NO317941B1 - Fremgangsmate for termisk spalting av en rest-hydrokarbonolje - Google Patents
Fremgangsmate for termisk spalting av en rest-hydrokarbonolje Download PDFInfo
- Publication number
- NO317941B1 NO317941B1 NO19970975A NO970975A NO317941B1 NO 317941 B1 NO317941 B1 NO 317941B1 NO 19970975 A NO19970975 A NO 19970975A NO 970975 A NO970975 A NO 970975A NO 317941 B1 NO317941 B1 NO 317941B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- reaction chamber
- hydrogen
- hydrocarbon oil
- hot
- containing gas
- Prior art date
Links
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 title claims description 47
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 title claims description 47
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 title claims description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 30
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 title 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 100
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 57
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 37
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 34
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 34
- 238000004227 thermal cracking Methods 0.000 claims description 31
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 20
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 7
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 40
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 30
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 17
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 11
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 9
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 3
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 3
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 2
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 1
- 238000004523 catalytic cracking Methods 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- WWNBZGLDODTKEM-UHFFFAOYSA-N sulfanylidenenickel Chemical compound [Ni]=S WWNBZGLDODTKEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000009278 visceral effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING 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
- C10G69/00—Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one other conversion process
- C10G69/02—Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one other conversion process plural serial stages only
- C10G69/06—Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one other conversion process plural serial stages only including at least one step of thermal cracking in the absence of hydrogen
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (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)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for termisk spalting av en resthydrokarbonolje. Nærmere bestemt angår oppfinnelsen en fremgangsmåte for termisk spalting av en resthydrokarbonolje hvor den termiske spalting integreres med en forgassingsbehandling av et asfaltenerikt bunnprodukt som kommer fra den termiske spalting.
Resterende hydrokarbonoljer kan oppnås som bunnproduktet av destilleringen av råolje ved atmosfæretrykk ("atmosfærisk" eller "lang" rest) eller ved redusert trykk ("vakuum" eller "kort" rest).
Omvandling av resterende hydrokarbonoljer ved hjelp av termisk spalting er allerede kjent i lang tid. Grunnleggende er termisk spalting en endotermisk, ikke-katalytisk prosess hvor større hydrokarbonmolekyler av resterende oljefraksjoner brytes til mindre molekyler. Energien som kreves for å bryte de større molekyler til mindre tilføres ved oppvarming av den resterende hydrokarbonoljemating til en tilstrekkelig høy temperatur. Et generelt erkjent problem ved termiske spalteoperasjoner er imidlertid dannelsen av koks, særlig ved mer vanskelige spaltingsforhold. Det er kjent flere måter i teknikken å undertrykke denne koksdannelse. Dersom for eksempel omvandlingsnivået for de tunge hydrokarboner, dvs. de hydrokarboner som har et kokepunkt på 520°C og høyere (520°C+ omvandling av hydrokarboner), holdes tilstrekkelig lavt, kan dannelsen av koks i stor grad hindres. Avhengig av typen av råstoff og hardheten av den termiske spalting bør omvandlingsnivået (tidligere angitt som 520°C+ omvandling), dvs. vektprosenten av hydrokarboner som har et kokepunkt på 520°C og høyere, som er i matingen som omvandles til lavere kokende komponenter) holdes under en vektprosent på omkring 30. En annen måte for i det vesentlige å hindre koksdannelse er å fjerne asfalten i den resterende hydrokarbonolje før termisk spalting, i hvilket tilfelle 520°C+ omvandlinger med vekt % på 30 eller høyere er oppnåelig. Det er imidlertid en ulempe at asfaltene som er fjernet ikke lenger kan bidra til produksjonen av destillater uten ytterligere oppgradering atskilt fra den asfaltfjernedeolje.
Konfigurasjonen ovnreaksjonskammer er velkjent på området med termisk spalting. Inne i ovnen finner oppvarming av den matede resthydrokarbonolje sted, og en vesentlig del av den matede hydrokarbonolje er allerede spaltet til lavere kokende komponenter. Den oppvarmede olje blir så matet inn i "soaker" eller reaksjonskamre. I dette reaksjonskammer fortsetter spaltingsreaksjonene. Da spalting i ovnen er forholdsvis billig og lett, er det vanlige mål å konvertere så mye som mulig høytkokende materiale i ovnen og å anvende reaksjonskamre for ytterligere øking av omvandlingsnivået. Det oppnåelige omvandlingsnivå i ovnen er imidlertid begrenset av dannelsen av koks. I den konvensjonelle ovnsreaksjonskammerkonfigurasjon hvor det kan oppnås en sluttemperatur på 520°C+ omvandling med en vekt% på 30, finner derfor omtrent halvparten av sluttomvandlingen (dvs. omkring en vekt% på 15) sted i ovnen og den øvre halvdel i reaksjonskammeret. Dersom omvandlingsnivået i ovnen hadde vært høyere, som medfører at spal-tingsforholdene blir hardere, ville koks hurtig bli dannet og ville avsettes på innsiden av ovnen som derfor bevirker en hurtig redusering i varmeeffektiviteten for ovnen og følgelig en redusering i den endelige konvensjon.
På den annen side er koksdannelse og følgende avsetning av koks på metalldeler i reaksjonskammeret også et vanlig erkjent problem i konvensjonelle termiske spalteprosesser. Av den grunn av 520°C+ omvandling i reaksjonskammeret også bundet til et maksimum. Det vil være klart at for hurtig koksdannelse i reaksjonskammeret også influerer negativt på løpetiden for prosessen etter hver renseoperasjon av utstyret.
Da det vanligvis ikke sørges for varme til reaksjonskammeret, vil i tillegg temperaturen av den oppvarmede og delvis omvandlete olje avta med omkring 15-30°C under passering gjennom reaksjonskammeret. Denne reduksjon i temperatur er hovedsakelig forårsaket av den endotermiske karakter av spaltereaksj onene, fordampningen av lette destillater og varmetapet til omgivelsene via reaksjonskammerveggene. Som et resultat av dette temperaturfall over reaksjonskammeret er det en reduksjon i spaltereaksjonene i retningen av oljestrømmen. Følgelig er spalteeffektiviteten inne i reaksjonskammeret ikke på et optimalt nivå.
I EP-A-0 328 216 er det beskrevet en fremgangsmåte for termisk spalting av resterende hydrokarbonolje hvor en ovn er utelatt og hvor den resterende matede hydrokarbonolje mates direkte inn i et reaksjonskammer sammen med varm syntesegass. Denne syntesegass oppstår fra forgassing av en asfaltenerik tung hydrokarbonolje som kommer fra den spaltede rest ved termisk spalting. Følgelig oppnås oppvarmingen av den resterende matede hydrokarbonolje ved direkte varmeveksling med den varme syntesegass. Selv om denne fremgangsmåte har god ytelse og tilveiebringer et meget høyt integrasjonsnivå mellom termisk spalting og forgassing, kan den ikke utføres lett i et eksisterende raffineri som har kapasitet for termisk spalting og forgassing, fordi det ville kreve betydelige forandringer i både raffineriets tilpasning og særlig i det termiske spalteutstyr. En slik ut-førelse ville følgelig være meget kostbar og sette spørsmål ved den økonomiske gjennomføring.
Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å forbedre den endelige 520°C+ omvandling av termiske spalteprosesser som føres i ovnsreaksjonskammerkonfigurasjoner til et nivå med en vekt % på minst 35. Videre er det et formål med den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en termisk spalteprosess som kan være forholdsvis lett og som ved forholdsvis lave kostnader kan utføres i et eksisterende raffineri med i det minste termisk spaltekapasitet og valgfritt forgassingskapasitet. Nærmere bestemt har den foreliggende oppfinnelse det formål å undertrykke koksdannelse og avsetning i både ovn og reaksjonskammer, mens det samtidig skjer en forbedring i spalteeffektiviteten inne i reaksjonskammeret, slik at både 520°C+ omvandling og kjøretid økes, som innlysende er fordelaktig fra et økonomisk synspunkt.
Alle de nevnte formål oppnås ved den foreliggende oppfinnelse som angår en fremgangsmåte for termisk spalting av en resthydrokarbonolje hvor det oppnås en 520°C+ sluttomvandling på minst 35 vekt%, dvs. hvor minst en vektprosent på 35 av hydrokarboner som har et kokepunkt på 520°C og høyere som befinner seg i den resterende hydrokarbonolje omvandles til lavere kokende komponenter, hvor fremgangsmåten er kjennetegnet ved trinnene: (a) oppvarming av resthydrokarbonoljetilførselen i en ovn til en temperatur i området fra 400 til 510°C i tilstrekkelig tid for å oppnå 30-45 % av 520°C+ sluttomvandlingen, (b) tilføring av den delvis omvandlede, varme hydrokarbonolje produsert i trinn (a) og en varm hydrogeninneholdende gass inn i et reaksjonskammer, hvor den hydrogeninneholdende gass fortrinnsvis er en resirkulert syntesegasstrøm oppnådd fra den spaltede rest, hvor den hydrogeninneholdende gass har en tilstrekkelig høy temperatur til å opprettholde temperaturen av hydrokarbonolje i reaksjonskammeret ved hjelp av direkte varmeveksling ved en verdi i området fra 420 til 650°C, i hvilket reaksjonskammer resten av 520°C+ sluttomvandlingen finner sted, og (c) gjenvinning av en gassformig fraksjon som inneholder den hydrogeninneholdende gass og en spaltet rest fra reaksjonskammeret.
Passende resterende matet hydrokarbonolje som kan anvendes i trinn (a) er tunge hydrokarboninneholdende råstoffer inneholdende minst en vekt% på 25 av 520°C+ hydrokarboner, fortrinnsvis mer enn en vekt % på 37,5 520°C+ hydrokarboner og enda mer fordelaktig mer enn en vekt% på 75 av 520°C+ hydrokarboner. Råstoffer inneholdende mer enn en vekt% på 90 av 520°C+ hydrokarboner anvendes mest fordelaktig. Passende råstoff inneholder derfor atmosfæriske rester og vakuumrester. Dersom det ønskes, kan den resterende hydrokarbonolje blandes med en fraksjon tungt destillat, så som for eksempel en syklusolje oppnådd ved katalytisk spalting av en hydrokarbonoljefraksjon, eller med en tung hydrokarbonolje oppnådd ved ekstraksjon fra en resterende hydrokarbonolje.
I trinn (a) av fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse oppvarmes det resterende hydrokarbon i ovnen til en temperatur i området fra 400 til 510°C for tilstrekkelig tid til å oppnå 30 til 45 % av 520°O sluttomvandlingen. Den nøyaktige kombinasjon av temperatur og oppholdstid i ovnen må i alle tilfeller være slik at 30-45 % av 520°C+ sluttomvandlingen finner sted i denne ovn. Da omkring 50 % av sluttomvandlingen finner sted i ovnen ved vanlige termiske spalteoperasjoner som omfatter en ovn og et etterfølgende reaksjonskammer, medfører dette at forholdsvis milde termiske spalteforhold anvendes i ovnen, f.eks. de tilstander som vanligvis anvendes ved visbrytingsoperasjoner. Resultatet av anvendelse av forholdsvis milde forhold i ovnen er at mindre koksdannelse skjer i denne ovn, som dermed muliggjør lengre kjøretider. Det vil være klart at dette er økonomisk meget attraktivt.
For å kompensere for forholdsvis lave omvandlingsnivåer i ovnen, må omvandlingsnivået i reaksjonskammeret være høyere enn vanlig, dvs. høyere enn 50 % av 520°C+ sluttomvandlingen. Ved fremgangsmåten i den foreliggende oppfinnelse oppnås det ved å innføre varm hydrogeninneholdende gass inn i reaksjonskammeret. På denne måte unngås det tidligere nevnte temperaturfall over reaksjonskammeret i retning av oljestrømmen, og de termiske spaltereaksjoner kan følgelig fortsette langs hele reaksjonskammerlengden i en liknende grad. Den varme hydrogeninneholdende gass kan innføres i reaksjonskammeret på ett eller flere steder av dets indre og/eller ved bunnen av reaksjonskammeret. I det tilfelle at den oppvarmede matede hydrokarbonolje fra ovnen mates inn i bunnen av reaksjonskammeret, innføres den varme gass fortrinnsvis på ett eller flere steder av det indre av reaksjonskammeret for å sikre en effektiv oppvarming. Dersom oljematingen på den annen side kommer inn i reaksjonskammeret ved toppen, kan den varme gass passende innføres ved bunnen av reaksjonskammeret, da den varme gass og oljestrømmen ved denne operasjonsmåte beveger seg på en motstrømmende måte gjennom reaksjonskammeret som muliggjør en effektiv varmeveksling mellom den varme gass og oljen.
Ved siden av dens funksjon som et varmemedium tjener også den varme gass som et avdekkingsmedium for fjerning av lettere fraksjoner fra den spaltede olje, som derved øker stabiliteten for den gjenværende væske, som igjen resulterer i redusert koksdannelse på metalldelene inne i reaksjonskammeret som er i direkte kontakt med den varme gass. På denne måte kan det oppnås lengre kjøretider og en dypere endelig 520°C+ sluttomvandling. Bruk av hydrogeninneholdende gass som et avdekkende medium i den termiske spalteprosess ifølge den foreliggende oppfinnelse danner også et separat aspekt av den foreliggende oppfinnelse. Tilstedeværelsen av hydrogen under termisk spalting anses også å være fordelaktig for stabiliteten av den gjenværende væske, og derfor for undertrykkelsen av koksdannelsen. Termisk spalting ved tilstedeværelse av hydrogen er nemlig kjent for å redusere dannelsen av karbonholdige produkter under termisk spalting av tunge hydrokarbonoljer og å være fordelaktig for stabiliteten for de dannede oljer, så som for eksempel omtalt i JP-A-6296589.
Den hydrogeninneholdende gass som anvendes i trinn (b) kan i prinsippet være enhver gass som er stabil ved hevede temperaturer og som inneholder hydrogen. Den kan for eksempel være ren hydrogen eller en hydrogenrik gass. Særlig i et raffineri hvor hydrobehandlingsenheter forefinnes kan bruk av slike gasser være fordelaktig. Varm syntesegass kan også anvendes som den varme hydrogeninneholdende gass. Dette er et meget gjennomførbart valg dersom de aktuelle raffineri har en forgassingsenhet hvor varm syntesegass fremstilles ved forgassing, dvs. delvis oksidasjon, av tunge asfaltenerike oljefraksjoner. Videre kan syntesegass fra en forgassingsenhet også inneholde sot. Uten ønske om å være bundet til noen bestemt teori kan tilstedeværelse av sot i reaksjonskammeret være fordelaktig, da den tilbyr et overflateområde å avsette koks og koksdannelser, som dermed hindrer forurensing av metalldelene i reaksjonskammeret, og den kan virke katalytisk ved aktivisering av hydrogenet i syntesegassen på grunn av metallene i soten. I den forbindelse anses tilstedeværelse av nikkel (som nikkelsulfid) å være særlig viktig. Det vil være klart at på grunn av dens forannevnte fordelaktige virkning på termiske spaltereaksjoner kan hydrogen også være tilstede i trinn (a) av fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse, dvs. i ovnen.
I alle tilfeller må den hydrogeninneholdende gass være stabil ved slike høye temperaturer som er nødvendig for å opprettholde temperaturen av hydrokarbonoljen i reaksjonskammeret ved en verdi i området fra 420 til 650°C, fortrinnsvis 450-600°C, ved hjelp av direkte varme veksling. Ved innføring av varme og hydrogen inn i reaksjonskammeret i form av varm hydrogeninneholdende gass er, som allerede tidligere nevnt, et temperaturfall over reaksjonskammeret i det minste betydelig redusert, og koksdannelse på metalldelene inne i reaksjonskammeret som er i direkte kontakt med den hydrogeninneholdende gass undertrykkes, som gir som resultat at 55 % eller mer av sluttkonversjonen kan realiseres i reaksjonskammeret uten overdreven stor forkoksing. Fordi forkoksing også blir betydelig redusert i ovnen på grunn av de mildere spaltingsforhold, er det totale resultat mindre koksavsetning på innsiden av ovnen og reaksjonskammer, og følgelig kan det oppnås lengre kjøretider. Ved å skifte omvandlingen til en bestemt utstrekning og under bestemte forhold fra ovnen til reaksjonskammeret, reduseres med andre ord koksdannelse og det oppnås lengre kjøretider.
Det totale trykk i reaksjonskammeret kan variere fra 2 til 100 bar. Av økonomiske grunner er det imidlertid foretrukket å påføre totaltrykk i området fra 2 til 65 bar. Ved et trykk over 65 bar og særlig ved trykk over 100 bar vil høytrykksutstyret som er nødvendig bli så kostbart at økonomisk gjennomførbar drift av prosessen vil bli stadig vanskeligere.
Etter at den termiske spalting har funnet sted gjenvinnes en gassformig fraksjon inneholdende den hydrogeninneholdende gass og en spaltet rest fra reaksjonskammeret i trinn (c). Nevnte gassformige fraksjon kan i det vesentlige bli ytterligere separert i et frak-sjoneringstårn til en toppfraksjon inneholdende metan, etan og den hydrogeninneholdende gass, én eller flere gassformige nedre hydrokarboner, dvs. propan, butan o.l., og en bunnfraksjon. Dersom det ønskes, kan den hydrogeninneholdende gass så separeres fra nevnte toppfraksjon, for eksempel ved trykksvingadsorpsjon. Den spaltede rest kan ha for-skjellige destinasjoner. Den kan for eksempel bli delvis eller totalt resirkulert og blandet med råstoffet i ovnen og/eller reaksjonskammeret for på nytt å bli utsatt for termiske spalteforhold. Det foretrekkes imidlertid at den spaltede rest blir videre separert i et etterfølgende trinn (d) til én eller flere asfaltenefattige fraksjoner og en asfaltenerik bunnfraksjon. Denne separering kan passende utføres ved hjelp av vakuumfordampning eller vakuumdesitllasjon. Ved denne operasjonsmåte kan bunnfraksjonen oppnådd fra frak-sjonering av den gassformige fraksjon gjenvunnet fra reaksjonskammeret etter ønske bli vakuumhurtigfordampet sammen med den spaltede rest.
Den asfaltenerike bunnfraksjon kan deretter anvendes på mange måter. Den kan for eksempel tilsettes i asfalt for vei- og takformål, i emulsjonsbrennstoffer eller i faste brennstoffer ved hjelp av pellettering. I én foretrukket utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse blir imidlertid den asfaltenerike bunnfraksjon delvis oksidert (forgasset) i et tilleggstrinn (e) ved tilstedeværelse av oksygen og damp, vanligvis høytrykksdamp, for derved å fremstille varm syntesegass. Denne syntesegass kan igjen tilføres som ren brennstoffgass i raffineriet eller for samgenerering av kraft og damp, hydrogenfremstilling og hydrogensynteseprosesser. For formålet med den foreliggende oppfinnelse foretrekkes det imidlertid at i det minste en del av den varme syntesegass produsert i trinn (e) innføres i reaksjonskammeret i samsvar med trinn (b) i fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse.
På fig. 1 er det vist et eksempel på raffineringstilpasning med en foretrukket ut-førelsesform av den termiske spalteprosess ifølge den foreliggende oppfinnelse, dvs. en ovnre^joriskarnmerkonfigurasjon integrert med en forgassingsenhet. Resterende hydro-karbonoljetilførsel 6 mates inn i ovnen 2 hvor den oppvarmes til en temperatur på fra 400 til 510°C, og hvor 30-45 % av sluttomvandlingen finner sted. Den varme, delvis omdannede hydrokarbonolje 7 forlater ovnen og mates inn i reaksjonskammeret 3 sammen med varm syntesegass 9 produsert i forgassingsenheten 1 via delvis oksidasjon av asfaltenerik bunnfraksjon 19 ved tilstedeværelse av oksygen/damp 8. Gassformig fraksjon 10 og spaltet rest 15 gjenvinnes fra reaksjonskammeret 3. Gassformig fraksjon 10 separeres i frak-sjoneringstårnet 4 til toppfraksjon 11 inneholdende metan, etan og syntesegassrfaksjoner, lette hydrokarbonfraksjoner 12 og 13 og bunnfraksjon 14. Bunnfraksjonen 14 mates inn i vakuumfordamperen 5 sammen med spaltet rest 15 hvor separering til asfaltenefattige fraksjoner 16, 17 og 18 og den asfaltenerike bunnfraksjon 19 finner sted. En del av bunnfraksjonen blir deretter anvendt som råstoff for forgassingsenheten 1.
Oppfinnelsen skal forklares ytterligere i de følgende eksempler.
Eksempel 1 og komparativt eksempel 1
Når korte destillasjonsrester fra Midt-Østen, som har egenskapene som angitt i tabell I, blir utsatt for termisk spalting kan det oppnås en 520°C+ sluttomvandling med vekt% 40 ved anvendelse av prosessen i samsvar med den foreliggende oppfinnelse som vist med fig. 1 (eksempel 1). Under liknende forhold gir en konvensjonell termisk spalteprosess bare en 520°C+ sluttomvandling med vekt% 31 (komparativt eksempel 1). Trykket i reaksjonskammeret i eksempel 1 er omkring 10 bar. De andre forhold under hvilke begge termiske spalteprosesser finner sted så vel som omvandlingsnivåene i ovnen og reaksjonskammeret og utbyttet av produktstrømmene er angitt i tabell II. Tallene i spalten "strøm/enhet nr." angir henvisningstallene på fig. 1. Fra resultatene gitt i tabell II kan det konkluderes med at til sammenlikning med det konvensjonelle ovnreaksjonskammer termiske spalteprosess muliggjør prosessen i den foreliggende oppfinnelse en høyere 520°C+ sluttomvandling, som dermed resulterer i høyere utbytte av de nyttige pro-duktstrømmer som koker under 520°C og i mindre resthydrokarboner.
Produktstrømmene er angitt via deres kokepunktområde, og av 520°C+ omvandlingen er det angitt hva sluttomvandlingen er ("slutt") og hvilken del av den som er oppnådd i ovnen. Prosentdeler i parenteser angir prosentandelen av 520°C+ sluttomvandlingen som finner sted i ovnen.
Eksempel 2
En omrørt autoklav med kapasitet med 100 ml ble fylt med omtrent 25 g av den samme korte rest fra Midt-Østen anvendt i Eksempel 1. Den fylte autoklav ble fylt med syntesegass med overtrykk til 50 bar. Reaktoren og dens innhold ble så hurtig oppvarmet til 450°C (innenfor to minutter startende ved 350°C) og holdt ved den temperatur i 20 minutter for å tillate termiske spaltereaksjoner å skje. Deretter ble reaktoren hurtig avkjølt til romtemperatur. Autoklaven ble deretter trykkavlastet og gassen og væsken ble samlet og prøvd for analyse. Mengden av koks ble bestemt ved ekstraksjon med tetrahydrofuran. Det ble funnet at bare en vekt% på 4,7 av den totale gass og væske som ble gjenvunnet var koks. I tillegg forble overflatene av autoklaven og omrøringsdeler i kontakt med syntesegassen uten koks.
Komparativt eksempel 2
Prosedyren i eksempel 2 ble gjentatt, men bare denne gang ble nitrogen anvendt til å danne overtrykk i den fylte autoklav til 50 bar istedenfor syntesegass. Det ble funnet at koks utgjorde en vekt% på 7,8 av den totale mengde gass og væske som ble gjenvunnet, og at koks ble dannet på overflaten av autoklaven og på omrøringsdelene i kontakt med nitrogen.
Sammenlikning med resultatene i Eksempel 2, hvor forholdene i et reaksjonskammer drevet i samsvar med prosessen ifølge den foreliggende oppfinnelse er etterliknet med resultatene av det komparative Eksempel 2, viser at ved termiske spaltingsforhold ved tilstedeværelse av varm hydrogeninneholdende gass blir koksdannelse betydelig redusert, og avsetning av koks på metalldelene inne i reaksjonskammeret som er i direkte kontakt med den varme gass blir til og med fullstendig unngått.
Eksempel 3
En omrørt autoklav med kapasitet på 100 ml ble fylt med omtrent 25 g av den samme korte rest fra Midtøsten som anvendt i Eksempel 1. Den fylte autoklav ble tilført et overtrykk med ren hydrogengass til 10 bar. Autoklaven ble drevet ved konstant temperatur ved anvendelse av en trykkregulator i utløpsledningen av autoklaven og en kontinuerlig gasstilførsel gjennom væskeresten via en hul rører. Gass-strømmen ble holdt konstant ved 200 Nl/kg.h. Resten ble så forvarmet til en temperatur på 340°C under omrøring og ble holdt der i 15 minutter. Deretter ble den oppvarmet med en hastighet på 45°C/min til den ønskede reaksjonstemperatur (450°C) og ble holdt der i 15 minutter for å tillate termiske spaltingsreaksjoner å skje. Deretter ble autoklaven avkjølt til romtemperatur ved en hastighet på 90°C/min. Autoklaven ble deretter trykkavlastet og gassen og væsken ble samlet og prøvd for analyse. Mengden av koks ble bestemt ved ekstraksjon med tetrahydrofuran. Det ble funnet at bare en vekt% på 3,5 av den totale mengde gass og væske som ble gjenvunnet var koks. I tillegg var de indre overflater av autoklaven og omrøringsdelene i kontakt med hydrogen uten koks.
Resultatene av dette eksempel viser at under termiske spaltingsforhold ved tilstedeværelse av hydrogen, selv ved slike lave trykk på 10 bar, blir koksdannelse betydelig redusert, mens avsetning av koks på metalldelene inne i reaksjonskammeret som er i direkte kontakt med hydrogen er fullstendig unngått.
Claims (3)
1. Fremgangsmåte for termisk spalting av en resthydrokarbonolje hvor det oppnås en 520°C+ sluttomvandling på minst 35 vekt%, karakterisert ved trinnene: (a) oppvarming av resthydrokarbonoljetilførselen i en ovn til en temperatur i området fra 400 til 510°C i tilstrekkelig tid for å oppnå 30-45% av 520°C+ sluttomvandlingen, (b) tilføring av den delvis omvandlede, varme hydrokarbonolje produsert i trinn (a) og en varm hydrogeninneholdende gass inn i et reaksjonskammer, hvor den hydrogeninneholdende gass fortrinnsvis er en resirkulert syntesegasstrøm oppnådd fra den spaltede rest, hvor den hydrogeninneholdende gass har en tilstrekkelig høy temperatur til å opprettholde temperaturen i hydrokarbonoljen i reaksjonskammeret ved hjelp av direkte varmeveksling ved en verdi i området fra 420 til 650°C, i hvilket reaksjonskammer resten av 520°C+ sluttomvandlingen finner sted, og (c) gjenvinning av en gassformig fraksjon som inneholder den hydrogeninneholdende gass og en spaltet rest fra reaksjonskammeret.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den videre omfatter trinnet (d) separering av den spaltede rest gjenvunnet i trinn (c) til én eller flere asfaltenefattige fraksjoner og en asfaltenerik bunnfraksjon.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at den videre omfatter trinnet (e) delvis oksidering av den asfaltenerike bunnfraksjon som resulterer fra trinn (d) ved tilstedeværelse av oksygen og damp for derved å produsere varm syntesegass, hvor i det minste en del av den varme syntesegass fremstilt i trinn (e) anvendes som den varme hydrogeninneholdende gass i trinn (b).
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP94202527 | 1994-09-05 | ||
PCT/EP1995/003504 WO1996007716A1 (en) | 1994-09-05 | 1995-09-04 | Process for the thermal cracking of a residual hydrocarbon oil |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO970975D0 NO970975D0 (no) | 1997-03-03 |
NO970975L NO970975L (no) | 1997-05-05 |
NO317941B1 true NO317941B1 (no) | 2005-01-10 |
Family
ID=8217160
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO19970975A NO317941B1 (no) | 1994-09-05 | 1997-03-03 | Fremgangsmate for termisk spalting av en rest-hydrokarbonolje |
Country Status (13)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0779916B1 (no) |
JP (1) | JP3764480B2 (no) |
CN (1) | CN1122705C (no) |
AU (1) | AU694799B2 (no) |
BR (1) | BR9508692A (no) |
CA (1) | CA2199045C (no) |
DE (1) | DE69506565T2 (no) |
DK (1) | DK0779916T3 (no) |
FI (1) | FI119843B (no) |
MX (1) | MX9701616A (no) |
NO (1) | NO317941B1 (no) |
WO (1) | WO1996007716A1 (no) |
ZA (1) | ZA957400B (no) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4495791B2 (ja) * | 1998-07-03 | 2010-07-07 | 日揮株式会社 | コンバインドサイクル発電システム |
CN1090668C (zh) * | 1999-09-10 | 2002-09-11 | 中国石油化工集团公司北京化工研究院 | 抑制乙烯裂解装置结焦的方法 |
KR101356947B1 (ko) * | 2006-03-29 | 2014-02-06 | 셀 인터나쵸나아레 레사아치 마아츠샤피 비이부이 | 저급 올레핀의 생산방법 |
US8540870B2 (en) | 2009-06-25 | 2013-09-24 | Uop Llc | Process for separating pitch from slurry hydrocracked vacuum gas oil |
US8231775B2 (en) | 2009-06-25 | 2012-07-31 | Uop Llc | Pitch composition |
US8202480B2 (en) | 2009-06-25 | 2012-06-19 | Uop Llc | Apparatus for separating pitch from slurry hydrocracked vacuum gas oil |
EP2792729A1 (en) | 2013-04-17 | 2014-10-22 | XTLgroup bv | Process for hydroprocessing a liquid feed comprising hydrocarbons into fuel components |
CN108723064A (zh) * | 2018-05-28 | 2018-11-02 | 四川锐源能环科技有限公司 | 一种含油固废无害资源化处理技术设备 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3714282A (en) * | 1970-07-09 | 1973-01-30 | Monsanto Co | Production of propylene and aromatic compounds from liquid feed streams |
NL8201243A (nl) * | 1982-03-25 | 1983-10-17 | Shell Int Research | Werkwijze voor de bereiding van asfaltanenarme koolwaterstofmengsel. |
DE3479225D1 (en) * | 1983-04-18 | 1989-09-07 | Shell Int Research | A process for the production of low-asphaltenes hydrocarbon mixtures |
US4569752A (en) * | 1983-12-14 | 1986-02-11 | Exxon Research And Engineering Co. | Combination coking and hydroconversion process |
CA1312033C (en) * | 1987-09-16 | 1992-12-29 | Clarence M. Eidt, Jr. | Combination coking and hydroconversion process |
GB8803156D0 (en) * | 1988-02-11 | 1988-03-09 | Shell Int Research | Process for thermal cracking of residual hydrocarbon oils |
-
1995
- 1995-09-04 CN CN95194908A patent/CN1122705C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1995-09-04 BR BR9508692A patent/BR9508692A/pt not_active IP Right Cessation
- 1995-09-04 DK DK95932000T patent/DK0779916T3/da active
- 1995-09-04 MX MX9701616A patent/MX9701616A/es not_active IP Right Cessation
- 1995-09-04 ZA ZA957400A patent/ZA957400B/xx unknown
- 1995-09-04 EP EP95932000A patent/EP0779916B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-09-04 AU AU35226/95A patent/AU694799B2/en not_active Ceased
- 1995-09-04 WO PCT/EP1995/003504 patent/WO1996007716A1/en active IP Right Grant
- 1995-09-04 DE DE69506565T patent/DE69506565T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-09-04 CA CA002199045A patent/CA2199045C/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-09-04 JP JP50921696A patent/JP3764480B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-03-03 NO NO19970975A patent/NO317941B1/no not_active IP Right Cessation
- 1997-03-03 FI FI970908A patent/FI119843B/fi active IP Right Grant
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE69506565T2 (de) | 1999-06-17 |
MX9701616A (es) | 1997-06-28 |
ZA957400B (en) | 1996-04-17 |
CN1157006A (zh) | 1997-08-13 |
WO1996007716A1 (en) | 1996-03-14 |
EP0779916B1 (en) | 1998-12-09 |
JP3764480B2 (ja) | 2006-04-05 |
CA2199045A1 (en) | 1996-03-14 |
NO970975D0 (no) | 1997-03-03 |
AU694799B2 (en) | 1998-07-30 |
FI970908A (fi) | 1997-03-03 |
CN1122705C (zh) | 2003-10-01 |
DK0779916T3 (da) | 1999-07-19 |
JPH10505126A (ja) | 1998-05-19 |
FI119843B (fi) | 2009-04-15 |
DE69506565D1 (de) | 1999-01-21 |
FI970908A0 (fi) | 1997-03-03 |
NO970975L (no) | 1997-05-05 |
EP0779916A1 (en) | 1997-06-25 |
BR9508692A (pt) | 1998-01-06 |
CA2199045C (en) | 2007-02-20 |
AU3522695A (en) | 1996-03-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10787401B2 (en) | Process and installation for the conversion of crude oil to petrochemicals having an improved propylene yield | |
JP6475705B2 (ja) | 原油を石油化学製品に転化する、btx収率の改善された方法および装置 | |
US9856425B2 (en) | Method of producing aromatics and light olefins from a hydrocarbon feedstock | |
EP3017026B1 (en) | Process and installation for the conversion of crude oil to petrochemicals having an improved ethylene yield | |
US4938862A (en) | Process for the thermal cracking of residual hydrocarbon oils | |
NO317941B1 (no) | Fremgangsmate for termisk spalting av en rest-hydrokarbonolje | |
EP2049618B1 (en) | Process of modification of a feedstock in a delayed coking unit | |
CA1191805A (fr) | Procede de conversion d'huiles lourdes ou de residus petroliers en hydrocarbures gazeux et distillables | |
US6171473B1 (en) | Integrated residue thermal cracking and partial oxidation process | |
EA001938B1 (ru) | Способ и аппаратура для облагораживания углеводородного сырья, содержащего серу, металлы и асфальтены | |
WO1996026992A1 (en) | Process for the conversion of a hydrocarbon oil | |
WO1996026992A9 (en) | Process for the conversion of a hydrocarbon oil | |
JPS60255890A (ja) | 炭化水素から石油化学製品を製造する熱分解法 | |
EA040018B1 (ru) | Способ переработки сырой нефти |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |