KR20220108806A - 수소 및 석유화학물질을 형성하기 위한 처리 시설 - Google Patents

수소 및 석유화학물질을 형성하기 위한 처리 시설 Download PDF

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KR20220108806A
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이브라힘 압바
아퀼 자말
압덴누르 부랑
무라드 유네스
알베르토 로자노 발레스테로스
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사우디 아라비안 오일 컴퍼니
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Abstract

공급물 스트림을 경질 스트림 및 중질 스트림으로 분리하도록 구성된 공급원료 분리 시스템, 경질 스트림으로부터 수소 및 이산화탄소를 생성하도록 구성된 수소 생성 시스템, 및 이산화탄소로부터 합성 탄화수소를 생성하도록 구성된 이산화탄소 전환 시스템을 포함하는 처리 시설이 제공된다. 처리 시설은 중질 스트림을 처리하도록 구성된 수소화처리 시스템을 포함한다.

Description

수소 및 석유화학물질을 형성하기 위한 처리 시설
우선권 주장
본 출원은 2019년 12월 3일자로 출원된 미국 특허 출원 번호 16/701,715에 대한 우선권을 주장하며, 이의 전문은 본원에 참고로 포함된다.
배경
올레핀, 예컨대 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 및 부탄, 그리고 방향족 화합물, 예컨대 벤젠, 톨루엔, 및 크실렌은 석유화학 및 화학 산업에서 널리 사용되는 기초 중간체이다. 증기 분해 및 개질은 석유 가스와 같은 공급원료 및 나프타, 등유 및 가스유와 같은 증류물로부터 올레핀 및 방향족 화합물을 형성하는 데 사용된다.
요약
본원의 실시예에 기재된 실시양태는 공급물 스트림을 경질 스트림과 중질 스트림으로 분리하도록 구성된 공급원료 분리 시스템, 경질 스트림으로부터 수소 및 이산화탄소를 생성하도록 구성된 수소 생성 시스템, 및 이산화탄소로부터 합성 탄화수소를 생성하도록 구성된 이산화탄소 전환 시스템을 포함하는 처리 시설을 제공한다. 처리 시설은 중질 스트림을 처리하도록 구성된 수소화처리(hydroprocessing) 시스템을 포함한다.
본원의 실시예에 기재된 다른 실시양태는 공급원료 스트림을 경질 스트림과 중질 스트림으로 분리하는 단계, 수소 생성 시스템에서 경질 스트림을 처리하여 수소 및 이산화탄소를 형성하는 단계, 및 수소화처리 시스템에서 중질 스트림을 처리하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다. 수소화처리된 배출물은 수소화처리 시스템으로부터 분리기 상부 스트림과 분리기 하부 스트림으로 분리된다. 분리기 상부 스트림은 증기 분해기에서 처리된다. 분리기 하부 스트림은 중유 전환 시스템에서 처리된다.
도 1은 원유를 올레핀계 및 방향족 석유화학물질을 모두 포함하는 석유화학물질로 직접 전환시키는 처리 시설의 일례이다.
도 2a 및 2b는 원유를 석유화학물질로 전환하기 위한 공정의 흐름도이다.
도 3은 원유 또는 콘덴세이트와 같은 공급원료 스트림을 직접 처리하여 올레핀계 및 방향족 석유화학물질을 모두 포함하는 석유화학물질을 형성하는 처리 시설의 일례이다.
도 4a 및 4b는 원유를 석유화학물질로 전환하기 위한 공정의 흐름도이다.
통합된 수소화(hydrotreating) 및 분해 공정이 본원에 기재된 실시예에서 제공된다. 이 공정에서, 원유 또는 콘덴세이트는 수소로, 그리고 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 및 부텐과 같은 올레핀계 석유화학물질, 및 벤젠, 톨루엔, 및 크실렌과 같은 방향족 석유화학물질을 포함한 석유화학물질로 직접 전환된다. 이 공정에서, 공급원료 스트림은 경질 분획물 또는 경질 스트림과 중질 분획물 또는 중질 스트림으로 분할된다. 주로 나프타 비등 온도 범위의 물질로 구성된, 경질 분획물은 처리되어 수소를 생성한다. 주로 디젤 이상의 비등 온도 범위의 물질로 구성된, 중질 분획물은 분해되어 다양한 화학 물질 또는 석유 화학 공급원료를 생성할 수 있다. 한 실시양태에서, 중질 분획물은 촉매 분해기에서 분해된다. 또 다른 실시양태에서, 경질 분획물은 증기 개질기에서 처리되어 방향족 화합물의 생성을 향상시킨다.
본원에서 사용된 용어 원유는 일부 전처리를 거친 원유를 포함하는 통상적인 공급원으로부터의 전체 원유를 지칭한다. 원유는 물-기름 분리, 가스-기름 분리, 탈염 및 안정화 중 하나 이상을 거친 물질을 지칭할 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 경질 분획물 물질 비등 온도 범위는 약 370℃ 미만의 비점을 가질 수 있다. 중질 분획물 물질의 비등 온도 범위는 약 180℃ 초과의 비점을 가질 수 있다.
도 1은 원유를 올레핀계 및 방향족 석유화학물질을 모두 포함하는 석유화학물질로 직접 전환시키는 처리 시설(100)의 일례이다. 처리 시설로의 유입 및 유출은 보다 두꺼운 선으로 나타낸다. 원유 또는 콘덴세이트의 공급원료 스트림(102)은 처리 시설(100)의 공급원료 분리 시스템(104)으로 수용된다. 공급원료 분리 시스템(104)은 공급원료 스트림(102)을 가스와 같은 경질 분획물 또는 경질 스트림(106)과, 액체와 같은 중질 분획물 또는 중질 스트림(108)으로 분리한다. 일부 실시양태에서, 경질 스트림(106)은 나프타 분획물일 수 있다. 일부 실시양태에서, 경질 스트림(106)은 약 180℃ 미만, 약 220℃ 미만, 또는 약 370℃ 미만의 비점을 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 중질 스트림(108)은 약 180℃ 초과, 약 220℃ 초과, 또는 약 370℃ 초과의 비점을 가질 수 있다.
일부 실시예에서, 공급원료 분리 시스템(104)은 플래시 드럼과 같은 플래시 분리 장치일 수 있다. 예를 들어, 공급원료 분리 시스템(104)은 약 150℃ 내지 약 400℃의 컷 포인트(cut point)를 갖는 플래시 분리기와 같은 단일 단계 분리 장치일 수 있다. 다양한 실시양태에서, 컷 포인트는 약 180℃, 약 220℃, 또는 약 370℃이다. 일부 실시양태에서, 공급원료 분리 시스템(104)은 플래시 구역의 부재 하에 작동할 수 있다. 예를 들어, 공급원료 분리 시스템(104)은 사이클론 유형의 분리 장치, 스플리터, 또는 증기 및 액체의 물리적 또는 기계적 분리를 기반으로 하는 다른 유형의 분리 장치를 포함할 수 있다. 사이클론 분리 장치에서 증기와 액체는 사이클론 구조를 통해 장치로 유동한다. 증기는 원형 패턴으로 소용돌이쳐서 더 무거운 액적과 액체가 포획되어 액체 배출구로 이송되도록 하는 힘을 생성한다. 증기는 증기 배출구로 이송된다. 사이클론 분리 장치는 등온에서 매우 짧은 유지 시간으로 작동한다. 공급원료 분리 시스템(104)의 컷 포인트는 공급원료 분리 시스템(104)에 유입되는 물질의 기화 온도, 유체 속도, 또는 둘 모두와 같은 인자, 또는 다른 인자에 기초하여 조정될 수 있다. 분리 장치에 대한 추가 설명은 미국 특허 번호 8,337,603에서 찾을 수 있으며, 이의 내용은 본원에 참고로 포함된다.
중질 스트림(108)은 황, 금속, 질소 또는 기타 불순물과 같은 불순물의 제거에 의한 처리를 위해 수소화처리 시스템(110)으로 이송된다. 일부 실시양태에서, 수소화처리 시스템(110)은 수첨분해 기능을 수행하여 중질 스트림(108)으로부터 추가 생성물을 형성한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 시스템은 분리, 수소화처리, 수소 생성 등과 같은 특정 기능을 수행하도록 구성된 처리 장비의 통합된 그룹이다. 또한 일부 시스템은 여러 기능을 수행하는 용기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 수소화처리 시스템은 생성물을 복수의 스트림으로 분리하기 위한 분리 용기를 포함할 수 있다. 시스템은 단일 용기 또는 복수의 용기, 그리고 지정된 기능을 수행하는 데 사용되는 모든 관련된 촉매, 펌프, 밸브, 압축기 및 공정 장비를 포함할 수 있다.
예를 들어, 수소화처리 시스템은 단일 촉매 구역 또는 복수의 촉매 구역을 갖는 단일 수소화처리 용기를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 수소화처리 시스템은 복수의 용기, 복수의 구역 또는 둘 모두를 포함할 수 있으며, 여기서 각각의 반응기 또는 구역은 수첨탈황화, 수첨탈금속화, 수첨분해 등과 같은 상이한 기능을 수행하기 위해 상이한 촉매 및 조건을 사용할 수 있다. 수소화처리 시스템(110)은 본원에서 추가로 논의된다. 수소 스트림(112)은 수소화처리 시스템(110)에 제공된다.
일부 실시예에서, 선택적 수소화처리 또는 수소화 공정은 공급원료의 광무국 상관지수(Bureau of Mines Correlation Index; BMCI)에 의해 측정되는 바와 같이 파라핀 함량을 증가시키거나 점도를 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 공급원료 스트림(102)으로부터 분리된 중질 스트림(108)은 다중 탄소-탄소 결합을 포화시키기 위한 수소화에 이어 방향족 화합물, 특히 폴리방향족 화합물의 약한 수첨분해에 의해 개선될 수 있다. 금속과 같은 원유 오염 물질을 수소화하는 경우, 황 및 질소는 탈금속화, 탈황화 및 탈질소화 중 하나 이상의 촉매 기능을 수행하는 일련의 층상 촉매를 통해 공급원료를 통과시켜 제거될 수 있다. 일부 실시예에서, 수첨탈금속화(HDM) 및 수첨탈황화(HDS)를 수행하기 위한 촉매의 순서는 수첨탈금속화 촉매, 중간 촉매, 수첨탈황화 촉매, 및 최종 촉매를 포함할 수 있다.
HDM 섹션의 촉매는 약 140 m2/g 내지 약 240 m2/g의 표면적을 갖는 감마 알루미나 지지체를 기반으로 할 수 있다. 이 촉매는 약 1 cm3/g을 초과하는 기공 부피와 같은 매우 높은 기공 부피를 갖는다. 기공 크기는 대부분 거대다공성일 수 있으며, 이는 촉매의 표면 상의 금속 및 선택적으로 도펀트를 흡수를 위한 큰 용량을 제공한다. 촉매 표면 상의 활성 금속은 Ni:(Ni+Mo)의 몰비가 약 0.15 미만인 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo) 또는 둘 모두의 황화물일 수 있다. 일부 니켈 및 바나듐이 공급원료 자체에서 침착되어 촉매로 작용할 것으로 예상되기 때문에 니켈의 농도는 다른 촉매보다 HDM 촉매 상에서 더 낮다. 예를 들어 이의 내용이 본원에 참고로 포함되는, 미국 특허 공개 번호 US 2005/0211603에 기재된 바와 같이, 도펀트는 인, 붕소, 규소 및 할로겐 중 하나 이상일 수 있다. 일부 실시예에서, 촉매는 알루미나 압출물 또는 알루미나 비드의 형태일 수 있다. 예를 들어, 알루미나 비드는 금속 흡수가 층의 상부에서 30 내지 100% 범위일 수 있기 때문에 반응기에서 촉매 HDM 층의 제거를 용이하게 하는 데 사용될 수 있다.
수첨탈금속화 및 수첨탈황화 기능 사이의 전이를 수행하기 위해 중간 촉매가 사용될 수 있다. 중간 촉매는 중간 금속 장입 및 기공 크기 분포를 가질 수 있다. HDM/HDS 반응기 내의 촉매는 압출물 형태의 알루미나 기반 지지체, VI족의 적어도 하나의 촉매 금속(예를 들어, 몰리브덴, 텅스텐, 또는 둘 모두), 또는 VIII족의 적어도 하나의 촉매 금속(예를 들어, 니켈, 코발트 또는 둘 모두) 또는 이들 중 둘 이상의 조합일 수 있다. 촉매는 붕소, 인, 할로겐 및 규소 중 하나 이상과 같은 적어도 하나의 도펀트를 함유할 수 있다. 중간 촉매는 약 140 m2/g 내지 약 200 m2/g의 표면적, 적어도 약 0.6 cm3/g의 기공 부피, 및 약 12 nm 내지 약 50 nm 크기의 메조다공성 기공을 가질 수 있다.
HDS 섹션의 촉매는 더 고차의 HDM 범위, 예컨대 약 180 m2/g 내지 약 240 m2/g에 근사한 표면적을 갖는 감마 알루미나 기반 지지체 물질을 포함할 수 있다. HDS 촉매에 대한 더 높은 표면은 약 1 cm3/g 미만의 기공 부피와 같이 상대적으로 더 작은 기공 부피를 초래한다. 촉매는 몰리브덴과 같은 VI족의 적어도 하나의 원소와 니켈과 같은 VIII족의 적어도 하나의 원소를 함유한다. 촉매는 또한 붕소, 인, 규소 및 할로겐 중 하나 이상과 같은 적어도 하나의 도펀트를 함유한다. 일부 실시예에서, 코발트(Co)는 상대적으로 더 높은 수준의 탈황을 제공하는 데 사용될 수 있다. 활성상을 위한 금속 장입량은 원하는 활성이 높을수록 더 높아서, Ni:(Ni+Mo)의 몰비가 약 0.1 내지 약 0.3이고 (Co+Ni):Mo의 몰비가 약 0.25 내지 약 0.85가 되도록 한다.
최종 촉매는 수첨탈황화의 주요 기능을 가지기 보다는 공급원료의 수소 첨가(hydrogenation)를 수행할 수 있다. 일부 실시예에서, 최종 촉매는 HDS 섹션에서 중간 촉매 및 촉매를 대체할 수 있다. 최종 촉매는 니켈에 의해 촉진될 수 있으며 지지체는 기공이 넓은 감마 알루미나일 수 있다. 최종 촉매는 더 고차의 HDM 범위, 예컨대 약 180 m2/g 내지 약 240 m2/g에 근사한 표면적을 가질 수 있다. 최종 촉매에 대한 더 높은 표면적은 약 1 cm3/g 미만의 기공 부피와 같이 상대적으로 더 작은 기공 부피를 초래한다.
도 1에 도시된 것과 같은 처리 시설(100)의 일부 구성에서, 경질 스트림(106)은 수소 생성 시스템(114)으로 이송된다. 수소 생성 시스템(114)에서, 경질 스트림(106)은 예를 들어, 증기 개질 시스템, 가스화 시스템, 또는 둘 모두를 사용하는 수소 생성물 스트림(116)을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 물 또는 증기 스트림(118)은 수성 전환 반응(water shift reaction)을 위한 보충수를 제공하기 위해 첨가될 수 있다. 증기 개질 공정에서, 탄화수소는 예를 들어, 증기 개질 반응기에서, 니켈 촉매 상에서, 약 700℃ 내지 약 1000℃에서 증기와 접촉하여 H2, CO 및 CO2를 생성한다. 분리 용기와 같은 제2 용기에서, CO는 더 많은 증기와 반응하여 수성 전환 반응에서 H2와 CO2를 형성한다.
가스화 공정에서, 경질 스트림(106)으로부터의 탄화수소는 또한 H2, CO 및 CO2로 전환된다. 가스화에서, 탄화수소는 가스화 반응기에서 예를 들어, 연소 없이, 약 700℃ 초과에서 제어된 양의 산소, 증기 또는 둘 모두와 반응한다. 공정은 발열성이고, 이는 공정의 다른 부분에서 사용하기 위한 열이 생성되게 한다. 분리 용기와 같은 제2 용기에서, CO는 더 많은 증기와 반응하여 수성 전환 반응에서 H2와 CO2를 형성할 수 있다.
수소 생성 시스템(114)이 증기 개질 및 가스화 시스템 둘 모두를 포함하는 실시양태에서, 분리 섹션 및 수성 전환 시스템이 통합될 수 있다. 시스템의 통합은 수소 선택적 멤브레인이 니켈 촉매와 같은 개질 촉매 또는 니켈 및 귀금속, 무엇보다도 예컨대 로듐 및 금과의 조합 촉매와 함께 사용되는 멤브레인 개질기를 사용하여 달성될 수 있다. 상업적인 증기 개질 촉매가 사용될 수 있다. 이는 수소 생성 공정의 공정 강화를 가능하게 하는 개질, 수성 가스 전환 작업의 조합을 가능하게 한다. 본원에 사용된 바와 같이, 수성 가스 전환 반응은 CO2와 수소를 형성하기 위한 일산화탄소(CO)와 물의 반응이다. 수성 가스 전환 반응은 Cu-Zn계 저온 수성 가스 전환 촉매 또는 Fe계 고온 수성 가스 전환 촉매를 사용할 수 있다.
본원에 사용된 바와 같이, 공정 강화는 전체 공정의 효율성을 증가시키고 경제성을 개선하기 위한 복수의 공정의 조합이다. 본원에 기재된 실시양태에서, 공정 강화는 증기 개질, 수성 가스 전환 및 수소 분리 또는 정제의 조합을 통해 달성될 수 있으며, 이는 일반적으로 통상적인 수소 생성 공정의 압력 스윙 흡착 시스템에서 수행된다. 일부 실시양태에서, 멤브레인 반응기는 팔라듐 합금 멤브레인과 같은 고온 수소 선택적 멤브레인의 통합에 의해 단일 반응기에서 이러한 공정을 통합한다. 멤브레인은 생성된 수소를 반응 환경에서 분리하고, 이는 개질 반응을 위한 열역학적 평형을 극복한다. 동시에 반응기에서 CO2와 수소가 분리된다. 예를 들어, CO2는 멤브레인 반응기의 고압측에서 제거되고 수소는 저압측에서 제거된다.
일부 실시양태에서, 수소 생성물 스트림(116)은 수소화처리 시스템(110)에 제공되는 수소 스트림(112)의 공급원으로서 사용될 수 있다.
수소 생성 시스템(114)이 가스화 공정을 포함하는 실시양태에서, 가스화기에서 생성된 가스는 수소 선택적 멤브레인 및 니켈 촉매와 같이 멤브레인 반응기에 통합된 수성-가스 전환 촉매로 약 250℃ 내지 약 300℃에서 작동할 수 있는 멤브레인 반응기에서 수성 전환될 수 있다. 이는 또한 CO2 스트림(120)으로 제거되는, 계내 형성된 CO2의 분리를 가능하게 한다. 통상적인 개질 또는 가스화 공정 구성의 경우, 증기 분해 시스템(128)에서 생성되고 생성물 분리 시스템(130)에서 분리된 미가공 수소 스트림(126)을 포함하여, 수소의 정제를 위해 수소 생성 시스템(114)에 압력 스윙 흡착(PSA) 시스템이 포함될 수 있다. 미가공 수소 스트림(126)은 수소 및 메탄을 포함하고 생성물 분리 시스템(130) 내부의 탈메탄화기로부터 공급된다. 일부 실시양태에서, 재생 가능한 수소 스트림(127)은 미가공 수소 스트림(126)과 합쳐진다. 본원에 사용된 바와 같이, 재생 가능한 수소 스트림(127)은 그 중에서도, 태양 에너지 발전소, 풍력 발전소, 지열 에너지 발전소, 또는 바이오매스 반응기에 의해 생성된 전기를 사용하여 전기분해에 의해 생성된 수소와 같은 재생 가능한 에너지원으로부터 얻은 수소를 포함한다.
미가공 수소 스트림(126)은 수소 생성 시스템(114)의 PSA 시스템으로 이송된다. PSA 시스템은 제올라이트 흡수제로 채워진 2개의 컬럼, 1개의 활성 컬럼 및 1개의 재생 컬럼을 포함할 수 있다. 수소 스트림은 합쳐지고, 수소 흐름으로부터 불순물을 흡수하는, 활성 컬럼을 통해 유동한다. 실시양태에서, 수소 생성물 스트림(116)에서 수소의 순도는 약 80 부피% 초과, 약 90 부피% 초과, 약 95 부피% 초과 또는 그보다 높다.
CO2 스트림(120)은 CO2를 합성 탄화수소 또는 다른 유용한 생성물로 전환시키기 위해 CO2 전환 시스템(122)으로 이송된다. 전환은 수소 첨가를 통해 또는 더 경질의 탄화수소를 사용하여 건식 또는 습식 조건에서 추가 개질을 통해 수행될 수 있다. 습식 조건이 사용되는 경우, 증기 스트림(124)이 첨가될 수 있다. 수소 생성 시스템(114)에서 형성된 CO는 CO2와 함께 또는 CO2 대신에 CO2 변환 시스템(122)으로 이송될 수 있다는 것을 이해할 수 있다. CO2 전환 반응은 필요에 따라 CO2를 H2 및 CO로 전환시키는 증기 반응을 포함할 수 있다. 이후, 공급원료는 수소 및 일산화탄소를 탄화수소로 전환시키기 위해 피셔-트롭쉬(Fischer-Tropsch) 반응기에 공급될 수 있다. 피셔-트롭쉬 반응기에서, H2와 CO는 약 150℃ 내지 약 300℃의 온도에서 촉매 위로 유동한다. 더 낮은 온도는 더 높은 탄소수에 유리하다. 촉매는 코발트계 촉매, 철계 촉매, 루테늄계 촉매, 또는 이들의 조합일 수 있다.
일부 실시양태에서, CO2 전환 시스템(122)은 특히 수소화처리 시스템(110) 또는 증기 분해 시스템(128)과 같은 다른 시스템을 위한 로 연료로서 메탄 또는 합성가스를 포함하는 생성물 스트림(132)을 생성할 수 있다. 일부 실시양태에서, 생성물 스트림(132)은 판매 가스 파이프라인을 위한 보충 스트림으로서 사용된다. 일부 실시양태에서, 생성물 스트림(132)은 다수의 화학물질 또는 합성 연료 스트림에 대한 공급원료로서 사용된다. 일부 실시양태에서, CO2는 수소 생성물 스트림(116)으로부터의 수소를 사용하여 수소화될 수 있으며, 예를 들어 생성물 스트림(132)의 일부로서 디메틸 에테르(DME), 메탄올, 또는 다른 산소화된 화합물을 형성한다. 이 공정에서 재생 가능한 수소의 사용은 처리 시설에서 생성될 수 있는 CO2의 양을 낮춘다.
경질 스트림(106)과 중질 스트림(108) 사이의 컷 포인트 또는 분리 온도는 경제적 및 기술적 고려사항에 기초하여 조정된다. 일부 실시양태에서, 컷 포인트는 약 180℃, 약 220℃, 또는 약 370℃로 설정될 수 있다. 본원에 기재된 바와 같이, 경질 스트림(106)은 수소 생성 시스템(114)에 대한 주요 공급물이 될 것으로 예상된다. 따라서, 컷 포인트는 조성 및 공급원료 변동과 같은 다른 파라미터 중에서 수소에 대한 필요성에 기초하여 조정될 수 있다.
본원에 기재된 바와 같이, 수소화처리 시스템(110)은 수소 스트림(112)으로부터의 수소로 중질 스트림(108)을 처리한다. 수소 스트림(112)은 수소화처리 시스템(110)으로 유입될 수 있거나, 예를 들어 다른 시스템에서 생성되거나, 수소 생성 시스템(114)에서 생성된 수소 생성물 스트림(116)으로부터 공급될 수 있다. 수소는 중질 스트림(108)의 비율로, 0.01 mol%, 0.1 mol%, 0.5 mol%, 1 mol%, 5 mol% 이상으로 첨가될 수 있다. 이는 더 높은 수소 함량을 갖는 물질의 증기 분해가 더 나은 생성물을 초래하기 때문에 증기 분해 시스템(128)으로부터의 생성물을 개선할 수 있다. 또한, 다핵 방향족 화합물을 제거하는 것은 증기 분해기 코일의 코킹 경향(coking tendency)을 감소시킨다. 수소화처리 시스템(110)은 또한 중질 탄화수소 성분의 더 경질의 탄화수소로의 전환을 통해 증기 분해 시스템(128)에 이용가능한 공급물의 양을 증가시킨다.
수소화처리 시스템(110)은 일반적으로 별도의 구역에서 수첨탈금속화, 수첨탈방향족화, 수첨탈질소화, 수첨탈황화 및 수첨분해의 공정들 중 하나 이상을 수행할 수 있다. 수소화처리 시스템(110)은 유효량의 수첨탈금속화 촉매를 함유하는 하나 이상의 층을 포함할 수 있다. 수소화처리 시스템(110)은 수첨탈방향족화, 수첨탈질소화, 수첨탈황화 및 수첨분해 기능 중 하나 이상을 갖는 유효량의 수소화처리 촉매를 함유하는 하나 이상의 층을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 수소화처리 시스템(110)은 복수의 촉매층, 예컨대 2개, 3개, 4개, 5개 또는 다른 수의 촉매층을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 수소화처리 시스템(110)은 동일한 또는 상이한 기능의 하나 이상의 촉매층을 각각 함유하는 복수의 반응 용기를 포함할 수 있다.
수소화처리 시스템(110)은 약 300℃ 내지 약 450℃의 온도, 예컨대 약 300℃, 약 350℃, 약 400℃, 약 450℃, 또는 다른 온도에서 작동할 수 있다. 수소화처리 시스템(110)은 약 30 bar 내지 약 180 bar의 압력, 예컨대 약 30 bar, 약 60 bar, 약 90 bar, 약 120 bar, 약 150 bar, 약 180 bar, 또는 다른 압력에서 작동할 수 있다. 수소화처리 시스템(110)은 약 0.1h-1 내지 약 10h-1의 액체 시간 공간 속도, 예컨대 약 0.1h-1, 약 0.5h-1, 약 1h-1, 약 2h-1, 약 4h-1, 약 6h-1, 약 8h-1, 약 10h-1, 또는 다른 액체 시간 공간 속도로 작동할 수 있다. 액체 시간 공간 속도는 반응기 부피에 대한 반응기를 통과하는 반응 액체의 유속의 비율이다. 수소화처리 시스템(110)으로부터의 생성물은 수소화처리물 배출물(134) 및 경질 탄화수소 스트림(136)을 포함한다. 예를 들어 C1-C5의 탄소수를 갖는 물질을 포함하는 경질 탄화수소 스트림(136)은 추가 분리 및 처리를 위해 생성물 분리 시스템(130)에 제공된다.
예를 들어, C5 이상의 탄소수를 갖는 물질을 포함하는 수소화처리물 배출물(134)은 수소화처리 시스템(110)으로부터 유출되고 고압 저온 또는 고온 분리기와 같은 수소화처리물 분리 시스템(138)으로 유도된다. 일부 실시예에서, 수소화처리물 배출물(134)은 수소화처리물 분리 시스템(138) 앞의 열 교환기(도시하지 않음)에서 냉각될 수 있다. 수소화처리물 분리 시스템(138)은 수소화처리물 배출물(134)을, 최대 약 180℃의 비점을 갖는, C8 이하와 같이 일반적으로 보다 낮은 탄소수의 액체인, 분리기 상부 스트림(140)과, C10 이상의 탄소수를 갖는 물질과 같이, 약 180℃ 초과의 비점을 갖는, 분리기 하부 스트림(142)으로 분리한다. 일부 실시양태에서, 수소화처리물 분리 시스템(138)은 열 교환기 또는 응축기가 그 뒤에 있는 플래시 드럼과 같은 플래시 분리 장치이다. 일부 실시양태에서, 수소화처리물 분리 시스템(138)은 플래시 구역의 부재 하에 작동한다. 이러한 실시양태에서, 수소화처리물 분리 시스템(138)은 사이클론 상 분리 장치, 스플리터, 또는 증기 및 액체의 물리적 또는 기계적 분리에 기초한 다른 유형의 분리 장치를 포함할 수 있다. 플래시 분리 장치의 경우, 이러한 장치 다음에 열 교환기 또는 응축기가 있어 분리기 상부 스트림(140)을 응축시킬 수 있다.
분리기 상부 스트림(140)은 증기 분해 시스템(128)으로 이송된다. 증기 분해 시스템(128)은 가스와 액체 로(furnace)의 조합이다. 증기 스트림(118)은 증기 분해 시스템(128)의 로들 중 하나 이상에 제공될 수 있다. 로는 증기 분해 시스템(128)으로 이송되는 공급물의 일부에 대해 맞춤화되거나 가변될 수 있다. 증기 분해 시스템(128)의 증기 분해로를 통한 흐름은 약 1 밀리초(ms), 약 2 ms, 약 5 ms, 또는 약 10 ms의 총 노출 시간을 제공할 수 있다. 증기 분해로 바로 뒤에 급냉탑을 제공하여 증기 분해로에서 나오는 배출물을 냉각시키고 추가의 반응이 일어나지 않도록 할 수 있다. 생성물 분리 시스템(130)으로부터 제공되는 재순환 스트림(144)은 2차 공급물로서 사용될 수 있다. 재순환 스트림(144)은 일반적으로 에탄 및 프로판과 같이 낮은 탄소수를 갖는 완전히 포화된 탄화수소를 포함한다. 따라서, 재순환 스트림(144)은 예를 들어 수소 생성 또는 화학 물질 생성의 경제성에 따라 수소 생성 시스템(114) 또는 증기 분해 시스템(128)에 제공될 수 있다. 증기 분해기 생성물 스트림(146)은 증기 분해 시스템(128)으로부터 생성물 분리 시스템(130)으로 제공된다. 증기 분해기 생성물 스트림(146)은 벤젠, 톨루엔 및 크실렌과 같은 방향족 화합물 뿐만 아니라, 에틸렌, 프로필렌, 부텐, 부타디엔과 같은 낮은 탄소수 화합물을 포함할 수 있다.
수소화처리물 분리 시스템(138)으로부터의 분리기 상부 스트림(140)은 수소화처리 시스템(110)에 의해 미리 탈황되고 처리된 탄화수소를 포함한다. 예를 들어, 분리기 상부 스트림(140)은 나프타를 포함할 수 있다. 분리기 상부 스트림(140)은 약 150℃ 내지 약 230℃, 예컨대 약 150℃, 약 160℃, 약 170℃, 약 180℃, 약 190℃, 약 200℃, 약 210℃, 약 220℃, 약 230℃ 또는 다른 온도의 초기 비점 및 최종 비점을 갖는 탄화수소를 포함할 수 있다.
수소화처리물 배출물(134)의 중질 하부물을 함유하는 분리기 하부 스트림(142)은, 수소화처리 시스템(110)으로 유입되는 원유의 중질 스트림(108)과 비교하여, 감소된 함량의 오염물, 예컨대 금속, 황 또는 질소, 증가된 파라핀도, 감소된 BMCI(광무국 상관지수), 및 증가된 API(미국 석유 협회) 비중을 함유한다. 일부 실시예에서, 수소화처리물 분리 시스템(138)은 플래시 드럼과 같은 플래시 분리 장치일 수 있다. 일부 실시예에서, 수소화처리물 분리 시스템(138)은 플래시 구역의 부재 하에 작동할 수 있다. 예를 들어, 수소화처리물 분리 시스템(138)은 사이클론 상 분리 장치, 스플리터, 또는 증기 및 액체의 물리적 또는 기계적 분리를 기반으로 하는 다른 유형의 분리 장치를 포함할 수 있다. 수소화처리물 분리 시스템(138)은 방향족 전구체가 풍부한 탄화수소 컷과 같이, 나프타 범위와 유사하고 더 넓은 탄화수소 컷을 분별할 수 있는 하나 이상의 분리 장치를 포함할 수 있다.
분리기 하부 스트림(142)은 중유 전환 시스템(148)으로 공급된다. 분리기 하부 스트림(142)은 약 150℃ 내지 약 230℃, 예컨대 약 150℃, 약 160℃, 약 170℃, 약 180℃, 약 190℃, 약 200℃, 약 210℃, 약 220℃, 약 230℃ 또는 다른 온도의 초기 비점; 및 540℃ 이상의 최종 비점을 갖는 탄화수소를 포함할 수 있다. 분리기 상부 스트림(140), 분리기 하부 스트림(142), 또는 둘 모두의 초기 및 최종 비점은 처리 시설(100)로 유입되는 공급원료 스트림(102)의 유형에 따를 수 있다. 중유 전환 시스템(148)은 또한 생성물 분리 시스템(130)으로부터 열분해유(pyoil) 스트림(150)을 공급받을 수 있다. 수소 생성 시스템(114)의 수소 생성물 스트림(116)으로부터 공급될 수 있는 수소 스트림(112)은 분리기 하부 스트림(142) 및 열분해유 스트림 (150)의 분해 및 수소 첨가를 위해 중유 전환 시스템(148)에 첨가될 수 있다.
이러한 중유 전환 시스템(148)에서, 분리기 하부 스트림(142) 및 열분해유 스트림(150)과 같은 공급물 스트림의 분자량을 낮추기 위해 분해 또는 수소 첨가, 또는 둘 모두가 사용된다. 분해된 생성물 스트림(152)이 생성물 분리 시스템(130)에 제공된다. 잔류 중유는 열분해유 스트림(150)의 일부와 조합되어 연료유 생성물 스트림(154)을 형성할 수 있다.
생성물 분리 시스템(130)은 전환 공정으로부터 화학 생성물을 생성하기 위한 모든 시스템을 포함한다. 다양한 실시양태에서, 생성물 분리 시스템(130)은 급냉 컬럼, 1차 분별 컬럼, 압축기 및 에틸렌 156, 프로필렌 158, 혼합 C4s 160, 및 BTX 162의 생성을 허용하는 컬럼 세트를 포함한다. 본원에 기재된 바와 같이, BTX는 벤젠, 톨루엔 및 크실렌을 지칭한다. 생성물 분리 시스템(130)은 높은 증류 온도(HDT) 및 방향족 물질 분리 섹션을 추가로 포함하여 열분해 가스를 처리하고 이 스트림으로부터 BTX를 분리한다. 이는 또한 증기 분해로에서 생성된 트리올레핀을 포화시키는 선택적 수소 첨가 시스템도 포함된다. 생성물 분리 시스템(130)에는 C1-C5 탄화수소를 포함하는 수소화처리 시스템(110)으로부터의 경질 탄화수소 스트림(136)이 공급된다. 또한 이에는 증기 분해 시스템(128)으로부터의 증기 분해기 생성물 스트림(146) 및 중유 전환 시스템(148)으로부터의 분해된 생성물 스트림(152)이 공급된다.
본원에 기재된 바와 같이, 생성물 분리 시스템(130)은 중유 전환 시스템(148)으로 재순환될 수 있거나, 또는 연료유 생성물 스트림(154)의 성분으로서 제공될 수 있는, 열분해유 스트림(150)을 생성한다. 연료유 생성물 스트림(154)은 또한 수소 생성 시스템(114), 증기 분해 시스템(128) 또는 중유 전환 시스템(148)에서 전환될 수 없거나, 수소화처리 시스템(110)으로 재순환될 수 없는 더 중질의 탄화수소를 포함할 수 있다. 열분해유의 일부가 중유 전환 시스템(148)으로 재순환되는 경우, 연료유 생성물 스트림(154)은 또한 퍼지 스트림일 수 있다. 연료유 생성물 스트림(154)은 저유황, 저점도 및 고밀도 연료유일 것으로 예상된다. 본원에 사용된 바와 같이, 고밀도 연료유는 약 750 내지 약 950 kg/m3의 밀도를 가질 수 있다. 수소화처리 시스템(110)에 제공된 컨디셔닝은 황을 제거하여, 약 5 중량% 미만, 약 3.5 중량% 미만, 또는 약 2 중량% 미만 또는 그보다 낮은 황 함량을 제공할 것이다. 연료유 생성물 스트림(154)의 방향성은 약 200 센티스토크(cSt) 미만, 약 180 cSt 미만, 약 150 cSt 미만 또는 그보다 낮은 점도를 제공할 것이다. 고밀도는 증기 분해 시스템(128)에서 형성된 열분해유의 높은 방향성에서 기인한다. 이 연료유의 경제적 가치는 연료를 형성하는 데 사용되는 스트림을 변경하고 상이한 시스템의 작동 조건을 조정함으로써 조정될 수 있다.
도 2a 및 2b는 원유를 석유화학물질로 전환하기 위한 공정(200)의 흐름도이다. 원유 또는 콘덴세이트가 공급될 때, 공정은 블록(202)에서 시작하여, 가스와 같은 경질 분획물과 액체와 같은 중질 분획물로 분리된다. 블록(204)에서, 경질 분획물이 처리되어 예를 들어, 본원에 기재된 바와 같은 개질 공정에서 수소와 이산화탄소를 형성한다.
블록(206)에서, 중질 분획물은 불순물, 예컨대 황, 금속, 질소 또는 기타 불순물의 제거 및 수첨분해를 위해 수소화처리 시스템에서 처리된다. 블록(208)에서, 수소화처리 시스템으로부터의 경질 탄화수소, 예컨대 본원에 기재된 C1 - C5 탄화수소 가스는 생성물 분리 시스템으로 이송된다.
블록(210)에서, 수소화처리 시스템으로부터의 수소화처리된 배출물은 일반적으로 기체인 분리기 상부 스트림과, 실질적으로 액체인 분리기 하부 스트림으로 분리된다. 블록(212)에서, 분리기 상부 스트림은 증기 분해기에서 처리된다. 블록(214)에서, 증기 분해기 생성물은 생성물 분리 시스템으로 공급된다.
블록(216)에서, 분리기 하부 스트림은 중유 전환 시스템에서 처리된다. 블록(218)에서, 중유 전환 시스템으로부터의 분해된 탄화수소는 생성물 분리 시스템으로 공급된다. 블록(220)에서, 중유 전환 시스템, 생성물 분리 시스템으로부터의 유출 스트림, 또는 둘 모두로부터의 조합된 유출 스트림을 사용하여 연료유 생성물 스트림을 제공할 수 있다.
도 2b의 블록(222)에서, 수소 생성물 스트림이 수소 생성 시스템으로부터 공급된다. 수소 생성물 스트림의 일부는 블록(206)의 수소화처리 시스템, 블록(216)의 중유 전환 시스템, 또는 블록(224)의 이산화탄소 전환 시스템을 위한 공급원료로 사용될 수 있다. 블록(204)의 수소 생성 시스템으로부터의 이산화탄소는 블록(224)의 이산화탄소 전환 시스템에서 처리되어 합성 연료 및 다른 화학 물질을 형성한다. 블록(226)에서, 이들은 이산화탄소 전환 시스템으로부터 합성 생성물 스트림으로 제공되고, 이는 하류 공정에서 사용될 수 있다.
블록(228)에서, 생성물 분리 시스템은 블록(214)의 증기 분해기 생성물, 블록(218)의 분해된 탄화수소, 및 블록(208)의 경질 탄화수소로부터 생성물과 공급물 스트림을 분리한다. 블록(230)에서, 생성물 분리 시스템으로부터의 수소 스트림은 예를 들어 수소 생성 시스템에 통합된 압력 스윙 흡착(PSA) 시스템에서 추가 정제를 위해 수소 생성 시스템에 공급된다. 블록(232)에서, 중유는 생성물 분리 시스템으로부터 중유 전환 시스템으로 공급된다. 중유의 적어도 일부는 블록(220)의 연료유 생성물 스트림으로서 사용될 수 있다. 블록(234)에서, 경질 탄화수소는 생성물 분리 시스템으로부터 블록(204)의 수소 생성 시스템 또는 블록(212)의 증기 분해기로 공급될 수 있다. 블록(236)에서, 에틸렌 생성물 스트림이 생성물 분리 시스템으로부터 공급된다. 블록(238)에서, 프로필렌 생성물 스트림이 생성물 분리 시스템으로부터 공급된다. 블록(240)에서, 혼합 C4 생성물 스트림이 생성물 분리 시스템으로부터 공급된다. 블록(242)에서, BTX 생성물 스트림이 생성물 분리 시스템으로부터 공급된다.
원유 스트림의 성분 또는 공정의 경제성에 따라, 중유 전환 시스템이 생략될 수 있다. 예를 들어, 원유 또는 콘덴세이트 스트림이 경질 원유와 같이 고함량의 높은 탄소수 물질을 갖지 않는 경우, 중유 전환 시스템이 필요하지 않을 수 있다. 또한, 공정의 경제성에 연료유 생성물 스트림이 유리하지 않은 경우, 중유 전환 시스템을 우회하거나 제거할 수 있다. 일부 실시양태에서, 중유 전환 시스템이 존재하지만, 우회되도록 구성된다.
도 3은 원유 또는 콘덴세이트와 같은 공급원료 스트림(102)을 직접 처리하여 올레핀계 및 방향족 석유화학물질 둘 모두를 포함하는 석유화학물질을 형성하는 처리 시설(300)의 일례이다. 유사한 번호가 매겨진 항목은 도 1과 관련하여 기재된 바와 같다. 이 처리 시설(300)에서, 중유 전환 시스템(148)은 생략된다. 대신에 분리기 하부 스트림(142)은 수소 생성 시스템(114)으로 이송되고, 수소화처리물 분리 시스템(138)으로부터의 분리기 상부 스트림(140)은 촉매 분해기 또는 개질기(302), 예컨대 나프타 개질 시스템으로 이송된다. 분리기 상부 스트림(140)이 개질기(302) 상류의 수소화처리 시스템(110)에서 처리되었기 때문에, 분리기 상부 스트림(140)이 개질기(302)로 공급되기 전에 분리기 상부 스트림(140)의 추가의 수소화는 수행되지 않는다. 개질기(302)는 분리기 상부 스트림(140)을 벤젠, 톨루엔 및 크실렌(BTX)과 같은 방향족 화합물이 풍부한 개질유를 전환시킨다. 일부 실시예에서, 개질기(302)는 벤젠을 더 적게 생성하는 대신 크실렌의 많은 생성을 가능하게 한다. 개질기(302)는 또한 수소 가스 및 경질 탄화수소 가스와 같은 탄화수소 부산물을 생성할 수 있다. 개질기(302)에서 분리기 상부 스트림(140)을 처리함으로써 방향족 화합물을 의도적으로 생성하면 처리 시설(100)로부터의 방향족 화합물의 전체 수율을 증가시킬 수 있다.
개질기(302)는 분리기 상부 스트림(140)을 벤젠, 톨루엔 및 크실렌(BTX)과 같은 방향족 화합물이 풍부한 개질유로 전환시키기 위해 하나 이상의 반응기, 예컨대 수첨분해 반응기, 이성질체화 반응기, 탈수소환화 반응기, 또는 탈수소화 반응기, 또는 이들의 임의의 조합을 포함한다. 개질기(302)는 또한 수소 및 경질 탄화수소 가스와 같은 탄화수소 부산물을 생성할 수 있다. 개질기(302)는 방향족 화합물의 생성을 최대화하는 촉매 공정과 호환가능한 촉매를 포함할 수 있다. 예를 들어, 촉매는 백금, 팔라듐, 레늄, 주석, 갈륨, 비스무트, 또는 기타 금속 촉매 중 하나 이상을 포함하는 일작용성 또는 이작용성 금속 촉매일 수 있다. 촉매는 할로겐 함유 촉매, 제올라이트, 예컨대 제올라이트 L 또는 ZSM-5 제올라이트를 이용하는 촉매, 메조다공성 또는 미세다공성인 결정질 또는 비정질 지지체, 예컨대 알루미나, 실리카 또는 알루미나 실리카 지지체를 사용하는 촉매, 또는 방향족 화합물의 생성을 최대화할 수 있는 다른 유형의 촉매일 수 있다. 또한, 촉매는 본원에 기재된 바와 같은 수소화처리 촉매를 포함할 수 있다.
개질기(302)의 작동 조건은 방향족 화합물의 생성을 최대화하도록 선택될 수 있다. 개질기(302)는 약 0.01 bar 내지 약 50 bar의 압력, 예컨대 약 0.01 bar, 약 0.1 bar, 약 0.5 bar, 약 1 bar, 약 5 bar, 약 10 bar, 약 20 bar, 약 30 bar, 약 40 bar, 약 50 bar, 또는 다른 압력에서 작동할 수 있다. 개질기(302)에서 수소 대 탄화수소의 몰비는 약 1:1 내지 약 10:1, 예컨대 약 1:1, 약 2:1, 약 4:1, 약 6:1, 약 8:1, 약 10:1 또는 다른 비율일 수 있다. 개질기(302)는 약 400℃ 내지 약 600℃의 온도, 예컨대 약 400℃, 약 450℃, 약 500℃, 약 550℃, 약 600℃, 또는 다른 온도에서 작동할 수 있다. 개질기(302)는 약 0.1h-1 내지 약 5h-1, 예컨대 약 0.1h-1,약 0.5h-1, 약 1h-1, 약 2h-1, 약 3h-1, 약 4h-1, 약 5h-1, 또는 다른 액체 시간 공간 속도로 작동할 수 있다.
일부 실시양태에서, 생성물 분리 시스템(130)은 추출 기술, 예컨대 용매 추출, 추출 증류 또는 다른 추출 기술을 사용하여 개질유 및 열분해 가솔린으로부터 방향족 화합물을 분리하기 위한 방향족 화합물 추출 시스템을 포함한다. 방향족 화합물 추출 시스템은 생성물 분리 시스템(130)으로부터의 개질유를 포함하는 액체 스트림(304) 뿐만 아니라, 여기에서 생성된 다른 생성물 스트림을 수용하고, 방향족 화합물 생성물 스트림을 생성한다. 다양한 실시양태에서, 방향족 화합물 생성물 스트림은 벤젠 생성물 스트림(306), 톨루엔 생성물 스트림(308), 및 크실렌 생성물 스트림(310)을 포함한다. 열분해 가솔린, 및 개질기(302)로부터의 다른 생성물 및 경질 탄화수소 스트림(136)은 연료유 생성물 스트림(312)으로 합쳐질 수 있다.
도 4a 및 4b는 원유를 석유화학물질로 전환하기 위한 공정(400)의 흐름도이다. 원유 또는 콘덴세이트가 공급될 때, 공정은 블록(404)에서 시작하여, 가스와 같은 경질 분획물과 액체와 같은 중질 분획물로 분리된다. 블록(404)에서, 경질 분획물이 처리되어 예를 들어, 본원에 기재된 바와 같은 개질 공정에서 수소와 이산화탄소를 형성한다.
블록(406)에서, 중질 분획물은 불순물, 예컨대 황, 금속, 질소 또는 기타 불순물의 제거 및 수첨분해를 위해 수소화처리 시스템에서 처리된다. 블록(408)에서, 수소화처리 시스템으로부터의 경질 탄화수소, 예컨대 본원에 기재된 C1 - C5 탄화수소 가스는 생성물 분리 시스템으로 이송된다.
블록(410)에서, 수소화처리 구역으로부터의 수소화처리된 배출물은 일반적으로 기체인 분리기 상부 스트림과, 실질적으로 액체인 분리기 하부 스트림으로 분리된다. 블록(412)에서, 분리기 하부 스트림은 블록(404)의 수소 생성 시스템으로 전달된다.
블록(414)에서, 분리기 상부 스트림은 증기 개질기에서 처리된다. 블록(416)에서, 증기 개질기로부터의 개질유는 생성물 분리 시스템으로 공급된다.
도 4b의 블록(418)에서, 수소 생성물 스트림이 수소 생성 시스템으로부터 공급된다. 수소 생성물 스트림의 일부는 블록(406)의 수소화처리 시스템, 블록(414)의 증기 개질기, 또는 블록(420)의 이산화탄소 전환 시스템을 위한 공급원료로 사용될 수 있다. 블록(406)의 수소 생성 시스템으로부터의 이산화탄소는 블록(420)의 이산화탄소 전환 시스템에서 처리되어 합성 연료 및 다른 화학 물질을 형성한다. 블록(422)에서, 이들은 이산화탄소 전환 시스템으로부터 합성 생성물 스트림으로 제공되고, 하류 공정에서 사용될 수 있다.
블록(424)에서, 생성물 분리 시스템은 블록(414)의 증기 개질기 및 블록(406)의 수소화처리 시스템으로부터 생성물 스트림을 분리한다. 블록(426)에서, 생성물 분리 시스템으로부터의 수소 스트림은 예를 들어 수소 생성 시스템에 통합된 압력 스윙 흡착(PSA) 시스템에서의 추가 정제를 위해 수소 생성 시스템에 공급된다. 블록(428)에서, 경질 탄화수소는 분리 시스템으로부터 블록(404)의 수소 생성 시스템으로 또는 블록(414)의 증기 개질기로 공급될 수 있다.
본원에 기재된 바와 같이, 블록(424)의 생성물 분리 시스템은 방향족 화합물 정제 시스템을 포함할 수 있다. 블록(430)에서, 벤젠 생성물 스트림이 생성물 분리 시스템으로부터 공급된다. 블록(432)에서, 톨루엔 생성물 스트림이 생성물 분리 시스템으로부터 공급된다. 블록(434)에서, 크실렌 생성물 스트림이 생성물 분리 시스템으로부터 공급된다. 블록(436)에서, 연료유 생성물 스트림이 생성물 분리 시스템으로부터 공급된다.
본원의 실시예에 기재된 실시양태는 공급물 스트림을 경질 스트림과 중질 스트림으로 분리하도록 구성된 공급원료 분리 시스템, 경질 스트림으로부터 수소 및 이산화탄소를 생성하도록 구성된 수소 생성 시스템, 및 이산화탄소로부터 합성 탄화수소를 생성하도록 구성된 이산화탄소 전환 시스템을 포함하는 처리 시설을 제공한다. 처리 시설은 중질 스트림을 처리하도록 구성된 수소화처리 시스템을 포함한다.
한 양태에서, 공급물 스트림은 원유를 포함한다. 한 양태에서, 공급물 스트림은 콘덴세이트를 포함한다.
한 양태에서, 공급원료 분리 시스템은 플래시 드럼을 포함한다. 한 양태에서, 공급원료 분리 시스템은 사이클론 상 분리 장치를 포함한다.
한 양태에서, 수소 생성 시스템은 증기 개질 반응기를 포함한다. 한 양태에서, 수소 생성 시스템은 가스화 반응기를 포함한다. 한 양태에서, 수소 생성 시스템은 압력 스윙 흡착 시스템을 포함한다.
한 양태에서, 이산화탄소 전환 시스템은 피셔-트롭쉬 반응기를 포함한다. 한 양태에서, 이산화탄소 전환 시스템은 건식 개질 공정을 포함한다.
한 양태에서, 수소화처리 시스템은 수첨탈금속화 구역, 수첨탈방향족화 구역, 수첨탈질소화 구역, 수첨탈황 구역, 또는 수첨분해 구역, 또는 이들의 임의의 조합을 포함한다.
한 양태에서, 처리 시설은 수소화처리 시스템으로부터의 수소화처리물 배출물을 분리기 상부 스트림과 분리기 하부 스트림으로 분리하도록 구성된 수소화처리물 분리 시스템, 분리기 상부 스트림을 처리하도록 구성된 증기 분해 시스템, 및 분리기 하부 스트림을 처리하도록 구성된 중유 전환 유닛을 포함한다. 한 양태에서, 수소 생성 시스템에서 생성된 수소의 적어도 일부는 수소화처리 시스템에 공급된다.
한 양태에서, 수소화처리물 분리 시스템은 플래시 드럼을 포함한다. 한 양태에서, 수소화처리물 분리 시스템은 사이클론 상 분리 장치를 포함한다. 한 양태에서, 증기 분해 시스템은 증기 분해로를 포함한다. 한 양태에서, 증기 분해 시스템은 급냉탑을 포함한다.
한 양태에서, 처리 시설은 수소화처리 시스템, 또는 증기 분해 시스템, 중유 전환 유닛, 또는 이들의 임의의 조합으로부터 생성물 스트림을 분리하도록 구성된 생성물 분리 시스템을 포함한다. 한 양태에서, 생성물 분리 시스템은 미가공 수소 스트림을 수소 생성 시스템에 제공하도록 구성된다. 한 양태에서, 생성물 분리 시스템은 경질 탄화수소 재순환 스트림을 증기 분해 시스템에 제공하도록 구성된다.
본원의 실시예에 기재된 또 다른 실시양태는 공급원료 스트림을 경질 스트림 및 중질 스트림으로 분리하는 단계, 수소 생성 시스템에서 경질 스트림을 처리하여 수소 및 이산화탄소를 형성하는 단계, 및 수소화처리 시스템에서 중질 스트림을 처리하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다. 수소화처리된 배출물은 수소화처리 시스템으로부터 분리기 상부 스트림과 분리기 하부 스트림으로 분리된다. 분리기 상부 스트림은 증기 분해기에서 처리된다. 분리기 하부 스트림은 중유 전환 시스템에서 처리된다.
한 양태에서, 수소화처리 시스템에서 형성된 경질 탄화수소는 생성물 분리 시스템에 공급된다. 한 양태에서, 수소 생성물 스트림은 수소 생성 시스템으로부터 제공된다. 한 양태에서, 수소 스트림은 수소 생성 시스템으로부터 수소화처리 시스템으로 제공된다. 한 양태에서 증기 분해기 배출물은 생성물 분리 시스템으로 공급된다.
한 양태에서, 연료유 생성물 스트림은 중유 전환 시스템, 또는 생성물 분리 시스템, 또는 둘 모두로부터 제공된다. 한 양태에서, 경질 탄화수소 스트림은 생성물 분리 시스템으로부터 수소 생성 시스템으로 공급된다. 한 양태에서, 경질 탄화수소 스트림은 생성물 분리 시스템으로부터 증기 분해기로 공급된다.
한 양태에서, 이산화탄소는 이산화탄소 전환 시스템에서 처리된다. 한 양태에서, 합성 생성물 스트림은 이산화탄소 전환 시스템으로부터 제공된다. 한 양태에서, 생성물 분리 시스템으로부터의 미가공 수소 스트림은 수소 생성 시스템으로 이송된다. 한 양태에서, 재생가능한 수소 스트림은 수소 생성 시스템으로 이송된다.
한 양태에서, 생성물 분리 시스템으로부터 에틸렌 생성물 스트림이 제공된다. 한 양태에서, 생성물 분리 시스템으로부터 프로필렌 생성물 스트림이 제공된다. 한 양태에서, 생성물 분리 시스템으로부터 혼합 C4 생성물 스트림이 제공된다. 한 양태에서, 생성물 분리 시스템으로부터 벤젠, 톨루엔, 및 크실렌(BTX)을 포함하는 생성물 스트림이 제공된다.
다른 구현은 또한 하기 청구범위의 범위 내에 있다.

Claims (36)

  1. 처리 시설로서,
    공급물 스트림을 경질 스트림 및 중질 스트림으로 분리하도록 구성된 공급원료 분리 시스템;
    경질 스트림으로부터 수소 및 이산화탄소를 생성하도록 구성된 수소 생성 시스템;
    이산화탄소로부터 합성 탄화수소를 생성하도록 구성된 이산화탄소 전환 시스템; 및
    중질 스트림을 처리하도록 구성된 수소화처리(hydroprocessing) 시스템;
    을 포함하는 처리 시설.
  2. 제1항에 있어서, 공급물 스트림이 원유를 포함하는 처리 시설.
  3. 제1항에 있어서, 공급물 스트림이 콘덴세이트를 포함하는 처리 시설.
  4. 제1항에 있어서, 공급원료 분리 시스템이 플래시 드럼(flash drum)을 포함하는 처리 시설.
  5. 제1항에 있어서, 공급원료 분리 시스템이 사이클론 상 분리 장치를 포함하는 처리 시설.
  6. 제1항에 있어서, 수소 생성 시스템이 증기 개질 반응기를 포함하는 처리 시설.
  7. 제1항에 있어서, 수소 생성 시스템이 가스화 반응기를 포함하는 처리 시설.
  8. 제1항에 있어서, 수소 생성 시스템이 압력 스윙 흡착 시스템을 포함하는 처리 시설.
  9. 제1항에 있어서, 이산화탄소 전환 시스템이 피셔-트롭쉬(Fischer-Tropsch) 반응기를 포함하는 처리 시설.
  10. 제1항에 있어서, 이산화탄소 전환 시스템이 건식 개질 공정을 포함하는 처리 시설.
  11. 제1항에 있어서, 수소화처리 시스템이 수첨탈금속화 구역, 수첨탈방향족화 구역, 수첨탈질소화 구역, 수첨탈황 구역, 또는 수첨분해 구역, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 처리 시설.
  12. 제1항에 있어서,
    수소화처리 시스템으로부터 수소화처리물 배출물을 분리기 상부 스트림과 분리기 하부 스트림으로 분리하도록 구성된 수소화처리물 분리 시스템;
    분리기 상부 스트림을 처리하도록 구성된 증기 분해 시스템; 및
    분리기 하부 스트림을 처리하도록 구성된 중유 전환 유닛
    을 포함하는 처리 시설.
  13. 제12항에 있어서, 수소 생성 시스템에서 생성된 수소의 적어도 일부가 수소화처리 시스템에 공급되는 처리 시설.
  14. 제12항에 있어서, 수소화처리물 분리 시스템이 플래시 드럼을 포함하는 처리 시설.
  15. 제12항에 있어서, 수소화처리물 분리 시스템이 사이클론 상 분리 장치를 포함하는 처리 시설.
  16. 제12항에 있어서, 증기 분해 시스템이 증기 분해로를 포함하는 처리 시설.
  17. 제12항에 있어서, 증기 분해 시스템이 급냉탑을 포함하는 처리 시설.
  18. 제12항에 있어서, 수소화처리 시스템, 또는 증기 분해 시스템, 중유 전환 유닛, 또는 이들의 임의의 조합으로부터 생성물 스트림을 분리하도록 구성된 생성물 분리 시스템을 포함하는 처리 시설.
  19. 제18항에 있어서, 생성물 분리 시스템이 미가공 수소 스트림을 수소 생성 시스템에 제공하도록 구성된 것인 처리 시설.
  20. 제18항에 있어서, 생성물 분리 시스템이 경질 탄화수소 재순환 스트림을 증기 분해 시스템에 제공하도록 구성된 것인 처리 시설.
  21. 공급원료 스트림을 경질 스트림과 중질 스트림으로 분리하는 단계;
    수소 생성 시스템에서 경질 스트림을 처리하여 수소 및 이산화탄소를 형성하는 단계;
    수소화처리 시스템에서 중질 스트림을 처리하는 단계;
    수소화처리 시스템으로부터 수소화처리된 배출물을 분리기 상부 스트림과 분리기 하부 스트림으로 분리하는 단계;
    증기 분해기에서 분리기 상부 스트림을 처리하는 단계; 및
    분리기 하부 스트림을 중유 전환 시스템에서 처리하는 단계
    를 포함하는 방법.
  22. 제21항에 있어서, 수소화처리 시스템에서 형성된 경질 탄화수소를 생성물 분리 시스템으로 공급하는 단계를 포함하는 방법.
  23. 제21항에 있어서, 수소 생성 시스템으로부터 수소 생성물 스트림을 제공하는 단계를 포함하는 방법.
  24. 제21항에 있어서, 수소 생성 시스템으로부터 수소화처리 시스템으로 수소 스트림을 제공하는 단계를 포함하는 방법.
  25. 제21항에 있어서, 증기 분해기 배출물을 생성물 분리 시스템에 공급하는 단계를 포함하는 방법.
  26. 제21항에 있어서, 중유 전환 시스템, 또는 생성물 분리 시스템, 또는 둘 모두로부터 연료유 생성물 스트림을 제공하는 단계를 포함하는 방법.
  27. 제21항에 있어서, 생성물 분리 시스템으로부터 수소 생성 시스템으로 경질 탄화수소 스트림을 공급하는 단계를 포함하는 방법.
  28. 제21항에 있어서, 생성물 분리 시스템으로부터 증기 분해기로 경질 탄화수소 스트림을 공급하는 단계를 포함하는 방법.
  29. 제21항에 있어서, 이산화탄소 전환 시스템에서 이산화탄소를 처리하는 단계를 포함하는 방법.
  30. 제29항에 있어서, 이산화탄소 전환 시스템으로부터 합성 생성물 스트림을 제공하는 단계를 포함하는 방법.
  31. 제21항에 있어서, 생성물 분리 시스템으로부터 수소 생성 시스템으로 미가공 수소 스트림을 이송시키는 단계를 포함하는 방법.
  32. 제21항에 있어서, 재생가능한 수소 스트림을 수소 생성 시스템으로 이송하는 단계를 포함하는 방법.
  33. 제21항에 있어서, 생성물 분리 시스템으로부터 에틸렌 생성물 스트림을 제공하는 단계를 포함하는 방법.
  34. 제21항에 있어서, 생성물 분리 시스템으로부터 프로필렌 생성물 스트림을 제공하는 단계를 포함하는 방법.
  35. 제21항에 있어서, 생성물 분리 시스템으로부터 혼합 C4 생성물 스트림을 제공하는 단계를 포함하는 방법.
  36. 제21항에 있어서, 생성물 분리 시스템으로부터 벤젠, 톨루엔, 및 크실렌(BTX)을 포함하는 생성물 스트림을 제공하는 단계를 포함하는 방법.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11787759B2 (en) 2021-08-12 2023-10-17 Saudi Arabian Oil Company Dimethyl ether production via dry reforming and dimethyl ether synthesis in a vessel
US11578016B1 (en) 2021-08-12 2023-02-14 Saudi Arabian Oil Company Olefin production via dry reforming and olefin synthesis in a vessel
US11718575B2 (en) 2021-08-12 2023-08-08 Saudi Arabian Oil Company Methanol production via dry reforming and methanol synthesis in a vessel
US11617981B1 (en) 2022-01-03 2023-04-04 Saudi Arabian Oil Company Method for capturing CO2 with assisted vapor compression
US11820950B1 (en) * 2022-06-16 2023-11-21 Saudi Arabian Oil Company Conversion of whole crude to value added petrochemicals in an integrated reactor process
WO2024075042A1 (en) * 2022-10-04 2024-04-11 Sabic Global Technologies B.V. Methods and systems for integrating petrochemical and refinery operations

Family Cites Families (119)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US978576A (en) 1909-01-27 1910-12-13 Henry E Goodell Miter-box.
US2614066A (en) 1949-05-10 1952-10-14 Gulf Oil Corp Hydrodesulfurization of petroleum hydrocarbons
US2910426A (en) 1953-03-30 1959-10-27 Monsanto Chemicals Process for producing high energy fuels
US3409540A (en) 1966-12-22 1968-11-05 Chevron Res Combination catalytic hydrocracking, pyrolytic cracking and catalytic reforming process for converting a wide boiling range crude hydrocarbon feedstock into various valuable products
US3533938A (en) 1967-09-06 1970-10-13 Ashland Oil Inc Jet fuel from blended conversion products
JPS4934527B1 (ko) 1969-04-25 1974-09-14
US3702292A (en) 1970-03-10 1972-11-07 Du Pont Composite hydrocarbon refinery apparatus and process arrangement
US3726789A (en) 1971-04-05 1973-04-10 Ashland Oil Inc Hydrocarbon conversion process for the production of olefins and aromatics
US3856659A (en) 1972-12-19 1974-12-24 Mobil Oil Corp Multiple reactor fcc system relying upon a dual cracking catalyst composition
US3979757A (en) 1973-04-19 1976-09-07 Kilby Jack S Electrostatic display system with toner applied to head
US4090949A (en) 1974-07-31 1978-05-23 Mobil Oil Corportion Upgrading of olefinic gasoline with hydrogen contributors
US4134824A (en) 1977-06-07 1979-01-16 Union Carbide Corporation Integrated process for the partial oxidation-thermal cracking of crude oil feedstocks
US4264435A (en) 1978-04-05 1981-04-28 The Dow Chemical Company Crude oil cracking using partial combustion gases
US4297203A (en) 1980-04-14 1981-10-27 Standard Oil Company (Indiana) Apparatus for the catalytic cracking of hydrocarbons
US4466946A (en) 1982-03-12 1984-08-21 Standard Oil Company (Indiana) CO2 Removal from high CO2 content hydrocarbon containing streams
US4426276A (en) 1982-03-17 1984-01-17 Dean Robert R Combined fluid catalytic cracking and hydrocracking process
JPS59159887A (ja) 1983-03-03 1984-09-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 炭化水素からオレフインを製造するための熱分解法
US4992160A (en) 1983-05-02 1991-02-12 Uop Conversion of crude oil feeds by catalytic cracking
JPS601138A (ja) 1983-06-17 1985-01-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 炭化水素からオレフイン、および芳香族炭化水素を選択的に製造するための熱分解法
JPS6011584A (ja) 1983-06-30 1985-01-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 炭化水素から石油化学製品を選択的に製造するための熱分解法
JPS6011585A (ja) 1983-06-30 1985-01-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 炭化水素から石油化学製品を製造するための熱分解法
JPS60219292A (ja) 1984-04-13 1985-11-01 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 石油化学製品の選択的製造法
US4786400A (en) 1984-09-10 1988-11-22 Farnsworth Carl D Method and apparatus for catalytically converting fractions of crude oil boiling above gasoline
US4717407A (en) 1984-12-21 1988-01-05 Air Products And Chemicals, Inc. Process for recovering helium from a multi-component gas stream
US4589896A (en) 1985-01-28 1986-05-20 Air Products And Chemicals, Inc. Process for separating CO2 and H2 S from hydrocarbons
US5108581A (en) 1985-09-09 1992-04-28 Exxon Research And Engineering Company Hydroconversion of heavy feeds by use of both supported and unsupported catalysts
US4830728A (en) 1986-09-03 1989-05-16 Mobil Oil Corporation Upgrading naphtha in a multiple riser fluid catalytic cracking operation employing a catalyst mixture
JPH0829255B2 (ja) 1986-10-04 1996-03-27 出光興産株式会社 芳香族炭化水素製造用触媒およびこれを用いた芳香族炭化水素の製造方法
US5837032A (en) 1991-01-30 1998-11-17 The Cynara Company Gas separations utilizing glassy polymer membranes at sub-ambient temperatures
US5407466A (en) 1993-10-25 1995-04-18 Membrane Technology And Research, Inc. Sour gas treatment process including membrane and non-membrane treatment steps
US5407467A (en) 1993-10-25 1995-04-18 Membrane Technology And Research, Inc. Sour gas treatment process
US5401300A (en) 1993-10-25 1995-03-28 Membrane Technology And Research, Inc. Sour gas treatment process including dehydration of the gas stream
EP0684066A3 (en) 1994-05-26 1996-05-22 Boc Group Inc Process for the recovery of a light element from a diluted raw gas.
US6293979B1 (en) 1994-12-19 2001-09-25 Council Of Scientific & Industrial Research Process for the catalytic conversion of methane or natural gas to syngas or a mixture of carbon monoxide and hydrogen
JP3580518B2 (ja) 1996-06-05 2004-10-27 新日本石油株式会社 重質油の流動接触分解法
US6190533B1 (en) 1996-08-15 2001-02-20 Exxon Chemical Patents Inc. Integrated hydrotreating steam cracking process for the production of olefins
US5906728A (en) 1996-08-23 1999-05-25 Exxon Chemical Patents Inc. Process for increased olefin yields from heavy feedstocks
US5904837A (en) 1996-10-07 1999-05-18 Nippon Oil Co., Ltd. Process for fluid catalytic cracking of oils
US6033555A (en) 1997-06-10 2000-03-07 Exxon Chemical Patents Inc. Sequential catalytic and thermal cracking for enhanced ethylene yield
US5976361A (en) 1997-08-13 1999-11-02 Ormat Industries Ltd. Method of and means for upgrading hydrocarbons containing metals and asphaltenes
US6179900B1 (en) 1997-10-09 2001-01-30 Gkss Forschungszentrum Geesthacht Gmbh Process for the separation/recovery of gases
JPH11217341A (ja) 1997-10-15 1999-08-10 China Petro Chem Corp 重炭化水素の接触式熱分解によるエチレンおよびプロピレンの製造プロセス
ATE255154T1 (de) 1998-08-17 2003-12-15 Chevron Phillips Chemical Co Verfahren zur herstellung von aromatischen kohlenwasserstoffen in parallelreformern
US20030129109A1 (en) 1999-11-01 2003-07-10 Yoram Bronicki Method of and apparatus for processing heavy hydrocarbon feeds description
US6361582B1 (en) 2000-05-19 2002-03-26 Membrane Technology And Research, Inc. Gas separation using C3+ hydrocarbon-resistant membranes
US6531515B2 (en) 2001-02-20 2003-03-11 Chevron U.S.A. Inc. Hydrocarbon recovery in a fischer-tropsch process
US6656346B2 (en) 2001-06-07 2003-12-02 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Fluid catalytic cracking process for heavy oil
US6896717B2 (en) 2002-07-05 2005-05-24 Membrane Technology And Research, Inc. Gas separation using coated membranes
US6743961B2 (en) 2002-08-26 2004-06-01 Equistar Chemicals, Lp Olefin production utilizing whole crude oil
US7019187B2 (en) 2002-09-16 2006-03-28 Equistar Chemicals, Lp Olefin production utilizing whole crude oil and mild catalytic cracking
US7132042B2 (en) 2002-10-08 2006-11-07 Exxonmobil Research And Engineering Company Production of fuels and lube oils from fischer-tropsch wax
US20040065584A1 (en) 2002-10-08 2004-04-08 Bishop Adeana Richelle Heavy lube oil from fischer- tropsch wax
US6979757B2 (en) 2003-07-10 2005-12-27 Equistar Chemicals, Lp Olefin production utilizing whole crude oil and mild controlled cavitation assisted cracking
US7045554B2 (en) 2003-09-03 2006-05-16 Conocophillips Company Method for improved Fischer-Tropsch catalyst stability and higher stable syngas conversion
FR2867988B1 (fr) 2004-03-23 2007-06-22 Inst Francais Du Petrole Catalyseur supporte dope de forme spherique et procede d'hydrotraitement et d'hydroconversion de fractions petrolieres contenant des metaux
US20050217479A1 (en) 2004-04-02 2005-10-06 Membrane Technology And Research, Inc. Helium recovery from gas streams
US7247765B2 (en) 2004-05-21 2007-07-24 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Cracking hydrocarbon feedstock containing resid utilizing partial condensation of vapor phase from vapor/liquid separation to mitigate fouling in a flash/separation vessel
US20080194900A1 (en) 2004-12-10 2008-08-14 Bhirud Vasant L Steam Cracking with Naphtha Dearomatization
PL1861478T3 (pl) 2005-03-16 2012-07-31 Fuelcor Llc Układy i sposoby do wytwarzania syntetycznych związków węglowodorowych
US7374664B2 (en) 2005-09-02 2008-05-20 Equistar Chemicals, Lp Olefin production utilizing whole crude oil feedstock
US8696888B2 (en) 2005-10-20 2014-04-15 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Hydrocarbon resid processing
US7396449B2 (en) 2006-03-01 2008-07-08 Equistar Chemicals, Lp Olefin production utilizing condensate feedstock
US8198338B2 (en) 2006-03-20 2012-06-12 Cri Ehf Process for producing liquid fuel from carbon dioxide and water
JP2008011132A (ja) 2006-06-29 2008-01-17 Nec Electronics Corp ９０度移相器
US20080011645A1 (en) 2006-07-13 2008-01-17 Dean Christopher F Ancillary cracking of paraffinic naphtha in conjuction with FCC unit operations
US20080011644A1 (en) 2006-07-13 2008-01-17 Dean Christopher F Ancillary cracking of heavy oils in conjuction with FCC unit operations
US7550642B2 (en) 2006-10-20 2009-06-23 Equistar Chemicals, Lp Olefin production utilizing whole crude oil/condensate feedstock with enhanced distillate production
GB2444055B (en) 2006-11-23 2011-11-23 Gtl F1 Ag Gas to liquids plant with consecutive Fischer-Tropsch reactors and hydrogen make-up
US20080277314A1 (en) 2007-05-08 2008-11-13 Halsey Richard B Olefin production utilizing whole crude oil/condensate feedstock and hydrotreating
US20080283445A1 (en) 2007-05-16 2008-11-20 Powers Donald H Hydrocarbon thermal cracking using atmospheric residuum
US7404889B1 (en) 2007-06-27 2008-07-29 Equistar Chemicals, Lp Hydrocarbon thermal cracking using atmospheric distillation
US7858834B2 (en) 2007-08-17 2010-12-28 Equistar Chemicals, Lp Olefin production utilizing a feed containing condensate and crude oil
US20090050523A1 (en) 2007-08-20 2009-02-26 Halsey Richard B Olefin production utilizing whole crude oil/condensate feedstock and selective hydrocracking
WO2009073436A2 (en) 2007-11-28 2009-06-11 Saudi Arabian Oil Company Process for catalytic hydrotreating of sour crude oils
US7744747B2 (en) 2008-01-02 2010-06-29 Equistar Chemicals, Lp Olefin production utilizing whole crude oil/condensate feedstock with a partitioned vaporization unit
WO2010009077A2 (en) 2008-07-14 2010-01-21 Saudi Arabian Oil Company Process for the treatment of heavy oils using light hydrocarbon components as a diluent
US20100018904A1 (en) 2008-07-14 2010-01-28 Saudi Arabian Oil Company Prerefining Process for the Hydrodesulfurization of Heavy Sour Crude Oils to Produce Sweeter Lighter Crudes Using Moving Catalyst System
US8372267B2 (en) 2008-07-14 2013-02-12 Saudi Arabian Oil Company Process for the sequential hydroconversion and hydrodesulfurization of whole crude oil
US8624069B2 (en) 2008-08-08 2014-01-07 Afognak Native Corporation Conversion of biomass feedstocks into hydrocarbon liquid transportation fuels
JP5339845B2 (ja) 2008-10-14 2013-11-13 Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 流動接触分解方法
KR101026536B1 (ko) 2009-06-12 2011-04-01 한국화학연구원 피셔-트롭쉬 합성 반응용 철계열의 촉매와 이의 제조방법
WO2011005476A2 (en) 2009-06-22 2011-01-13 Saudi Arabian Oil Company Alternative process for the treatment of heavy crudes in a coking refinery
US7825164B1 (en) 2009-11-18 2010-11-02 Chevron U.S.A. Inc. Process of synthesis gas conversion to liquid fuels using mixture of synthesis gas conversion catalyst and dual functionality catalyst
EP2552580A1 (en) 2010-03-31 2013-02-06 Council of Scientific & Industrial Research Hydrogen/syngas generator
US8337603B2 (en) 2010-04-12 2012-12-25 Saudi Arabian Oil Company Apparatus for separation of gas-liquid mixtures and promoting coalescence of liquids
WO2012048078A1 (en) 2010-10-06 2012-04-12 L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Carbon dioxide removal process
EA201390991A1 (ru) 2010-12-30 2013-12-30 Шеврон Ю.Эс.Эй. Инк. Использование газоразделительных мембран для повышения добычи в областях, содержащих высокие концентрации сероводорода
US8704030B2 (en) 2011-06-17 2014-04-22 Uop Llc Process of separating gases using polyimide membranes
GB201120399D0 (en) 2011-11-25 2012-01-11 Air Fuel Synthesis Ltd Convertion of carbon dioxide
US20130172432A1 (en) 2011-12-30 2013-07-04 Shell Oil Company Process for preparing a paraffin product
US9382486B2 (en) 2012-01-27 2016-07-05 Saudi Arabian Oil Company Integrated hydrotreating, solvent deasphalting and steam pyrolysis process for direct processing of a crude oil
US9284497B2 (en) 2012-01-27 2016-03-15 Saudi Arabian Oil Company Integrated solvent deasphalting and steam pyrolysis process for direct processing of a crude oil
US9255230B2 (en) 2012-01-27 2016-02-09 Saudi Arabian Oil Company Integrated hydrotreating and steam pyrolysis process for direct processing of a crude oil
US9296961B2 (en) 2012-01-27 2016-03-29 Saudi Arabian Oil Company Integrated hydrotreating and steam pyrolysis process including residual bypass for direct processing of a crude oil
US9284502B2 (en) 2012-01-27 2016-03-15 Saudi Arabian Oil Company Integrated solvent deasphalting, hydrotreating and steam pyrolysis process for direct processing of a crude oil
US9279088B2 (en) 2012-01-27 2016-03-08 Saudi Arabian Oil Company Integrated hydrotreating and steam pyrolysis process including hydrogen redistribution for direct processing of a crude oil
US9096806B2 (en) 2012-03-20 2015-08-04 Saudi Arabian Oil Company Integrated hydroprocessing and fluid catalytic cracking for processing of a crude oil
SG11201405869PA (en) 2012-03-20 2014-11-27 Saudi Arabian Oil Co Integrated hydroprocessing, steam pyrolysis catalytic cracking process to produce petrochemicals from crude oil
CA2885161A1 (en) 2012-10-16 2014-04-24 Loren K. Starcher Increasing combustibility of low btu natural gas
US9328035B1 (en) 2013-01-03 2016-05-03 University Of South Florida Systems and methods for producing liquid hydrocarbon fuels
CN105050944B (zh) 2013-03-27 2017-10-27 托普索公司 生产烃的方法
KR101405518B1 (ko) 2013-05-22 2014-06-11 한국과학기술연구원 피셔-트롭시 합성반응용 코발트계 촉매의 제조방법
WO2015070332A1 (en) 2013-11-13 2015-05-21 Nexen Energy Ulc Conversion of synthesis gas into liquid hydrocarbons via fischer tropsch synthesis
US8828121B1 (en) 2014-02-19 2014-09-09 Membrane Technology And Research, Inc. Gas separation membranes based on perfluorinated polymers
EA034669B1 (ru) 2014-02-25 2020-03-04 Сауди Бейсик Индастриз Корпорейшн Комбинированный способ гидрокрекинга
US20150290575A1 (en) 2014-04-09 2015-10-15 Jeffrey Todd Rothermel Methods and systems for purifying natural gases
FR3020356A1 (fr) 2014-04-29 2015-10-30 Univ Lille Sciences Tech Procede de reformage sec d'au moins un alcane.
CN105214658A (zh) 2014-05-29 2016-01-06 苏州工业园区新国大研究院 甲烷二氧化碳重整制合成气的催化剂及其制备方法
CN106660020A (zh) 2014-07-17 2017-05-10 沙特基础全球技术有限公司 橄榄石催化剂用于甲烷的二氧化碳重整的用途
US9777229B2 (en) 2015-03-10 2017-10-03 Uop Llc Process and apparatus for hydroprocessing and cracking hydrocarbons
KR102039453B1 (ko) 2015-04-28 2019-11-01 지멘스 악티엔게젤샤프트 오일 함유 연료로부터의 아스팔텐 분리 장치 및 공정
EP3303521A1 (de) 2015-06-03 2018-04-11 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und vorrichtung zur abtrennung von asphaltenen aus einem asphaltenhaltigen brennstoff
WO2016207892A1 (en) 2015-06-25 2016-12-29 Technology Innovation Momentum Fund (Israel) Limited Partnership, C/O Ramot At Tel-Aviv University Ltd. Catalyst for dry reforming of methane and method for the preparation thereof
CA3021709C (en) 2016-04-22 2021-01-19 Siemens Aktiengesellschaft Method for purifying an asphaltene-containing fuel
US10851316B2 (en) 2017-01-04 2020-12-01 Saudi Arabian Oil Company Conversion of crude oil to aromatic and olefinic petrochemicals
US10844296B2 (en) 2017-01-04 2020-11-24 Saudi Arabian Oil Company Conversion of crude oil to aromatic and olefinic petrochemicals
JP2020506270A (ja) 2017-02-02 2020-02-27 サビック グローバル テクノロジーズ ベスローテン フェンノートシャップ 原油を直接処理してオレフィン系および芳香族系石油化学製品を製造するための、水素処理および水蒸気分解を統合したプロセス
US10689587B2 (en) 2017-04-26 2020-06-23 Saudi Arabian Oil Company Systems and processes for conversion of crude oil
US11130919B2 (en) 2017-06-05 2021-09-28 Sabic Global Technologies B.V. Conversion of crude oil into lower boiling point chemical feedstocks

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