解ゾーンの対流セクションにおいて前記水素処理流出物を加熱する工程と、
加熱された前記水素処理流出物を蒸気画分と液体画分とに分離する工程と、
前記蒸気画分を前記水蒸気熱分解ゾーンの熱分解セクションに通す工程と、
前記液体画分を排出する工程と、を含む請求項11に記載の統合プロセス。 - 排出された前記液体画分が、前記工程(g3)で回収された前記熱分解燃料油と混合される請求項13に記載の統合プロセス。
- 加熱された前記水素処理流出物を前記蒸気画分と前記液体画分とに分離する工程が、物理的および機械的分離に基づく蒸気−液体分離装置を用いて行われる請求項13に記載の統合プロセス。
- オレフィンおよび芳香族石油化学物質を製造するための原油の直接加工のための一体化水素処理および水蒸気熱分解プロセスであって、
(a4)原油を軽質成分と重質成分とに分離する工程、
(b4)汚染物質の含有量が減少し、パラフィン性が増加し、鉱山局相関指数(Bureau of Mines Correlation Index)が低下し、米国石油協会比重(American Petroleum Institute gravity)が上昇した水素処理流出物を生成するのに有効な条件下で操作する水素処理ゾーンに、前記軽質成分および水素を充填する工程、
(c4)水素処理された流出物を溶媒脱アスファルト化ゾーンに有効量の溶媒で充填して、脱アスファルト化および脱金属化油流、ならびに底部アスファルト相を生成する工程、
(d4)水蒸気の存在下で前記脱アスファルト化および脱金属化油流を熱分解して、混合生成物流を生成する工程、
(e4)熱分解混合生成物流を分離する工程、
(f4)前記工程(e4)で回収された水素を精製し、それを前記工程(b4)にリサイクルする工程、
(g4)分離された前記混合生成物流からオレフィン類および芳香族類を回収する工程、ならびに、
(h4)燃料油ブレンドとして、前記工程(a4)から分離された前記混合生成物流および前記重質成分から熱分解燃料油の混合流を回収する工程を含む統合プロセス。 - 分離ゾーンにおいて前記脱アスファルト化および脱金属化油流を分離して、水蒸気熱分解ゾーンに送られる蒸気部分と、液体部分とを回収する工程をさらに含み、
前記液体部分は、排出され、前記工程(e4)に記載される生成物分離ゾーンからの前記熱分解燃料油と混合される請求項16に記載の統合プロセス。 - 熱分解工程は、
水蒸気熱分解ゾーンの対流セクションにおいて前記水素処理流出物を加熱する工程と、
加熱された前記水素処理流出物を蒸気画分と液体画分とに分離する工程と、
前記蒸気画分を前記水蒸気熱分解ゾーンの熱分解セクションに通す工程と、
前記液体画分を排出する工程と、を含む請求項16に記載の統合プロセス。 - 排出された前記液体画分が、前記工程(g4)で回収された前記熱分解燃料油と混合される請求項18に記載の統合プロセス。
- 加熱された前記水素処理流出物を前記蒸気画分と前記液体画分とに分離する工程が、物理的および機械的分離に基づく蒸気−液体分離装置を用いて行われる請求項18に記載の統合プロセス。
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