NL1022195C2 - Werkwijzen voor het precondiotioneren van lichte Fischer-Tropsch-producten voorafgaande aan de opwerking. - Google Patents

Werkwijzen voor het precondiotioneren van lichte Fischer-Tropsch-producten voorafgaande aan de opwerking. Download PDF

Info

Publication number
NL1022195C2
NL1022195C2 NL1022195A NL1022195A NL1022195C2 NL 1022195 C2 NL1022195 C2 NL 1022195C2 NL 1022195 A NL1022195 A NL 1022195A NL 1022195 A NL1022195 A NL 1022195A NL 1022195 C2 NL1022195 C2 NL 1022195C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
fraction
light fraction
heavy
hydroprocessing
treated
Prior art date
Application number
NL1022195A
Other languages
English (en)
Other versions
NL1022195A1 (nl
Inventor
Richard Owen Moore
Paul D Cambern
Original Assignee
Chevron Usa Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chevron Usa Inc filed Critical Chevron Usa Inc
Publication of NL1022195A1 publication Critical patent/NL1022195A1/nl
Application granted granted Critical
Publication of NL1022195C2 publication Critical patent/NL1022195C2/nl

Links

Classifications

    • 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
    • C10G65/14Treatment of hydrocarbon oils by two or more hydrotreatment processes only plural parallel stages only
    • 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
    • C10G49/00Treatment of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen-generating compounds, not provided for in a single one of groups C10G45/02, C10G45/32, C10G45/44, C10G45/58 or C10G47/00
    • 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
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Description

Werkwijzen voor het precondiotioneren van lichte Fischer-Tropsch-producten voorafgaande aan de opwerking
Achtergrond 5
Het grootste gedeelte van de vloeibare brandstof die tegenwoordig wordt gebruikt op de wereld wordt verkregen uit ruwe olie. Er zijn echter verscheidene beperkingen aan het gebruik van ruwe olie als brandstofbron, waarvan er vele betrekking hebben op de invloed op het milieu bij het verbranden van stikstof, zwavel en aromaten bevatten-10 de brandstoffen. Alternatieve bronnen voor de ontwikkeling van vloeibare brandstoffen worden gewenst. Een dergelijke bron die in overvloed voorradig is is aardgas. De omzetting van aardgas in vloeibare brandstof omvat gewoonlik het omzetten van aardgas, dat in hoofdzaak uit methaan bestaat, in synthesegas, ook wel syngas genoemd, hetgeen een mengsel is van koolmonoxide en waterstof. Een voordeel van het toepassen van 15 brandstoffen die zijn bereid uit syngas is dat deze gewoonlijk geen aanzienlijke hoeveelheden stikstof en zwavel bevatten en in het algemeen geen aromatische verbindingen bevatten. Dienovereenkomstig hebben ze minder invloed op het milieu dan gebruikelijke, op aardolie gebaseerde brandstoffen. De Fischer-Tropsch-synthesc is een manier die de voorkeur heeft voor het omzetten van syngas in 20 koolwaterstofproducten met een hoger molecuulgewicht.
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een proces voor het verminderen van de invloed van bijproducten die worden geproduceerd tijdens een Fischer-Tropsch (FT) syntheseproces. Kooloxiden (b.v. koolmonoxide en kooldioxide) worden zowel bij de productie van syngas en als resultaat van een Fischer-Tropsch-koolwaterstof-syn-25 theseproces gevormd. Terwijl CO een reagens is in het Fischer-Tropsch-proces, zijn zowel CO als CO2 aanwezig in de Fischer-Tropsch-producten. Lichte Fischer-Tropsch-koolwaterstoffracties die in het bijzonder worden gewonnen uit Fischer-Tropsch-reactoren met een suspensiebed bevatten significante hoeveelheden kooloxiden. Deze kooloxiden, als ze in de lichte Fischer-Tropsch-koolwaterstoffractie kunnen blijven, 30 kunnen significante hoeveelheden H2 verbruiken tijdens de hydrobewerking stroomafwaarts; verlagen de partiële H2-druk en veroorzaken een snelle vervuiling van de katalysator tijdens de hydrobewerking stroomafwaarts (als gevolg van de grote hoeveelheden verdunnende kooloxide-gassen in recycle-gassystemen); zuren effluentia 1022195
J
.5 2 van de reactor, in het bijzonder water, aan (hetgeen dure metallurgie van de apparatuur vereist); en vervuilen katalytische hydrogeneringsmetalen, in het bijzonder edelmetalen. Derhalve is een doel van deze uitvinding het verwijderen van kooloxiden en andere componenten op geschikte punten tijdens de verwerking.
5
Samenvatting van de uitvinding
Het onderhavige proces verwijdert methaan alsook kooloxiden, hetgeen de kosten van de apparatuur bij het stroomafwaarts verwerken vermindert en het verdunnende ef-10 feet van methaan in recycle-gasstromen vermindert. Het onderhavige proces verschaft een werkwijze voor het in het algemeen preconditioneren van lichte Fischer-Tropsch-producten voor het opwerken, en verschaft in het bijzonder een proces voor het preconditioneren van lichte koolwaterstofproducten van de Fischer-Tropsch-synthesereactie met een suspensiebed voor het opwerken, waarvan de voordelen duidelijk zijn.
15 Uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding zijn gericht op een proces voor het preconditioneren van lichte koolwaterstofproducten van de Fischer-Tropsch-synthe-se met een reactor met een suspensiebed voor het opwerken in een hydrobewerkings-eenheid. Volgens deze uitvoeringsvormen worden bepaalde componenten van het lichte koolwaterstofproduct verwijderd daar deze schadelijk zijn voor hydrobewerkingsappa-20 ratuur stroomafwaarts, katalysatoren en bedrijfskosten.
Uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding zijn gericht op een werkwijze voor het verwijderen en eventueel winnen van CO2 dat aanwezig is in producten van een Fi-scher-Tropsch-syntheseproces. Een voorbeeld van een proces omvat: 25 (a) het isoleren van een lichte fractie en een zware fractie uit een Fischer- T ropsch-syntheseproduct; (b) het scheiden van de lichte fractie in een kooloxide bevattende gasvormige fractie en een behandelde lichte fractie; (c) het onderwerpen van de behandelde lichte fractie aan een hydrobewerkings-30 stap voor het verkrijgen van een licht effluens; en (d) het winnen van koolwaterstoffen, vloeibare brandstoffen en andere bruikbare producten uit het effluens van de hydrobewerkingsstap.
1 022195 3
In dit voorbeeld van een uitvoeringsvorm van het proces worden kooloxiden (d.w.z. CO2 en CO) die aanwezig zijn in een lichte fractie van het Fischer-Tropsch-syntheseproces afgescheiden van de koolwaterstoffen in de lichte fractie, bij voorkeur door strippen, destillatie of fractionering. Een gasvormige stroom van de scheidingsstap 5 omvat meer dan 75% v/v, bij voorkeur meer dan 85% v/v en met meer voorkeur meer dan 95% v/v van de kooloxiden die aanwezig zijn in de lichte fractie. Deze gasvormige stroom kan kleine hoeveelheden koolwaterstoffen omvatten, waarbij methaan gewoonlijk de koolwaterstofcomponent is die in hoofdzaak aanwezig is. Bij voorkeur omvat de gasvormige fractie meer dan 50 gewichtsprocent kooloxiden. Een behandelde lichte 10 fractie van de scheidingsstap (b) bevat sporenhoeveelheden kooloxiden, bij voorkeur minder dan 500 ppm, met meer voorkeur minder dan 100 ppm en met de meeste voorkeur minder dan 50 ppm. Bij voorkeur bevat de gasvormige stroom van de scheidingsstap minder dan 15 gewichtsprocent C2-C4 koolwaterstoffen.
Ten minste een gedeelte van de behandelde lichte fractie die is gewonnen uit de 15 scheidingsstap (b) kan verder worden omgezet teneinde te voldoen aan de eisen van een bepaald proces. Voorbeelden van extra verwerkingsstappen kunnen dehydrogenering voor het produceren van aromaten en/of benzine, thermisch of stoomkraken voor het produceren van alkenen zoals etheen, hydrokraken voor het verlagen van het molecuul-gewicht, hydrobehandelen voor het verwijderen van alkenen en oxygen eringsproduc-20 ten, hydroisomerisatie voor het vormen van isoparaffmen met een laag vloeipunt, katalytisch ontwassen voor de verwijdering van was en het verlagen van het vloeipunt, en hydrofinishen voor het verbeteren van de productstabiliteit omvatten. In een voorkeursuitvoeringsvorm worden een lichte fractie met een destillatie-eindpunt (EP) in het traject van 650-750°F en een zware fractie met een aanvankelijk kookpnt (IBP) in het tra-25 ject van 650-750°F uit het Fischer-Tropsch-syntheseproces gewonnen. Deze producten, ofwel in combinatie ofwel afzonderlijk, kunnen worden onderworpen aan een hydrobe-handeling teneinde brandstoffen en/of basisgrondstoffen voor smeerolie te bereiden.
Naast andere factoren zijn de uitvoeringsvormen volgens de onderhavige uitvinding gebaseerd op de ontdekking van een proces voor het behandelen van Fischer-30 Tropsch-syntheseproducten vóór het verwijderen van kooloxiden tot zeer lage gehalten met weinig of geen verlies van koolwaterstofproduct. Het proces scheidt de kooloxiden effectief af van de lichte koolwaterstoffen, waarbij deze laatsten vervolgens verder worden verwerkt voor het bereiden of mengen in brandstoffen en, eventueel, smeer- 1022195 4 oliën. Voordelen van het onderhavige proces omvatten verbeterde opbrengsten aan waardevolle producten uit een Fischer-Tropsch-syntheseproces. Uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding verschaffen werkwijzen voor het verwijderen en eventueel winnen van kooloxiden, in het bijzonder CO2, in de vorm van een in hoofdzaak 5 gezuiverde stroom die desgewenst geloosd kan worden.
Korte beschrijving van de tekeningen
Figuur 1 is een stroomschema waarin een overzicht wordt geïllustreerd van ver-10 schillende uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding, waarbij een lichte fractie met producten van een Fischer-Tropsch (FT) syntheseproces door een stipper wordt gevoerd voor het verwijderen van kooloxide-componenten, waarbij een behandelde lichte fractie wordt gevormd;
Figuur 2 is een stroomschema waarin een eerste uitvoeringsvorm van de onderha-15 vige uitvindng wordt geïllustreerd, waarbij de zware fractie van het Fischer-Tropsch-syntheseproces naar een hydrokraakreactiezone wordt gevoerd en de behandelde lichte fractie van het Fischer-Tropsch-syntheseproces naar een hydrobehandelingsreactiezone wordt gevoerd;
Figuur 3 is een stroomschema waarin een tweede uitvoeringsvorm van de onder-20 havige uitvinding wordt geïllustreerd, waarbij de zware fractie en de behandelde lichte fractie worden samengevoeg voordat het mengsel naar een hydrobwerkingsreactiezone wordt gevoerd, welke afzonderlijke hydrokraak- en hydrobehandelingsstappen kan omvatten; en
Figuur 4 is een stroomschema waarin een derde uitvoeringsvorm van de onderha-25 vige uitvinding wordt geïllustreerd, waarbij de zware fractie naar een hydrokraakreactiezone wordt gevoerd; het effluens van het hydrokraken wordt samengevoegd met de behandelde lichte fractie en het verkregen mengsel naar een hydrobehandelingszone wordt gevoerd.
30 Gedetailleerde beschrijving van de uitvinding
Uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding zijn gericht op een werkwijze voor het hydrobewerken van Fischer-Tropsch-producten. Bepaalde uitvoeringsvormen 1022195 5 hebben in het bijzonder betrekking op een geïntegreerde werkwijze voor het produceren van vloeibare brandstoffen uit een koolwaterstofstroom die wordt verschaft door middel van Fischer-Tropsch-synthese, die op zijn beurt de aanvankelijke omzetting van een lichte koolwaterstofstroom in syngas en de erop volgende omzetting van dat syngas 5 in koolwaterstofjproducten met een hoger molecuulgewicht omvat.
Volgens aspecten van de onderhavige uitvinding worden producten van een Fi-scher-Tropsch-proces gescheiden in een lichte fractie en een zware fractie (of anders worden dergelijke fracties uit een geschikte bron verkregen). De lichte fractie wordt onderworpen aan preconditioneren, waarbij ongewenste componenten zoals CO2 wor-10 den verwijderd en een behandelde stroom wordt verkregen. De behandelde stroom wordt vervolgens (ofwel afzonderlijk ofwel na samenvoegen met de zware fractie) aan een hydrobehandeling onderworpen teneinde de gewenste producten te produceren.
Er is gedemonstreerd dat een volledige reeks van Fischer-Tropsch-synthesepro-ducten (C3+) en/of-stromen met succes aan een co-hydrobehandeling kan worden on-15 derworpen of tegelijkertijd aan een hydrobehandeling kan worden onderworpen met een hoge opbrengst aan gewenste middeldestillaatproducten zonder dat scheiding of verwerking in een serie-stroomschema wordt vereist. Deze innovatie biedt een significant economisch voordeel daar een volledige Fischer-Tropsch-C3+-stroom in een enkele stap in een enkele reactor zonder enige primaire of tussentijdse scheiding, behalve de 20 verwijdering van kooloxiden zoals hiervoor is beschreven, verwerkt kan worden.
Meer in het bijzonder is gevonden dat de lichtere Fischer-Tropsch-ffactie (condensaat), die reeds in het gewenste middeldestillaattraject kookt, zodanig kan worden verwerkt, dat de alkenen, stikstof en oxygeneringsproducten selectief worden verwijderd en voldoende isomerisatie plaatsvindt voor het verschaffen van de gewenste koude 25 vloei-eigenschappen van de brandstof, met minder overkraken tot lichte producten (C4-en nafta). In dezelfde reactor, en over hetzelfde katalysatorsysteem (een of meer kata-lysatortypen), wordt tegelijkertijd de Fischer-Tropsch-was gehydrokraakt en geïsomeri-seerd voor het produceren van een hoge opbrengst aan middeldestillaat met goede ver-brandingseigenschappen (hoog cetaangetal) en gewenste koude vloei-eigenschappen.
30 Het proces volgens de uitvinding wordt met de meeste voorkeur uitgevoerd in een extinctie-recycle-hydrokraker met een enkele reactor met meerdere bedden, met ofwel een gezwavelde edelmetaal- ofwel een niet-gezwavelde edelmetaal-hydrokraakkataly-sator, al dan niet met moleculaire-zeef-componenten.
10 2 / I 9 5 6
Definities
Zoals hierin gebruikt hebben de volgende uitdrukkingen de volgende betekenis- 5 sen:
De uitdrukking “lichte koolwaterstofVoeding” heeft betrekking op voedingen die methaan, ethaan, propaan, butaan en mengsels daarvan kunnen omvatten. Daarnaast kunnen kooldioxide, koolmonoxide, etheen, propeen en butanen aanwezig zijn.
De uitdrukking “lichte fractie” heeft betrekking op een fractie waarbij ten minste 10 75 gewichtsprocent, met meer voorkeur 85 gewichtsprocent en met de meeste voorkeur ten minste 90 gewichtsprocent van de componenten een kookpunt hebben in het traject van ongeveer 50 tot 700°F. Een lichte fractie omvat in hoofdzaak componenten met koolstofgetallen in het traject van 3 tot 20, d.w.z. C3-C20· In een bepaalde uitvoeringsvorm omvat een lichte fractie ten minste 0,1 gewichtsprocent oxygeneringsproducten.
15 De uitdrukking “zware fractie” heeft betrekking op een fractie waarbij ten minste 80 gewichtsprocent, met meer voorkeur 85 gewichtsprocent en met de meeste voorkeur ten minste 90 gewichtsprocent van de componenten een kookpunt hoger dan 650°F heeft. Een zware fractie kan in hoofdzaak C20+ componenten omvatten. In een voorkeursuitvoeringsvorm omvat de zware fractie ten minste 80 gewichtsprocent paraffinen 20 en, met meer voorkeur, niet meer dan ongeveer 1 gewichtsprocent oxygeneringsproducten.
De uitdrukking “650°F+ bevattende productstroom” heeft betrekking op een pro-ductstroom die meer dan 75 gewichtsprocent verbindingen die koken bij een temperatuur van 650°F of hoger (“650°F+ materiaal”), bij voorkeur meer dan 85 gewichtspro-25 cent 650°F+ materiaal en met de meeste voorkeur meer dan 90 gewichtsprocent 650°F+ materiaal omvat, zoals bepaald door ASTM D2887 of andere geschikte werkwijzen. De uitdrukking “650°F- bevattende productstroom” wordt overeenkomstig gedefinieerd.
De uitdrukking “paraffine” heeft betrekking op een koolwaterstof met de formule CnH2n+2· 30 De uitdrukking “alkeen” heeft betrekking op een koolwaterstof met ten minste een dubbele koolstof-koolstof-binding.
De uitdrukking “oxygeneringsproduct” heeft betrekking op een koolwaterstofachtige verbinding die ten minste een zuurstofatoom omvat.
1022195 7
De uitdrukking “destillaatbrandstof’ heeft betrekking op een materiaal dat koolwaterstoffen met kookpunten tussen ongveer 60 en 800°F omvat. De uitdrukking “destillaat” betekent dat kenmerkende brandstoffen van dit type kunnen worden gevormd uit damp-topstroom van de destillatie van ruwe aardolie. In tegenstelling daarmee kun- 5 nen residu-brandstoffen niet worden gevormd uit damp-topstromen door het destilleren van ruwe aardolie, en dus vormen residu-brandstoffen een niet-verdampbaar resterend gedeelte. Binnen de brede categorie van de destillaatbrandstoffen zij er specifieke brandstoffen die nafta, straalmotorbrandstof, dieselbrandstof, kerosine, luchtvaartbenzi-ne, stookolie en mengsels daarvan omvatten.
10 De uitdrukking “dieselbrandstof’ heeft betrekking op een materiaal dat geschikt is voor toepassing in dieselmotoren en dat voldoet aan een van de volgende specificaties: ASTM D-975 - “Standard Specification for Diesel Fuel Oils”;
Europese Kwaliteit CEN 90; 15 Japanse brandstofstandaards JIS K 2204;
De richtlijnen van The United States National Conference on Weights and Measures (NCWM) uit 1997 voor eerste kwaliteit dieselbrandstof; en
De aanbevolen richtlijn van The United States Engine Manufacturers Association voor eerste kwaliteit dieselbrandstof (FQP-1A).
20 De uitdrukking “straalmotorbrandstof’ heeft betrekking op een materiaal dat ge schikt is voor toepassing in turbinemotoren zoals die welke bijvoorbeeld worden gevonden in vliegtuigen, of in andere toepassingen die worden gereguleerd door een van de volgende specificaties: ASTM D-165;
25 DEF STAN 91-91/3 (DERD 2494), TURBINE FUEL, AVIATION, KEROSINE
TYPE, JET A-l, NATO CODE: F-35; en
International Air Transportation Association (IATA) Guidance Materials for Aviation, vierde druk, maart 2000.
De uitdrukking “hydrobehandelen” heeft betrekking op een process waarbij een 30 raffinaderij stroom katalytisch wordt behandeld met waterstofgas (¾) om het gehalte aan ongewenste zwavel en stikstof bevattende verbindingen te verlagen en om de voeding te stabiliseren. (De uitdrukking “stabilisatie” heeft betrekking op een proces van het omzetten van onverzadigde koolwaterstoffen, zoals alkenen, in verzadigde verbin- 1022195 8 dingen, zoals paraffinen). Bij voorkeur worden kobalt-molybdeen-katalysatoren toegepast voor het verwijderen van zwavelverbindingen; op overeenkomstige wijze hebben nikkel-molybdeen-katalysatoren de voorkeur voor het verwijderen van stikstof bevattende verbindingen en voor het verzadigen van aromatische ringstructuren.
5 De uitdrukking “hydrokraken” heeft betrekking op een proces waarbij het algehe le doel het verlagen van de kookpuntstrajecten van de componenten van de voeding ten opzichte van de voeding zelf is. Omdat de hydrokraakkatalysator gewoonlijk gevoelig is voor vergiftiging door metallieke zouten en zwavel en stikstof bevattende verbindingen heeft het in het algemeen de voorkeur om de voeding voor het hydrokraken aan 10 een hydrobehandeling te onderwerpen. Hydrokraken kan worden beschouwd als een katalytisch kraakproces met een daarmee gepaard gaande hydrogeneringsreactie voor het verzadigen van alkenen tot paraffinen.
De uitdrukking “hydrobewerken” heeft betrekking op een proces waarbij zowel hydrobehandelings- als hydrokraakprocessen plaatsvinden; met andere woorden, onge-15 wenste zwavel en stikstof bevattende verbindingen worden verwijderd uit de voeding terwijl tegelijkertijd de kookpuntstrajecten van de producten van de hydrobewerkings-reactie in aanzienlijke mate worden verlaagd ten opzichte van het kookpuntstraject van de voeding zelf.
20 Aardgas als voeding voor de vorming van syngas
Aardgas is een voorbeeld van een lichte koolwaterstofvoeding. Naast methaan omvat aardgas enkele zwaardere koolwaterstoffen (in hoofdzaak C2-5 paraffinen) en andere verontreinigingen, b.v. mercaptanen en andere zwavel bevattende verbindingen, 25 kooldioxide, stikstof, helium, water en zure niet-koolwaterstofgassen. Aardgasvelden bevatten gewoonlijk ook een significante hoeveelheid C5+ materiaal, dat onder omgevingsomstandigheden een vloeistof is.
Methaan, en eventueel ethaan en/of andere koolwaterstoffen, kan worden geïsoleerd en worden gebruikt voor het vormen van syngas. Verschillende andere verontrei-30 nigingen kunnen gemakkelijk worden afgescheiden. Inerte verontreinigingen zoals stikstof en helium kunnen worden getolereerd. Het methaan in aardgas kan bijvoorbeeld worden geïsoleerd in een demethaniseerinrichting, worden ontzwaveld en vervolgens naar een syngas-generator worden gevoerd.
1022195 9
Syngas als voeding voor een Fischer-Tropsch-proces
Methaan (en/of ethaan en zwaardere koolwaterstoffen) kunnen door een gebrui-5 kelijke syngas-generator worden gevoerd teneinde synthesegas te verschaffen. Gewoonlijk omvat synthesegas (eventueel ook “syngas” genoemd) waterstof en koolmonoxide, maar het kan ook kleine hoeveelheden kooldioxide, water, niet omgezette lichte koolwaterstof-voedingscomponenten en verschillende andere verontreinigingen omvatten. De aanwezigheid van zwavel, stikstof, halogeen, selenium, fosfor en arseen 10 bevattende verontreinigingen in syngas is ongewenst. Derhalve worden zwavel en andere verontreinigingen bij voorkeur verwijderd uit de voeding voordat een Fischer-Tropsch-proces of een andere koolwaterstofsynthese wordt uitgevoerd. Werkwijzen voor het verwijderen van deze en andere verontreinigingen zijn bekend bij de deskundige. ZnO-beschermingsbedden hebben bijvoorbeeld de voorkeur voor het verwijderen 15 van zwavelverontreinigingen.
Destillaatproducten
Middeldestillaatffacties zoals hierin beschreven koken in het traject van ongeveer 20 250 tot 700°F (ongeveer 121 tot 371°C), zoals bepaald volgens de desbetreffende ASTM-testwerkwijze. Het is de bedoeling dat de uitdrukking “middeldestillaat” fracties omvat die koken in het diesel-, straalmotorbrandstof- en kerosine-traject. Het traject van de kerosine- of straalmotorbrandstof-kookpunten heeft betrekking op een tem-peratuurtraject van ongeveer 280 tot 525°F (138 tot 274°C) en de uitdrukking “diesel-25 kooktraject” heeft betrekking op koolwaterstof-kookpunten van ongeveer 250 tot 700°F (121 tot 371°C). Benzine of nafta is gewoonlijk de C5 tot 400°F (204°C) eindpuntfractie van beschikbare koolwaterstoffen. De kookpuntstrajecten van de verschillende product-fracties die worden gewonnen in een bepaalde raffinaderij of syntheseproces variëren met factoren zoals de kenmerken van de bron, lokale marktomstandigheden of -eisen, 30 productprijzen, enz. Er wordt verwezen naar ASTM-standaards D-975, D-3699-83 en D-3735 voor verdere details met betrekking tot de eigenschappen van kerosine, diesel en nafta-brandstof.
1022195 10
Fischer-T ropsch-syn these
Katalysatoren en omstandigheden voor het uitvoeren van een Fischer-Tropsch-synthese zijn bekend bij de deskundige en worden bijvoorbeeld beschreven in EP-A1-5 0921184, waarvan de inhoud in zijn geheel als hierin ingelast dient te worden be schouwd. Bij het Fischer-Tropsch-syntheseproces worden vloeibare en gasvormige koolwaterstoffen gevormd door een synthesegas (syngas), dat een mengsel van H2 en CO omvat, onder geschikte reactie-omstandigheden van temperatuur en druk met een Fischer-Tropsch-katalysator in contact te brengen. De Fischer-Tropsch-reactie wordt 10 gewoonlijk uitgevoerd bij temperaturen van ongeveer 300 tot 700°F (149 tot 371°C), bij voorkeur ongeveer 400 tot 550°F (204 tot 288°C); drukken van ongeveer 10 tot 600 psia (0,7 tot 41 bar), bij voorkeur 30 tot 300 psia (2 tot 21 bar) en katalysator-ruimte- λ ^ snelheden van ongeveer 100 tot 10.000 cm /g/uur, bij voorkeur 300 tot 3000 cm/g/uur. De producten van een Fischer-Tropsch-proces kunnen variëren van Ci tot C200+» met 15 het grootste gedeelte van de producten in het traject van C5-Cioo+·
Een Fischer-Tropsch-reactie kan worden uitgevoerd in een verscheidenheid van reactortypen, zoals bijvoorbeeld reactoren met een vast bed, die een of meer katalysa-torbedden bevatten, suspensiereactoren, reactoren met een gefluïdiseerd bed of een combinatie van verschillende soorten reactoren. Dergelijke reactieprocessen en reacto-20 ren zijn bekend en zijn gedocumenteerd in de literatuur. Een voorkeursproces volgens de uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding is het Fischer-Tropsch-suspensie-proces, waarbij gebruik wordt gemaakt van superieure warmte- en massa-overdrachts-technieken voor het afvoeren van warmte uit de reactor, daar de Fischer-Tropsch-reactie in hoge mate exotherm is. Op deze wijze is het mogelijk om paraffïnische kool-25 waterstoffen met een betrekkelijk hoog molecuulgewicht te produceren.
Bij een suspensieproces wordt een syngas, dat een mengsel van H2 en CO omvat, als derde fase naar boven geborreld door een suspensie die wordt gevormd door het dis-pergeren en suspenderen van een deeltj esvormige Fischer-Tropsch-katalysator in een vloeistof die koolwaterstofproducten van de synthesereactie omvat. Dienovereenkom-30 stig zijn de koolwaterstofproducten in hoofdzaak vloeibaar onder de reactie-omstandigheden. De molverhouding van waterstof tot koolmonoxide kan ruwweg variëren van ongeveer 0,5 tot 4, maar ligt meer gebruikelijk in het traject van ongeveer 0,7 tot 2,75 en bij voorkeur van ongeveer 0,7 tot 2,5. Een Fischer-Tropsch-proces dat bijzondere 1022195 11 voorkeur heeft wordt vermeld in EP 0609079, dat eveneens in zijn geheel als hierin ingelast dient te worden beschouwd.
Geschikte Fischer-Tropsch-katalysatoren omvatten een of meer katalytische metalen uit Groep VIII, zoals Fe, Ni, Co, Ru en Re. Daarnaast kan een geschikte katalysa-5 tor een promoter bevatten. Aldus omvat een Fischer-Tropsch-katalysator die de voorkeur heeft effectieve hoeveelheden kobalt en een of meer van de metalen Re, Ru, Pt, Fe, Ni, Th, Zr, Hf, U, Mg en La op een geschikt anorganisch dragermateriaal, bij voorkeur een materiaal dat een of meer vuurvaste metaaloxiden omvat. In het algemeen ligt de hoeveelheid kobalt die aanwezig is in de katalysator tussen ongeveer 1 en ongeveer 10 50 gewichtsprocent van de totale katalysatorsamenstelling. De katalysator kan tevens basische oxide-promoters zoals ThC^, La2C>3, MgO en Ti02, promoters zoals Zr02, edelmetalen zoals Pt, Pd, Ru, Rh, Os, Ir, muntmetalen zoals Cu, Ag en Au en overgangsmetalen zoals Fe, Mn, Ni en Re bevatten. Er kunnen ook dragermaterialen, waaronder aluminiumoxide, siliciumdioxide, magnesiumoxide en titaanoxide of mengsels 15 daarvan, worden toegepast. Dragers die de voorkeur hebben voor kobalt bevattende katalysatoren omvatten titaanoxide. Voorbeelden van katalysatoren en de bereiding daarvan kunnen onder andere worden gevonden in het Amerikaanse octrooischrift 4568663.
20 Productisolatie uit een Fischer-Tropsch-synthese
In voorbeelden van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding worden een lichte fractie (ook wel condensaatfractie of lichte vloeistoffractie genoemd) en een zware fractie (ook wel een was-achtige fractie genoemd) geïsoleerd uit de producten 25 van een Fischer-Tropsch-reactieproduct. Het lichte vloeibare reactieproduct omvat koolwaterstoffen die koken bij een temperatuur lager dan ongeveer 700°F (b.v. staart-gassen tot en met middeldestillaten, met toenemend kleinere hoeveelheden materiaal tot ongeveer C30), niet een kooktraject dat de voorkeur heeft van ongveer C3 tot 650°F. Het was-achtige reactieproduct omvat koolwaterstoffen die koken bij een temperatuur ho-30 ger dan ongeveer 600°F (b.v. vacuümgasolie tot en met zware paraffmen, met toenemend kleinere hoeveelheden materiaal tot ongeveer C10).
1 022 1 S 5 12
Overzicht van voorbeelden van uitvoeringsvormen volgens de onderhavige uitvinding
Een overzicht van voorbeelden van uitvoeringsvormen volgens de onderhavige 5 uitvinding wordt geïllustreerd in figuur 1. In figuur 1 wordt een syngasvoeding 100 toegevoerd aan een Fischer-Tropsch-syntheseproces 102, welke een afvoerstroom produceert die een lichte fractie 104 en een zware fractie 106 omvat. De lichte fractie 104 wordt behandeld in een vat 108 voor het strippen van kooloxiden zoals CO2 en CO uit de lichte fractie 104; aan het vat wordt een stripmedium en/of warmtebron 109 toege-10 voerd. Eventueel kunnen lichte koolwaterstoffen die niet bijdragen aan de product-opbrengsten van de installatie ook uit de lichte fractie 104 worden verwijderd. Nadat de kooloxiden als een gasvormige fractie 110 zijn verwijderd wordt een behandelde lichte fractie 112 verkregen.
Volgens uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding worden de zware frac-15 tie 106 en de behandelde lichte fractie 112 vervolgens onderworpen aan verschillende hydrobehandelings- en hydrokraakzones (die gezamenlijk een hydrobewerkingszone genoemd kunnen worden) 114. Het effluens van de hydrobewerkingszone 114 wordt vervolgens naar een scheidingsproces 116 gevoerd en de waterstof bevattende gassen 117, lichte koolwaterstoffen 118, brandstoffen 120 en gewonnen zware producten 122 20 worden verzameld na scheiding. In een kleine modificatie van een uitvoeringsvorm kan stroom 124 van de gewonnen zware producten 122 verder worden gevoerd teneinde te worden verwerkt tot een smeerolieffactie.
Preconditioneren van de lichte fractie uit een Fischer-Tropsch-synthese 25
Het gedeelte van het proces waarin ongewenste componenten uit de lichte fractie 104 worden verwijderd voor het verkrijgen van een behandelde lichte fractie 112 wordt nu meer gedetailleerd beschreven. De hierboven beschreven lichte fractie wordt behandeld (“gepreconditioneerd”) voor het verwijderen van bepaalde componenten daarin die 30 schadelijk zijn voor de hydrobewerkingsapparatuur en -katalysatoren stroomafwaarts, alsook de bedrijfskosten. Naast de problemen die ontstaan door de aanwezigheid van kooloxiden, zoals CO2, kunnen lichte koolwaterstoffen die niet materieel bijdragen aan de productopbrengsten van de installatie bepaalde apparatuurproblemen veroorzaken en 1022195 13 dus kunnen deze lichte koolwaterstoffen desgewenst ook worden verwijderd. Voor-keurswerkwijzen voor het vewijderen van de ongewenste kooloxide-verbindingen en/of andere componenten omvatten bijvoorbeeld stripprocessen zoals herverdampen, stoomstrippen en gasstrippen, waarbij ieder proces bekend is bij de deskundige. Gewoonlijk 5 worden voldoende noeveelheden kooloxiden verwijderd om het CC^-niveau in de behandelde lichte stroomfractie te verlagen tot in het traject van ongeveer 1 tot 500 ppm en bij voorkeur tot in het traject van ongeveer 10 tot 100 ppm.
Een voorbeeld van een vat dat geschikt is voor het verwijderen van CO2 uit de lichte fractie is zodanig geconfigureerd, dat de lichte fractie in tegenstroom ten opzichte 10 van een stromende dampstroom wordt gevoerd, waarbij de dampstroom stoom, stikstof, waterstof, methaan of andere lichte koolwaterstoffen en dergelijke kan omvatten. Als dampstromen van dit type worden gebruikt voor het strippen van CO2 uit de lichte fractie wordt het CCb-gehalte van de verkregen kooloxide bevattende gasvormige fractie verdund door de toegevoerde stripdamp. Bij het bepalen van de effectiviteit van het 15 verwijderen van de CO2 volgens de uitvinding is de C02-concentratie in de gasvormige fractie gebaseerd op een verdunningsmiddel-vrije basis. Een dergelijke bepaling valt binnen de deskundigheid van de deskundige.
Een ander voorbeeld van een vat voor het verwijderen van CO2 uit de lichte fractie is verwarmen door bijvoorbeeld een elektrische warmtebron, een thermische warm-20 tebron, een hete condenseerbare damp van een herverdamper of een andere warmtebron.
Om de hoeveelheden vloeibaar gemaakt aardliegas (LPG) die worden verwijderd uit de lichte fractie tijdens de preconditioneerstap (kooloxide-afscheiding) te verminderen heeft het de voorkeur om de preconditioneerstap te bedrijven bij drukken hoger dan 25 ongeveer atmosferische druk. Een voorbeeld van een bedrijfsdruk is hoger dan ongeveer 5 bar, waarbij de maximale druk wordt ingesteld door de specificaties van het vat dat wordt gebruikt tijdens het scheidingsproces.
Extra koolwaterstofstromen 30
De hierboven beschreven lichte en zware racties kunnen eventueel worden gecombineerd met koolwaterstoffen uit andere stromen, bijvoorbeeld stromen van het raffineren van aardolie en condensaat van de putgasscheiding. De lichte fracties kunnen 1022195 - 14 worden gecombineerd met overeenkomende fracties die zijn verkregen uit de ffactionele destillatie van ruwe olie. De zware fracties kunnen worden gecombineerd met was-achtige ruwe oliën, ruwe oliën en/of slakwassen van ontolie- en ontwas-operaties van aardolie.
5
Eventuele peparatie van de lichte fractie voor de hydrobehandeling
De lichte fractie omvat gewoonlijk een mengsel van koolwaterstoffen, waaronder monoalkenen en alcoholen. De monoalkenen zijn gewoonlijk aanwezig in een hoeveel -10 heid van ten minste ongeveer 5,0 gewichtsprocent van de fractie. De alcoholen zijn gewoonlijk aanwezig in een hoeveelheid van kenmerkend ten minste ongeveer 0,5 gewichtsprocent of meer.
De lichte fractie kan worden getransporteerd naar en toegevoerd aan de hydrobe-werkingsreactor op een plaats die lager is dan het laatste hydrokraakbed en die hoger is 15 dan of in de hydrobehandelingsbedden, met temperaturen hoger dan ongeveer 200°C. Voor het toevoeren wordt de lichte fractie verhit en/of onder druk gebracht en wordt deze bij voorkeur gemengd met een waterstof bevattende gasstroom.
De bron van waterstof kan vrijwel ieder waterstof bevattend gas zijn dat geen significante hoeveelheden verontreinigingen omvat welke een nadelige invloed hebben op 20 de hydrobehandelingskatalysatoren. In het bijzonder omvat het waterstof bevattende gas voldoende hoeveelheden waterstof voor het bereiken van het gewenste effect en kan het andere gassen omvatten die niet schadelijk zijn voor de vorming van de gewenste eindproducten en die het vervuilen van de katalysatoren en de hydrobehande-lingsapparatuur stroomafwaarts niet bevorderen of versnellen. Voorbeelden van moge-25 lijke waterstof bevattende gassen omvatten waterstofgas en syngas. De waterstof kan afkomstig zijn van een waterstofinstallatie, een recyclegasbron in een hydrobewerkingseenheid of overeenkomstige bronnen. Daarnaast kan het waterstof bevattende gas een gedeelte van de waterstof omvatten die wordt gebruikt bij het hydrokraken van de zware fractie.
30 Nadat het waterstof bevattende gas is toegevoerd aan de fractie kan de fractie worden voorverwarmd, indien noodzakelijk in een warmteuitwisselaar. De werkwijzen voor het verwarmen van de fracties in de warmteuitwisselaar kunnen alle werkwijzen omvatten die bekend zijn bij de deskundige. Bijvoorbeeld kan een schil-en-buis-warm- 1022195 15 teuitwisselaar worden gebruikt, waarbij een verwarmde stof, zoals stoom of een reactie-product van elders in de werkwijze, wordt toegevoerd door een buitenste schil en warmte verschaft voor de fractie in een inwendige buis, waarbij de fractie aldus wordt verwarmd en de verwarmde stof in de schil wordt afgekoeld. Daarnaast kan de fractie 5 direct worden verwarmd door de fractie door een verwarmde buis te voeren, waarbij de warmte geleverd kan worden door elektriciteit, verbranding of iedere andere bron die bekend is bij de deskundige.
Hydrobewerkingsreactoren 10
Voorbeelden van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding worden thans beschreven in de context van een hydrobewerkingsreactor. Bij voorkeur is de reactor een reactor met neerwaartse stroming die ten minste een katalysatorbed omvat. Meerdere katalysatorbedden zijn in het algemeen voorzien van inter-bed-herverdelers tussen 15 de bedden.
In figuur 2 wordt een eerste uitvoeringsvorm van de onderhavige werkwijze beschreven, waarbij de behandelde lichte fractie 112 van de Fischer-Tropsch-synthese 102 naar een hydrobehandelingsproces 204 wordt gevoerd en de zware fractie 106 van de Fischer-Tropsch-synthese 102 naar een hydrokraakproces 206 wordt gevoerd. Het 20 effluens van het hydrokraakproces 206 en het hydrobehandelingsproces 204 wordt vervolgens gemengd (weergegeven met verwijzingscijfer 208 in figuur 2) voordat dit naar het scheidingsproces 116 wordt gevoerd. Als in elk van de uitvoeringsvormen worden de waterstof bevattende gassen 117, de lichte koolwaterstoffen 118, de brandstoffen 120 en de gewonnen zware producten 122 verzameld na de scheidingsstap 116. Natuur-25 lijk is het duidelijk voor de deskundige dat de hydrobehandelings- en hydrokraakpro-cessen 204 respectievelijk 206 kunnen worden uitgevoerd in verschillende zones van dezelfde reactor, of ze kunnen worden uitgevoerd in verschillende reactoren.
Zoals wordt weergegeven in figuur 2 kan een zwaar recyclegedeelte 210 worden afgescheiden van de gewonnen zware productstroom 122 en worden teruggevoerd naar 30 (en gemengd met) de zware stroomfractie 106 en opnieuw door de hydrokraakreactor 206 worden gevoerd. Eventueel kan ten minste een gedeelte van het waterstof bevattende gas 117 worden teruggevoerd naar hydrobehandelingsreactor 204 en/of hydrokraakreactor 206. Een tweede uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding wordt weer- II 0221 9ó 16 gegeven in figuur 3. In deze uitvoeringsvorm worden de behandelde lichte fractie 112 en de zware fractie 106 van de Fischer-Tropsch-synthse 102 samengevoegd, zoals weergegeven met verwijzingscijfer 302, en wordt het verkregen mengsel naar een hy-drobewerkingsstap 304 gevoerd. De hydrobewerkingsstap 304 kan een of meer hydro-5 kraakreactiestappen of een of meer hydrobehandelingsstappen of een of meer hydroiso- merisatiestappen of iedere combinatie daarvan en in iedere volgorde omvatten. Als in de voorgaande uitvoeringsvorm worden de waterstof bevattende gassen 117, de lichte koolwaterstoffen 118, de brandstoffen 120 en de gewonnen zware producten 122 verzameld na de scheiding 116.
10 Zoals wordt weergegeven in figuur 3 kan een zwaar recyclegedeelte 310 worden afgescheiden van de gewonnen zware productstroom 122. Het zware recyclegedeelte 310 kan vervolgens worden gecombineerd met het zware/behandelde lichte mengsel 302 en opnieuw door het hydrobewerkingsproces 304 worden gevoerd. Eventueel kan ten minste een gedeelte van het waterstof bevattende gas 117 worden teruggevoerd naar 15 hydrobewerkingsstap 304.
In figuur 4 wordt een derde uitvoeringsvorm weergegeven, waarbij de zware fractie 106 van de Fischer-Tropsch-synthese 102 naar een hydrokraakstap 402 wordt gevoerd voordat deze met de behandelde lichte fractie 112 wordt samengevoegd tot een mengsel 404. Het mengsel 404 wordt vervolgens naar een hydrobehandelingsstap 406 20 en, net als hiervoor, verder naar de scheidingsstap 116 gevoerd voor het produceren van waterstof bevattende gassen 117, lichte koolwaterstoffen 118, benzines 120 en gewonnen zware producten 122. Stroom 124 uit de gewonnen zware producten 122 kan verder worden gevoerd en worden verwerkt tot een smeeroliefractie.
Ook weergegeven in figuur 4 is een zwaar recyclegedeelte 410 dat kan worden 25 afgescheiden van de gewonnen zware productstroom 122 en vervolgens worden samengevoegd met de zware fractie 106 en worden recycled door de hydrokraakreactor 402. Eventueel kan ten minste een gedeelte van het waterstof bevattende gas 117 worden teruggevoerd naar hydrokraakreactor 402 en/of hydrobehandelingsreactor 406. In deze uitvoeringsvormen kunnen de producten van de hydrokraakreactie worden verwijderd 30 tussen de bedden, met het voortzetten van de reactie van de resterende stroom in erop volgende bedden. In het Amerikaanse octrooischrift 3172836 wordt een vloeistof/ damp-scheidingszone beschreven die zich tussen twee katalysatorbedden bevindt, voor het verwijderen van een gasvormige fractie en een vloeistofffactie uit een eerste kataly- I022195 17 satorbed. Dergelijke technieken kunnen desgewenst worden gebruikt voor het isoleren van producten. Omdat de producten van de hydrokraakreactie gewoonlijk echter gasvormig zijn bij de reactietemperatuur is de verblijftijd van de gasvormige producten op de katalysatorbedden kort genoeg en wordt verwacht dat verder hydrokraken van het 5 product minimaal is, en dus wordt isolatie van het product niet vereist.
De katalysatoren en omstandigheden voor het uitvoeren van hydrokraak- en hydrobehandelingsreacties worden hierna meer gedetailleerd besproken.
Hydrokraken 10
Volgens de uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding worden de voorbeelden van de reactiezones voor het hydrokraken 206 en 402 op omstandigheden gehouden die voldoende zijn voor het tot stand brengen van een zodanige conversie van het kooktraject van een vacuümgasolie (VGO)-voeding naar de hydrokraak-reactiezo-15 nes, dat het vloeibare hydrokraakproduct dat wordt gewonnen uit de hydrokraak-reac-tiezones een normaal kookpuntstraject heeft dat lager is dan het kookpuntstraject van de voeding. Gebruikelijke hydrokraakomstandigheden omvatten een traject van de reactietemperatuur van in het algemeen ongeveer 400 tot 950°F (204 tot 510°C) en bij voorkeur ongeveer 650 tot 850°F (343 tot 454°C). Een gebruikelijke reactiedruk 20 varieert van ongeveer 500 tot 5000 psig (3,5 tot 34,5 MPa) en bij voorkeur 1000-3500 psig (10,4-24,2 MPa). Gebruikelijke vloeistof-ruimtesnelheden per uur (LHSV) variëren van ongeveer 0,1 tot 15 uur'1 (v/v), bij voorkeur 0,25-2,5 uur'1. Een voorbeeld van de snelheid van het waterstofverbruik bedraagt ongeveer 300 tot 2500 scf per vat vloeibare koolwaterstofvoeding (89,1 tot 445 m3 Kh/m3 voeding). De 25 hydrokraakkatalysator omvat in het algemeen een kraakcomponent, een hydrogeneringscomponent en een bindmiddel. Dergelijke katalysatoren zijn bekend uit de stand der techniek. De kraakcomponent kan een amorfe siliciumdioxide/aluminiumoxide-fase en/of een zeoliet, zoals een Y-type of USY zeoliet, omvatten. Het bindmiddel is in het algemeen siliciumdioxide of alumi-30 niumoxide. De hydrogeneringscomponent is een metaal uit groep VI, groep Vil of groep VIII of oxiden of sulfiden daarvan, bij voorkeur een of meer van de metalen mo-lybdeen, wolfraam, kobalt of nikkel of de sulfiden of oxiden daarvan. Indien aanwezig in de katalysator vormen deze hydrogeneringscomponenten in het algemeen ongeveer 5 1022195 18 tot 40 gewichtsprocent van de katalysator. Daarnaast kunnen metalen uit de platina-groep, in het bijzonder platina en/of palladium, aanwezig zijn als de hydrogenerings-component, ofwel alleen ofwel in combinatie met de basismetaal-hydrogeneringscom-ponenten molybdeen, wolfraam, kobalt of nikkel. Indien aanwezig vormen de metalen 5 uit de platina-groep in het algemeen ongeveer 0,1 tot 2 gewichtsprocent van de katalysator.
Hydrobehandeling 10 Volgens de uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding worden de voor beelden van de reactiezones voor de hydrobehandeling 204 en 406 op omstandigheden gehouden die een reactietemperatuur van in het algemeen tussen ongeveer 400 en 900°F (204 tot 482°C) en bij voorkeur tussen ongeveer 650 en 850°F (343 tot 454°C); een druk van in het algemeen tussen ongeveer 500 tot 5000 psig (pounds per vierkante 15 inch overdruk) (3,5 tot 34,6 MPa) en bij voorkeur ongeveer 1000 tot 3000 psig (7,0-20,8 MPa); een toevoersnelheid (LHSV, of volume van de voeding per uur per volume van de katalysator) van 0,5 tot 20 uur'1 (v/v); en een totaal waterstofverbruik van ongeveer 150 tot 2000 scf (standaard kubieke feet) per vat vloeibare koolwaterstofvoeding (53,4-356 m3 th/m3 voeding) omvatten. De hydrobehandelingskatalysator voor de bed-20 den is gewoonlijk een composiet van een metaal uit groep VI of een verbinding daarvan en een metaal uit groep VIII of een verbinding daarvan, op een drager van een poreuze vuurvaste basis zoals aluminiumoxide. Voorbeelden van hydrobehandelingskata-lysatoren zijn kobalt-molybdeen, nikkelsulfide, nikkel-wolffaam, kobalt-wolfraam en nikkel-molybdeen op een drager van aluminiumoxide. Gewoonlijk worden dergelijke 25 hydrobehandelingskatalysatoren voorgezwaveld.
1 0 2 2 1 9 5 -

Claims (41)

1. Werkwijze voor het produceren van een koolwaterstofstroom uit een Fischer-Tropsch-syntheseproces, waarbij de werkwijze omvat: 5 a) het isoleren van een lichte fractie en een zware fractie uit ten minste een pro duct van het Fischer-Tropsch-syntheseproces; b) het vewijderen van kooloxide bevattende verbindingen uit de lichte fractie voor het verkrijgen van een behandelde lichte fractie en een kooloxide bevattende gasvormige fractie; 10 c) het onderwerpen van de behandelde lichte fractie aan ten minste een hydro- bewerkingsstap voor het verkrijgen van een effluens; en d) het afscheiden van ten minste een koolwaterstofstroom uit het effluens van de hydrobewerkingsstap.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de behandelde lichte fractie LPG en koolwaterstoffen met een hoger kookpunt omvat.
3. Werkwijze volgens conclusie 2, waarbij de behandelde lichte fractie C3- en C4-componenten omvat en waarbij ten minste 50 volumeprocent van de C3- en C4-compo- 20 nenten in de lichte fractie wordt gewonnen in de behandelde lichte fractie.
4. Werkwijze volgens conclusie 2, waarbij ten minste 70 volumeprocent van de C3- en C4-componenten in het vloebare syntheseproduct wordt gewonnen in de behandelde vloeistoffractie. 25
5. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de behandelde lichte fractie minder dan ongeveer 500 ppm kooloxide bevattende verbindingen omvat.
6. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de behandelde lichte fractie een uitein- 30 delijk kookpunt heeft in het traject van ongeveer 600-750°F.
7. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de zware fractie een aanvankelijk kookpunt heeft in het traject van ongeveer 600-750°F. 1022195
8. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij ten minste 75% v/v van de kooloxiden die aanwezig zijn in de lichte fractie worden gewonnen in de kooloxide bevattende gasvormige fractie. 5
9. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de kooloxide bevattende gasvormige fractie meer dan ongeveer 50 gewichtsprocent kooloxide bevattende verbindingen omvat.
10. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de kooloxide bevattende gasvormige fractie minder dan ongeveer 15 gewichtsprocent C2-C4 koolwaterstoffen omvat.
11. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de zware fractie wordt onderworpen aan hydrobewerking tenende een zwaar effluens te verkrijgen. 15
12. Werkwijze volgens conclusie 11, waarbij ten minste een gedeelte van het zware effluens wordt samengevoegd met ten minste een gedeelte van de behandelde lichte fractie zodat het gedeelte van het zware effluens in het verkregen mengsel onderworpen kan worden aan ten minste een extra hydrobewerkingsstap.
13. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij ten minste een gedeelte van de behandelde lichte fractie wordt samengevoegd met ten minste een gedeelte van de zware fractie voor het verkrijgen van een mengsel dat wordt onderworpen aan een hydrobewerkingsstap. 25
14. Werkwijze volgens conclusie 13, waarbij de hydrobewerkingsstap wordt gekozen uit de groep die bestaat uit hydrokraken en hydrobehandelen.
15. Werkwijze volgens conclusie 13, waarbij het mengsel dat wordt onderworpen 30 aan een hydrobewerkingsstap verder wordt onderworpen aan een scheidingsstap welke ten minste een brandstofproduct oplevert. 1022195
16. Werkwijze volgens conclusie 13, waarbij het mengsel dat wordt onderworpen aan een hydrobewerkingsstap verder wordt onderworpen aan een scheidingsstap die ten minste een zwaar product oplevert.
17. Werkwijze volgens conclusie 16, waarbij ten minste een gedeelte van het ten minste ene zware product wordt onderworpen aan een tweede hydrobewerkingsstap.
18. Werkwijze volgens conclusie 16, waarbij ten minste een gedeelte van het ten minste ene zware product verder aan een hydrobewerking wordt onderworpen teneinde 10 een smeerolie-basisgrondstof te bereiden.
19. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de stap die het verwijderen van kool-oxide bevattende verbindingen uit de lichte fractie omvat wordt uitgevoerd door de lichte fractie in een scheidingszone van een reactor met een stripmedium in contact te 15 brengen.
20. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de koolwaterstofstroom die wordt afgescheiden van hel effluens van de hydrobewerkingsstap te minste een brandstoipro-duct oplevert. 20
21. Werkwijze volgens conclusie 20, waarbij het ten minste ene brandstofproduct een dieselbrandstof is.
22. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de scheidingsstap waarmee ten min- 25 ste een koolwaterstofstroom wordt afgescheiden van het effluens van de hydrobewerkingsstap een destillatiestap omvat.
23. Werkwijze volgens conclusie 22, waarbij de destillatiestap wordt uitgevoerd bij een druk hoger dan ongeveer 5 bar. 30
24. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de stap van het verwijderen van kool-oxide bevattende verbindingen uit de lichte fractie wordt uitgevoerd bij een druk hoger dan ongeveer 5 bar. 1022195
25. Werkwijze voor het produceren van een koolwaterstofstroom uit een Fischer-Tropsch-syntheseproces, waarbij de werkwijze omvat: a) het isoleren van een lichte fractie en een zware fractie uit de producten van het Fi-5 scher-Tropsch-syntheseproces; b) het verwijderen van kooloxide bevattende verbindingen uit de lichte fractie voor het verkrijgen van een behandelde lichte fractie en een kooloxide bevattende gasvormige fractie; c) het onderwerpen van de behandelde lichte fractie aan een hydrobewerkingsstap; 10 d) het samenvoegen van de aan een hydrobewerking onderworpen behandelde lichte fractie met ten.minste een gedeelte van de zware fractie voor het vormen van een mengsel; en e) het afscheiden van ten minste een koolwaterstofstroom uit het mengsel.
26. Werkwijze volgens conclusie 25, waarbij de ten minste ene koolwaterstof stroom die wordt afgescheiden uit het mengsel een lichte koolwaterstof is.
27. Werkwijze volgens conclusie 25, waarbij de ten minste ene koolwaterstofstroom die wordt afgescheiden uit het mengsel een brandstofproduct is. 20
28. Werkwijze volgens conclusie 25, waarbij de ten minste ene koolwaterstofstroom die wordt afgescheiden uit het mengsel een zwaar product is dat verder aan een hydrobewerking kan worden onderworpen teneinde een smeerolie-basisgrondstof te bereiden. 25
29. Werkwijze volgens conclusie 25, waarbij de scheidingsstap waarmee ten minste een koolwaterstofstroom wordt afgescheiden uit het mengsel een destillatiestap omvat.
30. Werkwijze volgens conclusie 25, waarbij de zware fractie wordt onderworpen aan een hydrobewerkingsstap, zodat de aan een hydrobewerking onderworpen zware fractie kan worden samengevoegd met de aan een hydrobewerking onderworpen behandelde lichte fractie. 1022195
31. Werkwijze volgens conclusie 30, waarbij de hydrobewerkingsstap voor de behandelde lichte fractie een hydrobehandelingsstap is.
32. Werkwijze volgens conclusie 30, waarbij de hydrobehandelingsstap voor de zware fractie een hydrokraakstap is.
33. Werkwijze volgens conclusie 30, waarbij het samengevoegde effluens van de aan een hydrobewerking onderworpen zware fractie en de aan een hydrobewerking on- 10 derworpen behandelde lichte fractie naar een scheidingsstap wordt gevoerd.
34. Werkwijze volgens conclusie 24, waarbij de zware fractie wordt samengevoegd met de behandelde lichte fractie voordat de behandelde lichte fractie wordt on-derwoipen aan de hydrobewerkingsstap, zodat de zware fractie en de behandelde lichte 15 fractie op hetzelfde moment aan een hydrobewerking worden onderworpen.
35. Werkwijze volgens conclusie 34, waarbij de hydrobewerkingsstap eerst een hydrokraakstap en vervolgens een hydrobehandelingsstap omvat.
36. Werkwijze volgens conclusie 34, waarbij de hydrobewerkingsstap eerst een hydrobehandelingsstap en vervolgens een hydrokraakstap omvat.
37. Werkwijze volgens conclusie 34, waaarbij het effluens van de hydrobewerkingsstap naar de scheidingsstap wordt gevoerd. 25
38. Werkwijze volgens conclusie 25, waarbij de zware fractie wordt onderworpen aan een hydrokraakpoces en waarbij het effluens van het hydrokraakproces van de zware fractie wordt samengevoegd met de behandelde lichte fractie.
39. Werkwijze volgens conclusie 38, waarbij de samengevoegde, aan hydrokra- ken onderworpen zware fractie en behandelde lichte fractie naar een hydrobehandelingsstap wordt gevoerd. 1022195
40. Werkwijze volgens cnclusie 39, waarbij het effluens van de hydrobehande-lingsstap naar de scheidingsstap wordt gevoerd.
41. Werkwijze volgens conclusie 25, waarbij een van de kooloxide bevattende 5 verbindingen die wordt verwijderd uit de lichte fractie CO2 is. 1022195“
NL1022195A 2001-12-21 2002-12-18 Werkwijzen voor het precondiotioneren van lichte Fischer-Tropsch-producten voorafgaande aan de opwerking. NL1022195C2 (nl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/023,876 US6709569B2 (en) 2001-12-21 2001-12-21 Methods for pre-conditioning fischer-tropsch light products preceding upgrading
US2387601 2001-12-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NL1022195A1 NL1022195A1 (nl) 2003-06-24
NL1022195C2 true NL1022195C2 (nl) 2004-07-28

Family

ID=21817697

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1022195A NL1022195C2 (nl) 2001-12-21 2002-12-18 Werkwijzen voor het precondiotioneren van lichte Fischer-Tropsch-producten voorafgaande aan de opwerking.

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6709569B2 (nl)
JP (1) JP2005514474A (nl)
AU (2) AU2002362104A1 (nl)
BR (1) BR0215092A (nl)
GB (1) GB2385861B (nl)
NL (1) NL1022195C2 (nl)
WO (1) WO2003057651A1 (nl)
ZA (1) ZA200210238B (nl)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8455389B2 (en) * 2000-05-25 2013-06-04 Sasol Technology (Pty) Ltd. Hydrocracking catalyst and a diesel production process
DE60230422D1 (de) * 2001-08-24 2009-01-29 Shell Int Research Verfahren zur herstellung von kohlenwasserstoffen
ITMI20021131A1 (it) * 2002-05-24 2003-11-24 Agip Petroli Composizioni essenzialmente idrocarburiche utilizzabili come carburanti con migliorate proprieta' lubrificante
NL1026215C2 (nl) * 2003-05-19 2005-07-08 Sasol Tech Pty Ltd Koolwaterstofsamenstelling voor gebruik in CI motoren.
US7507326B2 (en) * 2003-11-14 2009-03-24 Chevron U.S.A. Inc. Process for the upgrading of the products of Fischer-Tropsch processes
US20050252830A1 (en) * 2004-05-12 2005-11-17 Treesh Mark E Process for converting hydrocarbon condensate to fuels
US6958364B1 (en) 2004-07-15 2005-10-25 Chevron U.S.A. Inc. Use of Fischer-Tropsch condensate as a lean oil for heavy ends recovery from Fischer-Tropsch tail gas
AU2005305799B2 (en) * 2004-11-18 2009-07-09 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Process to prepare a gas oil
US7655134B2 (en) * 2004-11-18 2010-02-02 Shell Oil Company Process to prepare a base oil
AU2005318135B2 (en) * 2004-12-23 2009-07-23 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Process to prepare two iso paraffinic products from a Fisher-Tropsch derived feed
CN100345944C (zh) * 2005-09-08 2007-10-31 中科合成油技术有限公司 一种用于非硫化费托合成油品加氢转化的工艺
JP4791167B2 (ja) * 2005-12-09 2011-10-12 Jx日鉱日石エネルギー株式会社 水素化精製方法
RU2418840C2 (ru) * 2006-03-30 2011-05-20 Ниппон Стил Инджиниринг Ко., Лтд. Система синтеза жидкого топлива
MY148808A (en) * 2006-03-30 2013-05-31 Nippon Steel Eng Co Ltd Liquid fuel synthesis system
WO2008079802A1 (en) * 2006-12-22 2008-07-03 Chevron U.S.A. Inc. Integration of sulfur recovery process with lng and/or gtl processes
JP5174411B2 (ja) * 2007-09-28 2013-04-03 独立行政法人石油天然ガス・金属鉱物資源機構 管式リフォーマーの有効熱利用方法
US20110024328A1 (en) * 2009-07-31 2011-02-03 Chevron U.S.A. Inc. Distillate production in a hydrocarbon synthesis process.
CN102746895A (zh) * 2011-04-19 2012-10-24 中科合成油技术有限公司 一种费托合成产物的一反应器加氢工艺
WO2013017700A1 (en) * 2011-08-04 2013-02-07 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Process for producing hydrocarbons from syngas
RU2014112361A (ru) * 2011-09-01 2015-10-10 ДжиТиЭлПЕТРОЛ ЭлЭлСи Совмещенные системы фишера-тропша и получение синтез-газа
FR2981944B1 (fr) 2011-10-27 2015-07-31 IFP Energies Nouvelles Procede de production de distillats moyens dans lequel la charge issue du procede fischer-tropsch et le flux d'hydrogene contiennent une teneur limitee en oxygene

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3172836A (en) 1962-12-28 1965-03-09 California Research Corp Hydrocarbon conversion process
NL8003313A (nl) 1980-06-06 1982-01-04 Shell Int Research Werkwijze voor de bereiding van middeldestillaten.
US4615796A (en) 1981-10-29 1986-10-07 Chevron Research Company Method for contacting solids-containing feeds in a layered bed reactor
IN161735B (nl) 1983-09-12 1988-01-30 Shell Int Research
US4568663A (en) 1984-06-29 1986-02-04 Exxon Research And Engineering Co. Cobalt catalysts for the conversion of methanol to hydrocarbons and for Fischer-Tropsch synthesis
US4832819A (en) * 1987-12-18 1989-05-23 Exxon Research And Engineering Company Process for the hydroisomerization and hydrocracking of Fisher-Tropsch waxes to produce a syncrude and upgraded hydrocarbon products
FR2676749B1 (fr) 1991-05-21 1993-08-20 Inst Francais Du Petrole Procede d'hydroisomerisation de paraffines issues du procede fischer-tropsch a l'aide de catalyseurs a base de zeolithe h-y.
MY108862A (en) 1992-08-18 1996-11-30 Shell Int Research Process for the preparation of hydrocarbon fuels
NZ250750A (en) 1993-01-27 1995-02-24 Sasol Chem Ind Pty Reacting gases in a slurry bed which contains a filtration zone to separate liquid product
EP0668342B1 (en) 1994-02-08 1999-08-04 Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. Lubricating base oil preparation process
US5603824A (en) 1994-08-03 1997-02-18 Mobil Oil Corporation Hydrocarbon upgrading process
US5660714A (en) * 1995-07-14 1997-08-26 Exxon Research And Engineering Company Hydroconversion process utilizing a supported Ni-Cu hydroconversion catalyst
US6296757B1 (en) * 1995-10-17 2001-10-02 Exxon Research And Engineering Company Synthetic diesel fuel and process for its production
DE19754306A1 (de) 1997-12-08 1999-06-10 Man Nutzfahrzeuge Ag Verfahren zur Notabstellung eines Dieselmotors
US6179995B1 (en) 1998-03-14 2001-01-30 Chevron U.S.A. Inc. Residuum hydrotreating/hydrocracking with common hydrogen supply
DK1064343T3 (da) 1998-03-14 2004-06-21 Chevron Usa Inc Integreret hydroomdannelsesfremgangsmåde med hydrogenmodstrøm
US6224747B1 (en) 1998-03-14 2001-05-01 Chevron U.S.A. Inc. Hydrocracking and hydrotreating
US6096190A (en) 1998-03-14 2000-08-01 Chevron U.S.A. Inc. Hydrocracking/hydrotreating process without intermediate product removal
US6200462B1 (en) 1998-04-28 2001-03-13 Chevron U.S.A. Inc. Process for reverse gas flow in hydroprocessing reactor systems
US6087544A (en) * 1998-05-07 2000-07-11 Exxon Research And Engineering Co. Process for the production of high lubricity low sulfur distillate fuels
FR2789691B1 (fr) 1999-02-11 2001-04-27 Inst Francais Du Petrole Procede de synthese de distillat atmospherique comprenant l'utilisation de la technologie fischer-tropsch
US6225359B1 (en) 1999-12-21 2001-05-01 Chevron U.S.A. Inc. Process for conversion of natural gas and associated light hydrocarbons to salable products
US6331573B1 (en) 2000-02-29 2001-12-18 Chevron U.S.A. Inc. Increased liquid sensitivity during fischer-tropsch synthesis by olefin incorporation
US6583186B2 (en) * 2001-04-04 2003-06-24 Chevron U.S.A. Inc. Method for upgrading Fischer-Tropsch wax using split-feed hydrocracking/hydrotreating
DE60230422D1 (de) 2001-08-24 2009-01-29 Shell Int Research Verfahren zur herstellung von kohlenwasserstoffen

Also Published As

Publication number Publication date
WO2003057651A1 (en) 2003-07-17
JP2005514474A (ja) 2005-05-19
GB2385861A (en) 2003-09-03
ZA200210238B (en) 2003-07-04
NL1022195A1 (nl) 2003-06-24
US6709569B2 (en) 2004-03-23
GB2385861B (en) 2004-03-24
AU2002362104A1 (en) 2003-07-24
US20030119924A1 (en) 2003-06-26
GB0229786D0 (en) 2003-01-29
AU2002314976B2 (en) 2008-08-28
BR0215092A (pt) 2004-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL1022195C2 (nl) Werkwijzen voor het precondiotioneren van lichte Fischer-Tropsch-producten voorafgaande aan de opwerking.
NL1020309C2 (nl) Werkwijze voor het opwerken van Fischer-Tropsch-was onder toepassing van hydrokraken/hydrobehandelen met opgesplitste voeding.
NL1020308C2 (nl) Vloeibaar of uit twee fasen bestaand afschrikflu´dum voor een hydrobewerkingsreactor met meerdere bedden.
NL1020311C2 (nl) Gegradeerd katalysatorbed voor hydrokraken/hydrobehandelen met opgesplitste voeding.
NL1020018C2 (nl) Verbeterde terugwinning van koolwaterstof in een Fischer-Tropsch-proces.
US20110024328A1 (en) Distillate production in a hydrocarbon synthesis process.
NL1020556C2 (nl) Gezamenlijke hydrobewerking van Fischer-Tropsch-producten en een condensaat uit een aardgasbron.
US6566411B2 (en) Removing sulfur from hydroprocessed fischer-tropsch products
AU2002337372B2 (en) Olefins production process
US9587183B2 (en) Integrated gas-to-liquid condensate process and apparatus
US6515033B2 (en) Methods for optimizing fischer-tropsch synthesis hydrocarbons in the distillate fuel range
JP2003522252A (ja) 単一段多数域水素異性化方法

Legal Events

Date Code Title Description
AD1A A request for search or an international type search has been filed
RD2N Patents in respect of which a decision has been taken or a report has been made (novelty report)

Effective date: 20040326

PD2B A search report has been drawn up
MM Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20210101