JPH0653875B2 - Multi-step contacting process for high conversion of heavy hydrocarbon liquid feedstocks - Google Patents

Multi-step contacting process for high conversion of heavy hydrocarbon liquid feedstocks

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JPH0653875B2
JPH0653875B2 JP2757785A JP2757785A JPH0653875B2 JP H0653875 B2 JPH0653875 B2 JP H0653875B2 JP 2757785 A JP2757785 A JP 2757785A JP 2757785 A JP2757785 A JP 2757785A JP H0653875 B2 JPH0653875 B2 JP H0653875B2
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Japan
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reactor
stage
boiling
hydrocarbon
catalyst
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Inventor
ゴバノン・ノングブリ
ジエラルド・マンデル
Original Assignee
エイチアールアイ・インコーポレーテツド
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    • 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
    • C10G65/00Treatment of hydrocarbon oils by two or more hydrotreatment processes only
    • C10G65/02Treatment of hydrocarbon oils by two or more hydrotreatment processes only plural serial stages only

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  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は流れ配列を連続して連結した多段階接触反応器
を使用する重質炭化水素液体供給原料を高率で接触転化
する方法に関するものである。特に少なくとも約25V
%が524℃(975゜F)以上で沸とうする重質石油供給原料
用の多段階水素転化方法に関し、真空ボトムス物質留分
を最終段階接触反応器に再循環し供給原料の水素転化率
を高め低沸点炭化水素液体および気体生成物を生成する
ことに関するものである。
Description: FIELD OF THE INVENTION This invention relates to a method for catalytically converting heavy hydrocarbon liquid feedstocks at high rates using a multi-stage catalytic reactor in which the flow arrays are connected in series. Is. Especially at least about 25V
% Multi-stage hydroconversion process for heavy petroleum feedstocks boiling above 524 ° C (975 ° F) with a vacuum bottoms material fraction recirculated to the final stage catalytic reactor to improve the hydrogen conversion rate of the feedstock. It relates to producing high and low boiling hydrocarbon liquids and gaseous products.

(従来の技術と問題点) 低沸点炭化水素液体および気体を生成するための単一接
触反応器中での単流操作における炭化水素供給原料の水
素転化率は通常約75V%転化率に限られるに過ぎな
い。石油残留物を高率で転化するには、重質残油留分を
反応器に再循環し、2段階反応器系において残油留分を
第1段階接触反応器に再循環していた。しかし、炭化水
素液体供給原料のこの種の2段階接触操作において、第
1段階反応器での転化率は一般に約60V%を超えず、
第1段階反応器への重質再循環液体留分の追加は、反応
器状態での残油留分の全滞留時間と組合わせて、その中
で生じる比較的低い残油濃度変化のためにあまり有効で
はない。
PRIOR ART AND PROBLEMS Hydroconversion of hydrocarbon feedstocks in single flow operation in a single contact reactor to produce low boiling hydrocarbon liquids and gases is usually limited to about 75V% conversion. Nothing more than. To convert petroleum residues at a high rate, the heavy resid fraction was recycled to the reactor and the resid fraction was recycled to the first stage catalytic reactor in a two stage reactor system. However, in this kind of two-stage catalytic operation of hydrocarbon liquid feedstocks, the conversion in the first-stage reactor generally does not exceed about 60 V%,
The addition of the heavy recycle liquid fraction to the first stage reactor, in combination with the total residence time of the bottoms fraction in the reactor conditions, results in relatively low bottoms concentration changes occurring therein. Not very effective.

反応器に真空ボトムス留分を再循環する単一段階沸とう
床接触反応器中の石油残留物の接触水素化および転化は
良く知られており、米国特許第2987465号および第34120
10号に開示されている。米国特許第3184402号には中間
分別し第1または第2の接触分解帯のいずれかに蒸留ボ
トムス留分を若干再循環する2段階接触水素化分解方法
が開示されている。また、米国特許第3775293号にはジ
ーゼル燃料油以上で沸とうする若干の重油留分を第2段
階固定床型反応器に再循環する2段階脱硫方法が開示さ
れている。しかし、これらの方法は比較的低沸点物質を
再循環するが、約426℃(800゜F)以上で通常沸とうする
石油残留物のような高沸点重質炭化水素液体供給原料を
高転化するためには、さらに改良したプロセスが必要で
ある。予期しないことではあつたが、重質炭化水素供給
原料の全体の転化での重質液体留分を再循環する効果
は、重質液体留分を多段階接触反応器系の最終段階反応
器に再循環する場合、一層有利である。
Catalytic hydrogenation and conversion of petroleum residues in a single stage boiling bed catalytic reactor in which a vacuum bottoms fraction is recycled to the reactor is well known and is described in U.S. Pat.Nos. 2,987,465 and 34120.
No. 10 is disclosed. U.S. Pat. No. 3,184,402 discloses a two-stage catalytic hydrocracking process in which an intermediate fractionation and some distillation bottoms fraction recycle to either the first or second catalytic cracking zones. Also, U.S. Pat. No. 3,775,293 discloses a two-stage desulfurization process in which some heavy oil fractions boiling above diesel fuel oil are recycled to a second stage fixed bed reactor. However, these processes recycle relatively low-boiling materials, but provide high conversions of high-boiling heavy hydrocarbon liquid feedstocks such as petroleum residues that normally boil above about 426 ° C (800 ° F). In order to do so, an improved process is needed. Unexpectedly, the effect of recycling the heavy liquid fraction on the overall conversion of the heavy hydrocarbon feedstock is to transfer the heavy liquid fraction to the final stage reactor of a multi-stage catalytic reactor system. It is even more advantageous when recycled.

(問題点を解決するための手段) 本発明は524℃(975゜F)以上で通常沸とうする少なくと
も約25V%の物質を含有する重質炭化水素液体供給原
料を高率で水素転化し低沸点炭化水素液体および気体生
成物を生成する多段階接触方法を提供するものである。
本方法において、液体供給物質を高温高圧にて多段接触
反応器系において液相で水素と接触反応させ、約426℃
(800゜F)以上、好ましくは約454℃(850゜F)以上の公
称カツトポイント温度を有する重質真空ボトムス留分を
多段階反応器系の最終段階沸とう触媒床反応器に再循環
し、供給原料、特に524℃(975゜F+)物質留分の転
化率を改良し、これによつてC4〜524℃(975゜F)液体生
成物の収量を増加させる。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a high rate of low hydrogen conversion of heavy hydrocarbon liquid feedstocks containing at least about 25 V% material that normally boil above 524 ° C (975 ° F). A multi-step contacting process for producing boiling hydrocarbon liquids and gaseous products is provided.
In this method, a liquid feed material is catalytically reacted with hydrogen in a liquid phase in a multi-stage catalytic reactor system at high temperature and high pressure to obtain a temperature of about 426 ° C.
A heavy vacuum bottoms fraction having a nominal cut-point temperature of (800 ° F) or higher, preferably about 454 ° C (850 ° F) or higher, is recycled to the final stage boiling catalyst bed reactor of the multi-stage reactor system. , Improves the conversion of feedstocks, especially 524 ° C + (975 ° F + ) material fractions, thereby increasing the yield of C 4 -524 ° C (975 ° F) liquid products.

さらに特に、本発明による方法は粒子触媒を含有する第
1段階接触反応器に重質炭化水素液体供給原料と水素を
供給し、反応器を415〜455℃(780〜850゜F)の温度、7
0.3〜210.9kg/cm2(1000〜3000psig)の水素分圧、およ
び0.20〜2.0Vf/時/Vr(新鮮な供給原料容量対時間対
反応器容量)の全空間速度に維持し、供給原料を部分的
に水素転化し流出物質を生成し;415〜455℃(780〜850
゜F)の温度、70.3〜210.9kg/cm2(1000〜3000psig)の
水素分圧、および0.20〜2.0Vf/時/Vrの全空間速度に
て維持された最終段階沸とう床接触反応器を含む全部の
後続段階接触反応器に前記部分的に水素転化した流出物
質を通し、さらにこの物質を水素転化して炭化水素気体
と低沸点液体留分を生成し;前記炭化水素気体と液体留
分を最終段階反応器から除去し、前記炭化水素気体を前
記液体留分から分離し、液体留分を引出し;前記留分を
蒸留して通常沸点範囲が204.4〜399℃(400〜750゜F)、
399〜524℃(750〜975゜F)の中位沸とう炭化水素液体生
成物および通常カットポイント温度が約524℃(975゜F)
以上の真空ボトムス物質を生成し;前記真空ボトムス物
質の少なくとも1部を前記最終段階沸とう床接触反応器
に再循環して収量が増加した前記中位沸とう炭化水素液
体生成物を生成することから成る。
More particularly, the process of the present invention feeds a heavy hydrocarbon liquid feedstock and hydrogen to a first stage catalytic reactor containing a particulate catalyst, the reactor at a temperature of 415-455 ° C (780-850 ° F), 7
Hydrogen partial pressure of 0.3 to 210.9 kg / cm 2 (1000 to 3000 psig) and total space velocity of 0.20 to 2.0 V f / hour / V r (fresh feed capacity vs. time vs. reactor capacity) are maintained and supplied. Partial hydrogen conversion of the feedstock produces effluent; 415-455 ° C (780-850
Final stage boiling bed contact reaction maintained at a temperature of ℃ (F), a hydrogen partial pressure of 70.3 to 210.9 kg / cm 2 (1000 to 3000 psig), and a total space velocity of 0.20 to 2.0 V f / hour / V r The partially hydrogen-converted effluent through all subsequent catalytic reactors, including reactors, and further hydrogen-converting the material to produce hydrocarbon gas and low boiling liquid fractions; said hydrocarbon gas and liquid The fraction is removed from the final stage reactor, the hydrocarbon gas is separated from the liquid fraction and the liquid fraction is withdrawn; the fraction is distilled to obtain a normal boiling range of 204.4-399 ° C (400-750 ° F). ),
Medium boiling hydrocarbon liquid product from 399 to 524 ° C (750 to 975 ° F) and usually with a cut point temperature of about 524 ° C (975 ° F)
Producing the above vacuum bottoms material; Recycling at least a portion of said vacuum bottoms material to said final stage boiling bed catalytic reactor to produce said intermediate boiling hydrocarbon liquid product with increased yield. Consists of.

本発明は石油残留物タール砂からのビチユーメンおよび
生頁岩油の水素転化に有効である。本方法は連続して3
個の接触反応器を使用することができ、第2段階反応器
への重質真空ボトムス留分の再循環を用いて連続配置し
て連結した2個の沸とう床接触反応器に使用することが
好ましい。この方法は接触反応器系のいずれの型も用い
ることができるが、通常特に沸とう床接触型の反応器が
多少の固体粒子および/または金属化合物を含有する液
体供給原料のために好ましい。
The present invention is effective in the hydroconversion of bi-smen and raw shale oil from petroleum residue tar sands. This method is continuous 3
Individual catalytic reactors can be used, using two boiling bed catalytic reactors connected in series with recycle of heavy vacuum bottoms cut to the second stage reactor Is preferred. The process can use any type of catalytic reactor system, but usually a boiling bed catalytic reactor is usually preferred for liquid feedstocks containing some solid particles and / or metal compounds.

重質炭化水素液体留分の少なくとも1部を第2または最
終段階接触反応器に再循環する本発明の利点は、供給原
料の一層高い水素転化を含み、炭化水素蒸留部分生成物
の生産量を増大させることにある。
The advantages of the present invention, in which at least a portion of the heavy hydrocarbon liquid fraction is recycled to the second or final stage catalytic reactor, includes higher hydrogen conversion of the feedstock to increase the hydrocarbon distillate partial product yield. To increase.

(発明の詳細) 本発明の好適例において、石油残留物のような重質炭化
水素液体供給原料を加圧し、加熱し、水素ガスと共に2
段階接触反応器系の第1段階接触反応器に導入する。第
1段階反応器は固定床型接触反応器または沸とう床接触
反応器のいずれかであり、通常主としてバナジウムおよ
びニツケル化合物である約300ppm以上の全金属含量を含
有する供給原料に対して特に好ましい沸とう床型反応器
を用いることができる。第1段階反応器圏の状態を415
〜455℃(780〜850゜F)の温度、70.3〜210.9kg/cm2(10
00〜3000psig)の水素分圧および0.2〜2.0Vf/時/Vr
全空間速度に維持し、供給原料の部分接触水素転化を達
成する。好ましい反応条件は421〜449℃(790〜840゜F)
の温度、84.3〜196.9kg/cm2(1200〜2800psig)の水素
分圧および0.25〜1.8Vf/時/Vrの全空間速度である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION In a preferred embodiment of the present invention, a heavy hydrocarbon liquid feedstock such as petroleum residue is pressurized, heated and co-processed with hydrogen gas.
It is introduced into the first stage catalytic reactor of the staged catalytic reactor system. The first stage reactor is either a fixed bed or a bubbling bed catalytic reactor and is particularly preferred for feedstocks containing total metal content of about 300 ppm or greater, which is usually predominantly vanadium and nickel compounds. A boiling bed reactor can be used. The state of the first stage reactor sphere is 415
~ 455 ℃ (780 ~ 850 ℃) temperature, 70.3 ~ 210.9kg / cm 2 (10
Maintaining the total space velocity of the hydrogen partial pressure and 0.2~2.0V f / hr / V r of 00~3000psig), to achieve a partial contact hydroconversion of the feedstock. Preferred reaction conditions are 421-449 ° C (790-840 ° F)
Temperature, 84.3 to 196.9 kg / cm 2 (1200 to 2800 psig) hydrogen partial pressure and 0.25 to 1.8 V f / hr / V r total space velocity.

第1段階反応器から得られた気体および部分的に転化し
た液体物質を追加の水素と共に第2段階沸とう床接触反
応器に通し、さらに水素転化反応を行う。第2段階反応
器を、供給原料を処理して所望の割合で転化することに
より、第1段階反応器におけると殆ど同じ条件に維持す
ることができる。供給原料が約300ppmを超えるバナジウ
ムおよびニツケルのような全金属を含有する場合、脱金
属化型触媒、すなわち、優先的に硫黄上のニツケルおよ
びバナジウムを除去できる安い触媒物質は、コストが低
いため第1段階沸とう床反応器に用いることが好まし
く、高い活性を有する水素転化または脱硫型触媒は第2
段階沸とう床反応器に用いる。脱金属化型触媒は、当業
者に知られているような鉄またはモリブデンのような少
量の他の金属酸化物を含む天然産ボーキサイトまたは酸
化アルミニウム物質であることができる。水素転化また
は脱硫型触媒はアルミナ、シリカ、およびこれらの組合
せの群から選ばれた担体物質に担持したカドミウム、ク
ロム、コバルト、鉄、モリブデン、ニツケル、スズ、タ
ングステンおよびこれらの混合物から成る群から選ばれ
た活性金属酸化物を含有する。
The gas obtained from the first stage reactor and the partially converted liquid material are passed through a second stage boiling bed catalytic reactor with additional hydrogen to carry out further hydroconversion reactions. The second stage reactor can be maintained at about the same conditions as in the first stage reactor by treating the feedstock and converting it at the desired rate. If the feedstock contains more than about 300 ppm of all metals such as vanadium and nickel, a demetallization type catalyst, i.e., a cheap catalytic material that can preferentially remove nickel and vanadium on sulfur, will cost less. It is preferable to use it in a one-step boiling bed reactor, and a hydroconversion or desulfurization type catalyst having high activity is used in the second stage.
Used in a stepped bed reactor. The demetallized catalyst can be a naturally occurring bauxite or aluminum oxide material with minor amounts of other metal oxides such as iron or molybdenum as known to those skilled in the art. The hydroconversion or desulfurization type catalyst is selected from the group consisting of cadmium, chromium, cobalt, iron, molybdenum, nickel, tin, tungsten and mixtures thereof supported on a support material selected from the group of alumina, silica, and combinations thereof. Activated metal oxide.

第2段階反応器からの流出物質を相分離し、得られた液
体部分を蒸留段階に低圧にて通す。得られた真空ボトム
ス留分を第2段階沸とう床接触反応器に再循環するが、
ここで反応器中の残油濃度は第1段階におけるよりも極
めて低くなるので、供給原料の転化率に対する重質再循
環液の影響は最大となる。
The effluent from the second stage reactor is phase separated and the resulting liquid portion is passed to the distillation stage at low pressure. The resulting vacuum bottoms fraction is recycled to the second stage boiling bed catalytic reactor,
The residual oil concentration in the reactor is now much lower than in the first stage, so that the effect of the heavy recycle liquor on the feed conversion is maximized.

本発明によれば、第1図に示すように、約60%以下の
転化水準で重質炭化水素供給原料の転化による真空ボト
ムス留分を再循環する効果は無いが、約60V%以上の
転化では転化%による真空ボトムス再循環の効果は、第
2図に示すように、再循環留分を多段階接触反応器系の
最終段階反応器に供給する場合に一層有益である。
According to the present invention, as shown in FIG. 1, there is no effect of recirculating the vacuum bottoms fraction due to conversion of the heavy hydrocarbon feedstock at a conversion level of about 60% or less, but conversion of about 60 V% or more. The effect of vacuum bottoms recycle with% conversion is even more beneficial when the recycle fraction is fed to the final stage reactor of a multi-stage catalytic reactor system, as shown in FIG.

真空ボトムス物質を単一段階反応器に再循環して生じる
重質炭化水素供給原料の転化%による効果を第1図に示
すが、単一段階反応器への真空ボトムス再循環を用いた
転化%の結果を、この種の再循環を何ら用いることなく
達成した単一段階転化に対してプロツトした。グラフか
らわかるように、ラインAでは、約60V%以下の転化
率では、転化%による反応器への重質液体再循環の効果
は零であるが、この理由は反応器中で生じる比較的低い
残油濃度変化が反応器条件にて残油の減じた滞留時間を
相殺できないからである。しかし、転化%が増加するに
つれて、例えば苛酷な反応を増すことによつて、反応器
液中の残油留分(通常524℃(975゜F+))の濃度が減
少する。従つて、反応器への真空ボトムス留分の追加に
よつて生じた反応器中の残油留分の濃度変化は、低転化
率の状態に対して存在するものよりも大きい。単流型操
件よりも低い残油滞留時間であるとしても、この再循環
配列は供給原料の転化%を増加することになる。この結
果を第1図のラインBを引いたデータによつて示す。
The effect of% conversion of heavy hydrocarbon feedstock produced by recirculating vacuum bottoms material to a single stage reactor is shown in Figure 1, where% conversion using vacuum bottoms recycle to single stage reactor is shown. The results were plotted against a single stage conversion achieved without any such recycling. As can be seen from the graph, in line A, at conversions below about 60 V%, the effect of heavy liquid recycle to the reactor by% conversion is zero because the reason is relatively low occurring in the reactor. This is because the residual oil concentration change cannot offset the reduced residence time of the residual oil under the reactor conditions. However, as the% conversion increases, the concentration of the residual oil fraction (typically 524 ° C + (975 ° F + )) in the reactor liquor decreases, for example by increasing the severity of the reaction. Therefore, the change in the concentration of the residual oil fraction in the reactor caused by the addition of the vacuum bottoms fraction to the reactor is greater than that present for low conversion conditions. Even at lower residual oil residence times than single flow operation, this recycle arrangement will increase the% conversion of the feedstock. This result is shown by the data obtained by drawing the line B in FIG.

2段階接触反応器操作では、第1段階反応器の転化率は
通常約60V%以下である。従つて、第1段階反応器へ
の重質液体の再循環は、第2図ラインBによつて示した
ように、転化率約60%以上のみの残油転化率を改良す
るのに効果的である。しかし、上述のように、転化率は
第2図ラインCに示したように、第1段階反応器の代り
に第2段階への重質液体または残油留分を再循環するこ
とによつてさらに改良することができることを見出し
た。第1段階と第2段階の両方において、第1段階反応
器への残油再循環が一層高い残油濃度を生じるとして
も、この転化率の増加が起るが、残油を第2段階反応器
へ再循環する場合、第1の反応器はその中の一層高い残
油濃度から利益を得る。全体の転化率はそれでも、第1
段階への再循環と比較する場合にのみ、第2段階への残
油留分の再循環と共に一層高くなるが、この理由は減少
した濃度に対する補償よりも多い残油滞留時間での増加
が利益を得るからである。従つて、残油留分を第2段階
または最終段階反応器へ再循環する場合、第1段階反応
器へ再循環する場合よりも、正味の結果は高い水準の転
化率を与える。
In the two-stage catalytic reactor operation, the conversion of the first-stage reactor is usually about 60 V% or less. Therefore, recirculation of the heavy liquid to the first stage reactor is effective in improving the residual oil conversion rate of only about 60% or more as shown by the line B in FIG. Is. However, as mentioned above, the conversion is achieved by recirculating the heavy liquid or resid fraction to the second stage instead of the first stage reactor, as shown in Figure 2 line C. We have found that it can be further improved. In both the first stage and the second stage, even if the residual oil recirculation to the first stage reactor results in a higher residual oil concentration, this increase in conversion occurs but the residual oil is converted to the second stage reaction. When recycled to the reactor, the first reactor benefits from the higher residual oil concentration therein. The overall conversion rate is still 1st
Only when compared to the recycle to the stage is it higher with the recycle of the residual fraction to the second stage, because the increase in the residual oil residence time is more than the compensation for the reduced concentration. Because you get Thus, when the bottoms fraction is recycled to the second or final stage reactor, the net result is a higher level of conversion than when it is recycled to the first stage reactor.

この再循環関係に対する説明として、供給原料の重質液
体留分の水素転化%は主として3種の因子によつて影響
される。すなわち、反応器温度、反応器中の重質液体ま
たは残油留分の濃度、および反応器中の残油滞留時間で
ある。これらの因子のいずれかの水準の増加は、率を変
えるように残油の転化率を増加するであろう。未転化の
重質液体の濃縮した部分を接触反応器に再循環する場
合、反応器中のこの残油物質の濃度を増加する。しか
し、残油に対する滞留時間は実際には減少し、滞留時間
を全反応器液体供給時間における残油の容積測定留分と
して定義する場合、反応器容量は反応器への全液体容積
測定供給量によつて割られる。この残油滞留時間の減少
は同じ反応器容量を通して単位時間当り一層多い残油物
質を供給することになる。
As an explanation for this recycle relationship, the% hydroconversion of the feed heavy liquid fraction is affected primarily by three factors. That is, the reactor temperature, the concentration of the heavy liquid or the residual oil fraction in the reactor, and the residual oil residence time in the reactor. Increasing the level of any of these factors will increase the conversion of the resid as the rate changes. When the concentrated portion of the unconverted heavy liquid is recycled to the catalytic reactor, it increases the concentration of this resid material in the reactor. However, the residence time for residual oil is actually reduced, and if the residence time is defined as the volumetric cut of the residual oil over the total reactor liquid feed time, the reactor volume is the total liquid volumetric feed to the reactor. Is broken by. This reduction in bottoms residence time results in more bottoms feed per unit time through the same reactor volume.

残油滞留時間でのこれらの変化を示すため、2段階接触
反応器水素転化操作に対する3種の流れの配置を第3図
に示し、3種類の型の操作を示す。各配置において、一
貫した基礎を用いる。すなわち、2つの反応器は同一の
温度と同一の容量を有し、反応器系への新しい供給速度
は各々に対し同一である。2つの再循環配置のBとCに
ついて、残油滞留時間は共に、単流型操作の配置Aにつ
いてよりも低い。
To show these changes in the residual oil residence time, the arrangement of the three streams for the two-stage catalytic reactor hydroconversion operation is shown in Figure 3 and the three types of operation are shown. Use a consistent basis for each placement. That is, the two reactors have the same temperature and the same capacity, and the new feed rate to the reactor system is the same for each. For the two recirculation arrangements B and C, the residual oil residence times are both lower than for arrangement A in the single flow operation.

本発明の好ましい具体例を第4図に示す。第4図に示す
ように、重質石油供給原料、例えばクウエート真空残油
またはサフアニヤ真空ボトムスを10にて供給し、ポン
プ12によつて加圧し、予熱器14に通し、少なくとも
約260℃(500゜F)まで供給原料を加熱するが、予熱器中
で供給流コーキングが起る程十分に高温までは加熱しな
い。加熱した供給流15を第1段階逆流沸とう床接触反
応器20に供給する。加熱した水素を16にて供給し、
反応器20に導く。反応器20は入口流れ分配器と触媒
支持グリツド21を含むので、供給液体と気体は均一に
上方に反応器20を通過し、少なくとも約10%通常は
約50%以下によつて固定した高さの上に触媒床を広
げ、液体中にランダム運動で触媒を置く。この反応器は
米国特許第Re.25,770号に記載されたものが代表であ
り、そこでは液相反応は触媒床を膨張させるような反応
気体および粒状触媒の存在で生じる。
A preferred embodiment of the present invention is shown in FIG. As shown in FIG. 4, a heavy petroleum feedstock, such as Kuwait vacuum bottoms or saffanier vacuum bottoms, is fed at 10, pressurized by a pump 12 and passed through a preheater 14 at least about 260 ° C. (500 Heat the feed up to ° F) but not to a temperature high enough to cause feedstream coking in the preheater. The heated feed stream 15 is fed to the first stage counter-current boiling bed catalytic reactor 20. Supply heated hydrogen at 16.
Lead to reactor 20. Reactor 20 includes an inlet flow distributor and a catalyst-supporting grid 21 so that feed liquid and gas pass uniformly upwardly through reactor 20 and have a fixed height of at least about 10% and usually less than about 50%. Spread the catalyst bed over and place the catalyst in a liquid in random motion. This reactor is typically that described in U.S. Pat. No. Re. 25,770, in which the liquid phase reaction occurs in the presence of a reaction gas and a particulate catalyst which causes the catalyst bed to expand.

床22の触媒粒子は通常調整した上方液体および気体流
条件下に均一な床膨張に対して比較的狭い径範囲を有す
る。有用な触媒粒径範囲は6〜100メツシユ(U.S.シ
ーブシリーズ)であるが、触媒は直径約0.0254〜0.254c
m(0.010〜0.100インチ)の押出物を含む径6〜50メ
ツシユの粒子が好ましい。反応器では、触媒粒子の密
度、液体上方流量、および逆流する液体と水素ガスの上
昇は触媒床の膨張と操作において重要な因子である。触
媒粒径と密度と逆流する液体と気体の速度を調整するこ
とによつて、また反応器操作条件での液体粒度を考慮す
ることによつて、触媒床22は所望の程度まで膨張し、
22aで示したように液体の上方水準または界面を与え
る。
The catalyst particles in bed 22 typically have a relatively narrow diameter range for uniform bed expansion under controlled upper liquid and gas flow conditions. A useful catalyst particle size range is 6-100 mesh (US sieve series), but the catalyst has a diameter of about 0.0254-0.254c.
Particles with a diameter of 6 to 50 mesh containing extrudates of m (0.010 to 0.100 inches) are preferred. In the reactor, catalyst particle density, liquid upflow, and countercurrent liquid and hydrogen gas rise are important factors in catalyst bed expansion and operation. By adjusting the catalyst particle size and density and the countercurrent liquid and gas velocities, and by taking into account the liquid particle size at the reactor operating conditions, the catalyst bed 22 expands to the desired degree,
It provides an upper level or interface of liquid as indicated at 22a.

床22の水素転化反応は有効触媒の使用によつて大いに
促進される。使用した触媒はアルミナ、シリカ、および
その組合せの担体物質上に担持させる活性化した金属酸
化物を含有する代表的な水素化触媒である。新しい触媒
を定期的に触媒45.4〜908g(0.10〜2.01b)/石油供給
原料159(1バレル)の割合で適当な入口連結装置2
5を通つて反応器20に直接添加し、使用した触媒を適
当な取出装置26を通つて取り出し、反応器における所
望の触媒残留量と活性を維持する。約300ppm以上の全バ
ナジウムとニツケルを含有する炭化水素供給原料に対し
て、脱金属化型触媒を第1段階反応器で使用する必要が
ある。
The hydroconversion reaction of bed 22 is greatly facilitated by the use of active catalyst. The catalyst used is a typical hydrogenation catalyst containing an activated metal oxide supported on a support material of alumina, silica, and combinations thereof. Appropriate inlet connection device 2 with fresh catalyst periodically at a ratio of 45.4 to 908 g (0.10 to 2.01b) of catalyst / 159 petroleum feedstock (1 barrel)
Add directly to reactor 20 through 5 and withdraw spent catalyst through a suitable stripper 26 to maintain the desired catalyst residue and activity in the reactor. For hydrocarbon feedstocks containing greater than about 300 ppm total vanadium and nickel, it is necessary to use a demetallization type catalyst in the first stage reactor.

固体界面22aの上方から流れ分配器21の下方まで反
応器液体を再循環することは、触媒を液体中の所望の膨
張したランダム運動に維持し有効な反応を容易にするた
め十分な逆流液体を確立するために通常必要である。こ
のような液体再循環は中央下降導管18の使用によつて
完成することが好ましく、管18は流れ分配器21の下
方に設けた再循環ポンプ19まで延びており、触媒床2
2を通つて液体の正の制御された逆流を確保する。内側
導管18を通つて反応器液体を再循環することは若干の
機械的利点を有し、水素化反応器に必要な外部の高圧連
結管の数を減らす傾向があるが、触媒床を通る上方への
液体再循環は再循環導管と反応器外部に設けたポンプに
よつて確立することができる。沸とう床反応器系では、
上記スペース23は液体水準23aより上に存在する。
Recirculating the reactor liquid from above the solid interface 22a to below the flow distributor 21 maintains sufficient backflow liquid to maintain the catalyst in the desired expanded random motion in the liquid and facilitate effective reaction. Usually needed to establish. Such liquid recirculation is preferably accomplished by the use of a central downcomer conduit 18, the tube 18 extending to a recirculation pump 19 located below the flow distributor 21 for the catalyst bed 2
Ensure a positive and controlled backflow of liquid through 2. Recirculating the reactor liquid through the inner conduit 18 has some mechanical advantages and tends to reduce the number of external high pressure connecting tubes required for the hydrogenation reactor, but at the expense of the upper flow through the catalyst bed. Liquid recirculation to can be established by a recirculation conduit and a pump external to the reactor. In a boiling bed reactor system,
The space 23 is above the liquid level 23a.

所望の水素転化を達成するための良好な接触と均一(恒
温)温度を中に確保するための沸とう触媒床反応器系の
操作の可能性は、逆流する液体と気体の浮上効果から得
られる液体環境での触媒粒子のランダム運動に依存する
だけでなく、適正な反応条件も必要である。不適正な反
応条件を用いると不十分な水素転化を達成し、これは不
均一な液体流の分配となり、通常触媒上で過剰なコーク
ス堆積物となる。
The possibility of operating a boiling catalyst bed reactor system to ensure good contact and uniform (isothermal) temperature therein to achieve the desired hydroconversion results from the levitation effect of countercurrent liquids and gases. In addition to relying on the random motion of catalyst particles in a liquid environment, proper reaction conditions are also needed. Inadequate reaction conditions are used to achieve inadequate hydroconversion, which results in inhomogeneous liquid stream distribution and usually excessive coke deposits on the catalyst.

本発明を用いる石油供給原料の水素転化に対して、反応
器20に必要な操作条件は415〜455℃(780〜850゜F)の
温度範囲、70.3〜210.9kg/cm2(1000〜3000psig)の水
素分圧、および0.2〜2.0Vf/時/Vr(新しい供給容量対
時間対反応器容量)の全空間速度の範囲内にある。好ま
しい反応器条件は421〜449℃(790〜840゜F)の温度、8
4.36〜196.84kg/cm2(1200〜2800psig)の水素分圧、お
よび0.25〜1.8Vf/時/Vrの全空間速度である。達成し
た供給原料水素転化率は単流型操作では少なくとも約6
0V%である。
For hydroconversion of petroleum feedstocks using the present invention, the operating conditions required for reactor 20 are 415-455 ° C (780-850 ° F) temperature range, 70.3-210.9 kg / cm 2 (1000-3000 psig). there the hydrogen partial pressure, and 0.2~2.0V f / hr / V r (fresh feed capacity vs. time vs. reactor volume) in the range of the total space velocity. Preferred reactor conditions are 421-449 ° C (790-840 ° F) temperature, 8
Hydrogen partial pressure of 4.36 to 196.84 kg / cm 2 (1200 to 2800 psig) and total space velocity of 0.25 to 1.8 V f / hr / V r . Achieved feed hydrogen conversions of at least about 6 in single flow operation.
It is 0V%.

第1段階反応器20から、気体と液体の留分混合物を含
有するオーバーヘツド流を27にて引き出し、粒状触媒
の沸とう床32を含む第2段階反応器30の下端に通
す。この触媒32は通常反応器20に使用したものと同
じ粒径であるが、若干大きくてもよく、好ましくは有効
直径0.076〜0.1778cm(0.030〜0.070インチ)の粒径を
有する。この第2段階沸とう床反応器30の操作は反応
器20のそれに全く類似しており、反応器液体は下降導
管34およびポンプ35を通り次いで流れ分配器31を
通つて上方に再循環し、触媒床32の均一な調整された
膨張および沸とうを確保する。反応器30に使用した適
当な反応条件は温度415〜455℃(780〜850゜F)、水素分
圧70.3〜210.9kg/cm2(1000〜3000psig)、および全空
間速度0.2〜2.0Vf/時/Vrである。好ましい反応条件は
温度421〜449℃(790〜840゜F)、水素分圧84.36〜196.8
4kg/cm2(1200〜2800psig)、および全空間速度0.25〜
1.8Vf/時/Vrである。新しい触媒を添加し、必要に応
じて反応器30から引き出した触媒を使用して反応器2
0に対すると同時に所望の触媒活性を維持する。
From the first stage reactor 20, an overhead stream containing a gas and liquid distillate mixture is withdrawn at 27 and is passed to the lower end of a second stage reactor 30 containing a boiling bed 32 of particulate catalyst. The catalyst 32 is usually the same particle size as that used in the reactor 20, but may be slightly larger and preferably has an effective diameter of 0.076 to 0.1778 cm (0.030 to 0.070 inch). The operation of this second stage ebullated bed reactor 30 is quite similar to that of the reactor 20, with the reactor liquid recirculating upward through the downcomer conduit 34 and pump 35 and then through the flow distributor 31. Ensure uniform, controlled expansion and boiling of the catalyst bed 32. Suitable reaction conditions used in the reactor 30 are temperature 415 to 455 ° C (780 to 850 ° F), hydrogen partial pressure 70.3 to 210.9 kg / cm 2 (1000 to 3000 psig), and total space velocity 0.2 to 2.0 Vf / Hour / V r . Preferred reaction conditions are a temperature of 421 to 449 ° C (790 to 840 ° F) and a hydrogen partial pressure of 84.36 to 196.8.
4kg / cm 2 (1200-2800psig), and total space velocity 0.25-
It is a 1.8V f / hr / V r. A new catalyst is added, and the catalyst drawn from the reactor 30 is used as necessary to make the reactor 2
Maintain the desired catalytic activity at the same time as zero.

反応器30から、気体と低沸点炭化水素液体留分を含有
する流出流39を引き出し、高圧相分離器40に通す。
得られた気体留分41は主として気体精製段階42に回
収する水素を含有する。主にH2,CO2,H2S,軽質炭化水
素ガスおよび水を含有するベントガスを43にて除去す
る。44にて回収した水素は通常導管45を通つてコン
プレツサ44aによつて再循環され、必要に応じてヒー
タ46にて再加熱され、次いで必要に応じて45aにて
メーキヤツプ水素と共に反応器20の底部に導かれる。
また、水素流45の一部を必要に応じてヒータ47にて
再加熱し、流出流27と共に反応器30に導く。
An effluent stream 39 containing gas and low boiling hydrocarbon liquid fraction is withdrawn from the reactor 30 and passed through a high pressure phase separator 40.
The resulting gas fraction 41 contains mainly hydrogen recovered in the gas purification stage 42. Vent gas containing mainly H 2 , CO 2 , H 2 S, light hydrocarbon gas and water is removed at 43. The hydrogen recovered at 44 is normally recycled through the conduit 45 by the compressor 44a, reheated at the heater 46 if necessary, and then at 45a with the make-up hydrogen at the bottom of the reactor 20 at 45a. Be led to.
In addition, a part of the hydrogen flow 45 is reheated by the heater 47 as needed, and is introduced into the reactor 30 together with the outflow flow 27.

分離器40から、残りの液体留分48を約14.06kg/cm2
(200psig)以下の圧力まで49にて減圧し、分別段階
50に通し、ここから低圧炭化水素蒸気流51を引き出
す。この蒸気流を52にて相分離し、低圧生成物気体5
3と、分別器50に還流液体を与える液体流54と、ナ
フサ生成物流55を与える。中央沸点範囲の蒸留液体生
成物流を56にて引き出し、重質燃料油液体流を58に
て引き出す。
The remaining liquid fraction 48 from the separator 40 is about 14.06 kg / cm 2
The pressure is reduced to 49 (200 psig) or less and passed through a fractionation stage 50 from which a low pressure hydrocarbon vapor stream 51 is withdrawn. This vapor stream is phase separated at 52 and the low pressure product gas 5
3, a liquid stream 54 that provides reflux liquid to the fractionator 50, and a naphtha product stream 55. The middle boiling range distilled liquid product stream is withdrawn at 56 and the heavy fuel oil liquid stream is withdrawn at 58.

分別器50から、通常343〜524℃(650〜975゜F)の沸点
温度範囲を有する重質ボトムス油流58を必要に応じて
ヒータ59にて再加熱し、真空蒸留段階60に通す。真
空気体油生成物流を62にて引き出し、真空ボトムス流
を64にて引き出す。約426.7℃(800゜F)以上、好まし
くは約454.4℃(850゜F)以上の公称沸点またはカツトポ
イントを有する真空ボトムス物質の一部65を66にて
加圧し、必要に応じてヒータ67にて再加熱し、反応器
30に再循環してさらに中で水素転化反応を行い、低沸
点炭化水素物質に対し供給原料75〜95V%の転化率
を達成するようにする。このプロセスから望まれる生成
物および転化%によれば、64にて真空ボトムス物質の
少なくとも約50V%および好ましくは全部を65にて
反応器30に再循環する。新しい供給原料に対する再循
環524℃(975゜F+)物質の容量比は、約0.2〜1.5の範
囲内でなければならない。重質真空ピツチ物質を68に
て引き出し、さらに処理するかまたは所望により使用す
る。
From the fractionator 50, a heavy bottoms oil stream 58, which typically has a boiling temperature range of 343 to 524 ° C. (650 to 975 ° F.), is reheated with a heater 59 as needed and passed through a vacuum distillation stage 60. The vacuum gas oil product stream is drawn at 62 and the vacuum bottoms stream is drawn at 64. A portion 65 of the vacuum bottoms material having a nominal boiling point or cut point of about 426.7 ° C. (800 ° F.) or higher, preferably about 454.4 ° C. (850 ° F.) or higher is pressurized at 66 and, if necessary, to the heater 67. And reheat to reactor 30 for further hydrogen conversion reactions to achieve a conversion of 75-95 V% feed to low boiling hydrocarbon materials. Depending on the product and% conversion desired from this process, at least about 50 V% and preferably all of the vacuum bottoms material is recycled at 64 to reactor 30. The volume ratio of recycled 524 ° C + (975 ° F + ) material to fresh feed should be in the range of about 0.2 to 1.5. Heavy vacuum pitch material is withdrawn at 68 for further processing or optional use.

以下、本発明を実施例に基づき説明する。Hereinafter, the present invention will be described based on examples.

実施例1 本発明の重質液体再循環配置によつて与えられた真空ボ
トムス全接触2段階転化率と収率に対する利益を以下の
第1表にまとめる。この実施例では426.7℃(800゜F)以
上で沸とうする真空ボトムス留分をケース1に対しては
2反応器系の第1段階反応器に再循環し、ケース2に対
しては第2段階反応器に再循環する。
Example 1 The benefits to vacuum bottoms full contact two stage conversion and yield provided by the heavy liquid recycle arrangement of the present invention are summarized in Table 1 below. In this example, the vacuum bottoms fraction boiling above 426.7 ° C. (800 ° F.) is recycled to the first stage reactor of the two reactor system for Case 1 and the second for Case 2. Recycle to stage reactor.

第1表の結果から判るように、同じ操作条件では第2段
階反応器へ真空ボトムス留分を再循環することによつて
得られる供給原料の転化率は、第1段階反応器への再循
環に対するよりも約6%高い。比較できる改善は蒸留物
収率に対して示されるが、C4〜524℃(975゜F)物質の全
収率もまた、本発明を用いる場合約5.9V%大きい。
As can be seen from the results in Table 1, under the same operating conditions, the feed conversion obtained by recirculating the vacuum bottoms fraction to the second stage reactor is the same as the recycle to the first stage reactor. About 6% higher than. A comparable improvement is shown for distillate yield, but the overall yield of C 4 -524 ° C. (975 ° F.) material is also about 5.9 V% greater using the present invention.

(実施例2) 本発明の重質液体再循環配置は有利に、3段階接触反応
器まで広げることができ、各段階での同じ反応条件で操
作される3段階接触反応プロセスを用いる実施例1に対
すると同じ重質石油供給原料を用いて操作することがで
きる。真空ボトムス再循環物質を3段階反応器系の第1
段階反応器、第2段階反応器、または第3段階反応器の
いずれかに添加する。各段階反応器への真空ボトムス留
分の再循環を用いることによつて達成される比較転化率
の結果を以下の第2表に示す。
Example 2 The heavy liquid recycle arrangement of the present invention can advantageously be extended to a three-stage catalytic reactor, using a three-stage catalytic reaction process operating at the same reaction conditions at each stage. Can be operated with the same heavy petroleum feedstock as. Vacuum Bottoms Recycled material is the first of the three-stage reactor system
Add to either stage reactor, second stage reactor, or third stage reactor. The results of comparative conversions achieved by using the recycle of vacuum bottoms cut to each stage reactor are shown in Table 2 below.

他の操作条件は全部、3種のケース全部に対して同じで
ある。
All other operating conditions are the same for all three cases.

上記の結果から、供給原料中、524℃(975゜F+)物質
の非常に高い転化%を達成していることがわかり、ま
た、従来の単一段階反応器または第2段階接触反応器へ
の再循環よりもむしろ、第3段階反応器への真空ボトム
ス留分の再循環を用いる本発明によつて204.4〜534℃
(400〜975゜F)沸点範囲の生成物の収率を高めることが
わかる。
From the above results, it can be seen that a very high conversion rate of 524 ° C + (975 ° F + ) substance in the feedstock has been achieved, and the conventional single-stage reactor or second-stage catalytic reactor According to the present invention using the recycle of vacuum bottoms cut to the third stage reactor rather than the recycle to 204.4-534 ° C.
It can be seen that it increases the yield of products in the boiling range (400-975 ° F).

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図および第2図は、真空ボトムス留分を第1または
最終段階接触反応器に再循環する比較結果を、単流操作
から得られる結果に対する供給原料の水素転化%で示す
グラフである。 第3図は3種の接触水素転化処理装置の概略図であり、
残油留分に対する反応器滞留時間が、類似した単流2段
階操作、第1段階反応器への重質液体再循環、および第
2段階反応器への重質液体再循環でどれだけ影響を受け
るかを示す。 第4図は本発明による最終段階反応器への真空ボトムス
留分の再循環を用いる重質炭化水素液体供給原料のため
の2段階接触水素転化方法の概略図である。 第1図において○は4770(30バレル)/日 □は397.5(2.5バレル)/日 △は159(1バレス)/日 残油供給物=7 API,硫黄5.2W% 第2図においてラインA=単流型操作 ラインB=単一段階反応器への真空ボトムス再循環 ラインC=2段階系の第2反応器への真空ボトムス再循
環。 第3図において全反応器温度は440.5℃(825゜F) 全反応器容量は2.83m3(100ft3) 全流量は2.83×10-2m3(1ft3)/時 第3図Aは2段階,単流操作 第3図Bは2段階,第1段階反応器への重質液体再循
環。 第3図Cは2段階,第2段階反応器への重質液体再循環 1……第1反応器、2……第2反応器 3……分離,分留,真空蒸留装置 12……ポンプ、14……予熱器 18,34……中央下降導管 19,35……再循環ポンプ 20……第1段階逆流沸とう床接触反応器 30……第2段階沸とう床反応器 21,31……流れ分配器 22,32……触媒床 25……入口連結装置 26……取出装置 40……高圧相分離器、42……気体精製段階 44a……コンプレツサ、46,47,59,67……
ヒータ 50……分別器、60……真空蒸留段階
 1 and 2 show the vacuum bottoms fraction as a first or
The comparison result, which is recirculated to the final stage catalytic reactor, is operated as a single flow.
% Hydrogen conversion of feedstock to results obtained from
It is a graph. FIG. 3 is a schematic view of three catalytic hydroconversion devices,
Single-flow two-stage reactor with similar residence time for residual oil fraction
Floor operation, heavy liquid recirculation to the first stage reactor, and
How affected is the heavy liquid recirculation to the two-stage reactor
Indicates whether or not FIG. 4 is a vacuum bottoms for the final stage reactor according to the present invention.
For heavy hydrocarbon liquid feedstocks with fraction recycle
FIG. 3 is a schematic view of the two-step catalytic hydroconversion method of FIG. In Fig. 1, ○ is 4770 (30 barrels) / day □ is 397.5 (2.5 barrels) / day △ is 159 (1 barres) / day Residual oil supply = 7 API, sulfur 5.2W%In Figure 2, line A = single flow operation line B = vacuum bottoms recycle to single stage reactor line C = vacuum bottoms recycle to second reactor in a two stage system
ring. In Figure 3, the total reactor temperature is 440.5 ° C (825 ° F) and the total reactor capacity is 2.83m.3(100ft3) Total flow rate is 2.83 × 10-2m3(1ft3) / Hour Fig. 3A shows two steps, single flow operationFigure 3B shows heavy liquid recycle to the two-stage, first-stage reactor.
ring.FIG. 3C shows heavy liquid recycle to the two stage, second stage reactor.1 ... 1st reactor, 2 ... 2nd reactor 3 ... Separation, fractional distillation, vacuum distillation apparatus 12 ... Pump, 14 ... Preheater 18,34 ... Central descending conduit 19, 35 ... Re Circulation pump 20 …… First stage backflow boiling bed contact reactor 30 …… Second stage boiling bed reactor 21,31 …… Flow distributor 22,32 …… Catalyst bed 25 …… Inlet connection device 26 …… Extractor 40 ... High-pressure phase separator, 42 ... Gas purification stage 44a ... Compressor, 46, 47, 59, 67 ...
Heater 50 …… Separator, 60 …… Vacuum distillation stage

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−32694(JP,A) 特開 昭57−209993(JP,A) 特開 昭53−77204(JP,A) 特開 昭47−2230(JP,A) 特公 昭52−45321(JP,B1) 特公 昭49−34165(JP,B1) 特公 昭45−12009(JP,B1)Continuation of the front page (56) References JP-A-58-32694 (JP, A) JP-A-57-209993 (JP, A) JP-A-53-77204 (JP, A) JP-A-47-2230 (JP , A) JP-B 52-45321 (JP, B1) JP-B 49-34165 (JP, B1) JP-B 45-12009 (JP, B1)

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(a)粒状触媒を含有する第1段階接触反
応器に水素と共に524℃(975゜F)以上で沸とうす
る少なくとも25V%の物質を含有する炭化水素供給原
料を供給し、前記反応器を415〜455℃(780〜
850゜F)の温度、70.3〜210.9kg/cm(100
0〜3000psig)の水素分圧、および0.20〜2.0V
/時/Vの全空間速度に維持し、前記供給原料を部分
的に水素転化し流出物質を生成し; (b)415〜455℃(780〜850゜F)の温度、
70.3〜210.9kg/cm(1000〜3000psig)
の水素分圧、および0.20〜2.0V/時/Vの全空間
速度にて維持された最終段階沸とう床接触反応器を含む
全部の後続段階接触反応器に前記部分的に水素転化した
流出物質を直接通し、さらにこの物質を水素転化して炭
化水素気体と低沸点液体留分を生成し; (c)前記炭化水素気体と液体留分を前記最終段階反応
器から除去し、前記炭化水素気体を前記液体留分から分
離し、液体留分を引出し; (d)前記液体留分を蒸留して204.4〜426.7℃(400
〜800゜F)の通常沸点範囲を有する中位沸点炭化水素
液体生成物および約426.7℃(800゜F)以上の公称沸
点を有する真空ボトムス物質を生成し;および (e)前記真空ボトムス物質の少なくとも1部を前記最
終段階沸とう床接触反応器に直接再循環して、低沸点物
質に対し524℃(975゜F)留分の少なくとも約
75V%の転化率を達成し、収量が増加した前記中位沸
点炭化水素液体生成物を生成する、 各工程から成る転化率を高め低沸点炭化水素液体および
気体の生産量を増加せしめる重質炭化水素液体供給原料
の高転化用多段階接触方法。
1. A first stage catalytic reactor containing (a) a granular catalyst is fed with a hydrocarbon feedstock containing at least 25 V% of a substance boiling above 524 ° C. (975 ° F.) with hydrogen. The reactor is heated to 415-455 ° C (780-
850 ° F), 70.3-210.9kg / cm 2 (100
Hydrogen partial pressure of 0-3000 psig) and 0.20-2.0 V f
/ Maintaining the total space velocity hr / V r, the feed partially generates hydroconversion flowing material; (b) 415~455 temperature ° C. (seven hundred and eighty to eight hundred and fifty degrees F),
70.3-210.9kg / cm 2 (1000-3000psig)
Hydrogen partial pressure, and was the partially hydrogenated converted to 0.20~2.0V f / hr / in V r of all including the last stage boiling-bed catalytic reactor maintained at a total space velocity subsequent stage catalytic reactor Passing the effluent directly, and further hydrogen-converting this material to produce a hydrocarbon gas and a low boiling liquid fraction; (c) removing said hydrocarbon gas and liquid fraction from said final stage reactor, said carbonization Hydrogen gas is separated from the liquid fraction and the liquid fraction is withdrawn; (d) The liquid fraction is distilled to obtain a temperature of 204.4 to 426.7 ° C (400
To a medium boiling point hydrocarbon liquid product having a normal boiling range of ~ 800 ° F) and a vacuum bottoms material having a nominal boiling point of about 426.7 ° C (800 ° F) or higher; and (e) said vacuum bottoms material At least one part was recycled directly to the final stage boiling bed catalytic reactor to achieve a conversion of at least about 75 V% of the 524 ° C. + (975 ° F + ) cut to low boiling materials, yielding Multi-step contact for high conversion of heavy hydrocarbon liquid feedstock to increase the conversion rate and increase the production of low-boiling hydrocarbon liquids and gases to produce increased said medium boiling hydrocarbon liquid product Method.
【請求項2】前記第1段階反応器が粒状触媒の固定床を
含む特許請求の範囲第1項記載の方法。
2. The method of claim 1 wherein said first stage reactor comprises a fixed bed of particulate catalyst.
【請求項3】前記第1段階反応器は粒状水素化触媒の沸
とう床を含む特許請求の範囲第1項記載の方法。
3. The method of claim 1 wherein said first stage reactor comprises a boiled bed of particulate hydrogenation catalyst.
【請求項4】前記第1段階反応条件が421〜449℃
(790〜840゜F)の温度、84.3〜196.9kg/cm
(1200〜2800psig)の水素分圧、および0.25
〜1.8V/時/Vの全空間速度である特許請求の範
囲第1項記載の方法。
4. The first stage reaction condition is 421 to 449 ° C.
Temperature (790-840 ° F), 84.3-196.9kg / cm
2 (1200-2800 psig) hydrogen partial pressure, and 0.25
The method of claim 1, wherein the total space velocity is ˜1.8 V f / hour / V r .
【請求項5】前記最終段階反応条件は421〜449℃
(790〜840゜F)の温度、84.3〜196.9kg/cm
(1200〜2800psig)の水素分圧、および0.25
〜1.8V/時/Vの全空間速度である特許請求の範
囲第1項記載の方法。
5. The final stage reaction conditions are 421 to 449 ° C.
Temperature (790-840 ° F), 84.3-196.9kg / cm
2 (1200-2800 psig) hydrogen partial pressure, and 0.25
The method of claim 1, wherein the total space velocity is ˜1.8 V f / hour / V r .
【請求項6】前記再循環真空ボトムス物質が約454℃
(850゜F)以上の公称沸点を有する特許請求の範囲第
1項記載の方法。
6. The recirculated vacuum bottoms material is about 454 ° C.
A method according to claim 1 having a nominal boiling point of (850 ° F) or higher.
【請求項7】前記最終段階への真空ボトムス再循環対前
記第1段階への新しい供給原料の容量比が約0.2〜1.5で
ある特許請求の範囲第1項記載の方法。
7. The method of claim 1 wherein the volume ratio of vacuum bottoms recycle to the final stage to fresh feed to the first stage is about 0.2 to 1.5.
【請求項8】触媒が、アルミナ、シリカおよびこれらの
組合せの群から選ばれた担体物質に担持したカドミウ
ム、クロム、コバルト、鉄、モリブデン、ニッケル、ス
ズ、タングステンおよびこれらの混合物から選ばれた活
性金属酸化物を含有する特許請求の範囲第1項記載の方
法。
8. An activity wherein the catalyst is selected from cadmium, chromium, cobalt, iron, molybdenum, nickel, tin, tungsten and mixtures thereof supported on a support material selected from the group of alumina, silica and combinations thereof. The method according to claim 1, which contains a metal oxide.
【請求項9】前記第1および前記最終段階接触反応器中
の触媒がアルミナ支持体上のコバルト−モリブデンであ
る特許請求の範囲第1項記載の方法。
9. The method of claim 1 wherein the catalyst in said first and said final stage catalytic reactor is cobalt-molybdenum on an alumina support.
【請求項10】前記第1および前記最終段階接触反応器
中の触媒がアルミナ支持体上のニッケル−モリブデンで
ある特許請求の範囲第1項記載の方法。
10. A method according to claim 1 wherein the catalyst in said first and said final stage catalytic reactor is nickel-molybdenum on an alumina support.
【請求項11】供給原料が石油残油である特許請求の範
囲第1項記載の方法。
11. A method according to claim 1 wherein the feedstock is petroleum residual oil.
【請求項12】供給原料がタール砂から誘導したビチュ
ーメンである特許請求の範囲第1項記載の方法。
12. A method according to claim 1 wherein the feedstock is bitumen derived from tar sands.
【請求項13】供給原料が生頁岩油である特許請求の範
囲第1項記載の方法。
13. The method of claim 1 wherein the feedstock is raw shale oil.
【請求項14】反応系が2個の反応器を含む特許請求の
範囲第1項記載の方法。
14. The method according to claim 1, wherein the reaction system comprises two reactors.
【請求項15】前記供給原料が300ppmを超える全
金属を含み、実質的に粒状酸化アルミナを含有する脱金
属化型触媒を前記第1段階反応器に使用する特許請求の
範囲第3項記載の方法。
15. The method of claim 3 wherein said feedstock comprises a demetallized catalyst containing greater than 300 ppm total metal and containing substantially particulate alumina oxide in said first stage reactor. Method.
【請求項16】(a)粒状触媒の沸とう床を含む第1段
階接触反応器に水素と共に524℃(975゜F)以上で
沸とうする少なくとも25V%の物質を含有する炭化水
素供給原料を供給し、前記反応器を421〜449℃
(790〜840゜F)の温度、および0.25〜1.8V
時/Vの全空間速度に維持し、前記供給原料を部分的
に水素転化し流出物質を生成し; (b)415〜455℃(780〜850゜F)の温度、
70.3〜210.9kg/cm(1000〜3000psig)
の水素分圧、および0.20〜2.0V/時/Vの全空間
速度にて維持された第2段階沸とう床接触反応器に前記
部分的に水素転化した流出物質を直接通し、さらにこの
物質を水素転化して炭化水素気体と低沸点液体留分を生
成し; (c)前記炭化水素気体と液体留分を前記第2段階反応
器から除去し、前記炭化水素気体を前記液体留分から分
離し、液体留分を引出し; (d)前記液体留分を蒸留して204.4〜455℃(40
0〜850゜F)の通常沸点範囲を有する中位沸点炭化水
素液体生成物および約455℃(850゜F)以上の公称
沸点を有する真空ボトムス物質を生成し;および (e)前記真空ボトムス物質の少なくとも1部を前記第
2段階沸とう床接触反応器に直接再循環して、約0.2〜
1.5の再循環物質対新しい供給原料の再循環比を与え、
低沸点物質に対し524℃(975゜F)留分の少な
くとも約75V%の転化率を達成し、収量が増加した前
記中位沸点炭化水素液体生成物を生成する、 各工程から成る低沸点炭化水素液体および気体の収量を
増加せしめる石油供給原料の高転化用2段階接触方法。
16. (a) A hydrocarbon feedstock containing at least 25 V% of a substance boiling at 524 ° C. (975 ° F.) or higher with hydrogen in a first stage catalytic reactor containing a bubbling bed of granular catalyst. Feed the reactor to 421-449 ° C.
(790-840 ° F) temperature, and 0.25-1.8V f /
Maintaining the total space velocity hr / V r, the feed partially generates hydroconversion flowing material; (b) 415~455 temperature ° C. (seven hundred eighty to eight hundred fifty degrees F),
70.3-210.9kg / cm 2 (1000-3000psig)
Through the hydrogen partial pressure, and the 0.20~2.0V f / hr / V the partially effluent was hydrogen converted to second stage boiling-bed catalytic reactor maintained at a total space velocity of r directly further the (B) removing the hydrocarbon gas and the liquid fraction from the second stage reactor and converting the hydrocarbon gas from the liquid fraction to convert the material to hydrogen to produce a hydrocarbon gas and a low boiling liquid fraction; Separation and withdrawing the liquid fraction; (d) distilling the liquid fraction to obtain a temperature of 204.4 to 455 ° C (40
(B) a medium boiling point hydrocarbon liquid product having a normal boiling range of 0-850 ° F) and a vacuum bottoms material having a nominal boiling point of about 455 ° C (850 ° F) or higher; and (e) the vacuum bottoms material. Of at least 0.2 parts by direct recirculation of at least a part of the second stage boiling bed catalytic reactor
Giving a recycled ratio of recycled material to new feedstock of 1.5,
A low-boiling process comprising at least about 75 V% conversion of the 524 ° C. + (975 ° F + ) cut to produce the increased yield of the medium boiling hydrocarbon liquid product. A two-step catalytic process for high conversion of petroleum feedstocks that increases the yield of boiling hydrocarbon liquids and gases.
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