NL8201233A

NL8201233A - Werkwijze voor de bereiding van asfaltenenarme koolwaterstofmengsel.

Info

Publication number: NL8201233A
Application number: NL8201233A
Authority: NL
Original assignee: Shell Int Research
Priority date: 1982-03-24
Filing date: 1982-03-24
Publication date: 1983-10-17
Also published as: ZA831992B; AU558158B2; AU1268383A; MX162276A; ES8401517A1; EP0089707A2; JPS58173190A; EP0089707A3; DE3361373D1; EP0089707B1; ES520831A0; CA1208150A

Description

K 5620 NET

WERKWIJZE VOOR DE BEREIDING VAN ASFALTENENARME KOOLWATERSTOFMENGSELS

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de bereiding van ontasfalteerde oliën en koolwaterstofolie-destillaten uit asfaltenenhoudende koolwaterstofmensels.

Bij de atmosferische destillatie van ruwe aardolie 5 ter bereiding van lichte koolwaterstofoliedestillaten zoals benzine, kerosine en gasoline, wordt als bijprodukt een asfaltenenhoudend residu verkregen. Aanvankelijk werden deze residuen, welke als regel naast asfaltenen een aanzienlijke hoeveelheid zwavel en metalen bevatten, toe-10 gepast als stookolie. Met het oog op de toenemende behoefte aan lichte koolwaterstofoliedestillaten en de schaarser wordende aardoliereserves zijn in het verleden reeds verscheidene bewerkingen voorgesteld welke ten doel hadden om uit de atmosferische residuen lichte koolwaterstofolie-15 destillaten te bereiden. Zo kan men bijvoorbeeld uit het atmosferisch residu door oplosmiddelontasfaltering een ontasfalteerde olie afscheiden en deze aan katalytische kraking al of niet in tegenwoordigheid van waterstof onderwerpen. Men kan ook het atmosferisch residu door vacuum-20 destillatie scheiden in een vacuumdestillaat en een vacuum-residu, uit het vacuumresidu door oplosmiddelontasfaltering een ontasfalteerde olie afscheiden en zowel het vacuumdestillaat als de ontasfalteerde olie aan katalytische kraking al of niet in tegenwoordigheid van waterstof onder-25 werpen.

Daar de oplosmiddelontasfaltering (OA), waarbij een asfaltenenhoudende voeding wordt omgezet tot een produkt waaruit een ontasfalteerde olie als gewenst hoofdprodukt en een asfalt als bijprodukt kunnen worden afgescheiden, 30 in de praktijk heeft bewezen een geschikte bewerking te zijn voor de bereiding van ontasfalteerde oliën uit velerlei asfaltenenhoudende koolwaterstofmengsels, werd nage- 8201233 - 2 - gaan in hoeverre door combinatie van de OA met voorbehandeling van de asfaltenenhoudende voeding en/of nabehandeling van de bij de OA afgescheiden asfalt en toepassing van tenminste een deel van de nabehandelde asfalt als 5 voeding voor de OA, een beter resultaat verkregen kan worden dan bij toepassing van uitsluitend de OA. Bij de beoordeling van het resultaat speelt in de eerste plaats een rol, de opbrengst aan ontasfalteerde olie en licht produkt. Verder zijn ook de kwaliteit van de ontasfal-10 teerde olie en van het lichte produkt alsmede de kwaliteit van het zware bijprodukt van belang. Onder kwaliteit van de ontasfalteerde olie wordt in dit verband verstaan de geschiktheid om door katalytisch kraken al of niet in tegenwoordigheid van waterstof te worden omgezet tot kool-15 waterstofoliedestillaten. Deze geschiktheid is beter naarmate de ontasfalteerde olie onder andere een lager asfal-tenen-, metaal- en zwavelgehalte bezit. Onder kwaliteit van het lichte produkt wordt in dit verband verstaan, de geschiktheid om te worden verwerkt tot een waardevolle 20 lichte brandstof. Deze geschiktheid is beter naarmate het lichte produkt onder andere een lager zwavel- en olefinen-gehalte bezit. Onder kwaliteit van het zware produkt wordt in dit verband verstaan, de geschiktheid om te dienen als stookoliecomponent. Deze geschiktheid is beter naarmate 25 het zware produkt onder andere een lager metaal - en zwavelgehalte en een lagere viscositeit en dichtbaarheid bezit.

Als voorbehandelingen van de voeding voor de OA en als nabehandelingen van de bij de OA afgescheiden asfalt werden de volgende bewerkingen onderzocht: thermische kraking (TK) 30 waarbij een zware voeding wordt omgezet tot een produkt dat minder dan 20 gew.% 04“ koolwaterstoffen bevat en waaruit één of meer destillaatfrakties en een zware fraktie worden afgescheiden en katalytische waterstofbehandeling (WB) waarbij een asfaltenenhoudende voeding wordt omgezet tot een 35 produkt met een verlaagd asfaltenengehalte waaruit één of 8201233 - 3 - meer destilaatfrakties en een zware fraktie worden afgescheiden.

Bij het onderzoek werd een vergelijking gemaakt tussen de resultaten welke verkregen kunnen worden bij de be-5 reiding van een ontasfalteerde olie en eventueel een koolwaterstof oliedestillaat met gegeven kooktrajekt alsmede een zwaar bijprodukt, uitgaande van eenzelfde hoeveelheid van een asfaltenenhoudend koolwaterstofmengsel onder toepassing van a) alleen OA, b) OA in combinatie met TK, c) 10 OA in combinatie met WB en d) OA in combinatie met zowel TK als WB, waarbij de omstandigheden van de verschillende bewerkingen zoveel mogelijk overeenkomstig zijn. Gelet op de bij elk van de procesvoeringen te verkrijgen hoeveelheid en kwaliteit van de ontasfalteerde olie en het kool-15 waterstofoliedestillaat alsmede de kwaliteit van het zware bijprodukt, kunnen de verschillende procesvoeringen als yolgt worden gerangschikt.

Hoeveelheid ontasfalteerde olie d = c > b = a 20 Kwaliteit van de ontasfalteerde olie d = c > b = a

Hoeveelheid koolwaterstofoliedestillaat d > c > b

Kwaliteit van het koolwaterstofoliedestillaat c > d > b

Kwaliteit van het zware bijprodukt c > d > a > b 25 Rekening houdende met het aanmerkelijke verschil in opbrengst aan koolwaterstofoliedestillaat verkregen volgens de procesvoeringen c) en d) en de slechts geringe verschillen in kwaliteit tussen de koolwaterstofoliedestil-laten en tussen de zware bijprodukten verkregen volgens 30 de procesvoeringen c) en d), bestaat een duidelijke voorkeur voor een procesvoering waarin een combinatie van een OA, een TK en een WB wordt toegepast.

Ten aanzien van de volgorde waarin de drie bewerkingen worden toegepast, komen een aantal uitvoeringsvormen in 35 aanmerking. Elk van de uitvoeringsvormen kan in één van de 8201233 - 4 - volgende twee klassen worden onder gebracht.

I De asfaltenenhoudende voeding wordt eerst aan een WB of een OA onderworpen en de uit het verkregen produkt afgescheiden zware fraktie respectievelijk asfalt wordt aan 5 een combinatie van een OA en een TK respectievelijk aan een combinatie van een TK en een WB onderworpen.

II De asfaltenenhoudende voeding wordt eerst aan een TK onderworpen en de uit het verkregen produkt afgescheiden zware fraktie wordt aan een combinatie van een OA en WB onderworpen.

De uitvoeringsvormen behorende tot klasse I vormen het onderwerp van de onderhavige octrooiaanvrage. De uitvoeringsvormen behorende tot klasse II vormen het onderwerp van de Nederlandse octrooiaanvrage (K 5621).

15 De uitvoeringsvormen waarop de onderhavige octrooi aanvrage betrekking heeft kunnen'verder worden onderverdeeld afhankelijk van het antwoord op de vraag of de asfaltenenhoudende voeding wordt toegepast als voedingscom-ponent voor de WB (klasse IA), dan wel als voedingscompo-20 nent voor de OA (klasse IB). Voor alle uitvoeringsvormen geldt dat de asfaltfraktie welke wordt afgescheiden uit het produkt van de OA, wordt toegepast als voeding voor de TK. Voor de uitvoeringsvormen behorende tot klasse IA geldt dat de zware fraktie welke wordt afgescheiden uit 25 het produkt van de TK, wordt toegepast als voedingscomponent voor de WB en dat de zware fraktie welke wordt afgescheiden uit het produkt voor de WB wordt toegepast als voeding voor de OA. Voor de uitvoeringsvormen behorende tot klasse IB geldt dat de zware fraktie welke wordt af-30 gescheiden uit het produkt van de WB wordt toegepast als voedingscomponent voor de OA en dat de zware fraktie welke wordt afgescheiden uit het produkt van de TK wordt toegepast als voeding voor de WB.

35 8201233 - 5 -

De onderhavige octrooiaanvrage heeft derhalve betrekking op een werkwijze voor de bereiding van ontasfalteerde oliën en koolwaterstofoliedestillaten uit asfaltenenhou-dende koolwaterstofmengsels, waarbij een asfaltenenhoudend-5 koolwaterstofmengsel (stroom 1) aan een combinatie van de volgende drie bewerkingen wordt onderworpen: een WB, waarbij een asfaltenenhoudende voeding wordt omgezet tot een produkt met een verlaagde asfaltenengehalte, waaruit één of meer destillaatfrakties en een zware 10' fraktie (stroom 2) worden afgescheiden, een OA waarbij een asfaltenenhoudende voeding wordt omgezet tot een produkt waaruit een ontasfalteerde olie en een asfalt (stroom 3) worden afgescheiden en een TK waarbij een voeding wordt omgezet tot een produkt dat minder dan 20 gew.% 04“ kool-15 waterstoffen bevat en waaruit één of meer destillaatfrakties en een zware fraktie (stroom 4) worden afgescheiden, waarbij stroom 3 wordt toegepast als voeding voor de TK en waarbij stroom 1 wordt toegepast 1) hetzij tezamen met stroom 4 als voedingscomponent voor 20 de WB en onder gebruikmaking van stroom 2 als voeding voor de OA,

2) hetzij tezamen met stroom 2 als voedingscomponent voor de OA en onder gebruikmaking van stroom 4 als voeding voor de WB

25 Bij de werkwijze volgens de uitvinding wordt als voe ding een asfaltenenhoudend koolwaterstofmengsel toegepast. Een geschikte parameter voor de beoordeling van het asfaltenengehalte van een koolwaterstofmengsel alsmede voor de daling van het asfaltenengehalte welke optreedt bij toepas-30 sing van een WB op een asfaltenenhoudend koolwaterstofmengsel, is de Ramsbottom Carbon Test value (RCT). Naarmate een koolwaterstofmengsel een hoger asfaltenengehalte bezit, vertoont het een hoger RCT. Bij voorkeur wordt de werkwijze toegepast op koolwaterstofmengsels welke in hoofzaak koken 35 boven 350°C en voor meer dan 35 gew.% koken boven 520°C en 8201233 - 6 - welke een RCT van meer dan 7,5 gew.% bezitten. Voorbeelden van dergelijke koolwaterstofmengsels zijn residuen verkregen bij de destillatie van ruwe aardoliën alsmede zware kool-waterstofmengsel verkregen uit leisteen en teerzand. Desge-5 wenst kan de werkwijze ook worden toegepast op zware ruwe aardoliën, residuen verkregen bij de destillatie van pro-dukten ontstaan bij het thermisch kraken van koolwaterstofmengsels en asfalt verkregen bij de oplosmiddelontasfaltering van asfaltenenhoudende koolwaterstofmengsels. De werkwijze 10 volgens de uitvinding is zeer geschikt om te worden toegepast op residuen verkregen bij de vacuumdestillatie van atmosferische destillatieresiduen van ruwe aardoliën. Indien als voeding voor de werkwijze volgens de uitvinding een atmosferisch destillatieresidu van een ruwe aardolie be-15 schikbaar is, verdient het de voorkeur om daaruit door vacuumdestillatie een vacuumdestillaat af te scheiden en het resulterende vacuumresidu aan de werkwijze volgens de uitvinding te onderwerpen. Het afgescheiden vacuumdestillaat kan worden omgezet in lichte koolwaterstofoliedestil-20 laten door het te onderwerpen aan thermische kraking of aan katalytische kraking al of niet in tegenwoordigheid van waterstof.

De werkwijze volgens de uitvinding is een drie-staps proces waarbij een asfaltenenhoudende voeding (stroom 1) 25 in een eerste stap aan een WB of een OA wordt onderworpen en waarbij de uit het verkregen produkt afgescheiden zware fraktie (stroom 2) respectievelijk asfalt (stroom 3) bij de tweede en derde stap van de werkwijze wordt onderworpen aan een combinatie van een OA en een TK respectievelijk 30 aan een combinatie van een TK en een WB.

Asfaltenenhoudende koolwaterstofmengsels bevatten als regel een aanzienlijke hoeveelheid metalen, vooral vanadium en nikkel. Indien deze koolwaterstofmengsels aan een katalytische behandeling worden onderworpen, bijvoorbeeld een 35 WB ter verlaging van het asfaltenengehalte zoals bij de 8201233 - 7 - werkwijze volgens de uitvinding, zetten deze metalen zich af op de bij de WB toegepaste katalysator en verkorten daardoor de levensduur. Met het oog hierop verdient het de voorkeur om asfaltenenhoudende koolwaterstof-5 mengsels met een vanadium + nikkelgehalte van meer dan 50 gdpm aan een ontmetallisering te onderwerpen alvorens deze met de bij de WB toegepaste katalysator in contact te brengen. Deze ontmetallisering kan zeer geschikt plaatsvinden door het asfaltenenhoudende koolwaterstofmengsel in 10 tegenwoordigheid van waterstof in contact te brengen met een katalysator welke voor meer dan 80 gew.% uit silica bestaat. Zowel katalysatoren welke volledig uit silica bestaan, als katalysatoren welke èèn of meer metalen met hydro-generende activiteit bevatten, in het bijzonder een combi-15 natie van nikkel en vanadium, op een in hoofdzaak uit silica bestaande drager, komen voor dit doel in aanmerking. Indien bij de werkwijze volgens de uitvinding een katalytische ontmetallisering in tegenwoordigheid van waterstof wordt toegepast op een asfaltenenhoudende voeding, kan deze ontmetalli-20 sering in een afzonderlijke reaktor worden uitgevoerd. Daar de katalytische ontmetallisering en de WB ter verlaging van het asfaltenengehalte onder dezelfde condities kunnen worden uitgevoerd, kan men ook zeer geschikt beide processen in dezelfde reaktor uitvoeren welke achtereenvolgens een bed 25 van de ontmetalliseringskatalysator en een bed van de bij de WB toegepaste katalysator bevat.

Geschikte katalysatoren voor het uitvoeren van de WB zijn die welke tenminste één metaal gekozen uit de groep gevormd door nikkel en cobalt en bovendien tenminste één 30 metaal gekozen uit de groep gevormd door molybdeen en wolfraam op een drager bevatten, welke drager voor meer dan 40 gew.% uit alumina bestaat. Zeer geschikte katalysatoren voor toepassing bij de WB zijn die welke de metaalcombinatie nikkel/molybdeen of cobalt/molybdeen op alumina als drager 35 bevatten. De WB wordt bij voorkeur uitgevoerd bij een tempe- 8201233 - 8 - ratuur van 300-500°C en in het bijzonder van 350-450eC, een druk van 50-300 bar en in het bijzonder van 75-200 bar, een ruimtelijke doorvoersnelheid van 0,02-10 g.g“l .uur-·*· en in het bijzonder van 0,1-2 g.g-^.uur-l en een I^/voeding 5 verhouding van 100-5000 Nl.kg-! en in het bijzonder van 500-2000 Nl.kg“l. Ten aanzien van de condities welke bij een eventueel uit te voeren katalytische ontmetallisering in tegenwoordigheid van waterstof worden toegepast, geldt dezelfde voorkeur als hierboven aangegeven voor de WB ter ver-10 laging van het asfaitenengehalte.

De WB wordt bij voorkeur zodanig uitgevoerd dat een produkt wordt verkregen waarvan de C5+ fraktie aan de volgende eisen voldoet :

a) de RCT van de C5+ fraktie bedraagt 20-70% van de RCT

15 van de voeding, en b) het verschil tussen het gewichtspercentage aan koolwaterstoffen kokend beneden 350°C in de fraktie en in de voeding bedraagt ten hoogste 40.

Opgemerkt dient te worden dat bij de katalytische ont-20 metallisering, naast verlaging van het metaalgehalte, enige verlaging van de RCT en vorming van C5-350°C produkt optreedt. Iets dergelijks geldt voor de WB waarbij naast verlaging van de RCT en vorming van C5-350°C produkt, enige verlaging van het metaalgehalte optreedt. Voor wat betreft de hierboven 25 onder a) en b) genoemde eisen geldt dat deze betrekking hebben op de totale verlaging van de RCT en vorming van C5-350°C produkt (dat wil zeggen inclusief die welke optreedt bij een eventueel uit te voeren katalytische ontmetallisering).

Bij de WB wordt een produkt met verlaagd asfaltenenge-30 halte verkregen waaruit één of meer destillaatfrakties en een zware fraktie (stroom 2) worden afgescheiden. De uit het produkt afgescheiden destillaatfrakties kunnen uitsluitend atmosferische destillaten zijn, doch het verdient de voorkeur om uit het produkt bovendien een vacuumdestillaat af 35 te scheiden. Dit vacuumdestillaat kan op de eerder aangegeven manieren worden omgezet in lichte koolwaterstofoliedes- 8201233 - 9 - tillaten.

Bij de werkwijze volgens de uitvinding kan als eerste stap in plaats van een WB, een OA worden toegepast waarbij een asfaltenenhoudende voeding wordt omgezet tot een pro-5 dukt waaruit een ontasfalteerde olie en een asfalt (stroom 3) worden afgescheiden .Geschikte oplosmiddelen voor het uitvoeren van de OA zijn paraffinische koolwaterstoffen met 3-6 koolstofatomen per molecule zoals n-butaan en mengsels daarvan zoals mengsels van propaan met n-butaan en meng-10 seis van n-butaan met n-pentaan. Geschikte oplosmiddel/olie gewichtsverhoudingen liggen tussen 7:1 en 1:1 en in het bijzonder tussen 4:1 en 1:1. De OA wordt bij voorkeur uitgevoerd bij een druk tussen 20-100 bar. Bij gebruik van n-butaan als oplosmiddel wordt de ontasfaltering bij voor-15 keur uitgevoerd bij een druk van 35-45 bar en een temperatuur van 100-150°C.

Bij de werkwijze volgens de uitvinding wordt als tweede of derde stap een TK toegepast waarbij stroom 3 wordt omgezet tot een produkt dat minder dan 20 gew.% C4- kool-20 waterstoffen bevat en waaruit één of meer destillaat- frakties en een zware fraktie (stroom 4) worden afgescheiden. De uit het produkt afgescheiden destillaatfrakties kunnen uitsluitend atmosferische destillaten zijn, doch het verdient voorkeur om uit het produkt bovendien een vacuum-25 destillaat af te scheiden. Dit vacuumdestillaat kan op de eerder aangegeven manieren worden omgezet in lichte koolwa-terstofoliedestillaten. De TK wordt bij voorkeur uitgevoerd bij een temperatuur van 400-525°C en een ruimtelijke door-voersnelheid van 0,01-5 kg verse voeding per 1 kraakreaktor-30 volume per minuut.

Zoals in het voorafgaande reeds werd opgemerkt, kunnen de uitvoeringsvormen behorende tot de klasse I waarop de onderhavige octrooiaanvrage betrekking heeft, worden onderverdeeld afhankelijk van het antwoord op de vraag of stroom 1 35 wordt toegepast als voedingscomponent voor de WB (klasse IA) 8201233 - 10 - dan wel als voedingscomponent voor 0A (klasse IB).

De uitvoeringsvorm behorende tot klasse IA is schematisch voorgesteld in Figuur I. Volgens de Figuur wordt de werkwijze uitgevoerd in een inrichting welke achtereenvol-^ gens bestaat uit een WB sectie (5), een OA sectie (6) en een TK sectie (7). Een asfaltenenhoudend koolwaterstofmeng-sel (1) en een residuale fraktie (4) worden aan een WB onderworpen en het met waterstof behandelde produkt wordt gescheiden in één of meer destillaatfrakties (8) en een residuale fraktie (2). Stroom 2 wordt aan een OA onderworpen en het produkt wordt gescheiden in een ontasfalteerde olie (9) en een asfalt (3). Stroom 3 wordt aan TK onderworpen en het gekraakte produkt wordt gescheiden in één of meer destillaatfrakties (10) en een residuale fraktie (4). 1^ De uitvoeringsvorm behorende tot klasse IB is schema tisch voorgesteld in Figuur II. Volgens deze Figuur wordt de werkwijze uitgevoerd in een inrichting welke achtereenvolgens bestaat uit een OA sectie (5), een TK sectie (6) en een WB sectie (7). Een asfaltenenhoudend koolwaterstof-20 mengsel (1) en een residuale fraktie (2) worden aan een OA onderworpen en het produkt wordt gescheiden in een ontasfalteerde olie (8) en een asfalt (3). Stroom 3 wordt aan een TK onderworpen en het gekraakte produkt wordt gescheiden in één of meer destillaatfrakties (9) en een residuale 25 fraktie (4). Stroom 4 wordt aan een WB onderworpen en het met waterstof behandelde produkt wordt gescheiden in één of meer destillaatfrakties (10) en een residuale fraktie (2).

Bij de uitvoeringsvormen waar gestreefd wordt naar een zo volledig mogelijke omzetting van stroom (1) naar ontas-20 falteerde olie en koolwaterstofoliedestillaten, verdient het voorkeur om uit één van de zware stromen in het proces een zogenaamde "bleed stream" af te scheiden. Op deze wijze kan worden voorkomen dat een opbouw van ongewenste zware componenten in het proces plaatsvindt.

25 Een tweetal processchema's ter bereiding van ontasfal- 8201233 - 11 - teerde olie en koolwaterstofoliedestillaten uit asfaltenen-houdende koolwaterstofmengsels volgens de uitvinding, zullen hieronder meer uitvoerig worden toegelicht aan de hand van de Figuren III en IV.

^ Processchema A (op basis van uitvoeringsvorm IA)

Zie Figuur III.

De werkwijze wordt uitgevoerd in een inrichting welke achtereenvolgens bestaat uit een WB sectie welke is opgebouwd uit een katalytische waterstofbehandelingsinstallatie (5), een eerste atmosferische destillatie installatie (6) en een eerste vacuumdestillatie-installatie (7), een OA sectie (8) en een TK sectie welke is opgebouwd uit een thermische kraakinstallatie (9), een tweede atmosferische destillatie-installatie (10) en een tweede vacuumdestillatie installs lat ie (11). Een asfaltenenhoudend koolwaterstofmengsel (1) wordt gemengd met een recirculatiestroom (12) en het mengsel (13) wordt tezamen met waterstof (14) aan een katalytische waterstofbehandeling onderworpen. Het met waterstof behandelde produkt (15) wordt door atmosferische destillatie ^0 gescheiden in een gasfraktie (16), een atmosferisch destillaat (17) en een atmosferische residu (18). Het atmosferisch residu (18) wordt door vacuumdestillatie gescheiden in een vacuunestillaat (19) en een vacuumresidu (2). Het vacuumresidu (2) wordt door oplosmiddelontasfaltering ge-33 scheiden in een ontasfalteerde olie (20) en een asfalt (3).

De asfalt (3) wordt thermisch gekraakt en het thermisch gekraakte produkt (21) wordt door atmosferische destillatie gescheiden in een gasfraktie (22), een atmosferisch destillaat (23) en een atmosferisch residu (24). Het atmos-30 ferisch residu (24) wordt door vacuumdestillatie gescheiden in een vacuumdestillaat (25) en een vacuumresidu (4). Het vacuumresidu (4) wordt in twee porties (12) en (26) verdeeld. Processchema B (op basis van uitvoeringsvorm IB)

Zie Figuur IV.

33 De werkwijze wordt uitgevoerd in een inrichting welke ach- 8201233 - 12 - tereenvolgens bestaat uit een OA sectie (5), een TK sectie welke is opgebouwd uit een thermische kraakinstallatie (6), een eerste atmosferische destillatie-installatie (7) en een eerste vacuumdestillatie-installatie (8) en een WB sectie 5 welke is opgebouwd uit een katalytische waterstofbehande-lingsinstallatie (9), een tweede atmosferische destillatie-installatie (10) en een tweede vacuumdestillatie-instal-latie (11). Een asfaltenenhoudend koolwaterstofmengsel (1) wordt gemengd met een vacuumresidu (2) en het mengsel (12) 10 wordt door oplosmiddelontasfaltering gescheiden in een ont-asfalteerde olie (13) en een asfalt (3). De asfalt (3) wordt thermisch gekraakt en het thermisch gekraakte produkt (14) wordt door atmosferische destillatie gescheiden in een gas-fraktie (15), een atmosferisch destillaat (16) en een atmos-ferisch residu (17). Het atmosferisch residu (17) wordt door vacuumdestillatie gescheiden in een vacuumdestillaat (18) en een vacuumresidu (4). Het vacuumresidu (4) wordt in twee porties (19) en (20) verdeeld. Portie (20) wordt tezamen met waterstof (21) aan een katalytische waterstofbehandeling 20 onderworpen. Het met waterstof behandelde produkt (22) wordt door atmosferische destillatie gescheiden in een gasfrak-tie (23), een atmosferisch destillaat (24) en een atmosferisch residu (25). Het atmosferisch residu (25) wordt door vacuum-destillatie gescheiden in een vacuumdestillaat (26) en het 25 vacuumresidu (2).

De onderhavige octrooiaanvrage omvat mede inrichtingen voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding in hoofdzaak overeenstemmend met die schematisch voorgesteld in de Figuren I-IV.

30 De uitvinding wordt thans toegelicht aan de hand van de volgende voorbeelden.

Bij de werkwijze volgens de uitvinding werd uitgegaan van een tweetal asfaltenenhoudende koolwaterstofmengsels welke waren verkregen als residuen bij de vacuumdestillatie 35 van atmosferische destillatieresiduen van ruwe aardoliën.

8201233 » - 13 -

De vacuumresiduen kookten beiden in hoofdzaak boven 520°C en hadden een RCT van resp. 19,1 en 19,8 gew.%. De uitvoering van de werkwijze vond plaats volgens de processchema's A en B. In de verschillende secties werden de volgende con-5 dities toegepast.

Bij beide processchema's bestond de katalytische water-stofbehandelingsinstallatie uit een tweetal reactoren waarvan de eerste was gevuld met een Ni/V/Si02 katalysator welke 0,5 gew. deel nikkel en 2,0 gew. delen vanadium per 10 100 gew. delen silica bevatte en waarvan de tweede was ge vuld met een C0/M0/AI2O3 katalysator welke 4 gew. delen cobalt en 12 gew. delen molybdeen per 100 gew. delen alumina bevatte. De katalysatoren werden toegepast in een volumever-houding van 1:4. De WB werd uitgevoerd bij een waterstof-15 druk van 150 bar, een ruimtelijke doorvoersnelheid gemeten over beide reactoren van 0,5 kg voeding per 1 katalysator per uur, een ^/voeding verhouding van 1000 Nl per kg en een gemiddelde temperatuur van 410°C in de eerste reactor en van 385°C in de tweede reactor.

20 Bij beide processchema's werd de OA uitgevoerd met n-butaan als oplosmiddel, bij een temperatuur van 115°C, een druk van 40 bar en een oplosmiddel/olie gewichtsverhouding van 3:1.

Bij beide processchema's werd de TK uitgevoerd in een 25 kraakspiraal, bij een druk van 10 bar, een ruimtelijke doorvoersnelheid van 0,4 kg verse voeding per 1 kraakspiraal-volume per minuut en een temperatuur van 500°C (temperatuur gemeten aan de uit laat van de kraakspiraal).

Voorbeeld 1 30 Dit voorbeeld werd uitgevoerd volgens processchema A zoals weergegeven in Figuur III.

Uitgaande van 100 gew. delen vacuumresidu (1) met een RCT van 19,1 gew.% werden de volgende hoeveelheden van de diverse stromen verkregen: 35 8201233 - 14 - 102,2 gew. delen mengsel (13) met een RCT van 19,5 gew.%, een produkt (15) waarvan de C5+ fraktie een RCT van 9,4 gew.% had, 20,7 gew. delen C5-350°C atmosferisch destillaat (17), 5 75,1 " " 350°C+ atmosferisch residu (18), 30.1 " " 350-520eC vacuumdestillaat (19), 45.0 " " 520°C+ vacuumresidu (2), 30.6 " " ontasfalteerde olie (20), 14.4 " " asfalt (3), 2,3 " " C5-350°C atmosferisch destillaat (23), 11.7 " " 350°C+ atmosferisch residu (24), 1,5 " " 350-520*C vacuumdestillaat (25), 10.2 " " 520°C+ vacuumresidu (4), 2,2 " " portie (12) en 15 8,0 " " portie (26).

Voorbeeld 2

Dit voorbeeld werd uitgevoerd volgens processchema B zoals weergegeven in Figuur IV.

20 Uitgaande van 100 gew. delen vacuumresidu (1) met een RCT van 19,8 gew.% werden de volgende hoeveelheden van de diverse stromen verkregen: 117,6 gew. delen mengsel (12), 71.7 " " ontasfalteerde olie (13), 25 45,9 " " asfalt (3), 5,9 " " C5-350°C atmosferisch destillaat (16), 39.1 " " 350°C+ atmosferisch residu (17), 4,7 " " 350-520°C vacuumdestillaat (18), 34.4 " ’’ 520°C+ vacuumresidu (4), 30 5,0 " " portie (19), 29.4 " " portie (20) met een RCT van 41,2 gew.%, een produkt (22) waarvan de C5+ fraktie een RCT van 18,5 gew.% had, 4.1 gew. delen C5-350°C atmosferisch destillaat (24), 35 23,8 " " 350°C+ atmosferisch residu (25), 6.2 " " 350-520°C vacuumdestillaat (26), en 17,6 " " 520°C+ vacuumresidu (2).

8201233

Claims

1. Werkwijze voor de bereiding van ontasfalteerde oliën en koolwaterstofoliedestillaten uit asfaltenenhoudende kool-waterstofmengsels, met het kenmerk, dat een asfaltenenhou-dend koolwaterstofmengsel (stroom 1) aan een combinatie van 5 de volgende drie bewerkingen wordt onderworpen: een katalytische waterstofbehandeling waarbij een asfaltenenhoudende voeding wordt omgezet tot een produkt met een verlaagd asfaltenengehalte waaruit één of meer destillaat-frakties en een zware fraktie (stroom 2) worden afgescheiden, 10 een oplosmiddelontasfaltering waarbij een asfaltenenhoudende voeding wordt omgezet tot een produkt waaruit een ontasfalteerde olie en een asfalt (stroom 3) worden afgescheiden en een thermische kraking waarbij een voeding wordt omgezet tot een produkt dat minder dan 20 gew.% C4- koolwater-15 stoffen bevat en waaruit één of meer destillaatfrakties en een zware fraktie (stroom 4) worden afgescheiden, dat stroom 3 wordt toegepast als voeding voor de thermische kraker en dat stroom 1 wordt toegepast 1. hetzij tezamen met stroom 4 als voedingscomponent voor 20 de katalytische waterstofbehandeling en onder gebruik making van stroom 2 als voeding voor de oplosmiddelontas faltering, 2. hetzij tezamen met stroom 2 als voedingscomponent voor de oplosmiddelontasfaltering en onder gebruikmaking van 25 van stroom 4 als voeding voor de katalytische waterstof behandeling.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat als stroom 1 een koolwaterstofmengsel wordt toegepast dat in hoofdzaak kookt boven 350“C en voor meer dan 35 gew.% kookt 30 boven 520*C en dat een RCT bezit van meer dan 7,5 gew.%.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat als stroom 1 een residu wordt toegepast, verkregen bij de vacuumdestillatie van een atmosferisch destillatieresidu van de ruwe aardolie. 8201233 - 16 -

4. Werkwijze volgens één der conclusies 1-3, met het kenmerk, dat één of meer vacuumdestillaten worden afgescheiden uit één of meer van de stromen 1, 2 en 4,

5. Werkwijze volgens één der conclusies 1-4, met het 5 kenmerk, dat bij de katalytische waterstofbehandeling ter verlaging van het asfaltenengehalte van de voeding een katalysator wordt toegepast welke tenminste één metaal gekozen uit de groep gevormd door nikkel en cobalt en bovendien tenminste één metaal gekozen uit de groep gevormd door mo-10 lybdeen en wolfraam op een drager bevat, welke drager voor meer dan 40 gew.% uit alumina bestaat.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat bij de katalytische waterstofbehandeling ter verlaging van het asfaltenengehalte van de voeding een katalysator wordt 15 toegepast welke de metaalcombinatie nikkel/molybdeen of cobalt/molybdeen op alumina als drager bevat.

7. Werkwijze volgens conclusie 5 of 6, met het kenmerk, dat de voeding voor de katalytische waterstofbehandeling een vanadium + nikkel gehalte bezit van meer dan 50 gdpm en 20 dat deze voeding bij de katalytische waterstofbehandeling achtereenvolgens met twee katalysatoren in contact wordt gebracht waarvan de eerste katalysator een ontmetalliserings-katalysator is welke voor meer dan 80 gew.% uit silica bestaat en de tweede katalysator een asfaltenenconversiekatalysator is 25 zoals omschreven in conclusie 5 of 6.

8. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de ontmetalliseringskatalysator de metaalcombinatie nikkel/ vanadium op silica als drager bevat.

9. Werkwijze volgens één der conclusies 1-8, met het 20 kenmerk, dat de katalytische waterstofbehandeling wordt uitgevoerd bij een temperatuur van 350-450°C, een druk van 75-200 bar, een ruimtelijke doorvoersnelheid van 0,1-2 g.g^.uur"·! en een f^/voeding verhouding van 500-2000 NI.kg.-1.

10. Werkwijze volgens één der conclusies 1-9, met het 8201233 « - 17 - kenmerk, dat de katalytische waterstofbehandeling zodanig wordt uitgevoerd dat een produkt wordt verkregen waarvan de C5+ fraktie aan de volgende eisen voldoet: a) de RCT van de C5+ fraktie bedraagt 20-70% van de RCT van 5 de voeding en b) het verschil tussen het gewichtspercentage aan koolwaterstoffen kokend boven 350°C in de C5+ fraktie en in de voeding bedraagt ten hoogste 40.

11. Werkwijze volgens èèn der conclusies 1-10, met het kenmerk, dat de oplosmiddelontasfaltering wordt uitgevoerd onder toepassing van'n-butaan als oplosmiddel bij een druk van 35-45 bar en een temperatuur van 100-150°C.

12. Werkwijze volgens één der conclusies 1-11, met het kenmerk, dat de thermische kraking wordt uitgevoerd bij een 15 temperatuur van 400-525°C en een ruimtelijke doorvoersnel-heid van 0,01-5 kg verse voeding per 1 kraakreactorvolume per minuut.

13. Werkwijze voor de bereiding van ontasfalteerde oliën en koolwaterstofoliedestillaten uit asfaltenenhoudende kool- 20 waterstofmengsels, in hoofdzaak zoals in het voorafgaande beschreven en in het bijzonder onder verwijzing naar de uitvoeringsvoorbeelden.

14. Ontasfalteerde oliën en koolwaterstofoliedestil-laten bereid volgens een werkwijze zoals beschreven in con- 25 clusie 13.

15. Inrichtingen voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat deze inrichtingen in hoofdzaak overeenstemmen met die schematisch weergegeven in de Figuren I-IV. 30 35 8201233