KR20140017561A - 피드/버텀 처리를 갖는 수소화 분해 공정 - Google Patents

피드/버텀 처리를 갖는 수소화 분해 공정 Download PDF

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Abstract

제1 중질 탄화수소 피드스트림 및 제2 중질 탄화수소 피드스트림을 처리하기 위한 수소화 분해 공정은 제공되며, 여기서 상기 제1 중질 탄화수소 피드스트림은 원하지 않는 질소-함유 화합물, 황-함유 화합물 및 다-핵 방향족 화합물을 함유한다. 상기 공정은 상기 제1 중질 탄화수소 피드스트림과 흡착 물질을 접촉시키는 단계를 포함하여, 감소된 함량의 질소-함유, 황-함유 화합물 및 다-핵 방향족 화합물을 갖는 흡착-처리된 중질 탄화수소 스트림을 생산한다. 상기 제2 중질 탄화수소 피드스트림은 상기 흡착-처리된 중질 탄화수소 스트림과 결합된다. 상기 결합된 스트림은 수소화 분해 반응 유닛으로 충진된다. 상기 수소화 분해된 유출물은 수소화 분해된 생산물 및 중질 다-핵 방향족 화합물을 함유하는 버텀 스트림을 회수하기 위해 분별된다. 분별기 버텀은 (초기 피드를 처리하기 위해 사용된 흡착 물질과 같거나 다를 수 있는) 흡착 물질과 접촉되어, 감소된 함량의 중질 다-핵 방향족 화합물을 갖는 흡착-처리된 분별기 버텀 스트림을 생산하며, 수소화 분해 반응 유닛으로 재순환된다.

Description

피드/버텀 처리를 갖는 수소화 분해 공정 {Hydrocracking process with feed/bottoms treatment}
본 출원은 2011년 1월 24일자에 출원된 미국 특허출원 제13/012,353호의 우선권을 주장하며, 이의 전체적인 내용은 본 발명에 참조로서 포함된다.
본 발명은 수소화 분해 공정 (hydrocracking processes)에 관한 것으로, 특히 다수의 피드스트림 (feedstreams)을 수용하는데 적용된 수소화 분해 공정에 관한 것이다.
수소화 분해 공정은 많은 수의 석유 정제 공장에서 상업적으로 사용된다. 이들은 종래의 수소화 분해 공정 유닛 (hydrocracking units)에서의 370℃ 내지 520℃의 범위에서 비등 (boiling) 및 잔사 수소화 분해 공정 유닛 (residue hydrocracking units)에서의 520℃ 이상에서 비등하는 다양한 피드들 (feeds)을 처리하는데 사용된다. 일반적으로, 수소화 분해 공정은 상기 피드의 분자를 더 작은 분자, 즉, 더 높은 평균 휘발성 및 경제적 가치를 갖는 경질의 분자로 나눈다. 부가적으로, 수소화 분해 공정은 통상적으로 수소 대 탄소의 비율을 증가 및 유기황 (organosulfur) 및 유기질소 화합물 (organonitrogen 화합물)을 제거하여 탄화수소 공급원료 (feedstock)의 품질을 개선시킨다. 수소화 분해 공정으로부터 유도된 상당한 경제적 이득은 공정 개선 및 더 활성 촉매의 실질적인 개발을 결과한다.
황-함유 및 질소-함유 화합물에 부가하여, 감압 경질 유분 (vacuum gas oil) (VGO)과 같은, 통상의 수소화 분해 공정 피드스트림은, 소량의 다핵 (poly nuclear) 방향족 (PNA) 화합물을 함유, 즉, 이들은 7 미만의 축합 벤젠링 (fused benzene rings)을 함유한다. 상기 피드스트림이 상승된 온도 및 압력에서 수소화 처리 (hydroprocessing)에 적용됨에 따라, 중질 다핵 방향족 (HPNA) 화합물, 즉, 7 이상의 축합 벤젠링을 함유하는 화합물이 형성되는 경향이 있고, 미전환된 수소화 분해용 장치 버텀 (unconverted hydrocracker bottoms)에 고농도로 존재한다.
탈-금속유 (de-metalized oil) (DMO) 또는 탈-아스팔트유 (de-asphalted oil) (DAO)와 같은 중질 피드스트림은 VGO 피드스트림보다 매우 높은 농도의 질소, 황 및 PNA 화합물을 갖는다. 이들 불순물들은 높은 운전 온도, 높은 수소 분압 또는 부가적인 반응기/촉매 부피를 요구하여 수소화 분해 공정 유닛의 전반적인 효율을 낮출 수 있다. 부가적으로, 고농도의 불순물은 촉매 불활성화를 가속화시킬 수 있다.
세 가지 주요 수소화 분해 공정 계획은 수소화 분해 공정을 통한 단일-단계, 재순환이 있거나 없는 직렬-유동 수소화 분해 공정 (series-flow hydrocracking), 및 두-단계 재순환 수소화 분해 공정을 포함한다. 수소화 분해공정을 통한 단일-단계는 수소화 분해용 장치 구성의 가장 간단한 것으로, 통상적으로 수소화처리 공정보다는 더 엄격하고, 종래의 전체 압력 수소화 분해 공정보다는 덜 엄격한 운전 조건에서 발생한다. 이것은 처리 단계들 및 분해 반응 모두에 대하여 하나 이상의 반응기를 사용하고, 그래서 촉매는 수소화 처리공정 및 수소화 분해공정 모두에 수용하여야 한다. 이러한 구성은 효과적인 비용이지만, 통상적으로 상대적으로 낮은 생산 수율 (예를 들어, 약 60%의 최대 전환율)을 결과한다. 단일 단계 수소화 분해는 종종 단일 또는 이중 촉매 시스템에 대한 중간-증류 (mid-distillate) 수율을 최대화하기 위해 설계된다. 이중 촉매 시스템은 적층 구성 (stacked-bed configuration) 또는 두 개의 다른 반응기에서 사용된다. 유출물 (effluent)은 H2S, NH3, 경질 가스 (C1-C4), 나프타 (naphtha) 및 36-370℃의 온도 범위에서 비등하는 디젤 생산물을 분리하기 위해 분별기 (fractionator) 칼럼으로 통과된다. 370℃ 이상에서 비등하는 탄화수소는 미전환된 버텀이고, 단일 단계 시스템에서는, 다른 정제 공정으로 통과된다.
재순환이 있거나 또는 없는 직렬-유동 수소화 분해공정은 가장 일반적으로 사용된 구성의 하나이다. 이것은 처리 및 분해 반응 단계를 모두에 대해 (처리 및 분해 촉매를 함유하는) 하나의 반응기 또는 둘 이상의 반응기를 사용한다. 상기 분별기 칼럼으로부터 미전환된 버텀은 또 다른 분해공정을 위해 제1 반응기로 재순환된다. 이러한 구성은 중질 원유 분획, 즉, 감압 경질 유분을 경질 생산물로 전환하고, 증류 부분에 사용된 재순환 컷 포인트 (recycle cut point)에 의존하여, 나프타, 젯트 연료, 또는 디젤의 수율을 최대화하는 잠재력 (potential)을 갖는다.
두-단계 재순환 수소화 분해 공정은 두 개의 반응기를 사용하고, 상기 분별 칼럼으로부터 미전환된 버텀은 또 다른 분해공정을 위한 제2 반응기로 재순환된다. 제1 반응기는 수소화 처리공정 및 수소화 분해공정 모두를 달성하기 때문에, 제2 반응기로 피드는 암모니아 및 황화 수소가 사실상 없다. 이것은 황 또는 질소 화합물에 의한 중독에 걸리기 쉬운 고성능 제올라이트 촉매의 사용을 허용한다.
통상적 수소화 분해공정 공급원료는 370℃ 내지 520℃의 명목상 범위에서 비등하는 감압 경질 유분이다. DMO 또는 DAO는 감압 경질 유분과 블랜드될 (blended) 수 있거나, 그대로 사용될 수 있고, 수소화 분해 공정 유닛에서 처리된다. 예를 들면, 통상적 수소화 분해 공정 유닛은 최적 운전을 위해 DMO 또는 DAO의 10V% 내지 25V%를 함유하는 감압 경질 유분을 처리한다. 100 % DMO 또는 DAO는 또한 다른 운전에 대해 처리될 수 있다. 그러나, 상기 DMO 또는 DAO 스트림은 VGO 스트림보다 상당히 많은 질소 화합물 (2,000 ppmw 대. 1,000 ppmw) 및 더 높은 미세 탄소 잔사 (micro carbon residue) (MCR) 함량 (10W% 대 <1W%)을 함유한다.
상기 수소화 분해 공정 유닛에 블랜드된 공급원료에서 DMO 또는 DAO는 상기 유닛의 전체 효율을 낮추는 효과, 즉, 현존하는 유닛에 대한 더 높은 운전 온도 또는 반응기/촉매 부피 요구조건을 유발시키거나 또는 기초 유닛 (grass-roots units)에 대한 더 높은 수소 분압 요구조건 또는 부가적인 반응기/촉매 부피를 유발시켜 상기 유닛의 전체 효율을 낮추는 효과를 가질 수 있다. 이러한 불순물은 또한 수소화 분해공정 유출물에서 원하는 중간체 탄화수소 생산물의 품질을 감소시킬 수 있다. DMO 또는 DAO가 수소화 분해용 장치에서 처리된 경우, 수소화 분해 공정 반응기 유출물의 또 다른 처리는 정제 구성에 의존하여, 정제 연료 내역을 충족시키는 것이 요구될 수 있다. 수소화 분해 공정 유닛이 원하는 모드에서 운전되는 경우, 다시 말해, 우수한 품질의 생산물을 생산하는 경우, 이의 유출물은 형성된 연료 내역을 충족하기 위해 블랜딩하는데 활용될 수 있고, 가솔린, 등유 (kerosene) 및 디젤 연료를 생산하기 위해 활용될 수 있다.
부가적으로, HPNA 화합물의 형성은 재순환 수소화 분해용 장치에서 발생하는 원하지 않는 부 반응이다. 상기 HPNA 분자는 더 큰 하이드로-방향족 분자의 탈수소반응에 의하거나, 또는 탈수소반응을 수반하는 존재하는 HPNA에 측쇄의 고리화반응 (cyclization)에 의해 형성되고, 이것은 반응 온도 증가에 따라 유리하다. HPNA 형성은 공급원료, 촉매 선택, 공정 구성, 및 운전 조건의 유형을 포함하는 다수의 알려진 요인에 의존한다. HPNA가 재순환 시스템에서 축적된 다음 장비에서 파울링 (fouling)을 유발하기 때문에, HPNA 형성은 반드시 수소화 분해 공정에서 제어되어야 한다.
Lamb, 등의 미국 특허 제4,447,315호는 단일-단계 재순환 수소화 분해 공정을 개시하고 있으며, 여기서 미전환된 버텀은 PNA 화합물을 제거하기 위해 흡착제와 접촉된다. 감소된 농도의 PNA 화합물을 갖는 미전환된 버텀은 수소화 분해 공정 반응기로 재순환된다.
Gruia의 미국 특허 제4,954,242호는 단일-단계 재순환 수소화 분해 공정을 개시하며, 여기서 수소화 분해 공정 반응기의 증기-액체 분리기 다운스트림으로부터의 중질 분획을 함유하는 HPNA는 흡착 구역 (adsorption zone)에서 흡착제와 접촉한다. 상기 감소된 HPNA 중질 분획은 그 다음 수소화처리 구역으로 재순환되거나 또는 분별 구역 (fractionation zone)으로 직접 도입된다.
공동 소유된 미국 특허 제7,763,163호는 질소-함유 화합물, 황-함유 화합물 및 PNA 화합물을 제거하기 위해 수소화 분해용 장치 유닛에 DMO 또는 DAO 피드스트림의 흡착을 개시하였다. 이러한 공정은 DMO 또는 DAO 공급원료로부터 상기 수소화 분해용 장치 유닛까지 질소-함유 화합물, 황-함유 화합물 및 PNA 화합물을 포함하는 불순물의 제거에 효과적이다. 개별 VGO 공급원료는 또한 정화된 DMO 또는 DAO 피드와 함께 수소화 분해용 장치 반응기에 피드로서 나타난다. 그러나, 상대적으로 높은 농도의 HPNA 화합물은 미전환된 수소화 분해용 장치 버텀에 남는다.
전술된 참고문헌이 이들의 의도된 목적을 위해 적절한 반면, 중질 오일 분획 공급원료의 효율적이고 효과적인 수소화 분해공정을 위한 개선된 공정 및 장치에 대한 요구가 남아있다.
하나 이상의 구체 예에 따르면, 제1 중질 탄화수소 피드스트림 (heavy hydrocarbon feedstream) 및 제2 중질 탄화수소 피드스트림을 처리하기 위한 수소화 분해 공정이 제공되며, 여기서 상기 제1 중질 탄화수소 피드스트림은 원하지 않는 질소-함유 화합물, 황-함유 화합물 및 PNA 화합물을 함유한다. 상기 공정은 다음의 단계들을 포함한다:
a. 감소된 함량의 질소-함유, 황-함유 화합물 및 PNA 화합물을 갖는 흡착-처리된 중질 탄화수소 스트림을 생산하기 위해 제1 중질 탄화수소 피드스트림과 유효량의 흡착 물질 (adsorbent material)을 접촉시키는 단계;
b. 제2 중질 탄화수소 피드스트림과 상기 흡착-처리된 중질 탄화수소 스트림을 결합시키는 단계;
c. 수소화 분해된 유출물 스트림 (hydrocracked effluent stream)을 생산하기 위해 유효량의 수소화 분해 촉매를 함유하는 수소화 분해 반응 유닛으로 상기 결합된 스트림 및 유효량의 수소를 도입시키는 단계;
d. 수소화 분해된 생산물 및 HPNA 화합물을 함유하는 버텀 스트림을 회수하기 위해 상기 수소화 분해된 유출물 스트림을 분별시키는 단계;
e. 감소된 함량의 중질 다-핵 (poly-nuclear) 방향족 화합물을 갖는 흡착-처리된 분별기 버텀 스트림을 생산하기 위해 분별기 버텀 스트림과 유효량의 흡착 물질을 접촉시키는 단계;
f. 상기 흡착-처리된 분별기 버텀 스트림과 단계 (b)의 상기 결합된 스트림을 통합시키는 단계; 및
g. 상기 결합된 스트림을 상기 수소화 분해 반응 유닛으로 도입시키는 단계.
본 발명에 제공된 통합된 공정 및 장치는 공정의 효율성 및 유출물 생산물 품질을 개선하기 위해 질소-함유 화합물, 황-함유 화합물, PNA 화합물 및 HPNA 화합물의 농도를 제거 또는 감소시킨다.
본 발명의 바람직한 구체 예의 하기의 상세한 설명뿐만 아니라 전술한 발명의 내용은 첨부한 도면과 함께 파악하는 경우 가장 잘 이해될 것이다. 본 발명의 설명의 목적을 위하여, 가장 바람직한 구체 예를 도면에 나타내었다. 그러나, 본 발명은 도면에서 도시된, 정확한 배열 및 장치에 제한되지 않는 것으로 이해될 것이고, 여기서:
도 1은 피드/버텀 전처리를 갖는 통합된 수소화 분해 공정의 공정 흐름도이고;
도 2는 탈착 장치의 구체 예의 공정 흐름도이며;
도 3은 개별 피드 및 버텀 처리를 갖는 통합된 수소화 분해 공정의 공정 흐름도이다.
통합된 공정 및 장치는 효과적인 수단에서, VGO 및 DMO 및/또는 DAO의 결합된 피드와 같은, 수소화 분해 공정 탄화수소 피드를 위해 제공되고, 개선된 생산물 품질을 결과한다. DMO 또는 DAO 피드스트림에서 질소-함유 화합물, 황-함유 화합물 및 PNA 화합물의 존재, 및 수소화 분해용 장치 버텀에서 HPNA 화합물의 존재는 수소화 분해 공정 유닛의 성능에 유해한 영향을 미친다. 본 발명에 제공된 통합된 공정 및 장치는 공정의 효율성 및 유출물 생산물 품질을 개선하기 위해 질소-함유 화합물, 황-함유 화합물, PNA 화합물 및 HPNA 화합물의 농도를 제거 또는 감소시킨다.
일반적으로, 개선된 분해공정을 위한 공정은 유효량의 흡착 물질과 제1 중질 탄화수소 피드스트림 및 수소화 분해 반응 버텀 스트림을 접촉시키는 단계를 포함하며, 여기서 질소-함유 화합물, 황-함유 화합물, PNA 화합물 및 HPNA 화합물들은 제거된다. 제1 중질 탄화수소 피드스트림의 약 85 V% 내지 95 V%, 어떤 구체 예에 있어서, 약 10 V% 내지 약 60 V%, 또 다른 구체 예에 있어서, 약 20 V% 내지 약 50 V%, 및 수소화 분해 반응 버텀 스트림 (즉 재순환 스트림)의 약 30 V% 내지 약 40 V%를 일반적으로 함유하는 흡착제 유출물은, 제2 탄화수소 피드스트림과 결합되고, 수소화 분해 반응 구역에서 수소의 존재하에서 분해반응된다. 과량의 수소는 수소화 분해 공정 유출물로부터 분리되고, 수소화 분해 반응 구역으로 재순환된다. 상기 수소화 분해 공정 유출물의 나머지는 분별화되고, 상기 수소화 분해 반응 버텀 스트림은 전술된 바와 같이 흡착 물질과 접촉된다.
특히, 도 1에 참조하면, 피드/버텀 처리를 포함하는 통합된 수소화 분해 공정 장치 (100)의 공정 흐름도는 제공된다. 장치 (100)는 흡착 구역 (110), 수소화 분해 촉매를 함유하는 수소화 분해 반응 구역 (130), 선택적 고-압 분리 구역 (150), 및 분별화 구역 (160)을 포함한다.
흡착 구역 (110)은 도관 (102)을 통해 제1 중질 탄화수소 피드스트림, 및 도관 (164)를 통해 수소화 분해 반응 생산물 분별기 버텀의 소스와 유체 연통하는 유입구 (114)를 포함하고, 상기 도관 (164)은 분별화 구역 (160)의 미전환된/부분적으로 전환된 분별기 버텀 배출구 (162)와 유체 연통한다. 선택적으로, 흡착 구역 (110)의 유입구 (114)는 또한 도관 (104)를 통한 용출 용매의 소스와 유체 연통하고, 예를 들어, 스트레이트 런 나프타는 상기 분별화 구역 (160) 또는 용매의 또 다른 소스로부터 수집된 생산물로부터 유도될 수 있다. 부가적으로, 흡착 구역 (110)은 도관 (120)을 통해 수소화 분해 반응 구역 (130)의 유입구 (136)와 유체 연통하는 정화된 피드스트림 배출구 (116)을 포함한다. 용매 용출 스트림은 사용되는 구체 예에 있어서, 상기 용매는 예를 들어, 상기 정화된 피드 스트림 배출구 (116) 및 수소화 분해 반응 구역 (130)의 유입구 (136) 사이에 선택적 분별기 (118)에서 증류 제거될 수 있다.
수소화 분해 공정 구역 (130)의 피드 유입구 (136)는 또한 도관 (132)를 통해 제2 중질 탄화수소 피드스트림의 소스를 유체 연통한다. 부가적으로, 유입구 (136)는 도관 (134)를 통해 수소 및 선택적으로 예를 들어, 만약 회수될 과량의 수소가 있다면, 도관 (156)을 통해 고-압 분리 구역 (150)의 배출구 (154)로부터 수소 재순환 스트림의 소스와 유체 연통한다. 수소화 분해 반응 구역 (130)의 배출구 (138)는 고-압 분리 구역 (150)의 유입구 (140)과 유체 연통한다. 회수될 과량의 수소가 없는, 즉, 화학양론적 (stoichiometric) 또는 근-화학양론적 (near-stoichiometric) 수소 피드가 제공되는 구체 예에 있어서, 고압 분리 구역 (150)은 우회하거나 제거될 수 있고, 수소화 분해 반응 구역 (130)의 배출구 (138)은 분별화 구역 (160)의 유입구 (158)과 유체 연통한다.
고-압 분리 구역 (150)은 분해된, 부분적으로 분해된 및 미전환된 탄화수소를 이송하기 위한 분별화 구역 (160)의 유입구 (158)와 유체 연통하는 배출구 (152) 및 재순환 수소를 이송하기 위한 수소화 분해 반응 구역 (130)의 유입구 (136)와 유체 연통하는 배출구 (154)를 포함한다. 분별화 구역 (160)은 흡착 구역 (110)의 유입구 (114)와 유체 연통하는 배출구 (162) 및 배출구 (166), 분해된 생산물을 방출하기 위한 제거 (bleed) 배출구 (163)를 포함한다.
시스템 (100)의 운전에 있어서, 도관 (102)를 통해 제1 중질 탄화수소 피드스트림 및 도관 (164)를 통해 수소화 분해 반응 버텀 스트림, 및 분별화 구역 (160) 또는 또 다른 소스로부터 도관 (104)를 통해 선택적 용매를 포함하는 결합된 스트림은 유입구 (114)를 통해 흡착 구역 (110)에 도입된다. 용매는 흡착제에 대한 공급원료 혼합물의 용출을 촉진하기 위하여 선택적으로 사용될 수 있다. 상기 제1 중질 탄화수소 피드스트림에 존재하는 질소-함유 화합물, 황-함유 화합물 및 PNA 화합물, 및 상기 수소화 분해 반응 버텀 스트림으로부터의 HPNA 화합물의 농도는 흡착제 (112)와의 접촉에 의해 흡착 구역 (110)에서 감소된다.
흡착-처리된 수소화 분해 공정 피드스트림은 배출구 (116)을 통해 흡착 구역 (110)으로부터 방출되고, 도관 (132)를 통해 수소화 분해 반응 구역 (130)의 유입구 (136)로 도입된 제2 탄화수소 피드스트림을 따라, 도관 (120)을 통해 수소화 분해 반응 구역 (30)의 유입구 (136)에 이송된다. 용출 용액이 활용되는 구체 예에 있어서, 이것은 분류기 (118)에서 증류 및 회수된다.
수소화 분해 반응을 위한 수소의 효과적인 양은 도관 (134) 및 선택적으로 재순환 수소 도관 (156)을 통해 제공된다. 수소화 분해 반응 유출물은 수소화 분해 반응 구역 (130)의 배출구 (138)로부터 방출된다. 과량의 수소가 사용된 경우, 상기 수소화 분해 반응 유출물은 고-압 분리 구역 (150)의 유입구 (140)로 이송된다. 주로 수소를 함유한, 가스 스트림은 고-압 분리 구역 (150)에서 전환된, 부분적으로 전환된 및 미전환된 탄화수소로부터 분리되고, 배출구 (154)를 통해 방출되며, 도관 (156)을 통해 수소화 분해 반응 구역 (130)으로 재순환된다. 수소화 분해 반응 구역 (130)에 형성된 HPNA 화합물을 포함하는 전환된, 부분적으로 전환된 및 미전환된 탄화수소는 분별화 구역 (160)의 유입구 (158)로 배출구 (152)를 통해 방출된다. 분해된 생산물 스트림은 배출구 (166)을 통해 방출되고, 가솔린, 등유 및/또는 디젤 연료를 생산하기 위해 다운스트림 정제 운전에서 더욱 처리 및/또는 블랜드될 수 있다. 수소화 분해 반응 구역 (130)에서 형성된 HPNA 화합물을 포함하는, 수소화 분해 반응 유출물로부터의 분별기 버텀의 적어도 일 부분은, 배출구 (162)로부터 방출되고, 도관 (164)를 통해 흡착 구역 (11)으로 재순환된다. 수소화 분해 반응 유출물로부터 분별기 버텀의 일 부분은 장치의 오염을 유발할 수 있는, HPNA 화합물의 일부분을 제거하기 위해 제거 배출구 (163)로부터 제거된다. 수소화 분해 공정 유출물 분별기 버텀에서 HPNA 화합물의 농도는 흡착 구역 (110)에서 감소된다. 특히, 시스템 (100)에서, 수소화 분해 반응 분별기 버텀 및 제1 중질 탄화수소 피드스트림 모두는 흡착 구역 (110)에서 흡착 물질 (112)과 결합 및 접촉된다. 상기 흡착-처리된 수소화 분해 공정 피드는 수소화 분해 반응 구역 (130)에 분해공정을 위해 제2 중질 탄화수소 피드스트림과 결합된다.
특정 구체 예에 있어서, 상기 흡착 구역은 정화된 공급원료의 생산이 계속되도록 스윙 모드 (swing mode)에서 운전되는 칼럼을 포함한다. 칼럼 (110a 또는 110b)에서 흡착물질 (112)이 흡착된 질소-함유 화합물, 황-함유 화합물, PNA 화합물 및/또는 HPNA 화합물로 포화된 경우, 결합된 피드스트림의 흐름은 다른 칼럼으로 안내된다. 상기 흡착된 화합물은 열 또는 용매 처리에 의해 탈착된다.
열 탈착의 경우에 있어서, 예를 들어, 열은 흡착 구역 (110)으로의 불활성 질소 가스 흐름으로 적용된다. 상기 탈착된 화합물은 적절한 배출구 (도시되지 않음)를 통해 흡착 칼럼 (110a, 110b)으로부터 제거되고, 잔사 등급향상 설비와 같은, 다운스트림 정제 공정으로 이송될 수 있거나, 또는 연료 오일 블랜딩에 직접 사용된다.
도 2를 참조하면, 용매 탈착 장치 (100a)의 공정 흐름도는 제공된다. 흡착 구역 (110)의 용매 유입구 (174)는 도관 (172)를 통해 신선한 용매 및 도관 (186)을 통해 재순환된 용매의 소스와 유체 연통한다. 흡착 구역 (110)은 도관 (178)을 통해 탈착 분별화 구역 (180)의 유입구 (182)와 유체 연통하는 배출구 (176)을 더욱 포함한다. 탈착 분별화 구역 (180)의 용매 배출구 (184)는 도관 (186)을 통해 흡착 구역 유입구 (174)와 유체 연통하고, 버텀 배출구 (188)는 탈착된 질소-함유 화합물, 황-함유 화합물, PNA 화합물 및/또는 HPNA 화합물을 방출하는데 제공된다.
일 구체 예에 있어서, 신선한 용매는 도관 (172) 및 유입구 (174)를 통해 흡착 구역 (110)으로 도입된다. 제거된 질소-함유 화합물, 황-함유 화합물, PNA 화합물 및/또는 HPNA 화합물을 함유하는 용매 스트림은 배출구 (176)을 통해 흡착 구역 (110)으로부터 방출되고, 분별화 유닛 (180)의 유입구 (182)로 도관 (178)을 통해 이송된다. 회수된 용매 스트림은 배출구 (184) 및 도관 (186)을 통해 흡착 구역 (110)으로 재순환된다. 이전에 흡착된 질소-함유 화합물, 황-함유 화합물, PNA 화합물 및/또는 HPNA 화합물을 함유하는 분별화 유닛 (180)으로부터의 버텀 스트림은 배출구 (188)을 통해 방출되고, 잔사 등급향상 설비와 같은, 다운스트림 정제 공정으로 이송될 수 있거나, 또는 연료 오일 블랜딩에 직접 사용된다.
도 3을 참조하면, 피드 전처리 및 버텀 처리를 포함하는 통합된 수소화 분해 공정 장치 (200)의 공정 흐름도는 제공된다. 장치 (200)은 제1 흡착 구역 (210), 수소화 분해 촉매를 함유하는 수소화 분해 반응 구역 (230), 고-압 분리 구역 (250), 분별화 구역 (260), 및 제2 흡착 구역 (290)을 포함한다.
제1 흡착 구역 (210)은 도관 (202)를 통해 제1 중질 탄화수소 피드스트림의 소스 (및 선택적으로 도 3에 도시되지 않은, 도 1에 관하여 기술된 바와 같은 용매의 소스)와 유체 연통하는 유입구 (214), 및 도관 (217)을 통해 수소화 분해 반응 구역 (230)의 유입구 (236)와 유체 연통하는 정화된 피드스트림 배출구 (216)를 포함한다.
수소화 분해 반응 구역 (230)의 피드 유입구 (236)은 또한 도관 (232)을 통해 제2 탄화수소 피드스트림의 소스와 유체 연통한다. 부가적으로, 유입구 (236)은 도관 (234)를 통해 수소 및 도관 (256)을 통해 고-압 분리 구역 (250)의 배출구 (254)로부터 수소 재순환 스트림의 소스와 유체 연통한다. 도 1에서 장치 (100)의 논의에 관련하여 언급된 바와 같이, 고압 분리 구역은 예를 들어, 만약 과량의 수소가 없거나 미량인 경우, 우회 또는 제거될 수 있다. 수소화 분해 반응 구역 (230)은 고-압 분리 구역 (250)의 유입구 (240)와 유체 연통하는 배출구 (238)을 포함한다.
고-압 분리 구역 (250)은 또한 분해된, 부분적으로 분해된 및 미전환된 탄화수소를 이송하기 위한 분별화 구역 (260)의 유입구 (258)와 유체 연통하는 배출구 (252), 및 재순환 수소를 이송하기 위한 수소화 분해 반응 구역 (230)과 유체 연통하는 배출구 (254)를 또한 포함한다. 분별화 구역 (260)은 제2 흡착 구역 (290)의 유입구 (292)와 유체 연통하는 배출구 (262) 및 분해된 생산물을 방출하기 위한 배출구 (264)를 포함한다.
제2 흡착 구역 (290)은 분별화 구역 배출구 (262) (및 선택적으로 도 3에 도시되지 않았지만, 도 1에 관하여 기술된 바와 같은 용매의 소스)와 유체 연통하는 유입구 (292), 및 도관 (296)을 통해 수소화 분해 반응 구역 (230)의 유입구 (236)와 유체 연통하는 배출구 (294)를 포함한다.
시스템 (200)의 운전에 있어서, 제1 중질 탄화수소 피드스트림은 제1 흡착 구역 (210)의 유입구 (214)로 도관 (202)를 통해 이송된다. 상기 제1 중질 탄화수소 피드스트림에서 질소-함유 화합물, 황-함유 화합물 및 PNA 화합물의 농도는 제1 흡착 구역 (210)에서 감소된다.
흡착-처리된 제1 중질 탄화수소 피드스트림은 흡착 구역 (210)의 배출구 (216)로부터 방출되고, 도관 (217)을 통해 수소화 분해 반응 구역 (230)의 유입구 (236)로 이송된다. 제2 탄화수소 피드스트림은 또한 도관 (232)를 통해 수소화 분해 반응 구역 (230)으로 도입된다. 수소화 분해 반응을 위한 수소의 효과적인 양은 도관 (234, 256)을 통해 제공된다. 수소화 분해된 유출물은 고-압 분리 구역 (250)의 유입구 (240)로 배출구 (238)을 통해 방출된다. 주로 수소를 함유하는, 가스 스트림은 고-압 분리 구역 (250)에서 전환된, 부분적으로 전환된 및 미전환된 탄화수소로부터 분리되고, 배출구 (254)를 통해 방출되고, 도관을 통해 수소화 분해 반응 구역 (230)으로 재순환된다. 수소화 분해 반응 구역 (230)에서 형성된 HPNA 화합물을 포함하는, 전환된, 부분적으로 전환된 및 미전환된 탄화수소는 분별화 구역 (260)의 유입구 (258)로 배출구 (252)를 통해 방출된다. 분해된 생산물 스트림은 배출구 (264)를 통해 방출되고, 가솔린, 등유 및/또는 디젤 연료를 생산하기 위한 다운스트림 정제 운전에서 더욱 처리 및/또는 블랜드될 수 있다. 수소화 분해 반응 구역 (230)에서 형성된 HPNA 화합물을 포함하는, 미전환된 및 부분적으로 분해된 분별기 버텀은, 배출구 (262)로부터 방출되고, 적어도 이의 일 부분은 제2 흡착 구역 (290)의 유입구 (292)로 이송되고, 나머지는 제거 배출구 (263)을 통해 제거된다. 미전환된 분별기 버텀에서 HPNA 화합물의 농도는 제2 흡착 구역 (290)에서 감소되고, 따라서 재순환 스트림의 품질을 개선시킨다. 흡착-처리된 미전환된 분별기 버텀은 또 다른 분해공정을 위해 유입구와 유체 연통하는 배출구를 통해 수소화 분해 반응 구역 (230)으로 보내진다.
다른 흡착 구역 (210,290)을 사용하는 것에 의해, 이들 흡착 구역으로의 개별적 피드의 함량은 특별하게 관리될 수 있다. 즉, 초기 피드로부터 질소-함유 화합물, 황-함유 화합물 및 PNA 화합물은 제1 설정의 운전 조건 하 및 제1 흡착 물질을 사용하여 제1 흡착 구역 (210)에서 제거될 수 있고, 수소화 분해 공정 동안 형성된 HPNA 화합물은 제2 설정 운전 조건 하 및 제2 흡착 물질을 사용하여 제2 흡착 구역 (290)에서 제거될 수 있다.
전술된 시스템 및 공정에서 사용하기 위한 피드스트림은 다양한 일반 소스로부터 얻어진 부분적으로 정제된 오일 생산물일 수 있고, 제1 중질 피드 스트림은 하나 이상의 용매 탈금속화 운전으로부터 DMO, 또는 용매 탈아스팔트화 (deasphalting) 운전으로부터 DAO, 코커 (coker) 운전으로부터의 코커 가스 오일 (coker gas oils), 유체 촉매 분해 운전으로부터 중질 사이클 오일 (heavy cycle oils), 및 비스브레이킹 (visbreaking) 운전으로부터 역파쇄 오일 (visbroken oils)이다. 제1 중질 피드스트림은 일반적으로 약 450℃ 내지 약 800℃의 비등점, 및 특정 구체 예에 있어서, 약 500℃ 내지 약 700℃의 비등점을 갖는다.
제2 중질 탄화수소 피드스트림은 일반적으로 진공 증류 운전으로부터 VGO이고, 약 350℃ 내지 약 600℃, 특정 구체 예에서는 약 350℃ 내지 약 570℃으로부터의 비등점을 갖는 탄화수소를 함유한다.
수소화 분해 반응 구역을 위한 적절한 반응 장치는 고정층 반응기, 이동층 반응기, 비등층 (ebullated bed) 반응기, 배플-구비한 슬러리 욕 반응기, 교반 욕 반응기, 회전 튜브 반응기, 슬러리층 반응기, 또는 기술 분야의 당업자에게 적절한 것과 같은 다른 적절한 반응 장치를 포함한다. 특정 구체 예에 있어서, 특히 VGO 및 유사한 피드스트림에 대하여, 고정층 반응기가 유용하다. 부가적인 구체 예에 있어서, 특히 중질 피드스트림 및 다른 분해반응이 어려운 피드스트림에 대하여, 비등층 (ebullated bed) 반응기가 유용하다.
일반적으로, 수소화 분해 구역의 반응기에 대한 운전 조건은 약 300℃ 내지 약 500℃, 특정 구체 예에 있어서, 약 330℃ 내지 약 475℃, 및 또 다른 구체 예에 있어서, 약 330℃ 내지 약 450℃의 반응 온도; 약 60 Kg/㎠ 내지 약 300 Kg/㎠, 특정 구체 예에 있어서, 약 100 Kg/㎠ 내지 약 200 Kg/㎠, 및 또 다른 구체 예에 있어서, 약 130 Kg/㎠ 내지 약 180 Kg/㎠의 수소 분압; 약 0.1 h-1 내지 약 10 h-1, 특정 구체 예에 있어서, 약 0.25 h-1 내지 약 5 h-1, 및 또 다른 구체 예에 있어서, 약 0.5 h-1 내지 약 2 h-1의 유체 공간 속도 (liquid hourly space velocity); 및 약 500 N㎥/㎥ 내지 약 2500 N㎥/㎥, 특정 구체 예에 있어서 약 800 N㎥/㎥ 내지 약 2000 N㎥/㎥, 및 또 다른 구체 예에 있어서, 약 1000 N㎥/㎥ 내지 약 1500 N㎥/㎥의 수소/오일 비를 포함한다.
특정 구체 예에 있어서, 수소화 분해 촉매는 무정질 알루미나 촉매, 무정질 실리카 알루미나 촉매, 천연 또는 합성 제올라이트계 촉매, 또는 이의 결합을 포함하는 어떤 하나 또는 결합을 포함한다. 상기 수소화 분해 촉매는 특정 구체 예에 있어서, Ni, W, Mo, 또는 Co를 포함하는 어떤 하나 또는 결합을 포함하는 활성 상 물질을 소유할 수 있다. 대상이 수소화탈질소 (hydrodenitrogenation)인 특정 구체 예에 있어서, Ni-Mo 또는 Ni-W 활성 금속으로 담지된 산성 알루미나 또는 실리카 알루미나계 촉매, 또는 이들의 결합이 사용된다. 대상이 모든 질소를 제거하고, 탄화수소의 전환을 증가시키기 위한 구체 예에 있어서, 실리카 알루미나, 제올라이트 또는 이의 결합은 Ni-Mo, Ni-W 또는 이의 결합을 포함하는 활성 금속과 함께, 촉매로서 사용된다.
본 발명에 기술된 공정 및 장치에서 사용된 흡착 구역(들)은, 어떤 구체 예에 있어서, 하나의 베드 (bed)가 재생될 경우의 연속 운전, 즉, 스윙 모드 운전을 허용하기 위하여, 순차적으로 중력 공급식 또는 압력-공급식인 적어도 두 개의 팩 베드 (packed bed) 칼럼이다. 상기 칼럼은 아타펄구스 점토 (attapulgus clay), 알루미나, 실리카겔 (silica gel), 실리카-알루미나, 신선한 또는 폐 촉매 (spent catalysts), 또는 활성 탄소와 같은, 효과적인 양의 흡수 물질을 함유한다. 상기 패킹은 미국 표준 시브 시리즈에 기초하여, 약 4 메쉬 내지 약 60 메쉬, 및 특정 구체 예에 있어서, 약 4 메쉬 내지 약 20 메쉬의 크기를 갖는, 펠렛 (pellets), 구형, 압출물 또는 천연 형상의 형태일 수 있다.
상기 충진된 칼럼은 일반적으로 약 1 kg/㎠ 내지 약 30 kg/㎠, 특정 구체 예에 있어서, 약 1 kg/㎠ 내지 약 20 kg/㎠, 또 다른 구체 예에 있어서, 약 1 kg/㎠ 내지 약 10 kg/㎠의 압력 범위; 약 20℃ 내지 약 250℃, 특정 구체 예에 있어서, 약 20℃ 내지 약 150℃, 및 또 다른 구체 예에 있어서, 약 20℃ 내지 약 100℃의 온도 범위; 및 약 0.1 h-1 내지 약 10 h-1, 특정 구체 예에 있어서, 약 0.25 h-1 내지 약 5 h-1, 또 다른 구체 예에 있어서, 약 0.5 h-1 내지 약 2 h-1 , 및 또 다른 구체 예에 있어서, 약 0.5 h-1 내지 약 2 h-1의 유체 공간 속도에서 운전된다. 흡착제는 약 1 kg/㎠ 내지 약 30 kg/㎠, 특정 구체 예에 있어서, 약 1 kg/㎠ 내지 약 20 kg/㎠, 및 또 다른 구체 예에 있어서, 약 1 kg/㎠ 내지 약 10 kg/㎠의 압력에서 도입된 불활성 질소 가스 흐름을 통한 열을 적용시켜 탈착될 수 있다.
상기 흡착제가 용매 탈착에 의해 탈착된 구체 예에 있어서, 용매는 이들의 힐데브랜드 용해도 (Hildebrand solubility) 요인 또는 이들의 2-차원 용해도 (two-dimensional solubility) 요인에 기초하여 선택될 수 있다. 용매는 약 1:1 내지 약 10:1의 용매 대 오일 부피 비로 도입될 수 있다.
전체 힐데브랜드 (Hildebrand) 용해도 매개변수는 극성의 잘 알려진 측정이고, 다수의 화합물에 대해 계산된다. The Journal of Paint Technology, Vol. 39, No. 505 (February 1967) 참조. 상기 용매는 또한 이들의 2-차원 용해도 매개변수에 의해 기술될 수 있다. 예를 들어, I.A. Wiehe, Ind . & Eng . Res ., 34(1995), 661. 참조. 수소 결합 및 전자 공여체 수용체 상호작용으로 설명되는, 복합 용해도 매개변수 구성요소는 한 분자의 원자 및 다른 분자의 제2 원자 사이의 특정 배위 (specific orientation)를 요구하는 상호작용 에너지를 측정한다. 반 데르 발스 및 쌍극자 상호작용으로 설명되는, 장력 (field force) 용해도 매개변수는, 분자의 배위 변화에 의해 파괴되지 않는 액체의 상호작용 에너지를 측정한다.
비-극성 용매 또는 용매들 (만약 하나 이상을 사용한다면)을 사용하는 탈착 운전 따르면, 상기 용매는 바람직하게는 약 8.0 미만의 전체 힐데브랜드 용해도 매개변수 또는 0.5 미만의 복합 용해도 매개변수 및 7.5 미만의 장력 매개변수를 갖는다. 적절한 비-극성 용매는 예를 들어, 펜탄, 헥산, 헵탄, 파라핀계 나프타 (paraffinic naphtha), C5-C11, 등유 C12-C15, 디젤 C16-C20, 정상 및 가지형 파라핀, 이들 용매 중 어떤 것 또는 이의 혼합물과 같은 포화된 지방족 탄화수소를 포함한다. 바람직한 용매는 C5-C7 파라핀 및 C5-C11 파라핀계 나프타이다.
극성 용매를 사용하는 탈착 운전에 따르면, 용매는 약 8.5 초과의 전체 용해도 매개변수, 또는 1 초과의 복합 용해도 매개변수 및 8 초과의 장력 매개변수를 갖는 것에서 선택된다. 원하는 최소 용해도 매개변수를 충족하는 극성 용매의 예로는 톨루엔 ((8.91), 벤젠 (9.15), 크실렌 (8.85), 및 테트라하이드로퓨란 (9.52)이다.
장점으로, 본 발명은 DMO 또는 DAO 피드스트림과 같은 수소화 분해 공정 유닛에서 중질 피드스트림의 질소-함유 화합물, 황-함유 화합물 및 PNA 화합물의 농도를 감소시킨다. 부가적으로, 재순환 수소화 분해공정 운전에서, 미전환된 분별기 버텀에서 형성된 HPNA 화합물의 농도는 감소된다. 따라서, 수소화 분해 공정 유닛의 운전의 전체 효율은 유출물 생산물 품질에 따라 개선된다.
실시 예
표 1에 기재된 특성을 갖는 아타펄구스 점토는 탈-금속유 스트림 및 미전환된 수소화 분해용 장치 버텀 (1:2 비)의 블랜드를 처리하기 위해 흡착제로 사용된다. 버진 (virgin) DMO는 UV 방법에 의해 측정된 바에 따라 2.9 W% 황 및 2150 ppmw 질소, 7.32 W% MCR, 6.7 W% 테트라 플러스 방향족을 함유한다. 미전환된 수소화 분해용 장치 버텀은 황 (<10 ppmw), 질소 (<2 ppmw)가 거의 없고, >3000 ppmw 코로넨 (coronene) 및 이의 유도체 및 약 50 ppmw의 오발렌 (ovalene)을 함유한다. 상기 DMO 스트림의 중간-비등점은 ASTM D-2887 방법에 의해 측정된 바에 따라 614℃이다. 상기 미전환된 수소화 분해용 장치 버텀은 훨씬 더 낮은 중간 비등점 (442℃)을 갖는다. 상기 탈-금속유 및 HPNA 블랜드는 97 W% 파라핀, 나머지로 1:10 V:V % 비로 방향족 및 나프텐을 함유하는 36℃ 내지 180℃의 범위에서 비등하는 스트레이트 런 나프타 (straight run naphtha) 스트림과 혼합되고, 20℃에서 아타펄구스 점토를 함유하는 흡착 칼럼으로 통과된다. 상기 혼합물에 대한 접촉 시간은 30분이다.
나프타 분획은 증류 제거되고, 94.7 W%의 흡착제 처리된 DMO/미전환된 수소화 분해용 장치 버텀 혼합물은 수집된다. 상기 흡착 물질에 흡착된 분자는, 두 개의 단계들에서 탈착된다. 제1 탈착 단계는 톨루엔으로 수행되고, 제1 탈착 용매를 증류시킨 후에, 수율은 블랜드 피드의 총 중량에 기초하여 3.6 W%이다. 제2 탈착 단계는 테트라하이드로퓨란으로 수행되고, 제2 탈착 용매를 증류시킨 후, 수율은 초기 피드에 기초하여 2.3 W%이다. 처리 공정 후, 75 W%의 질소-함유 화합물, 44 W%의 MCR 및 2 W%의 황-함유 화합물은 블랜드 샘플로부터 제거된다. 95 W%의 HPNA은 또한 블랜드로부터 제거된다.
처리된 탈-금속유 및 미전환된 수소화 분해용 장치 버텀은 적층 (stacked-bed) 반응기를 사용하여 수소화 분해된다. 본 발명의 공정에 따른 처리된 탈-금속유 및 미전환된 수소화 분해용 장치 버텀을 사용하여, 상기 수소화 분해 반응은 표 2에 나타낸 바와 같이 처리되지 않은 오일과 비교하면 반응성 온도 (reactivity temperature)에서 10 ℃ 감소가 발생하고, 이에 의해 본 발명의 피드스트림 처리 공정의 효과를 나타낸다. 표 3은 구성 모두에 대한 생산물 수율을 나타낸다.
상기 촉매에 대해 더 긴 사이클 길이로 바꿀 수 있는 반응성은 수소화 분해 공정 운전에 대한 적어도 일년의 부가적인 사이클 길이, 더 많은 양의 피드스트림의 처리, 또는 총 수소화 분해용 장치 피드스트림의 탈-금속유 함량을 증가시켜 중질 피드스트림의 처리를 결과할 수 있다. 부가적으로, 미전환된 수소화 분해용 장치 버텀 스트림의 처리는 청정한 재순환 스트림을 결과하고, 진공 타워 또는 용매 탈-아스팔트 (de-asphalting)과 같은 다른 분리 유닛으로의 간접적 재순환을 제거한다.
특성 단위 아타펄구스 점토
표면적 ㎡/g 108
기공 크기 °Ａ 146
기공 크기 분포 °Ａ-cc/g 97.1
기공 부피 cc/g 0.392
탄소 W% 0.24
황 W% 0.1
비소 ppmw 55
철 ppmw 10
니켈 W% 0.1
나트륨 ppmw 1000
500℃에서 강열 감량 W% 4.59
피드스트림 처리하지 않은
VGO/DMO 블랜드 		DMO 처리로 처리된
VGO/DMO 블랜드
VGO/DMO 비 85 : 15 85 : 15
온도 398℃ 388℃
압력 115 ㎏/㎠ 115 ㎏/㎠
수소 대 오일 비 1,500 1,500
LSHV 0.75 h-1 0.70 h-1
촉매 1 실리카 알루미나 상에 Ni-W 실리카 알루미나 상에 Ni-W
촉매 2 제올라이트 상에 Ni-W 제올라이트 상에 Ni-W
촉매 1/촉매 2 V:V% 3 : 1 3 : 1
370℃+ 탄화수소의 전체 전환, W% 95 95
370℃+의 재순환, W% 15 15
370℃+ 탄화수소의 블리드, W% 0 0
피드스트림 처리하지 않은
VGO/DMO 블랜드 		DMO 처리로 처리된
VGO/DMO 블랜드
경질 나프타 20.01 22.02
중질 나프타 85-185 ℃ 39.64 37.34
등유 185-240 ℃ 8.68 8.58
경질 디젤 오일 240-315 ℃ 6.41 6.42
중질 디젤 오일 315-375 ℃ 4.42 4.56
버텀 375-FBP ℃ 20.84 21.07
본 발명의 방법 및 시스템은 상기 및 첨부된 도에 의해 기술되었지만; 변형은 기술분야의 당업자에 의해 자명할 것이고, 본 발명의 보호의 범주는 하기의 청구항에 의해 정의된다.
100: 수소화 분해 공정 장치 110: 흡착 구역
130: 수소화 분해 반응 구역 150: 선택적 고-압 분리 구역
160 및 260: 분별화 구역 200: 장치
210: 제1 흡착 구역 230: 수소화 분해 반응 구역
250: 고-압 분리 구역 290: 제2 흡착 구역

Claims (15)

  1. 제1 중질 탄화수소 피드스트림 및 제2 중질 탄화수소 피드스트림을 처리하기 위한 수소화 분해 공정으로, 상기 제1 중질 탄화수소 피드스트림은 원하지 않는 질소-함유 화합물 및 다-핵 방향족 화합물을 함유하며, 상기 공정은:
    a. 감소된 함량의 질소-함유 및 다-핵 방향족 화합물을 갖는 흡착-처리된 중질 탄화수소 스트림을 생산하기 위해 상기 제1 중질 탄화수소 피드스트림과 유효량의 흡착 물질을 접촉시키는 단계;
    b. 상기 제2 중질 탄화수소 피드스트림과 상기 흡착-처리된 중질 탄화수소 스트림을 결합시키는 단계;
    c. 수소화 분해된 유출물 스트림을 생산하기 위해 유효량의 수소화 분해 촉매를 함유하는 수소화 분해 반응 유닛으로 상기 결합된 스트림 및 유효량의 수소를 도입시키는 단계;
    d. 수소화 분해된 생산물 및 중질 다-핵 방향족 화합물을 함유하는 버텀 스트림을 회수하기 위해 상기 수소화 분해된 유출물 스트림의 잔여물을 분획시키는 단계;
    e. 감소된 함량의 중질 다-핵 방향족 화합물을 갖는 흡착-처리된 분별기 버텀 스트림을 생산하기 위해 분별기 버텀 스트림과 유효량의 흡착 물질을 접촉시키는 단계;
    f. 상기 흡착-처리된 분별기 버텀 스트림과 단계 (b)의 상기 결합된 스트림을 통합시키는 단계; 및
    g. 상기 결합된 스트림을 상기 수소화 분해 반응 유닛으로 도입시키는 단계를 포함하는 수소화 분해 공정.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 공정은 상기 수소화 분해된 유출물 스트림으로부터 초과 수소를 제거하는 단계 및 이를 상기 수소화 분해 반응 구역으로 되돌려 재순환시키는 단계를 더욱 포함하는 수소화 분해 공정.
  3. 청구항 1에 있어서,
    단계 (a)에서 흡착 물질은 단계 (e)의 흡착 물질과 동일하며, 모두 흡착 구역에 보관되는 수소화 분해 공정.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 분별기 버텀 및 상기 제1 액체 탄화수소 피드스트림은 상기 흡착 구역의 결합된 업스트림인 수소화 분해 공정.
  5. 청구항 1에 있어서,
    단계 (a)에서 흡착 물질은 단계 (e)의 흡착 물질과 다르며, 개별 흡착 구역에 보관되는 수소화 분해 공정.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 중질 탄화수소 피드스트림은 탈-금속유, 탈-아스팔트유, 코커 가스 오일, 중질 사이클 오일, 및 역파쇄 오일로 이루어진 군으로부터 선택된 수소화 분해 공정.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 중질 탄화수소 피드스트림은 감압 경질 유분인 수소화 분해 공정.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 흡착 물질은 적어도 하나의 고정층 칼럼 (fixed bed column)에 충진되고, 펠렛, 구형, 압출물 또는 천연 형상의 형태이며, 크기는 4 메쉬 내지 60 메쉬의 범위인 수소화 분해 공정.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 흡착 물질은 아타펄구스 점토, 알루미나, 실리카겔, 활성 탄소, 새로운 촉매 및 폐 촉매로 이루어진 군으로부터 선택된 수소화 분해 공정.
  10. 청구항 4에 있어서,
    상기 공정은:
    a. 상기 분별기 버텀 및 제1 액체 탄화수소 피드스트림을 두 개의 충진된 칼럼의 제1 칼럼을 통과시키는 단계;
    b. 상기 제1 칼럼을 통한 통과를 중단시키는 동안, 상기 분별기 버텀 및 제1 액체 탄화수소 피드스트림을 제1 칼럼으로부터 제2 칼럼으로 이동시키는 단계;
    c. 상기 흡착 물질을 재생시키기 위해 상기 제1 칼럼의 흡착 물질로부터 질소-함유 화합물, 다-핵 방향족 화합물 및 중질 다-핵 방향족 화합물을 탈착 및 제거시키는 단계;
    d. 상기 제2 칼럼을 통한 흐름을 중단시키는 동안, 상기 분별기 버텀 및 제1 액체 탄화수소 피드스트림을 제2 칼럼으로부터 제1 칼럼으로 이동시키는 단계;
    e. 상기 흡착 물질을 재생시키기 위해 상기 제2 칼럼의 흡착 물질로부터 질소-함유 화합물, 다-핵 방향족 화합물 및 중질 다-핵 방향족 화합물을 탈착 및 제거시키는 단계; 및
    f. 단계들 (a)-(e)를 반복에 의해 상기 분별기 버텀 및 제1 액체 탄화수소 피드스트림의 처리가 연속되도록, 단계들 (a)-(e)를 반복시키는 단계를 더욱 포함하는 수소화 분해 공정.
  11. 청구항 5에 있어서,
    상기 공정은:
    a. 상기 제1 액체 탄화수소 피드스트림을 두 개의 충진된 칼럼의 제1 칼럼을 통과시키는 단계;
    b. 상기 제1 칼럼을 통한 통과를 중단시키는 동안, 상기 제1 액체 탄화수소 피드스트림을 제1 칼럼으로부터 제2 칼럼으로 이동시키는 단계;
    c. 상기 흡착 물질을 재생시키기 위해 상기 제1 칼럼의 흡착 물질로부터 질소-함유 화합물 및 다-핵 방향족 화합물을 탈착 및 제거시키는 단계;
    d. 상기 제2 칼럼을 통한 흐름을 중단시키는 동안, 상기 제1 액체 탄화수소 피드스트림을 제2 칼럼으로부터 제1 칼럼으로 이동시키는 단계;
    e. 상기 흡착 물질을 재생시키기 위해 상기 제2 칼럼의 흡착 물질로부터 질소-함유 화합물 및 다-핵 방향족 화합물을 탈착 및 제거시키는 단계; 및
    f. 단계들 (a)-(e)를 반복에 의해 상기 제1 액체 탄화수소 피드스트림의 처리가 연속되도록, 단계들 (a)-(e)를 반복시키는 단계를 더욱 포함하는 수소화 분해 공정.
  12. 청구항 5에 있어서,
    상기 공정은:
    a. 상기 분별기 버텀을 두 개의 충진된 칼럼의 제1 칼럼을 통과시키는 단계;
    b. 상기 제1 칼럼을 통한 통과를 중단시키는 동안, 상기 분별기 버텀을 제1 칼럼으로부터 제2 칼럼으로 이동시키는 단계;
    c. 상기 흡착 물질을 재생시키기 위해 상기 제1 칼럼의 흡착 물질로부터 중질 다-핵 방향족 화합물을 탈착 및 제거시키는 단계;
    d. 상기 제2 칼럼을 통한 흐름을 중단시키는 동안, 상기 분별기 버텀을 제2 칼럼으로부터 제1 칼럼으로 이동시키는 단계;
    e. 상기 흡착 물질을 재생시키기 위해 상기 제2 칼럼의 흡착 물질로부터 중질 다-핵 방향족 화합물을 탈착 및 제거시키는 단계; 및
    f. 단계들 (a)-(e)를 반복에 의해 상기 분별기 버텀의 처리가 연속되도록, 단계들 (a)-(e)를 반복시키는 단계를 더욱 포함하는 수소화 분해 공정.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 중질 탄화수소 피드스트림은 단계 (a)에서 접촉하기 전에 용매와 혼합되는 수소화 분해 공정.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 분별기 버텀 스트림은 단계 (a)에서 접촉하기 전에 용매와 혼합되는 수소화 분해 공정.
  15. 청구항 4에 있어서,
    상기 결합된 분별기 버텀 및 제1 액체 탄화수소 피드스트림은 흡착 물질과 접촉하기 전에 용매와 혼합되는 수소화 분해 공정.
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