TW201443218A - 加氫處理熱裂解產物 - Google Patents

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Abstract

此處之實施例係有關於一種用於使用分流概念處理汽油且特別是藉由熱裂解殘油而製造之反應性汽油的處理流方案。所揭露之分流概念能使加氫裂解反應器深度(severity)達最佳，且因此，利用相對於原始汽油者之經熱裂解的汽油之不同反應性。此造成用於製造基礎油與柴油、煤油及汽油燃料之較低成本的設施，同時達成高轉化及高催化劑壽命。

Description

加氫處理熱裂解產物 揭露領域
此處揭露之實施例一般係有關於使用一分流概念處理汽油且特別是藉由熱裂解殘油製造之反應性汽油。
背景
加氫裂解器總是製造對環境友善之產品，即使於於對產品之環境法規增加之前。沒有其它方法能採用低價值、高度芳香性、高硫，及高氮之原料，及製造一各式各樣之所欲的試驗陰性之油品(sweet product)：LPG、高品質柴油燃料、含豐富氫之FCC供料、乙烯裂解器供料，及/或石油優質潤滑單元原料。
現代加氫裂解係於1960年代早期商業化。此等早期單元使輕原料(來自常壓塔)轉化成高價值、高需求之汽油產品。此外，高加氫裂解器體積增加(超過20%)明顯加至煉油廠底線。因為此等強烈特質，加氫裂解器之容量過去數年來穩定增加。
對於汽油及柴油之增加的環境法規已使加氫裂解成為最重要方法，造成全世界容量更大的增加。最近之基層加氫裂解器被設計成使自愈來愈多之不同原料(諸如， FCC LCO、重真空氣油，及重石油焦汽油)製造中間餾出物達最大。如同其等之前身，大部份現代加氫裂解器製造高價值、對環境友善之餾出物產品，包含大量體積之超低硫柴油(ULSD)，即使以逐漸更苛求之原料。早期加氫裂解器係10,000桶/天之範圍，而許多現今新單元係超過100,000桶/天。
對於中間餾出物之日漸增長的需求，對於高硫燃 料油之下降市場，日趨嚴格之環境法規使精煉廠，特別是具有較低納爾遜複雜性指數(Nelson Complexity Index)者，處於巨大極限壓力，甚至迫使許多者停工。此種最近趨勢已導致以餾出物為導向之轉化技術的基層計劃。即使有的話，亦極少的精煉廠使其轉化策略聚焦於FCC技術，且許多FCC單元係以低深度(low severity)餾出物模式操作，或偶爾轉化成丙烯製造商。加氫裂解提供處理機會油(opportunity crude)更大靈活性，同時製造頂級乾淨燃料，此改良精煉廠邊際利潤。
某些精煉廠試圖藉由建造二個別的加氫裂解器解決於處理重原料之困難，一者係用於潤滑油，一者係用於燃料。另一被研究之解決方式係加氫處理經熱裂解之汽油，然後，使經加氫處理之汽油供應至FCC，且安裝一高轉化之加氫裂解器，及採用大量UCO製造潤滑油基礎油。其它已提議使殘油供料溶劑脫瀝青，及於一殘油加氫裂解單元(RHU)中僅處理經脫瀝青的油，例如，沸騰床加氫裂解。再者，其它已於一SDA單元中處理來自一殘油加氫裂解單 元之未經轉化的真空殘油，及使DAO再循環回到RHU的前端，或於一殘餘物固定床加氫處理單元中進一步處理DAO製造低硫燃料或供應至一FCC單元。
揭露概要
於一方面，此處揭露之實施例係有關於一種使汽油升級為蒸餾油烴之方法。此方法可包含：使一第一汽油流分成一第一部份及一第二部份；使一第二汽油流與第一汽油流之第一部份混合形成一經混合之汽油流；使混合之汽油流及氫與一第一氫轉化催化劑於一第一加氫裂解器反應系統中接觸，以使經混合之汽油流中之至少一部份之烴轉化成餾出物烴；回收來自第一加氫裂解器反應系統之一流出物，其係包含未經轉化之烴及餾出物烴；使來自第一加氫裂解器反應系統之流出物分餾成一或多種烴分餾物，其含有一包含未經轉化之烴的分餾物；使氫及包含未經轉化之烴的分餾物與一第二氫轉化催化劑於一第二加氫裂解器反應系統中接觸，以使經混合之汽油流中之至少一部份之烴轉化成餾出物烴；使來自第二加氫裂解反應系統之流出物供應至分餾步驟，以與來自第一加氫裂解器反應系統之流出物同時分餾；使氫及第一汽油流之第二部份與一第三氫轉化催化劑於一第三加氫裂解器反應系統中接觸，以使第二部份中之至少一部份的烴轉化成餾出物烴；使來自第三加氫裂解器反應系統之一流出物分餾而回收二或更多種烴分餾物。
於另一方面，此處揭露之實施例係有關於一種用 於使汽油升級為餾出物烴之系統。此系統可包含一流量控制系統，其係用於使一第一汽油流分成一第一部份及一第二部份；一混合裝置，其係用於使一第二汽油流及第一汽油流之第一部份混合，以形成一經混合之汽油流；一第一加氫裂解器反應系統，其係用以使經混合之汽油流及氫與一第一氫轉化催化劑接觸，以使經混合之汽油流中之至少一部份之烴轉化成餾出物烴；一分離系統，其係用於使來自第一加氫裂解器反應系統之一流出物分餾成一或多種烴分餾物，其含有一包含未經轉化之烴的分餾物；一第二加氫裂解器反應系統，其係用於使氫及包含未經轉化之烴的分餾物與一第二氫轉化催化劑接觸，以使經混合之汽油流中之至少一部份的烴轉化成餾出物烴；一流線，其係用於使來自第二加氫裂解反應系統之流出物供應至分餾系統，以與來自第一加氫裂解器反應系統之流出物同時分餾；一第三加氫裂解器反應系統，其係用於使氫及第一汽油流之第二部份與一第三氫轉化催化劑接觸，以使第二部份中之至少一部份的烴轉化成餾出物烴；及一分離系統，其係用於使來自第三加氫裂解器反應系統之一流出物分餾而回收二或更多種烴分餾物。
其它方面及優點會由下列說明及所附申請專利 範圍而變明顯。
10‧‧‧第一汽油流
12‧‧‧第二汽油流
14‧‧‧第一汽油流之一部份
16‧‧‧經混合之汽油流
18‧‧‧氫
20‧‧‧新的或補充的氫
22‧‧‧再循環之氫
24‧‧‧第一氫轉化催化劑
26‧‧‧第一加氫裂解器反應系統
28‧‧‧流出物
30‧‧‧蒸氣-液體分離器
32‧‧‧蒸氣分餾物
34‧‧‧液體分餾物
36‧‧‧分餾系統
38‧‧‧C4-分餾物
40‧‧‧輕石腦油分餾物
42‧‧‧重石腦油分餾物
44‧‧‧煤油分餾物
46‧‧‧柴油分餾物
48‧‧‧基礎油分餾物
50‧‧‧新的或補充之氫
52‧‧‧再循環氫
54‧‧‧第二氫轉化催化劑
56‧‧‧第二加氫裂解器反應系統
58‧‧‧流出物
60‧‧‧第一汽油流之第二部份
62‧‧‧第三氫轉化催化劑
64‧‧‧第三加氫裂解器反應系統
66‧‧‧新的或補充的氫
68‧‧‧再循環氫
70‧‧‧流出物
72‧‧‧蒸氣-液體分離器
74‧‧‧蒸氣分餾物
76‧‧‧液體分餾物
78‧‧‧分餾系統
80‧‧‧C4-分餾物
82‧‧‧輕石腦油分餾物
84‧‧‧重石腦油分餾物
86‧‧‧煤油分餾物
88‧‧‧柴油分餾物
90‧‧‧基礎油分餾物
92‧‧‧烴供料
94‧‧‧柴油加氫處理反應器
96‧‧‧加氫處理催化劑
98‧‧‧再循環氫
100‧‧‧流出物
110‧‧‧再循環蒸氣分餾物
112‧‧‧流動管線
圖式簡要說明
圖1係依據此處實施例之用於一種加氫處理汽油之方法的簡化處理流程圖。
詳細說明
於一方面，此處揭露之實施例係有關於使用一分流概念處理汽油且特別是藉由熱裂解殘油而製造之反應性汽油。
於此處使用時，“轉化”係指使沸點高於約650F之烴材料加氫裂解成沸點低於約650F之烴材料，此二溫度係藉由ASTM D 1160或等化蒸餾方法定義。
於此處使用時，“反應深度”(reaction severity)係指裝填於一加氫裂解反應器系統之加氫裂解反應器中之催化劑之以華氏度數計之催化劑平均溫度，乘以用絕對巴(Bar absolute)計之該加氫裂解反應器之平均氫分壓，及除以該加氫裂解反應器中之液體小時空間速率。
於此處使用時，“第一汽油流”係指自石油粗製物、頁岩油、瀝青砂瀝青、煤衍生之油、妥爾油、黑油，及生物油之一或多者衍生或回收且具有以ASTM方法D1160或等化者為基準之約650-680F之大氣等化起始沸點的汽油。
於此處使用時，“第二汽油流”係指自重油熱裂解或催化裂解製造且具有以ASTM方法D1160或等化者為基準之約650-680F的起始沸點之汽油。於某些實施例，第二汽油流包含藉由延遲焦化、流體焦化、減黏裂化、水蒸氣裂化，及流體催化裂化之至少一者製造之汽油。
依據此處實施例使汽油升級成餾出物烴之方法 可包含使第一汽油流分成一第一部份及一第二部份。第二汽油流可與第一汽油流之第一部份混合形成一經混合之汽油流或一經摻合之汽油流。
第一及第二汽油流可以一特定分流汽油比率(此 處係定義為第二汽油流對第一汽油流之重量比率)混合，以產生所欲之氫轉化方法及利用第一及第二汽油流之不同反應性。於某些實施例，第二汽油流係以每kg之第一汽油流為至少0.10kg之該第二汽油流，但每kg第一汽油流係不多於約0.90kg之該第二汽油流的比率與第一汽油流摻合。於其它實施例，第二汽油流係以每kg第一汽油流為至少0.65kg之該第二汽油流，但每kg第一汽油流係不多於約0.90kg之該第二汽油流的比率與第一汽油流摻合。於其它實施例，第二汽油流係以每kg第一汽油流為至少0.8kg之該第二汽油流，但每第一汽油流係不多於約0.90kg之該第二汽油流的比率與第一汽油流摻合。
經混合之汽油流及氫可與一第一氫轉化催化劑 於一第一加氫裂解器反應系統中接觸，以使經混合之汽油流中之至少一部份之烴轉化成餾出物烴。自第一加氫裂解器反應系統回收之一流出物可包含未經轉化之烴及餾出物烴。來自第一加氫裂解器反應系統之流出物可分餾成一或多種烴分餾物，其含有一包含未經轉化之烴的分餾物。
氫及包含未經轉化之烴的分餾物可與一第二氫 轉化催化劑於一第二加氫裂解器反應系統中接觸，以使經 混合之汽油流中之至少一部份之烴轉化成餾出物烴。來自第二加氫裂解反應系統之流出物可供應至分餾步驟，以與來自第一加氫裂解器反應系統之流出物同時分餾。
氫及第一汽油流之第二部份可與一第三氫轉化 催化劑於一第三加氫裂解器反應系統中接觸，以使第二部份中之至少一部份之烴轉化成餾出物烴。然後，來自第三加氫裂解器反應系統之流出物可被分餾而回收二或更多種烴分餾物。
使來自第一及第二加氫裂解器反應系統之流出 物同時分離或分餾可包含使來自第一及第二加氫裂解器反應系統之流出物起始供應至一蒸氣-液體分離器，以回收一蒸氣分餾物及一液體分餾物。然後，液體分餾物可於一或多個蒸餾塔中分餾成一或多種烴分餾物，其含有一包含未經轉化之烴的分餾物。於某些實施例，液體分餾物可被分離而回收一C4-分餾物、一輕石腦油分餾物、一重石腦油分餾物、一煤油分餾物、一柴油分餾物，及一基礎油分餾物。
來自第三加氫裂解器反應系統之流出物的分離 或分餾亦可包含使流出物起始供應至一蒸氣-液體分離器，以回收一蒸氣分餾物及一液體分餾物。然後，液體分餾物可於一或多個蒸餾塔中分餾成一或多種烴分餾物，其含有一包含未經轉化之烴的分餾物。於某些實施例，液體分餾物可被分離而回收一C4-分餾物、一輕石腦油分餾物、一重石腦油分餾物、一煤油分餾物、一柴油分餾物，及一基礎油分餾物。
於某些實施例，來自第三加氫裂解器反應系統之 流出物可供應至一用以與第一及第二流出物一起處理之共同分離系統。
於某些實施例，來自一柴油加氫處理單元之流出 物亦可供應至處理來自第三加氫裂解器反應系統之流出物的分離系統。若一柴油加氫處理單元流出物係被共同處理，此處揭露之實施例可包含步驟：於一柴油加氫處理單元中加氫處理一烴原料；回收來自柴油加氫處理單元之一流出物；及使來自柴油加氫處理單元之流出物供應至分餾步驟，用以與來自第三加氫裂解器反應系統之流出物同時分餾。
自蒸氣-液體分離器回收之蒸氣分餾物可含有未 反應之氫。至少一部份之蒸氣分餾物於某些實施例中係再循環至第一加氫裂解器反應系統、第二加氫裂解器反應系統，及第三加氫裂解器反應系統，及餾出物加氫處理系統之一或多者。
於某些實施例，至少一部份之自第三加氫裂解器 反應系統之流出物回收的基礎油分餾物可供應至第二加氫裂解器反應系統。藉由提供此選擇之流線所提供之添加方法變通性能使此系統於需要時對燃料及/或基礎油及潤滑油之季節需求作調整。
第一加氫裂解反應器系統可被操作某些實施例 達到至少30%之轉化；於其它實施例係至少40%轉化；且於其它實施例係至少50%轉化。
第二加氫裂解反應器系統可被操作於某些實施 例達到至少45%之轉化；於其它實施例係至少55%之轉化；且於其它實施例係至少70%轉化。
第三加氫裂解反應器系統可被操作於某些實施 例達到至少50%轉化；於其它實施例係至少60%轉化；且於其它實施例係至少70%轉化。
第一加氫裂解反應系統之反應深度可為至少約 35,000℉-Bara-Hr，但不多於約225,000℉-Bara-Hr。第二加氫裂解反應系統之反應深度可為至少約25,000℉-Bara-Hr，但不多於約110,000℉-Bara-Hr。第三加氫裂解反應系統之反應深度可為至少約50,000℉-Bara-Hr，但不多於約235,000℉-Bara-Hr。
此處揭露之實施例亦係有關於一種用於使汽油 升級成餾出物烴之系統。此系統可包含一種用於使一第一汽油流分成一第一部份及一第二部份之流量控制系統。然後，一混合裝置可用於使一第二汽油流與第一汽油流之第一部份混合形成一經混合之汽油流。可用於此處實施例之混合裝置可包含T型混合管、攪拌容器、泵、泵環路(pump around loop)，此項技藝所知之其它混合裝置。
然後，一第一加氫裂解器反應系統可用於使經混 合之汽油流及氫與一第一氫轉化催化劑接觸，以使經混合之汽油流中之至少一部份之烴轉化成餾出物烴。一分離系統被用於使來自第一加氫裂解器反應系統之一流出物分餾成一或多種烴分餾物，其含有一包含未經轉化之烴的分餾物。
一第二加氫裂解器反應系統可用於使氫及包含 未經轉化之烴的分餾物與一第二氫轉化催化劑接觸，以使經混合之汽油流中之至少一部份的烴轉化成餾出物烴。此系統亦可包含一流線，其係用於使來自第二加氫裂解反應系統之流出物供應至分餾系統，以與來自第一加氫裂解器反應系統之流出物同時分餾。
一第三加氫裂解器反應系統可用於使氫及第一 汽油流之第二部份與一第三氫轉化催化劑接觸，以使第二部份中之至少一部份的烴轉化成餾出物烴。然後，來自第三加氫裂解器反應系統之流出物可前進至一分離系統，其係用於使來自第三加氫裂解器反應系統之一流出物分餾而回收二或更多種烴分餾物。
據此處實施例之系統亦可包含一延遲焦化系統、 一流體焦化系統、一減黏裂化系統、一水蒸氣裂解系統，及一流體催化裂解系統之至少一者，其係用於製造第二汽油流。
流量控制系統於某些實施例係組配成每kg第一 汽油流係至少0.10kg之該第二汽油流，但每kg第一汽油流為不多於約0.90kg之該第二汽油流之比率，使第二汽油流與第一汽油流摻合。於其它實施例，流量控制系統係組配成每kg第一汽油流係至少0.65kg之該第二汽油流，但每kg第一汽油流為不多於約0.90kg之該第二汽油流之比率，使第二汽油流與第一汽油流摻合。於其它實施例，流量控制系統係組配成每kg第一汽油流係至少0.8kg之該第二汽油 流，但每kg第一汽油流為不多於約0.90kg之該第二汽油流之比率，使第二汽油流與第一汽油流摻合。
用於分餾來自第一及第二加氫裂解器反應系統 之流出物的分離系統可包含：一蒸氣-液體分離器，其係用於使第一及第二加氫裂解器反應系統分離成一蒸氣分餾物及一液體分餾物；及一分餾系統，其係用於使液體分餾物分餾成一或多種烴分餾物，其含有一包含未經轉化之烴的分餾物。一或多個流線可用以使至少一部份之蒸氣分餾物再循環至第一加氫裂解器反應系統、第二加氫裂解器反應系統、第三加氫裂解器反應系統，及一餾出物加氫處理系統之一或多者。
於某些實施例，用於使來自第三加氫裂解器反應 系統之流出物分餾的分離系統係一共同分離系統，以此分離來自第一及第二加氫裂解器反應系統之流出物。
依據此處實施例之用於處理汽油的系統亦可包 含一柴油加氫處理單元，其係用於使一烴原料加氫處理；及一流動導管，其係用於使來自柴油加氫處理單元之流出物供應至分離系統，其係用於與來自第三加氫裂解器反應系統之流出物同時分餾的分餾步驟。
用於使來自第三加氫裂解器反應系統之流出物 分餾的分離系統可被組配成使流出物分餾成一C4-分餾物、一輕石腦油分餾物、一重石腦油分餾物、一煤油分餾物、一柴油分餾物，及一基礎油分餾物。一流動導管可被供以使至少一部份之基礎油分餾物供應至第二加氫裂解器反應 系統。
此系統可包含一操作系統，其係組配成：操作第 一加氫裂解反應器系統以達成至少30%之轉化，且更佳係至少40%之轉化，及最佳係至少50%之轉化；操作第二加氫裂解反應器系統以達成至少45%之轉化，且更佳係至少55%之轉化，且最佳係至少70%之轉化；及操作第三加氫裂解反應器系統以達成至少50%之轉化，且更佳係至少60%之轉化，且最佳係至少70%之轉化。此操作系統亦可被組配成控制：第一加氫裂解反應系統之反應深度於從約35,000℉-Bara-Hr至少於約225,000℉-Bara-Hr的範圍；第二加氫裂解反應系統之反應深度於從約25,000℉-Bara-Hr至少於約110,000℉-Bara-Hr之範圍；及第三加氫裂解反應系統之反應深度於從約50,000℉-Bara-Hr至少於約235,000℉-Bara-Hr之範圍。
現參考圖1，係例示依據此處實施例之使汽油升 級的方法之簡化流程圖。一第一汽油流10及一第二汽油流12被供應至此系統。第一汽油流10之一部份14可與第二汽油流14以一特定分流汽油比率混合形成一經混合之汽油流16。
經混合之汽油流16及氫18(此可包含新的或補充 的氫20與再循環之氫22)可與一第一氫轉化催化劑24於一第一加氫裂解器反應系統26中接觸，使經混合之汽油流中之至少一部份的烴轉化成餾出物烴。再循環或新的氫亦可被供應於反應系統26中之一或多個催化劑床24中間。
自第一加氫裂解器反應系統回收之一流出物28 可包含未經轉化之烴及餾出物烴。然後，來自第一加氫裂解器反應系統26之流出物28可供應至蒸氣-液體分離器30，以回收一蒸氣分餾物32及一液體分餾物34。然後，液體分餾物可供應至一分餾系統36，以使液體分餾物34分餾成一C4-分餾物38、一輕石腦油分餾物40、一重石腦油分餾物42、一煤油分餾物44、一柴油分餾物46，及一基礎油分餾物48。
基礎油分餾物48及氫(此可包含新的或補充之氫 50與再循環氫52)可與一第二氫轉化催化劑54於一第二加氫裂解器反應系統56中接觸，以使基礎油流中之至少一部份的烴轉化成餾出物烴。再循環或新的氫亦可被供應於至反應系統56中之一或多個催化劑床54中間。
來自第二加氫裂解反應系統56之流出物58可供 應至蒸氣-液體分離器30及分餾器36，以與來自第一加氫裂解器反應系統26之流出物28同時分餾。
第一汽油流10之第二部份60及氫(其可包含新的 或補充的氫66與再循環氫68)可與一第三氫轉化催化劑62於一第三加氫裂解器反應系統64中接觸，以使第二部份60中之至少一部份的烴轉化成餾出物烴。再循環或新的氫亦可供應於反應系統64中之一或多個催化劑床62中間。
自第三加氫裂解器反應系統回收之一流出物70 可包含未經轉化之烴及餾出物烴。然後，來自第三加氫裂解器反應系統64之流出物70可供應至蒸氣-液體分離器72，以回收一蒸氣分餾物74及一液體分餾物76。然後，液體分 餾物可供應至一分餾系統78，以使液體分餾物76分餾成一C4-分餾物80、一輕石腦油分餾物82、一重石腦油分餾物84、一煤油分餾物86、一柴油分餾物88，及一基礎油分餾物90。
於某些實施例，一烴供料92及氫(其可包含新的 或補充之氫供料(未被例示)及再循環氫98之至少一者)可被供應至一柴油加氫處理反應器94，於一加氫處理催化劑96上使烴供料加氫處理。來自柴油加氫處理反應器94之流出物100可與來自第三加氫裂解器反應器系統64之流出物70於蒸氣-液體分離器72及分餾系統78中共同處理。
蒸氣分餾物74及蒸氣分餾物32可含有豐富之未 經反應的氫。於某些實施例，此等蒸氣分餾物可被再循環至反應器系統26，64，及56與94(存在時)之一或多者。如圖1所例示，蒸氣分餾物32，74可被組合形成再循環蒸氣分餾物110，然後，可於需要時經由流線22，52，68分配至個別反應器供料管線及級間進料口。
於某些實施例，有關於燃料或油之製造的處理變 通性可藉由使一部份之基礎油分餾物90經由流動管線112供應至第二加氫裂解器反應系統56而提供。
如上所述，圖1之方法係一種二級再循環方案， 其可被用以處理諸如HCGO及HVGO之耐火供料。此方法可被用以使具有嚴寒流動性質規格之柴油達最大，且提供用以製造用於第III組潤滑基礎油製造之供料的變通性。
此處理方案可與，例如，WestSiberian之重真空汽油(HVGO)及Sakhalin粗製物及重石油焦汽油(HCGO)使 用，以使Euro-V柴油之製造達最大-具有製造用於第III組潤滑油之供料的選擇性。此系統亦可與一加氫處理單元整合，使用分流-供料射出技術使餾出物升級。
HVGO及HCGO可於具有共享之第二級的平行之 第一級反應器系統處理。當此單元以燃料模式操作，來自VGO區段之未經轉化的油(UCO)與來自HCGO區段之UCO於共同之第二級中混合且加氫裂解至熄滅。於基礎油製造模式，UCO流出物供應至潤滑油單元。
催化劑床24，54，62及96可含有相同或不同的催 化劑。個別反應器內之催化劑亦可於此反應器之所有床中含有單一催化劑，於單一床內之催化劑混合物，或於不同床中之不同催化劑。可用於處理高達65%之HCGO之第一級加氫裂解反應器系統之反應器的一催化劑系統可包含一主要為Ni-Mo之加氫處理催化劑，其後係一高活性中間餾出物選擇性加氫裂解催化劑。
處理HVGO之第三級加氫裂解器反應器可裝填 高中間餾出物選擇性之加氫裂解催化劑。此催化劑系統被修整以使UCO之黏度指數(VI)增至於脫蠟後可製造第III組基礎油之程度。
第二級加氫裂解器反應器系統可包含一高餾出 物選擇性，高氫化功能之第二級催化劑。
此處揭露之實施例提供一種使用分流概念用於 處理汽油且特別是藉由熱裂解殘油而製造之反應性汽油的新穎整合方案。表1比較用於此處揭露方法之三種加氫裂解 反應系統之每一者的相對反應深度及供料型式。
表2比較對於如上對於某些此處揭露之實施例所述之每一反應器分級所定義之操作範圍。
對於表2所示之條件的範圍，最大及最小反應器深度(severity)之範圍係如表3中所示般定義。
如上所述，此處揭露之實施例提供一用於處理汽油之分流方案。此分流概念能使加氫裂解反應器深度達最佳化，且藉此利用相對於原始汽油者之經熱裂解汽油之不同反應性。此造成用於製造基礎油與柴油、煤油及汽油燃料之較低成本的設施，同時達成高轉化及高催化劑壽命。
有利地，此處揭露之實施例可有效地使固定床殘油加氫處理與殘油加氫裂解整合。此處揭露之實施例亦可避免建構二個別加氫裂解器，一係用於潤滑基礎油產品，且一係用於運送燃料產品。較低投資成本(一般再循環壓縮機、補充壓縮機，及其它高壓迴路設備)亦可被實現。
雖然此揭露內容包含有限數量之實施例，但具有此揭露內容助益之熟習此項技藝者會瞭解未偏離本揭露內容範圍之其它實施例可被想出。因此，範圍應僅受限於所附申請專利範圍。
10‧‧‧第一汽油流
12‧‧‧第二汽油流
14‧‧‧第一汽油流之一部份
16‧‧‧經混合之汽油流
18‧‧‧氫
20‧‧‧新的或補充的氫
22‧‧‧再循環之氫
24‧‧‧第一氫轉化催化劑
26‧‧‧第一加氫裂解器反應系統
28‧‧‧流出物
30‧‧‧蒸氣-液體分離器
32‧‧‧蒸氣分餾物
34‧‧‧液體分餾物
36‧‧‧分餾系統
38‧‧‧C4-分餾物
40‧‧‧輕石腦油分餾物
42‧‧‧重石腦油分餾物
44‧‧‧煤油分餾物
46‧‧‧柴油分餾物
48‧‧‧基礎油分餾物
50‧‧‧新的或補充之氫
52‧‧‧再循環氫
54‧‧‧第二氫轉化催化劑
56‧‧‧第二加氫裂解器反應系統
58‧‧‧流出物
60‧‧‧第一汽油流之第二部份
62‧‧‧第三氫轉化催化劑
64‧‧‧第三加氫裂解器反應系統
66‧‧‧新的或補充的氫
68‧‧‧再循環氫
70‧‧‧流出物
72‧‧‧蒸氣-液體分離器
74‧‧‧蒸氣分餾物
76‧‧‧液體分餾物
78‧‧‧分餾系統
80‧‧‧C4-分餾物
82‧‧‧輕石腦油分餾物
84‧‧‧重石腦油分餾物
86‧‧‧煤油分餾物
88‧‧‧柴油分餾物
90‧‧‧基礎油分餾物
92‧‧‧烴供料
94‧‧‧柴油加氫處理反應器
96‧‧‧加氫處理催化劑
98‧‧‧再循環氫
100‧‧‧流出物
110‧‧‧再循環蒸氣分餾物
112‧‧‧流動管線

Claims (27)

  1. 一種用於使汽油升級成餾出物烴之方法，該方法包含：使一第一汽油流分成一第一部份及一第二部份；使一第二汽油流與該第一汽油流之第一部份混合形成一經混合之汽油流；使該經混合之汽油流及氫與一第一氫轉化催化劑於一第一加氫裂解器反應系統中接觸，以使該經混合之汽油流中之至少一部份之烴轉化成餾出物烴；回收來自該第一加氫裂解器反應系統之一流出物，其係包含未經轉化之烴及該等餾出物烴；使來自該第一加氫裂解器反應系統之該流出物分餾成一或多種烴分餾物，其含有一包含該未經轉化之烴的分餾物；使氫及包含該未經轉化之烴的該分餾物與一第二氫轉化催化劑於一第二加氫裂解器反應系統中接觸，以使該經混合之汽油流中之至少一部份之烴轉化成餾出物烴；使來自該第二加氫裂解反應系統之該流出物供應至該分餾步驟，以與來自該第一加氫裂解器反應系統之該流出物同時分餾；使氫及該第一汽油流之該第二部份與一第三氫轉化催化劑於一第三加氫裂解器反應系統中接觸，以使該第二部份中之至少一部份的烴轉化成餾出物烴； 使來自該第三加氫裂解器反應系統之一流出物分餾而回收二或更多種烴分餾物。
  2. 如請求項1之方法，其中，該第一汽油流包含衍生自石油粗製物、頁岩油、瀝青砂瀝青、煤衍生之油、妥爾油、黑油，及生物油之一或多者的汽油，且其具有以ASTM方法D1160或等效者為基準之約650-680F的大氣等化起始沸點；且其中，該第二汽油流包含自重油熱裂解或催化裂解所製造、且具有以ASTM方法D1160或等化者為基準之約650-680F的起始沸點之汽油。
  3. 如請求項2之方法，其中，該第二汽油流包含藉由延遲焦化、流體焦化、減黏裂化、水蒸氣裂化，及流體催化裂化之至少一者製造之汽油。
  4. 如請求項1之方法，其中，該第二汽油流係以下述比率與該第一汽油流摻合：每kg之第一汽油流為至少0.10kg之該第二汽油流，但每kg第一汽油流係不多於約0.90kg之該第二汽油流。
  5. 如請求項1之方法，其中，該第二汽油流係以下述比率與該第一汽油流摻合：每kg第一汽油流為至少0.65kg之該第二汽油流，但每kg第一汽油流係不多於約0.90kg之該第二汽油流。
  6. 如請求項1之方法，其中，該第二汽油流係以下述比率與該第一汽油流摻合：每kg第一汽油流為至少0.8kg之該第二汽油流，但每第一汽油流係不多於約0.90kg之該第二汽油流。
  7. 如請求項1之方法，其中，使來自該第一及第二加氫裂解器反應系統之該流出物分餾係包含：使來自該第一及第二加氫裂解器反應系統之該等流出物供應至一蒸氣-液體分離器，以回收一蒸氣分餾物及一液體分餾物；使該液體分餾物分餾成該一或多種烴分餾物，其含有一包含該未經轉化之烴的分餾物。
  8. 如請求項7之方法，其中，至少一部份之該蒸氣分餾物係再循環至該第一加氫裂解器反應系統、該第二加氫裂解器反應系統、該第三加氫裂解器反應系統，及一餾出物加氫處理系統之一或多者。
  9. 如請求項1之方法，其中，來自該第三加氫裂解器反應系統之該流出物係與來自該等第一及第二加氫裂解器反應系統之該等流出物於一共同分餾系統中分餾。
  10. 如請求項1之方法，進一步包含：於一柴油加氫處理單元中加氫處理一烴原料；回收來自該柴油加氫處理單元之一流出物；使來自該柴油加氫處理單元之該流出物供應至該分餾步驟，用以與來自該第三加氫裂解器反應系統之該流出物同時分餾。
  11. 如請求項1之方法，其中，使來自該第三加氫裂解器反應系統之該流出物之該分餾係使該流出物分餾成一C4-分餾物、一輕石腦油分餾物、一重石腦油分餾物、一煤油分餾物、一柴油分餾物，及一基礎油分餾物。
  12. 如請求項11之方法，進一步包含使至少一部份之該基礎油分餾物供應至該第二加氫裂解器反應系統。
  13. 如請求項1之方法，進一步包含：操作該第一加氫裂解反應器系統達到至少30%轉化，且更佳係至少40%轉化，且最佳係至少50%轉化；操作該第二加氫裂解反應器系統達到至少45%轉化，且更佳係至少55%轉化，且最佳係至少70%轉化；及操作該第三加氫裂解反應器系統達到至少50%轉化，且更佳係至少60%轉化，且最佳係至少70%轉化，其中，轉化係定義為使沸點高於約650F之烴材料加氫裂解成沸點低於約650F之烴材料，此二溫度係藉由ASTM D 1160或等化蒸餾方法定義。
  14. 如請求項13之方法，其中，該第一加氫裂解反應系統之反應深度(severity)係至少約35,000℉-Bara-Hr，但不多於約225,000℉-Bara-Hr；其中，該第二加氫裂解反應系統之該反應深度係至少約25,000℉-Bara-Hr，但不多於約110,000℉-Bara-Hr；且其中，該第三加氫裂解反應系統之該反應深度係至少約50,000℉-Bara-Hr，但不多於約235,000℉-Bara-Hr，其中，該反應深度係定義為裝填於一加氫裂解反應器系統之該等加氫裂解反應器中之該等催化劑之以華 氏度數計之催化劑平均溫度，乘以用絕對巴(Bar absolute)計之該等加氫裂解反應器之平均氫分壓，及除以該等加氫裂解反應器中之液體小時空間速率。
  15. 一種用於使汽油升級成餾出物烴之系統，該系統包含：一流量控制系統，其係用於使一第一汽油流分成一第一部份及一第二部份；一混合裝置，其係用於使一第二汽油流及該第一汽油流之該第一部份混合，以形成一經混合之汽油流；一第一加氫裂解器反應系統，其係用以使該經混合之汽油流及氫與一第一氫轉化催化劑接觸，以使該經混合之汽油流中之至少一部份之烴轉化成餾出物烴；一分離系統，其係用於使來自該第一加氫裂解器反應系統之一流出物分餾成一或多種烴分餾物，其含有一包含未經轉化之烴的分餾物；一第二加氫裂解器反應系統，其係用於使氫及包含該未經轉化之烴的該分餾物與一第二氫轉化催化劑接觸，以使該經混合之汽油流中之至少一部份的烴轉化成餾出物烴；一流線，其係用於使來自該第二加氫裂解反應系統之流出物供應至該分餾系統，以與來自該第一加氫裂解器反應系統之該流出物同時分餾；一第三加氫裂解器反應系統，其係用於使氫及該第一汽油流之該第二部份與一第三氫轉化催化劑接觸，以使該第二部份中之至少一部份的烴轉化成餾出物烴； 一分離系統，其係用於使來自該第三加氫裂解器反應系統之一流出物分餾而回收二或更多種烴分餾物。
  16. 如請求項15之系統，其中，進一步包含一延遲焦化系統、一流體焦化系統、一減黏裂化系統、一水蒸氣裂化系統，及一流體催化裂化系統之至少一者，以製造該第二汽油流。
  17. 如請求項15之系統，其中，該流量控制系統係組配成使該第二汽油流係以下述比率與該第一汽油流摻合：每kg之第一汽油流為至少0.10kg之該第二汽油流，但每kg第一汽油流係不多於約0.90kg之該第二汽油流。
  18. 如請求項15之系統，其中，該流量控制系統係組配成使該第二汽油流係以下述比例與該第一汽油流摻合：每kg之第一汽油流為至少0.65kg之該第二汽油流，但每kg第一汽油流係不多於約0.90kg之該第二汽油流。
  19. 如請求項15之系統，其中，該流量控制系統係組配成使該第二汽油流係以下述比例與該第一汽油流摻合：每kg之第一汽油流為至少0.8kg之該第二汽油流，但每kg第一汽油流係不多於約0.90kg之該第二汽油流。
  20. 如請求項15之系統，其中，用於使來自該第一及第二加氫裂解器反應系統之該流出物分餾的該分離系統包含：一蒸氣-液體分離器，其係用於使該第一及第二加氫裂解器反應系統分離成一蒸氣分餾物及一液體分餾物； 一分餾系統，其係用於使該液體分餾物分餾成該一或多種烴分餾物，其含有一包含該未經轉化之烴的分餾物。
  21. 如請求項20之系統，進一步包含一或多個流線，其係用以使至少一部份之該蒸氣分餾物再循環至該第一加氫裂解器反應系統、該第二加氫裂解器反應系統、該第三加氫裂解器反應系統，及一餾出物加氫處理系統之一或多者。
  22. 如請求項15之系統，其中，用於使來自該第三加氫裂解器反應系統之該流出物分餾之該分離系統係一與用於分離來自該等第一及第二加氫裂解器反應系統之該等流出物者之一共同分離系統。
  23. 如請求項15之系統，進一步包含：一柴油加氫處理單元，其係用於加氫處理一烴原料；一流動導管，其係用於使來自該柴油加氫處理單元之一流出物供應至該分離系統，其係用於與來自該第三加氫裂解器反應系統之該流出物同時分餾的分餾步驟。
  24. 如請求項15之系統，其中，用於使來自該第三加氫裂解器反應系統之該流出物分餾的該分離系統係組配成使該流出物分餾成一C4-分餾物、一輕石腦油分餾物、一重石腦油分餾物、一煤油分餾物、一柴油分餾物，及一基礎油分餾物。
  25. 如請求項11之系統，進一步包含一流動導管，其係用以使至少一部份之該基礎油分餾物供應至該第二加氫裂解器反應系統。
  26. 如請求項1之系統，進一步包含一操作系統，其係組配成：操作該第一加氫裂解反應器系統以達成至少30%之轉化，且更佳係至少40%之轉化，及最佳係至少50%之轉化；操作該第二加氫裂解反應器系統以達成至少45%之轉化，且更佳係至少55%之轉化，且最佳係至少70%之轉化；及操作該第三加氫裂解反應器系統以達成至少50%之轉化，且更佳係至少60%之轉化，且最佳係至少70%之轉化，其中，轉化係定義為使沸點高於約650F之烴材料加氫裂解成沸點低於約650F之烴材料，此二溫度係藉由ASTM D 1160或等化蒸餾方法定義。
  27. 如請求項13之系統，其中，該操作系統係組配成用以控制：該第一加氫裂解反應系統之反應深度係於從約35,000℉-Bara-Hr至少於約225,000℉-Bara-Hr之範圍；該第二加氫裂解反應系統之該反應深度係於從約25,000℉-Bara-Hr至少於約110,000℉-Bara-Hr之範圍；且該第三加氫裂解反應系統之該反應深度係於從約 50,000℉-Bara-Hr至少於約235,000℉-Bara-Hr之範圍，其中，該反應深度係定義為裝填於一加氫裂解反應器系統之該等加氫裂解反應器中之該等催化劑之以華氏度數計之催化劑平均溫度，乘以用絕對巴(Bar absolute)計之該等加氫裂解反應器之平均氫分壓，及除以該等加氫裂解反應器中之液體小時空間速率。
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