SE449620B - Forfarande for katalytisk hydrokonvertering av speciella petroleumramaterial innehallande asfaltener - Google Patents

Description

449 620 z Hydrokonverteringsförfaranden för petroleumråmaterial enligt teknikens ståndpunkt har icke inneburit någon tillfreds- ställande lösning av detta problem att bearbeta sådana spe- ciella tunga råmaterial, i det att densamma icke angett några specifika områden i fråga om driftsbetingelser som är lämp- liga för framgångsrika hydrokonverteringar utan att använda en med råmaterialet blandad utspädningsolja. USA-patent- skriften 3 725 247 beskriver t.ex. ett katalytiskt förfarande för hydrokonvertering av tjocka råmaterial innehållande avse- värda mängder asfaltener under driftsbetingelser i området 399-454°C temperatur och 70-210 kg/cm* vätgastryck, genomtän- vändning av en spädningsolja och begränsning av den procen- tuella konverteringen genom att icke överskrida ett kritiskt talområde för olösligt i heptan. Patentskriften anger emeller- tid icke någon kombination av måttliga reaktionstemperaturer och låga space Velocity-betingelser, som behövs för framgångs- rik hydrokonvertering av sådana oljor. Även USA-patentskrif- ten 3 948 756 beskriver ett förfarande för avsvavling av åter- stodsoljor med hög halt av asfaltener genom katalytisk konver- tering av asfaltenerna och sedan avsvavling av det behandlade materialet. Detta förslag använder relativt milda reaktions- betingelser av 382-415°C, 105-168 kg/cm” vätgaspartialtryck och en space velocity i fråga om vätska av 0,3 - 1,0 Vf/hr/Vr för att konvertera asfaltenerna och åstadkomma en produkt med minskat RCR för efterföljande förkoksningar, för att få fram mindre koks och mera flytande produkt. Sådana reaktionsbe- tingelser befanns emellertid vara otillfredsställande för hydrokonvertering av vissa tunga petroleumråmaterial, t.ex.

Cold Lake- och Lloydminster-material.

I syfte att uppnå framgångsrika hydrokonverteringar av dessa speciella typer av petroleumråmaterial har man utvecklat ett speciellt område i fråga om reaktordriftsbetingelser, i vilket föredragen hydrospaltning av asfaltenerna äger rum i förhållande till icke-asfaltenåterstoder. Genom dessa be- tingelser undvikes att katalysatorbädden koksar och möjlig- göres långvarig kontinuerlig drift utan att man behöver blanda in en utspädningsolja i utgångsmaterialet. 449 620 Uppfinningen avser ett förfarande för katalytisk hydro- konvertering av speciella tunga petroleumråmaterial innehål- lande minst ca 8 vikt-% och vanligen 10-28 vikt-% asfaltener med en kolâterstod enligt Ramsbottom (RCR) av åtminstone ca 10 vikt-%, vanligen 12-30 vikt-%, för framställning av lägre- kokande flytande kolväten och gaser. Förfarandet utnyttjar ett selektivt omrâde för katalytiska reaktionsbetingelser, som befunnits nödvändiga för att uppnå framgångsrika hydrokonverte- ringar av dylika tunga petroleumråmaterial med dessa asfalten- och RCR-egenskaper. Reaktionsbetingelserna måste väljas så, att den procentuella hydrokonverteringen av det material som icke utgör RCR-återstod och som kokar~över 523°C, i råmateria- let blir större än konverteringen av materialet med RCR-åter- stoden-och som ligger över 523°C. Genom att icke RCR-âter- stoden skyddas får man fram det lösningsmedel som behövs för att RCR-återstoden skall bibehållas i lösning och oönskvärd koksning skall undvikas.

Närmare bestämt har det befunnits att det för framgångs- rik katalytisk hydrokonvertering av dylika speciella råmate- rial krävs reaktionstemperaturer som ligger under 447°C och dessutom att man använder låga genomströmningshastigheter (space velocities) mindre än ca 0,5 Vf/hr/Vr (volym inmatad produkt per tim per volym reaktor) för att uppnå en påtaglig konvertering av dessa råmaterial, t.ex. råmaterial av typen Cold Lake och Lloydminster och återstoder. Uppfinningen åstadkommer sålunda höggradig hydrokonvertering under relativt svåra reaktionsbetingelser och uppnår därigenom höggradig procentuell konvertering av de fraktioner som i normala fall kokar över ca 523°C, till lägrekokande vätskor genom att asfaltenerna förstöres i första hand.

De_omfattande reaktionsbetingelser som i allmänhet krävs för hydrokonvertering av dessa speciella petroleumråmaterial är en reaktortemperatur i området 404-447OC, vätepartialtryck i området 140-210 kg/cm* och en genomströmningshastighet (space Velocity) räknat som vätska på tim-basis (LHSV) i 449 620 4 området 0,25 - 0,5 Vf/hr/Vr. Föredragna reaktionsbetingelser är 421-443°C temperatur och 154-196 kg/cm* vätgaspartial- tryck. Genom dessa betingelser åstadkommes minst ca 75 volym-% hydrokonvertering av material med Ramsbottom-kolâter- stod (RCR) och material utan RCR och som kokar över 523°C, i råmaterialet till lägrekokande produkter.

Den använda katalysatorn bör ha ett lämpligt område för total porvolym och porstorleksfördelning och kan bestå av kobolt-molybden eller nickel-molybden på aluminiumoxidbärare.

Katalysatorn bör ha en total porvolym av minst ca 0,5 ml/g, företrädesvis 0,6 - 0,9 ml/g. Den önskade katalysatorporstor- leksfördelningen är följande.

Tabell 1 Pordiameter Porvolym Ångström % av hela volymen > 30 100 > 250 32-35 5 > soo 15-28 ” > 1500 4-23 > 4000 4-14 Den nivå i fråga om procentuell konvertering av rå- material till lägrekokande vätskor och gaser, som kan uppnås med användande av detta förfarande, är ca 65-75 volym-% för drift med passage rakt genom, dvs. utan recirkulation av någon flytande tung fraktion till reaktorn för ytterligare konvertering. Då recirkulation av bottenfraktionen från vakuudestillation till reaktionszonen genomföres, vilken fraktion vanligen kokar över ca 523°C, blir konverteringen vanligen 80-95 volym-%. Även om man anser att vilken typ av reaktionszon som helst kan användas under lämpliga betingel- ser för hydrokonverteríngen av dessa råoljor, använder man vanligen ett driftsätt med uppåtriktad strömning och en reak- tor med flytande katalysatorbädd (se USA-patentskriften Re. 25 770). Eventuellt kan reaktionszonen bestå av två serie- s 449 620 _- kopplade reaktorer, varvid varje reaktor drives under huvud- sakligen samma temperatur- och tryckbetingelser.

Kort beskrivning av ritningar Fig. 1 visar en hydrokonverteringsprocess för petroleum- råmaterial med användning av en katalytisk reaktor med om- rörd bädd enligt uppfinningen, Fig. 2 och 3 utgör kurvor, som visar generellt hur hydro- konverteringen av RCR- och icke-RCR-materialen i râmaterialet pâverkas av reaktionstemperatur respektive tryck, Pig. 4 och 5 utgör kurvor, som visar förhållandet mellan omvandlingarna av RCR- och icke-RCR-materialen avsatt som funktion av reaktionstemperatur respektive tryck.

Beskrivning av en föredragen utföringsform Som framgår av fig. 1 inmatas ett tungt petroleumrå- material, t.ex. återstoder av Cold Lake eller Lloydminster från Canada eller Orinoco-råolja från Venezuela,.genom 10 och pålägges ett tryck vid 12 samt bringas att passera genom förvärmaren 14 för upphettning till minst ca 260°C. Den upp- hettade inmatade strömmen införes genom 15 i en uppströms- reaktor 20 med omrörd katalysatorbädd 22. Upphettad vätgas tillföres genom 16 och införes också i reaktorn 20. Denna reaktor är typisk för det slag av reaktorer som beskrivs i USA-patentskriften Re. 25 770, i vilken en reaktion i flytan- de fas åstadkommes i närvaro av en reaktionsgas och en par- tikelformig katalysator, så att katalysatorbädden 22 utvid- gas. Reaktorn har en flödesfördelare och katalysatorbärare 21, så att den sig uppåt genom reaktorn 20 rörande vätskan och gasen bringar katalysatorbädden att expandera med minst ca 10% över dennas normala höjd och katalysator- partiklarna att röra sig slumpmässigt i vätskan.

Katalysatorpartiklarna i bädden 22 har vanligen ett rela- tivt snävt kornstorleksområde för likformig utvidgning av bädden under reglerade betingelser vad avser vätskans och gasens strömning. Medan det användbara katalysatorkornstor- leksområdet är mellan 4 och 0,149 mm (6 och 100 mesh U.S. w 449 620 s Sieve Series) med en uppåtriktad vätskehastighet mellan ca 0,45 och 4,5 ma/minAn*(1,5 och 15 cubic feet per minute per square foot) av reaktorns tvärsektionsarea, har katalysator- partiklarna företrädesvis en storlek av 3,36 och 0,250 mm (6 och 60 mesh) innefattande extrudat med en ungefärlig dia- meter mellan 0,254 och 0,33 mm. Vi avser även att använda ett driftsätt med en passage genom katalysatorn och med an- vändande av en finkornig katalysator med kornstorlekar mellan 0,177 och 0,053 mm (0,002 - 0,007 inch) med en genomström- ningshastighet i området 0,06 och 4,5 ma/min/m' (0,2 - 15 cubic feet per minute per square foot) av reaktorns tvärarea.

I reaktorn utgör vätskeströmmens uppåtriktade hastighet och den uppåtströmmande vätgasens upplyftningseffekt betydelse- fulla faktorer när det gäller katalysatorbäddens utvidgning.

Genom reglering av katalysatorns partikelstorlek och täthet samt vätskans och gasens hastighet och genom att ta hänsyn till vätskans viskositet under driftsbetingelserna, bringas katalysatorbädden 22 att utvidga sig till en övre nivå eller yta i vätskan som är angiven med 22a. Katalysatorn bör ut- vidga sig minst 10% och sällan mer än 150% av bäddens norma- la eller statiska nivå.

Hydrokonverteringsreaktionen i bädden 22 underlättas i hög grad;genom användning av en lämplig katalysator. Den använda katalysatorn är en typisk hydreringskatalysator innehållande aktiveringsmetaller ur gruppen kobolt, molybden, nickel och volfram samt blandningar därav, anbringade på en bärare ur gruppen kiseldioxid, aluminiumoxid och kombinatio- ner därav. Om en finkornig katalysator användes, kan den in- föras effektivt i reaktorn genom ledningen 24 genom att till- sättas till det inmatade râmaterialet i den önskade koncentra- tionen såsom i en uppslamning. Katalysator kan också till- sättas periodiskt direkt i reaktorn 20 genom en lämplig till- förselledning 25 med en rate mellan ca 0,375 och 0,750 kg/ma (0,1 och 0,2 lbs/barrel) inmatat råmaterial och använd kata- lysator avdrages genom lämpliga utmatningsledningar 26 Recirkulering av reaktorvätska från en nivå ovanför ytan 22a för fast material till ett utrymme nedanför fördela- .n 7 449 620 ren 21 är vanligen önskvärd för att åstadkomma en tillräcklig uppâtriktad strömningshastighet hos vätskan för att hålla katalysatorn i slumpmässig rörelse i vätskan och underlätta att reaktionen blir fullständig. En sådan recirkulation av vätska åstadkommes företrädesvis genom användning av en central nedåtriktad ledning 18, som går till en recirkula- tionspump 19 belägen under flödesfördelaren 21, för att säker- ställa en positiv och reglerad uppâtrörelse hos vätskan ge- nom katalysatorbädden 22. Återföringen av vätska genom den inre ledningen 18 har en del mekaniska fördelar och_mins- kar behovet av yttre högtrycksledningar i en hydreringsreaktor.

Recirkulation av vätska uppåt genom reaktorn kan dock åstad- kommas med en yttre recirkulationspump.

Hur systemet med reaktor och omrörd katalysatorbädd fun- gerar för att säkerställa god kontakt och likformig (isoter- misk) temperatur i denna beror icke bara på den slumpmässiga rörelse av de relativt små katalysatorpartiklarna i den vätske- omgivning som blir resultatet av den uppåtströmmande vätskans och gasens flytverkan, utanluäver också lämpliga reaktions- betingelser. Om reaktionsbetingelserna icke är de riktiga, uppnås otillräcklig hydrokonvertering - något som resulterar i olikformig fördelning av vätskeströmmen och driftsföreningar, vilka i §in tur leder till för kraftig avsättning av koks på katalysatorn. Olika råmaterial har befunnits uppvisa s.k. precursors (föregångare) för asfaltener i mer eller mindre hög grad, som visar benägenhet att göra driften av reaktor- systemet, inbegripet pumpar och recirkulationsledningar, svå- rare på grund av utplattningen av tjärliknande avsättningar.

Medan de senare vanligen kan tvättas bort med hjälp av lätta- re utspädningsmedel, kan katalysatorn i reaktorenheten bli fullständigt uppkoksad, vilket leder till att förfarandet måste avbrytas i förtid.

I fråga om de speciella petroleumutgângsmaterialen en- ligt uppfinningen, dvs. dem med en asfaltenhalt av minst ca 8 vikt-% och med ett kokstal (RCR) enligt Ramsbottom av minst ca 10 vikt-%, ligger de i reaktorn 20 nödvändiga reak- tionsbetingelserna inom områdena 404-446°C (760-835°F) tem- a: 449 620 8 , peratur, 140-210 kg/cm* (ZÖOO-3000 psig) vätgaspartialtryck och en genomströmningshastighet (space Velocity) av 0,20-0,50 Vf/hr/Vr (volym inmatat råmaterial per tim per volym reaktor).

Föredragna villkor är 421-443°C temperatur, 154-196 kg/cm* vät- gaspartialtryck och en genomströmningshastighet av 0,25-0,40 Vf/hr/Vr. Den hydrokonvertering av utgângsmaterialet som upp- nås, är minst ca 75 volym-% för driftsätt med en passage.

I ett reaktorsystem av detta slag förekommer ett ångrum 23 ovanför vätskenivån 23a och en ström innehållande både vätska och gas avdrages upptill genom ledningen 27 samt ledes till en varmfasseparator 28. Den erhållna gasdelen 29 utgöres i huvudsak av vätgas, som kyles i värmeväxlaren 30, och kan tillvaratagas i ett gasreningssteg 32. Den tillvaratagna vät- gasen ledes genom ledningen 33 och värmes i värmeväxlaren 30 samt recirkuleras av kompressorn 34 genom ledningen 35. Den âterupphettas i värmaren 36 och ledes in i nederdelen av reak- torn 20 tillsammans med färsk vätgas, som tas in genom led- ningen 35a efter behov.

Från fasseparatorn 28 avdrages strömmen 38 av vätska, tryckreduceras vid 39 till ett tryck under 14 kg/cm* (200 psig) och ledes till fraktioneringssteget 40. En ström av kondenserade ângor avdrages också genom ledningen 37 från gas- reningssteget 32, tryckreduceras vid 37a samt föres också vidare till fraktionssteget 40, från vilket en ström 41 av gas med lågt tryck avdrages. Denna ström ay ånga fassepareras i separatorn 42 i lågtrycksgas 43 och en vätskeström 44 för att bilda âterflödesvätska för fraktioneringskolonnen 40 och ström- men 44 av bensin. Ett flytande destillat i medelkokpunkts- omrâdet avdrages vid 46 och en ström av flytande tunga kol- väten genom ledningen 48.

Från fraktioneringskolonnen 40 avdrages genom ledningen 48 strömmen av tung olja, som vanligen har ett normalt kok- områaeflav 371-s24°c (7oo-97s°F), återupphettas i värmaren 49 och leds till vakuumdestillationssteget 50. En ström av gas- olja avdrages från vakuumdestillationssteget vid 52 och en ström av återstodsolja från vakuumdestillationen genom led- ningen vid 54. Eventuellt kan en del 55 av återstodsoljan, som vanligen kokar över 524oC (975°F) recirkuleras till värma- 9 449 620 ren 14 och reaktorn 20 för ytterligare hydrokonvertering av 85-90 volym-% till lägrekokande produkter. Volymförhållandet mellan den recirkulerade, över 524°C kokande produkten och utgängsmaterialet bör ligga inom området ca 0,2-1,5. Ett tungt beck från vakuumdestillationen avdrages vid 56.

Uppfinningen skall i det följande förklaras närmare under .hänvisning till aktuella hydrokonverteringar, vilka icke får betraktas så, att de begränsar uppfinningen.

Exempel 1 Katalytisk hydrokonvertering har utförts på oljor f;än_ Cold Lake i en reaktor med fast bädd vid 415-449°C (780-840°F) temperatur och 140-189 kg/cm* vätgaspartialtryck. Utgångs- materialets egenskaper framgår av tabell 2. Den använda kataly- satorn var kobolt-aluminium på aluminiumoxid i form av extru- dat med diametern 0,76-0,889 mm (0,030~0,035 inch) och med porstorleksfördelning enligt tabell 1.

Tabell 2 Râmaterialets egenskaper Râmaterial Restolja från vakuumdestillation _ Råolja och råolja från - Cold Lake Cold Lake Råoljevolym, % 100 67,5 spec. vikt, °API 11,1 4,9 svavel, vikt-% 4,71 5,74 kol, vikt-% 83,5 83,2 väte, vikt-% 10,7 10,0 syre, vikt-% 1,36 0,75 kväve, ppm 3900 5150 vanadin, ppm ' 170 263 nickel, ppm 63 95 449 620 10 Taoell 2 (forts.) Restolja från vakuumdestillation Räolja och råolja från Destillation gold Lake Cold Lake Begynnelsekokpunkt- s24°c, volym-2 - 19,0 begynnelsekokpunkt- 2o4°c, volym-% 1,0 - 204-343°c, volym-% 13,oi - 343-s24°c, volym-% 31,1 - över 524°c, volym-% 54,7 81,0 __ Egenskaper hos detó som kokar över 524 C specifik vikt, °AP1 - 2,1 svavel, vikt-% 6,15 6,08 kokstal, Ramsbottom, Vikt-% 23,6 23,1 icke koksande återstod-Ramsbottom vikt-% 76,4 76,9 Resultatet av de i tabell 3 återgivna körningarna 1 och 2 visar att det gick att bearbeta denna typ av petroleumråmate- rial med framgång under användande av reaktionsbetingelserna enligt uppfinningen. Efter 13-18 dagars drift visade en in- spektion;av katalysatorbädden att katalysatorn var fririnnande, vilket tydde på att driften lett till framgång. Reaktions- betingelserna och resultaten framgår av tabell 3 nedan: 11 449 620 Tabell 3 Körning nr. 1 2 3 4 5 Råmaterial §----- Râolja från Cold Lake-----> Reaktor- temperatur OC 415-432 421-433 431-443 444-447 446-449 vätgastryck kg/cm' 189 189 189 140 140 genomström- inings- hastighet räknat på vätska, ¶¥hr/Vr 0,3 0,3-0,5 0,8-1,0 0,9-1,0 0,85-0,95 omvandling av material kokande över s24°c,vo1ym-% 62-86 77-85 67-69 70-76 64-84 antal dagar i drift 13 18 4 5 7 % kol på katalysator, vikt-% 20,7 18,0 25,6 33,1 34,6 katalysator- bäddenš tillstånd fririnnande agglomererat till en hård fast plugg driftresultat framgångsrikt icke framgångsrikt Resultaten av körningarna 3, 4 och 5 i tabell 3 åskådlig- gör icke framgångsrik bearbetning av samma utgångsmaterial be- roende på att reaktionsbetingelserna låg utanför de ramar som kännetecknar uppfinningen. Härvid agglomererade katalysatorn efter endast tre till sju (3-7) dagar till en hård fast plugg i reaktorn, som omöjliggjorde ytterligare drift.

Fig. 2 visar generellt hur den procentuellà konvertering- en av material med Ramsbottom-koks och material utan Ramsbottom- koks varierar med reaktionstemperaturen. Det kan noteras att, medan temperaturen ökar, ökar båda konverteringarna; emellertid 449 620 12 .- är raten för konverterinsökningen i fråga om material utan Ramsbottom-koks, som kokar över 524°C, högre än i fråga om material utan Ramsbottom-koks med samma kokpunktsomrâde.

Eftersom icke konverterat material utan Ramsbottom-koks ger lösningsmedel för att hålla materialet med Ramsbottom-koks i lösning i reaktorn under hydrokonverteringsreaktionerna, kom- mer utfällning av material med Ramsbottom-koks icke att äga rum under den temperatur "T“, vid vilken den procentuella kon- verteringen av dessa material blir i huvudsak lika. Framgångs- rika hydrokonverteringar äger alltså rum vid reaktionstempera- turer under "T". __ ' Pâ liknande sätt visar fig. 3 hur den procentuella kon- verteringen varierar med vätgasens reaktionspartialtryck. Det skall noteras att den procentuella omvandlingen av material med Ramsbottom-koks och som kokar över 524°C är större än omvand- lingen av material utan Ramsbottom-koks och som kokar över 524°C vid större tryck än "P" och att lyckade hydrokonverte- ringar uppnås över detta tryck. Kombinationen av reaktionstem- peratur och tryckbetingelser måste sålunda väljas så, att ut- E fällning av asfaltener förhindras i reaktorn. Härigenom sörjer man för framgångsrika hydrokonverteringar av dessa speciella petroleumcljor under längre tid.

Resultaten av dessa körningar och av dem som erhållits i fråga om restoljor från atmosfärisk destillation av Lloyd- minster-olja, framgår av fig. 4 och 5. Pig. 4 visar förhållan- det mellan procentuell omvandling av material kokande över 524°C och med Ramsbottom-koks och omvandling av material kokan- de över 524°C och utan Ramsbottom-koks avsatt som funktion av reaktortemperaturen. Detta konverteringsförhâllande har upp- ritats som funktion av vätgaspartialtrycket i reaktorn i fig. 5.

Som visats bör förhållandet mellan material kokande över 524°C och med Ramsbottom-koks och material kokande över 524°C utan Ramsbottom-koks ligga i området 0,65 - 1,1, företrädesvis i området 0,7 - 1,0. Det skall framhållas att för att uppnå dessa användbara omvandlingsförhâllanden mellan material med Rams- bottom-koks (RCR) och material utan Ramsbottom-koks av 0,65 - 1,1 bör reaktortemperaturen vara under 446°C (835°F) och före- 13 449 620 ' trädesvis i området 421-443°C (790-830oF). För att upprätt- hålla en konvertering av material kokande över 524°C av 75% skall genomströmningshastigheten i fråga om vätska i allmänhet ligga under 0,5 Vf/hr/Vr. För att sådana användbara konver- teringsförhållanden skall uppnås, bör vidare vätgasens vätgas- partialtryck i reaktorn ligga över 140 kg/cm*, företrädesvis i omrâdet 154-196 kg/cm”.

Exempel 2 Katalytisk bearbetning har också gjorts med framgång av återstodsolja från atmosfärisk destillation av Lloydminster- råolja under recirkulation av sådan olja. Analysdata för rå- prødukten framgår av tabell 4. De använda reaktionsbetingel- serna och de erhållna resultaten framgår av tabell 5.

Tabell 4 Analysdata för restolja från atmosfärisk destillation av Lloydminster-olja Spec. vikt, OAPI 8,9 Elementaranalys Svavel, vikt-% 4,60 kol, vikt-gå 83,7 väte, vikt-% 10,7 syre, vikt-% 0,9 kväve, vikt-% 0,36 vanadin, ppm 144 nickel, ppm 76 järn, ppm 31 klorider, ppm 8 olösligt i pentan, vikt~% 16,0 kokstal Ramsbottom, vikt-% 10,9 viskositet, sFs (ä 21o°F 253 449 62Û M Tabell 4 (forts) Destillation Begynnelsekokpunkt, OC begynnelsekokpunkt - 343°C volym-% 343-s24°c, volym-% över 524°C, volym-% Egenskaper hos material kokande över 524°C Spec. vikt, OAPI svavel, vikt-% aska, vikt-% vanadin, ppm nickel, ppm järn, ppm koks, Ramsbottom, vikt-% icke-koks, Ramsbottom, vikt-% gšbeii 5 253 rn 4,0 38, S8, 0 0 4,2 5, 0, 219 123 49 23, 77, 56 10 0 0 Bearbetning av vakuumdestillerad Lloydminster-råolja Driftbetíngelser Reaktortemperatur, OC vätgastryck, kg/cm* hastighet, Vf/hr/Vr förbrukning av kemiskt väte, SCF/Bbl recirkulationsförhållande, volym material kokande över 524°C/volym inmatad produkt Produktutbyten, vikt-% nzs, NH3, H o C1-C3-gas c4-2o4°c 204-343°c 343-s24°c över s24°c 2 Recirkulationer atm. vakuum 436 433 189 190 0,42 0,30 1305 1095 0,50 0,55 4,5 4,4 3,5 4,2 18,6 16,4 27,0 21,8 4 46,4 46,3 1,9 8,5 15 449 620 Éaoell 5 (forts.) Recirkulationer atm. vakuum Totalt 101,9 101,6 C4 + vätska 93,9 93,0 material kokande över 524°C, volym-% 97,1 86,4 Det skall noteras att man uppnådde en framgångsrik över- föring av utgângsmaterialet till material kokande under ÉÉÄOC, varvid konverteringen varierade från ca 65% för drift med en enda passage till 86-97 volym-% i fråga om recirkulationer med restolja från atmosfärisk destillation. Den använda kata- lysatorn var av samma tekniska kobolt-aluminium på bärare som använts i exempel 1. Även om vissa föredragna utföringsformer av uppfinningen diskuterats ovan, inser man att olika modifikationer av denna kan göras inom ramen för nedanstående patentkrav.

Claims (13)

449 620, 16 PATENTKRAV

1. Förfarande för katalytisk hydrokonvertering av petroleumråmaterial innehållande minst ca 8 vikt-% asfaltener och med ett Ramsbottom-kokstal (RCR) av minst 10 vikt-% för framställning av lägrekokande flytande destillat, k ä n n e - t e c k n a t a v att man (a) inför råmaterialet tillsammans med vätgas i en reak- torzon innehållande partiklar av en hydreringskata- lysator; (b) håller reaktionszonen vid en temperatur mellan ca ÃO4 och 446%, vätgaspartiaitrycket via 140-210 kg/cm* och genomströmningshastigheten i fråga om vätska och tim mellan ca 0,25 och 0,50 Vf/hr/Vr samt hydro- konverterar åtminstone ca 65 volym-% av råmaterialet till lägrekokande kolväten och (C) drar av det hydrokonverterade materialet och frak- tionerar detta till kolvätegas och flytande produkter.

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t a v att katalysatorn har en partikelstorlek i området 0,254 - 3,30 mm diameter och en total porvolym överstigande ca 0,5 ml/g.

3. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t a v att_reaktionszonen är av typen flytande katalysatorbädd med upnâtriktad strömning och att katalysatorstorleken är i området ca 0,254 - 1,016 mm i diameter.

4. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t a v att en tung flytande kolvätefraktion, som normalt kokar över ca 524°C, avdrages från fraktioneringssteget och recir- kuleras till reaktionszonen, i vilken ca 75-90 volym-% av rå- varan hydrokonverteras till lägrekokande produkter.

5. Förfarande enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a t a v att recírkulationsförhållandet mellan volymen recirkule- rad olja och volymen råmaterial är i området ca 0,2 - ca 1,5. Ä 6. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t a v att råmaterialet utgöres av råolja från Cold Lake och att den under en enda passage uppnådda hydrokonverteringen är ca 70-80 volym-% till lägrekokande kolväteprodukter.

6. U. \\ .\ 449 620 v 17

7. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t a v att konverteringsförhållandet mellan Ramsbottom-kolâter- stod och icke-Ramsbottom-kolåterstod kokande över 524°C är i området ca 0,65 - 1,1.

8. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t a v att råmaterialet är återstodsolja av Cold Lake och att en tung fraktion, som kokar över ca 524°C, recirkuleras till reaktionszonen för att öka konverteringen till 85-95 %.

9. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t a v att råmaterialet utgöres av en återstodsolja från atmos- färisk destillation av LLoydminster och att den uppnådda öro- centuella konverteringen är ca 70-80 volym-% till lägrekokande kolväteprodukter.

10. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t a v att råmaterialet utgöres av en återstodsolja från atmos- färisk destillation av Lloydminster och att en tung fraktion ko- kande över 52406 recirkuleras till reaktionszonen för att öka konverteringen till 85-95 volym-%.

11. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t g a v att reaktionsbetingelserna är inom områdena 421-443°C 1 för temperaturen, 154-19e°c för värgasparrialrrycket och 0,25 - 0,40 Vf/hr/Vr i fråga om vätska och timmar för genomström- ningshastigheten.

12."Förfarande för katalytisk hydrokonvertering av tunga petroleumrâmaterial innehållande minst ca 10 vikt-% asfaltener och med en Ramsbottom-kolåterstod (RCR) av minst 10 vikt-% för framställning av lägrekokande destillerbara vätskor, k ä n - n e t e c k n a t a v att man (a) inför râmaterialet tillsammans med vätgas i en kata- lytisk reaktorzon innehållande en kobolt-molybden- katalysator med partikelstorlek i området 0,254 - 1,016 mm diameter och en total porvolym översti- 'gande ca 0,5 ml/g, (b) håller reaktionszonen vid en temperatur mellan ca 421 och 443°C, vätgaspartialtrycket mellan 140 och 196 kg/cm* och genomströmningshastigheten i fråga om vätska och per tim mellan 0,30 och 0,40 Vf/hr/Vr 449 620 18 och hydrokonverterar åtminstone ca 80 volym-% av râmaterialet till destillerbara vätskor, (c) fraktionerar det hydrokonverterade materialet för framställning av kolvätegas och flytande fraktioner och (d) drar av en tung flytande fraktion, som normalt kokar över ca 524°C, från fraktioneringssteget och re- cirkulerar denna fraktion till den katalytiska reaktionszonen för att öka hydrokonverteringen av utgångsmaterialet till 85-90 volym-% för att fram- ställa ytterligare destillerbara vätskeformiga oro; dukter.

13. Förfarande enligt krav 12, k ä n n e t e c k n a t a v att konverteringsförhållandet mellan material med Ramsbottom-kolåterstod normalt kokande över 524°C och material utan Ramsbottom-återstod kokande över 524°C är i området ca 0,7 till ca 1,0. fi;