TW202244254A - 使用尾油之基礎油生產 - Google Patents

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Abstract

一種藉由在尾油升級反應器中將來自加氫裂解器之尾油氫化以生產升級尾油及對該升級尾油脫蠟以生產基礎油產品來生產該基礎油產品的方法。

Description

使用尾油之基礎油生產
本揭示案係關於用於生產基礎油產品之方法及系統、修改基礎油產品製造製程及系統之方法、基礎油產品、潤滑劑及相關聯用途。
基礎油可用作製造潤滑劑之基本原料。美國石油學會(API)將基礎油分為五個等級I至V。API等級I至III涉及自原油精煉之基礎油,且以硫含量、飽和度及黏度指數(VI)來區分,而等級IV及V涉及合成基礎油或自其他來源(例如聚矽氧)獲得之基礎油。雖然I級及II級基礎油要求VI在80與120之間,但自石油精煉之基礎油必須達到大於120之VI才能有資格作為III級基礎油。
I級至III級基礎油係藉由精煉原油來生產。I級基礎油為精煉程度最低的類型,且可藉由對原油餾出物進行溶劑精煉或加氫處理來生產。II級基礎油通常藉由使餾出物加氫裂解來生產,且因此精煉程度比I級基礎油更高。精煉程度最高之III級基礎油通常已經歷大量加氫裂解、加氫異構及/或加氫處理製程。通常需要藉由物理或化學製程進行脫蠟,以降低所有I級至III級之蠟含量。
由於需要較高的VI值,高品質原料(例如自輕質或中等原油獲得之直餾真空製氣油)通常用於生產III類基礎油。自品質較低、較重的原料(包括,例如,升級底部餾分(諸如重石油焦製氣油)或自較重原油獲得)生產III類基礎油係合乎需要的。然而,當自此類品質較低、較重的原料開始時,可能很難達到有資格作為III級基礎油的必需VI。通常,用於使由任何類型之原料生產的基礎油之VI增大的經改良方法及系統可合乎需要。
根據第一態樣,提供一種生產基礎油產品之方法。該方法包含:將來自加氫裂解器之尾油氫化以生產升級尾油;及對該升級尾油脫蠟以生產基礎油產品。
將了解,加氫裂解通常涉及在氫氣存在下使碳氫化原料與加氫裂解觸酶接觸,從而導致將較長烴分子裂解及氫化及生產較小的烴分子。諸如以下各者之碳氫化原料的加氫裂解通常產生加氫裂解流出物:製氣油(例如真空製氣油(VGO)、常壓製氣油、諸如重石油焦製氣油(HCGO)之焦化製氣油、減黏爐製氣油)、去金屬化油、真空殘渣、常壓殘渣、脫瀝青油、費闕料流(Fischer-Tropsch stream)及/或FCC料流,該加氫裂解流出物包括例如雜質產物(例如硫化氫(H 2S)及氨(NH 3))、輕餾分(例如煉油氣、丙烷、丁烷及石腦油)、中間餾出物產品(例如煤精、煤油及柴油)及尾油(UCO)。尾油因此為在雜質產物、輕餾分及中間餾出物已除去後剩餘的加氫裂解器流出物之部分。尾油通常具有約662℉至約1112℉(即約350℃至約600℃)之沸點範圍。尾油可藉由分餾與加氫裂解器流出物之其他組分分離。
該方法包含將來自加氫裂解器之尾油氫化以生產升級尾油。至該方法之輸入因此可為來自加氫裂解器之尾油。換言之,第一態樣之方法可包含:提供或獲得來自加氫裂解器之尾油;及將來自該加氫裂解器之該尾油氫化以生產升級尾油。該方法可因此例如在不同於該加氫裂解器所處之位置(例如在不同工廠中)獨立於加氫裂解實行。
替代地,第一態樣之方法可包括加氫裂解步驟。舉例而言,該方法可包含在將來自該加氫裂解器之該尾油氫化之前:在該加氫裂解器中使碳氫化原料加氫裂解以生產包含該尾油之加氫裂解流出物;及(例如,藉由分餾)自該加氫裂解流出物分離尾油。加氫裂解及氫化可因此在同一位置(例如在同一工廠中)發生。該碳氫化原料可具有在約572℉至約1112℉ (即約300℃至約600℃)之範圍內的沸點。該碳氫化原料可包含製氣油(諸如真空製氣油(VGO)、常壓製氣油、諸如重石油焦製氣油(HCGO)之石油焦製氣油、減黏爐製氣油)、去金屬化油、真空殘渣、常壓殘渣、脫瀝青油、費雪-闕料流及/或FCC料流。在一些實例中,該碳氫化原料包含製氣油,諸如真空製氣油(VGO)或重石油焦製氣油(HCGO)。
將來自該加氫裂解器之該尾油氫化以生產升級尾油可包含使該尾油之黏度指數(VI)增大。將了解,流體之黏度指數為流體黏度隨溫度變化之趨勢的量度。流體之黏度指數可藉由在標準ASTM D-2270中規定之方法來量測,該標準特此以全文引用方式併入。根據ASTM D-2270,黏度指數係基於如在40℃ (即104℉)及100℃ (即212℉)下量測的流體之運動黏度而算出。藉由此方法獲得之黏度指數為無單位的值。較高的黏度指數指示運動黏度隨溫度升高而降低較少。因此,將來自該加氫裂解器之該尾油氫化以生產升級尾油通常使升級油之運動黏度隨溫度升高而降低的趨勢。發明人已經發現,藉由在脫蠟之前使尾油之VI增大,該方法能夠使滿足分類為II級或III級基礎油之要求的基礎油產品由諸如升級底部餾分(例如HCGO)的較低品質、較重的原料生產或自較重的原油獲得。
將來自加氫裂解器之尾油氫化以生產升級尾油可包含在氫氣存在下在氫化條件下使尾油與氫化觸酶接觸。可選擇氫化觸酶及/或氫化條件,使得VI增大分子變換在氫化中佔優勢。將了解,VI增大分子變換為傾向於使該尾油之黏度指數增大的分子變換。VI增大分子變換之實例包括加氫異構及氫化。加氫異構變換可使烴分支增多,例如將正烷烴(即正烷)轉化為異構烷烴(即支鏈烷)。另外或替代地,加氫異構變換可包括開環分子變換,例如將環烷烴(即環烷)轉化為烷烴(即直鏈烷)。氫化變換可包括使芳烴及/或烯系(即烯)烴飽和。
該氫化觸酶通常包含:(a)選自元素週期表第VI族及第VIII族至第X族的一或多種金屬及/或其一或多種化合物(例如,一或多種氧化物或硫化物);及(b)觸酶載體(例如,多孔耐火載體,諸如氧化鋁、氧化矽、非晶質氧化矽-氧化鋁材料或其組合)。該氫化觸酶可視情況進一步包含:(c)一或多種分子篩(例如,一或多種沸石)。
為免生疑問,元素週期表之第VI族包含鉻(Cr)、鉬(Mo)、鎢(W)及𨭎(Sg)。元素週期表之第VII族包含錳(Mn)、鎝(Tc)、錸(Re)及𨨏(Bh)。元素週期表之第VIII族包含鐵(Fe)、釕(Ru)、鋨(Os)及𨭆(Hs)。元素週期表之第IX族包含鈷(Co)、銠(Rh)、銥(Ir)及䥑(Mt)。元素週期表之第X族包含鎳(Ni)、鈀(Pd)、鉑(Pt)及鐽(Ds)。
該氫化觸酶可以觸酶擠出物及/或成形顆粒之形式提供。觸酶擠出物及/或成形顆粒的直徑可為約0.5 mm至約5 mm,例如約1 mm至約3 mm,或約1 mm至約2 mm。觸酶擠出物及/或成形顆粒的長徑比可為約1至約5,例如約1至約4,或約2至約5,或約2至約4,或約2至約3。觸酶擠出物及/或成形顆粒可與例如玻璃珠的間隙填充材料組合。
該氫化觸酶可為加氫處理觸酶、加氫裂解觸酶及/或加氫異構觸酶。
舉例而言,該氫化觸酶可為包含以下各者之加氫處理觸酶:(a)選自第VI族及第VIII族至第X族的一或多種金屬及/或其一或多種化合物(例如,一或多種氧化物或硫化物);及(b)觸酶載體(例如,多孔耐火載體,諸如氧化鋁、氧化矽、非晶質氧化矽-氧化鋁材料或其組合)。加氫處理觸酶之實例包括氧化鋁負載的鈷-鉬、硫化鎳、鎳-鎢、鈷-鎢及鎳-鉬。該加氫處理觸酶可經過預硫化。
替代地,該氫化觸酶可為包含以下各者之加氫裂解觸酶:(a)選自第VI族及第VIII族至第X族的一或多種金屬及/或其一或多種化合物(例如,一或多種氧化物或硫化物);(b)觸酶載體(例如,多孔耐火載體,諸如氧化鋁、氧化矽、非晶質氧化矽-氧化鋁材料或其組合);及(c)一或多種分子篩(例如,一或多種沸石)。加氫裂解觸酶通常為雙功能觸酶。選自第VI族及第VIII族至第X族的一或多種金屬及/或其一或多種化合物可選自由鐵、鉻、鉬、鎢、鈷、鎳、鉑及鈀以及其硫化物或氧化物組成的群組。一或多種分子篩可為選自Y型(例如SY、USY及VUSY)、REX、REY、β及/或ZSM-5沸石的一或多種沸石。加氫裂解觸酶可包含例如選自磷、硼、氟、矽、鋁、鋅、錳及其混合物的一或多種促進劑。加氫裂解觸酶的裂解功能與氫化功能之間的平衡可經調整以優化活性及選擇性。
另外替代地,該氫化觸酶可為包含以下各者之加氫異構觸酶:(a)選自第VI族及第VIII族至第X族的一或多種金屬及/或其一或多種化合物(例如,一或多種氧化物或硫化物);(b)觸酶載體(例如,多孔耐火載體,諸如氧化鋁、氧化矽、非晶質氧化矽-氧化鋁材料或其組合);及(c)一或多種分子篩(例如,一或多種沸石)。加氫異構觸酶通常為雙功能觸酶。選自第VI族及第VIII族至第X族的一或多種金屬及/或其一或多種化合物可選自由鐵、鉻、鉬、鎢、鈷、鎳、鉑及鈀以及其硫化物或氧化物組成的群組。一或多種分子篩可為選自MFI、MEL、TON、MTT、*MRE、FER、AEL、EUO型、SSZ-32、小晶體SSZ-32、ZSM-23、ZSM-48、MCM-22、ZSM-5、ZSM-12、ZSM-22、ZSM-35及MCM-68型沸石及/或具有*MRE及/或MTT框架拓撲之沸石的一或多種沸石。加氫異構觸酶可包含例如選自鎂、鈣、鍶、鋇、鉀、鑭、镨、釹、鉻及其混合物的一或多種促進劑。
將來自該加氫裂解器之該尾油氫化以生產升級尾油可包含在氫氣存在下在氫化條件下使該尾油與兩種或更多種(即不同的)氫化觸酶接觸。該兩種或更多種氫化觸酶可為相同的通用類型(例如,兩種或更多種加氫處理觸酶、兩種或更多種加氫裂解觸酶或兩種或更多種加氫異構觸酶)。替代地,該兩種或更多種氫化觸酶可為不同的通用類型(例如,組合:(i)一或多種氫化觸酶及一或多種加氫裂解觸酶,(ii)一或多種加氫裂解觸酶及一或多種加氫異構觸酶,( iii)一或多種加氫異構觸酶及一或多種加氫處理觸酶,或(iv)一或多種加氫處理觸酶、一或多種加氫裂解觸酶及一或多種加氫異構觸酶)。
如上文所論述,氫化觸酶可經選擇,使得VI增大分子變換(諸如加氫異構及氫化)在氫化中佔主導地位。舉例而言,該方法可包含選擇一或多種加氫處理觸酶及/或加氫異構觸酶,使得氫化及/或加氫異構分子變換比加氫裂解佔優勢。另外或替代地,該方法可以包括選擇一或多種溫和的加氫裂解觸酶。將了解,與加氫裂解器中傳統使用之加氫裂解觸酶相比,溫和的加氫裂解觸酶為含有較少活性分子篩(例如沸石)及/或較少量(例如零量)分子篩(例如沸石)的加氫裂解觸酶。因此,在相同反應條件下,曝露於溫和的加氫裂解觸酶之碳氫化原料通常經歷比曝露於更強的加氫裂解觸酶時更少的加氫裂解(且通常經歷更多的加氫異構)。
在一些實例中,該氫化觸酶包含:(a)選自第VI族及第VIII族至第X族之一或多種金屬的硫化物;(b)包含氧化鋁及/或非晶質氧化矽-氧化鋁材料的觸酶載體;及(c)一或多種沸石。舉例而言,該氫化觸酶包含:(a)選自第VI族及第VIII族至第X族之一或多種金屬的硫化物;(b)包含氧化鋁及/或非晶質氧化矽-氧化鋁材料的觸酶載體;及(c)一或多種沸石。在一些實例中,該氫化觸酶為包含以下各者之溫和的加氫裂解觸酶:(a)選自第VI族及第VIII族至第X族之一或多種金屬的硫化物;(b)包含氧化鋁及/或非晶質氧化矽-氧化鋁材料的觸酶載體;及(c)一或多種沸石。
氫化條件可包含如下反應溫度:不低於約400℉,例如不低於約450℉、不低於約500℉、不低於約550℉、不低於約600℉ 、不低於約650℉、不低於約700℉,或不低於約750℉,或不低於約800℉。氫化條件可包含如下反應溫度:不高於約950℉,例如,不高於約900℉,或不高於約850℉,或不高於約800℉,或不高於約750℉,或不高於約700℉。氫化條件可包含如下反應溫度:約400℉至約950℉,例如,約400℉至約900℉,或約400℉至約850℉,或約400℉至約800℉,或約400℉至約750℉,或約400℉至約700℉,或約450℉至約950℉,或約450℉至約900℉,或約450℉至約850℉,或約450℉至約800℉,或約450℉至約750℉,或約450℉至約700℉,或約500℉至  約950℉,或約500℉至約900℉,或約500℉至約850℉,或約500℉至約800℉,或約500℉至約750℉,或約500℉至約700℉,或約550℉至約950℉,或約550℉至約900℉,或約550℉至約850℉,或約550℉至約800℉,或約550℉至約750℉,或約550℉至約700℉,或約600℉至約950℉,或約600℉至約900℉,或約600℉至約850℉,或約600℉至約800℉,或約600℉至約750℉,或約600℉至約700℉,或約650℉至約950℉,或約650℉至約900℉,或約650℉至約850℉,或約650℉至約800℉,或約650℉至約750℉,或約650℉至約700℉,或約700℉至約950℉,或約700℉至約900℉,或約700℉至約850℉,或約700℉至約800℉,或約700℉至約750℉,或約750℉至約950℉,或約750℉至約900℉,或約750℉至約850℉,或約750℉至約800℉,或約800℉至約950℉,或約800℉至約900℉,或約800℉至約850℉。
氫化條件可包含如下反應表壓:不小於約500 psi,例如,不小於約750 psi,或不小於約1000 psi,或不小於約1200 psi,或不小於約1500 psi,或不小於約2000 psi。氫化條件可包含如下反應表壓:不大於約5000 psi,例如,不大於約4000 psi,或不大於約3000 psi,或不大於約2500 psi,或不大於約2000 psi。氫化條件可包含如下反應表壓:約500 psi至約5000 psi,例如,約500 psi至約4000 psi,或約500 psi至約3000 psi,或約500 psi至約2500 psi,或約500 psi至約2000 psi,或約750 psi至約5000 psi,或約750 psi至約4000 psi,或約750 psi至約3000 psi,或約750 psi至約2500 psi,或約750 psi至約2000 psi,或約1000 psi至約5000 psi,或約1000 psi至約4000 psi,或約1000 psi至約3000 psi,或約1000 psi至約2500 psi,或約1000 psi至約2000 psi,或約1200 psi至約5000 psi,或約1200 psi至約4000 psi,或約1200 psi至約3000 psi,或約1200 psi至約2500 psi,或約1200 psi至約2000 psi,或約1500 psi至約5000 psi,或約1500 psi至約4000 psi,或約1500 psi至約3000 psi,或約1500 psi至約2500 psi,或約1500 psi至約2000 psi,或約2000 psi至約5000 psi,或約2000 psi至約4000 psi,或約2000 psi至約3000 psi,或約2000 psi至約2500 psi。
氫化條件可包含如下的液體空間時速(LHSV):不小於約0.1 hr -1,例如,不小於約0.2 hr -1,或不小於約0.5 hr -1,或不小於約1 hr -1。氫化條件可包含如下的LHSV:不大於約15 hr -1,例如,不大於約10 hr -1,或不大於約5 hr -1,或不大於約2.5 hr -1。氫化條件可包含如下的LHSV:約0.1 hr -1至約15 hr -1,例如,約0.1 hr -1至約10 hr -1,或約0.1 hr -1至約5 hr -1,或約0.1 hr -1至約2.5 hr -1,或約0.2 hr -1至約15 hr -1,或約0.2 hr -1至約10 hr -1,或約0.2 hr -1至約5 hr -1,或約0.2 hr -1至約2.5 hr -1,或約0.5 hr -1至約15 hr -1,或約0.5 hr -1至約10 hr -1,或約0.5 hr -1至約5 hr -1,或約0.5 hr -1至約2.5 hr -1,或約1 hr -1至約15 hr -1,或約1 hr -1至約10 hr -1,或約1 hr -1至約5 hr -1,或約1 hr -1至約2.5 hr -1
氫化條件可包含如下的氫耗量:每桶液態烴進料不少於約100 scf,例如,每桶液態烴進料不少於約200 scf,或每桶液態烴進料不少於約300 scf,或每桶液態烴進料不少於約400 scf,或每桶液態烴進料不少於約500 scf。氫化條件可包含如下的氫耗量:每桶液態烴進料不多於約2500 scf,例如,每桶液態烴進料不多於約2000 scf,或每桶液態烴進料不多於約1500 scf,或每桶液態烴進料不多於約1000 scf。氫化條件可包含如下的氫耗量:每桶液態烴進料約100 scf至約2500 scf,例如,每桶液態烴進料約100 scf至約2000 scf,或每桶液態烴進料約100 scf至約1500 scf,或每桶液態烴進料約100至約1000 scf,或每桶液態烴進料約200至約2500 scf,或每桶液態烴進料約200至約2000 scf,或每桶液態烴進料約200 scf至約1500 scf,或每桶液態烴進料約200 scf至約1000 scf,或每桶液態烴進料約300 scf至約2500 scf,或每桶液態烴進料約300 scf至約2000 scf,或每桶液態烴進料約300 scf至約1500 scf,或每桶液態烴進料約300 scf至約1000 scf,或每桶液態烴進料約400至約2500 scf,或每桶液態烴進料約400至約2000 scf,或每桶液態烴進料約400至約1500 scf,或每桶液態烴進料約400 scf至約1000 scf,或每桶液態烴進料約500 scf至約2500 scf,或每桶液態烴進料約500 scf至約2000 scf,或約500 scf至約1500 scf每桶液態烴進料,或每桶液態烴進料約500 scf至約1000 scf。
因此,氫化條件可包含:(a)如下的反應溫度:約400℉至約950℉,例如約400℉至約900℉,或約400℉至約850℉,或約400℉至約800℉,或約400℉至約750℉,或約400℉至約700℉,或約450℉ 至約950℉,或約450℉至約900℉,或約450℉至約850℉,或約450℉至約800℉,或約450℉至約750℉,或約450℉至約700℉,或約500℉ 至約950℉,或約500℉至約900℉,或約500℉至約850℉,或約500℉至約800℉,或 約500℉至約750℉,或約500℉至約700℉,或約550℉ 至約950℉,或約550℉至約900℉,或約550℉至約850℉,或約550℉至約800℉,或約550℉至約750℉,或約550℉至約700℉,或約600℉ 至約 950℉,或約600℉至約900℉,或約600℉至約850℉,或約600℉至約800℉,或約600℉至約750℉,或約600℉至約700℉,或約650℉至約950℉,或約650℉至約900℉,或約650℉至約850℉,或約650℉至約800℉,或約650℉至約750℉,或約650℉至約700℉,或約700℉至約950℉,或約700℉至約900℉,或約700℉至約850℉,或約700℉至約800℉,或約700℉至約750℉,或約750℉至約950℉,  或約750℉至約900℉,或約750℉至約850℉,或約750℉至約800℉,或約800℉至約950℉,或約800℉至約900℉,或約800℉至約850℉;(b)如下的反應表壓:約500 psi至約5000 psi,例如約500 psi至約4000 psi,或約500 psi至約3000 psi,或約500 psi至約2500 psi,或約500 psi至約2000 psi,或約750 psi至約5000 psi,或約750 psi至約4000 psi, 或約750 psi至約3000 psi,或約750 psi至約2500 psi,或約750 psi至約2000 psi,或約1000 psi至約5000 psi,或約1000 psi至約4000 psi,或約1000 psi至約3000 psi,或約1000 psi至約2500 psi,或約1000 psi至約2000 psi,或約1200 psi至約5000 psi,或約1200 psi至約4000 psi,或約1200 psi至約3000 psi,或約1200 psi至約2500 psi,或約1200 psi至約2000 psi,或約1500 psi至約5000 psi,或約1500 psi至約4000 psi,或約1500 psi至約3000 psi,或約1500 psi至約2500 psi,或約1500 psi至約2000 psi,或約2000 psi至約5000 psi,或約2000 psi至約4000 psi,或約2000 psi至約3000 psi,或約2000 psi至約2500 psi;(c)如下的LHSV:約0.1 hr -1至約15 hr -1,例如約0.1 hr -1至約10 hr -1,或約0.1 hr -1至約5 hr -1,或約0.1 hr -1至約2.5 hr -1,或約0.2 hr -1至約15 hr -1,或約0.2 hr -1至約10 hr -1,或約0.2 hr -1至約5 hr -1,或約0.2 hr -1至約2.5 hr -1,或約0.5 hr -1至約15 hr -1,或約0.5 hr -1至約10 hr -1,或約0.5 hr -1至約5 hr -1,或約0.5 hr -1至約2.5 hr -1,或約1 hr -1至約15 hr -1,或約1 hr -1至約10 hr -1,或約1 hr -1至約5 hr -1,或約1 hr -1至約2.5 hr -1;及/或(d)如下的氫耗量:每桶液態烴進料約100 scf至約2500 scf,例如每桶液態烴進料約100 scf至約2000 scf,或每桶液態烴進料約100 scf至約1500 scf,或每桶液態烴進料約100 scf至約1000 scf,或每桶液態烴進料約200 scf至約2500 scf,或每桶液態烴進料約200 scf至約2000 scf,或每桶液態烴進料約200 scf至約1500 scf,或每桶液態烴進料約200 scf至約1000 scf,或每桶液態烴進料約300 scf至約2500 scf,或每桶液態烴進料約300 scf至約2000 scf,或每桶液態烴進料約300 scf至約1500 scf,或每桶液態烴進料約300 scf至約1000 scf,或每桶液態烴進料約400 scf至約2500 scf,或每桶液態烴進料約400 scf至約2000 scf,或每桶液態烴進料約400 scf至約1500 scf,或每桶液態烴進料約400 scf至約1000 scf,或每桶液態烴進料約500 scf至約2500 scf,或每桶液態烴進料約500 scf至約2000 scf,或每桶液態烴進料約500 scf至約1500 scf,或每桶液態烴進料約500 scf至約1000 scf。
在一些實例中,氫化條件包含:(a)如下的反應溫度:約400℉至約950℉,例如約650℉至約850℉;(b)如下的反應表壓:約500 psi至約5000 psi,例如約1500 psi至約2500 psi,或約1200 psi至約2500 psi;(c)如下的LHSV:約0.1 hr -1至約15 hr -1,例如約0.2 hr -1至約10 hr -1,或約0.2 hr -1至約2.5 hr -1,或約0.1 hr -1至約10 hr -1;及/或(d)如下的氫耗量:每桶液態烴進料約100 scf至約2500 scf,例如每桶液態烴進料約200 scf至約2500 scf,或每桶液態烴進料約100 scf至約1500 scf。
如上文所論述,氫化條件可經選擇,使得VI增大分子變換(諸如加氫異構及氫化)在氫化中佔主導地位。氫化條件可因此視所選擇的氫化觸酶來選擇。
舉例而言,情況可為:該方法包含使尾油在氫氣存在下在包含以下各者之加氫處理條件下與一或多種加氫處理觸酶接觸:(a)如下的反應溫度:約400℉至約950℉,例如約650℉至約850℉;(b)如下的反應表壓:約500 psi至約5000 psi,例如約1200 psi至約2500 psi;(c)如下的LHSV:約0.1 hr -1至約15 hr -1,例如,約0.2 hr -1至約2.5 hr -1;及/或(d)每桶液態烴進料約200 scf至約2500 scf的氫耗量。替代地,情況可為:該方法包含使尾油在氫氣存在下在包含以下各者之加氫裂解條件下與一或多種加氫裂解觸酶接觸:(a)如下的反應溫度:約400℉至約950℉,例如約650℉至約850℉;(b)如下的反應表壓:約500 psi至約5000 psi,例如約1500 psi至約2500 psi;(c)如下的LHSV:約0.5 hr -1至約15 hr -1,例如約1  hr -1至約10 hr -1;及/或(d)每桶液態烴進料約100 scf至約1500 scf的氫耗量。另外替代地,情況可為:該方法包含使尾油在氫氣存在下在包含以下各者之加氫異構條件下與一或多種加氫異構觸酶接觸:(a)如下的反應溫度:約400℉至約950℉,例如約650℉至約850℉;(b)如下的反應表壓:約500 psi至約5000 psi,例如約1500 psi至約2500 psi;(c)如下的LHSV:約0.5 hr -1至約15 hr -1,例如約1 hr -1至約10 hr -1;及/或(d)每桶液態烴進料約100 scf至約1500 scf的氫耗量。
將了解,氫化觸酶之催化活性可受氫化條件影響。舉例而言,氫化觸酶之選擇性可取決於氫化條件。因此,在一些實例中,該方法包含使尾油在氫氣存在下在氫化條件下與加氫裂解觸酶接觸,該等氫化條件導致VI增大分子變換(例如氫化及/或加氫異構變換)佔優勢(例如超過加氫裂解變換)。舉例而言,該方法可包含使該尾油在氫氣存在下在溫和的加氫裂解條件下(例如,在相對低溫度下)與加氫裂解觸酶接觸,使得加氫異構反應比加氫裂解反應佔優勢。
因此,將來自加氫裂解器之尾油氫化以生產升級尾油可包含對來自該加氫裂解器之該尾油進行加氫處理、加氫異構及/或加氫裂解。然而,加氫處理及/或加氫異構反應在氫化中通常超過加氫裂解反應。舉例而言,情況可為:將來自加氫裂解器之尾油氫化包含使來自加氫裂解器之尾油加氫裂解,但使來自加氫裂解器之尾油加氫裂解期間的加氫裂解轉化率(例如,表觀轉化率,即表示為經氫化的尾油之質量之比例(例如百分比)的所得加氫裂解產物(即輕餾分及中間餾出物)之質量)的水準低於在該加氫裂解器中使碳氫化原料加氫裂解期間的加氫裂解轉化率(例如表觀轉化率)的水準。在一些實例中,使來自加氫裂解器之尾油加氫裂解以如下的加氫裂解轉化率(即表觀轉化率)發生:約5%至約30% (例如,約5%至約20%,或約10%至約30%,或約10%至約20%),而在加氫裂解器中使碳氫化原料加氫理解以如下的加氫裂解轉化率(即表觀轉化率)發生:約30%至約70% (例如,約40%至約70%,或約50%至約70%,或約30%至約60%,或約40%至約60%,或約50%至約60%,或約30% %至約50%,或約40%至約50%)。
該方法可包含在清潔條件下將尾油氫化。舉例而言,在將尾油氫化之前,情況可為尾油之硫、氮及/或金屬含量較低。在一些實例中,尾油在氫化之前實質上不含硫、氮及/或金屬。舉例而言,在將來自加氫裂解器之尾油氫化之前,該尾油可包含:(a)不大於約100 ppm (例如,不大於約75 ppm,或不大於約50 ppm)的硫; (b)不大於約20 ppm (例如,不大於約15 ppm,或不大於約10 ppm)的氮;及/或(c)不大於約1 ppm (例如,不大於約0.5 ppm)的鎳、釩及/或銅。
另外或替代地,在將來自加氫裂解器之尾油氫化之前,該尾油可具有:(a)如下的API比重:約25至約45,例如,約30至約45,或約25至約40,或約30至約40,或約25至約35,或約30至約35;(b)如下的真沸點(TBP) 95%點(即95%之尾油蒸發時的溫度):約800℉至約1100℉,例如約900℉至約1100℉,或約800℉至約1000℉,或約900℉至約1000℉;及/或(c)如下的在100℃ (即 212℉)下為4 cSt (4 mm 2s -1)的運動黏度下根據ASTM D-2270量測的黏度指數(VI):約100至約150,例如,約110至約150,或約120至約150,或約100至約140,或約110至約140,或約120至約140,或約100至約130,或約110至約130,或約120至約130,或約100至約120,或約110至約120。
將尾油氫化以生產基礎油產品可包含使尾油之VI增大不少於約5,例如,不少於約10,或不少於約15。將該尾油氫化以生產該基礎油產品可包含使該尾油之VI增大不多於約30,例如,不多於25,或不多於20。將該尾油氫化以生產該基礎油產品可包含使該尾油之VI增大約5至約30,例如,約10至約30,或約15至約30,或約5至約25,或約10至約25,或約15至約25,或約5至約20,或約10至約20,或約15至約20。
將了解,對該升級尾油脫蠟使升級尾油之蠟含量降低。對該升級尾油脫蠟可包含藉由一或多種物理製程自該升級尾油移除蠟,例如,藉由冷卻該升級尾油以使蠟組分固化且進行過濾以移除固化的蠟組分。舉例而言,對該升級尾油脫蠟可包含對該升級尾油進行溶劑脫蠟,其中溶劑脫蠟包含:用溶劑稀釋該升級尾油;冷卻稀釋的升級尾油以使蠟組分固化;進行過濾以分離固化的蠟組分及濾液;及自固化的蠟組分及/或濾液回收溶劑。另外或替代地,對該升級尾油脫蠟可包含藉由一或多種化學製程(例如,藉由使蠟分子催化裂解及/或異構)來降低升級尾油之蠟含量。舉例而言,對該升級尾油脫蠟可包含藉由使蠟組分加氫裂解來對該升級尾油進行催化脫蠟及/或藉由使蠟組分加氫異構來對該升級尾油進行異構脫蠟。使蠟組分加氫裂解及/或加氫異構可利用加氫裂解觸酶及/或加氫異構觸酶,諸如異構脫蠟觸酶。
藉由該方法生產之基礎油產品具有在100℃ (即212℉)下為4 cSt (4 mm 2s -1)的運動黏度下根據ASTM D-2270量測的如下VI:不小於約120,例如,不小於約130,或不小於約140。藉由該方法生產之基礎油產品具有在100℃ (即212℉)下為4 cSt (4 mm 2s -1)的運動黏度下根據ASTM D-2270量測的如下VI:不大於約200,例如,不大於約175,或不大於約150。藉由該方法生產之基礎油產品可具有如下的根據ASTM D-2270量測VI:約120至約200,例如約120至約175,或約120至約150,或約130至約200,或約130至約175,或約130至約150,或約140至約200,或約140至約175,或約140至約150,根據ASTM D-2270量測。
藉由該方法生產之基礎油產品可為如美國石油學會(API)定義之III類基礎油產品。
基礎油產品可為用於製造潤滑油、機油及/或金屬加工液(例如切割流體)之基礎油。基礎油產品可為兩種或更多種(即不同的)基礎油之摻合物。
該方法可在基礎油生產工廠中實行。例如根據下文描述之第三態樣,將來自加氫裂解器之尾油氫化以生產升級尾油可在尾油升級反應器中進行。
該方法可根據需要包括本領域已知的用於生產基礎油產品之任何其他步驟,包括過濾、蒸餾、汽提及/或加氫精製步驟。
在第二態樣中,提供一種修改現有的基礎油產品製造製程以使所生產的基礎油之黏度指數(VI)增大的方法。現有的基礎油產品製造製程包含:在加氫裂解器中使碳氫化原料加氫裂解以生產包含尾油之加氫裂解流出物;自該加氫裂解流出物分離出該尾油;及對自該加氫裂解流出物分離出的該尾油脫蠟以生產基礎油產品。修改現有的基礎油產品製造製程之該方法包含:在對尾油脫蠟以生產基礎油產品之前,將自加氫裂解流出物分離出的尾油氫化。
碳氫化原料可為如上文關於第一態樣所描述之任何碳氫化原料。
該方法之步驟(包括加氫裂解、分離、氫化及脫蠟步驟) 在作必要修改之後可具有根據第一態樣之方法之相應步驟的特徵(包括輸入進料、輸出、分子變換、觸酶及反應條件)中之任一者。
在第三態樣中,提供一種用於生產基礎油產品之系統。該系統包含:加氫裂解器,該加氫裂解器用於使碳氫化原料加氫裂解以生產包含尾油之加氫裂解流出物;及尾油升級反應器,該尾油升級反應器用於將自該加氫裂解流出物分離出的尾油氫化以生產升級尾油。
該尾油升級反應器可經組態以藉由根據上文描述的第一態樣之方法將自該加氫裂解流出物分離出的該尾油氫化。因此,至尾油升級反應器的輸入進料、來自尾油升級反應器的輸出及尾油升級反應器內的觸酶及反應條件可如上文關於第一態樣所描述。
該尾油升級反應器可具有氫化區,該氫化區包含一或多個床,該一或多個床含有如上文關於第一態樣所描述的一或多種氫化觸酶。該一或多個床可為固定床、漿料床及/或流化(例如沸騰)床。在該一或多個床含有多於一種(即不同的)氫化觸酶之實例中,該多於一種氫化觸酶可為分層的。該一或多個床可進一步含有間隙填充材料,例如玻璃珠。該氫化區可保持在如上文關於第一態樣所描述之氫化條件下。
該系統可進一步包含:脫蠟單元,該脫蠟單元用於對由該尾油升級反應器生產之尾油脫蠟以生產該基礎油產品。該脫蠟單元可經組態以藉由關於第一態樣所描述的脫蠟方法(例如溶劑脫蠟、催化脫蠟及/或異構脫蠟)中之任一者對該尾油脫蠟。
該系統可為基礎油生產工廠。
在第四態樣中,提供一種修改用於生產基礎油產品之現有系統以使該基礎油產品之黏度指數(VI)增大的方法。用於生產基礎油產品之現有系統包含: 加氫裂解器,該加氫裂解器用於使碳氫化原料加氫裂解以生產包含尾油之加氫裂解流出物;及脫蠟單元,該脫蠟單元用於對自該加氫裂解流出物分離出的尾油脫蠟以生產該基礎油產品。修改該現有系統之方法包含在對尾油脫蠟以生產基礎油產品之前,在該現有系統中安裝尾油升級反應器,該尾油升級反應器用於將自加氫裂解流出物分離出的尾油氫化。
碳氫化原料可為如上文關於第一態樣所描述之任何碳氫化原料。
尾油升級反應器可 在作必要修改之後具有如上文關於第三態樣所描述的尾油升級反應器之特徵(包括輸入進料、輸出、結構、功能、分子變換、觸酶及反應條件)中之任一者。此外,藉由在現有系統中安裝尾油升級反應器來修改現有系統可得到具有如關於第三態樣所描述的系統之特徵中之任一者的系統。
在第五態樣中,提供一種尾油升級反應器,該尾油升級反應器用於在對自加氫裂解器之加氫裂解流出物分離出的尾油脫蠟以生產基礎油產品之前,將該尾油氫化。該尾油升級反應器可 在作必要修改之後具有如上文關於第三態樣所描述的尾油升級反應器之特徵(包括輸入進料、輸出、結構、功能、分子變換、觸酶及反應條件)中之任一者。
在第六態樣中,提供了一種基礎油產品,該基礎油產品:(a)藉由根據第一態樣之方法、(b)如藉由第二態樣之方法修改的方法、(c)使用根據第三態樣之系統或(d)使用如藉由根據第四態樣之方法修改的系統而產生。該基礎油產品可為II類基礎油產品或III類基礎油產品,較佳為III類基礎油產品。
該基礎油產品可為用於製造潤滑油、機油及/或金屬加工液(例如切割流體)之基礎油。該基礎油產品可為兩種或更多種(即不同的)基礎油之摻合物。
在第七態樣中,提供一種潤滑劑,該潤滑劑包含根據第六態樣之基礎油產品。該潤滑劑可包含兩種或更多種(即不同的)基礎油產品(例如基礎油)。該潤滑劑可進一步包含一或多種添加劑,諸如抗磨添加劑、腐蝕抑製劑、清淨劑、分散劑、摩擦改進劑、傾點降低劑及/或黏度指數增進劑。該潤滑劑可為潤滑油(諸如機油)、金屬加工液(諸如切割流體)或潤滑脂(諸如用基礎油產品乳化的皂)。
在第八態樣中,提供一種關於升級尾油在製造基礎油產品中的用途,該用途為使所製造的基礎油產品之黏度指數(VI)增大。
該升級尾油可藉由以下方式產生:藉由根據第一態樣之方法或使用根據第三態樣之系統,將自加氫裂解器獲得之尾油升級(例如氫化)。舉例而言,該升級尾油可藉由將自使碳氫化原料加氫裂解獲得的尾油氫化而獲得,該碳氫化原料具有在約572℉至約1112℉(即約300℃至約600℃)之範圍內的沸點及/或包含製氣油,諸如真空製氣油(VGO)或重石油焦製氣油(HCGO)。該基礎油產品之製造可包含在脫蠟單元中對該升級尾油脫蠟。
在第九態樣中,提供一種關於脫蠟的升級尾油作為潤滑劑中之基礎油產品的用途,該用途為使該潤滑劑之黏度指數(VI)增大。
該脫蠟的升級尾油可藉由以下方式獲得:藉由根據第一態樣之方法或使用根據第三態樣之系統或第五態樣之尾油升級反應器,將自加氫裂解器獲得之尾油升級(例如氫化);及對該升級尾油脫蠟。舉例而言,該脫蠟的升級尾油可藉由以下方式獲得:(a)將自使碳氫化原料加氫裂解獲得之尾油氫化,該碳氫化原料具有在約572℉至約1112℉ (約300℃至約600℃)之範圍內的沸點及/或包含製氣油,諸如真空製氣油(VGO)或重石油焦製氣油(HCGO);及(b)對該氫化的尾油脫蠟。
熟習此項技術者將了解,除了相互排斥的情況,關於以上態樣中之任一者所描述之特徵可 在作必要修改之後應用於任何其他態樣。此外,除了相互排斥的情況,本文中描述之任何特徵可適用於任何態樣及/或與本文中描述之任何其他特徵組合。
相關申請案之交叉引用
本申請案主張於2021年1月19日提交之美國臨時申請案第63/138,940號及於2021年1月18日提交之美國臨時申請案第63/138,779號的優先權之權益,該等美國臨時申請案之揭示內容全部併入本文中。
出於本說明書及所附申請專利範圍之目的,除非另有指示,否則說明書及申請專利範圍中所使用的表示數量、百分比或比例及其他數值之所有數字應理解為在所有情況下用術語「約」修飾。因此,除非有相反指示,否則在以下說明書及所附申請專利範圍中闡述之數值參數為近似值,該等近似值可視設法獲得之所需性質而變化。請注意,如本說明書及所附申請專利範圍中所使用,單數形式「一」及「該」包括複數引用,除非明確且不含糊地限於一個引用。如本文所使用,術語「包括」及其語法變體意欲為非限制性的,使得清單中之項目之列舉不排除可替換或添加至所列項目之其他類似項目。如本文所使用,術語「包含」意味著包括在該術語後標識之要素或步驟,但任何此類要素或步驟並非詳盡無遺的,且實施例可包括其他要素或步驟。
除非另有規定,否則對可從中選擇單個組分或組分之混合物的要素、材料或其他組分之種類的敘述意欲包括所列組分及其混合物之所有可能的亞屬組合。另外,此處提出之所有數字範圍包括該等範圍之上限值及下限值。
若本文中提及標準測試,則除非另有說明,否則所提及之測試之版本為申請本專利申請案時之最新版本。
可專利範疇由申請專利範圍界定,且可包括熟習此項技術者想到的其他實例。若此類其他實例具有與申請專利範圍之字面語言沒有區別之結構要素,或若此類其他實例包括與申請專利範圍之字面語言沒有實質區別之等效結構要素,則該等其他實例意欲在申請專利範圍之範疇內。若與本文不矛盾,則本文中提及之所有引文特此以引用方式併入。 製程流程
圖1圖解說明用於製造用於製造潤滑劑之基礎油的實例製程流程。將初始碳氫化原料1進料至加氫裂解器2中,在該加氫裂解器中,碳氫化原料1經歷加氫裂解,由此生產尾油3及其他產物(圖1中未示出)。將尾油3自加氫裂解器2進料至脫蠟區塊10,該脫蠟區塊包括升級反應器4、脫蠟反應器6及加氫精製反應器8。尾油首先在脫蠟區塊10內進料至升級反應器4中,尾油3在該升級反應器經升級以使尾油3之黏度指數(VI)增大,由此生產升級尾油5。將升級尾油5自升級反應器4進料至脫蠟反應器6中,升級尾油5在該脫蠟反應器中經脫蠟以生產脫蠟油(DWO) 7。將脫蠟油7自升級反應器6進料至加氫精製反應器8中,脫蠟油7在該加氫精製反應器中經加氫精製以生產適合用作潤滑油製造中之基本原料的基礎油9。
圖1中圖示之實例製程流程適合於處理許多不同類型的碳氫化原料(包括,例如,製氣油(例如真空製氣油(VGO)、常壓製氣油、焦化製氣油,諸如重石油焦製氣油(HCGO)、減黏爐製氣油)、去金屬化油、真空殘渣、常壓殘渣、脫瀝青油、費-托料流及/或FCC料流),如此項技術中已知的。在一些實例中,典型的輸入進料包括沸點在約572℉至約1112℉ (即約300℃至約600℃)之範圍內的烴,且因此可包括自原油之分餾直接獲得(即「直餾」)的製氣油(例如VGO),以及自底部餾分升級製程(例如真空殘渣之焦化)獲得的製氣油(例如焦化製氣油)。圖1中圖示之製程流程特別適合自通常被認為品質較低或通常更難處理之碳氫化進料來製造基礎油,諸如自中等或重質原油(即API比重相對較低,例如小於約31.1°或小於約22.3°,的原油產品)獲得的重石油焦製氣油(例如HCGO)或製氣油(例如VGO)。
碳氫化原料1之VI取決於其組成及來源。典型的製氣油進料可具有約60至約100之VI值。直餾製氣油之VI值通常高於藉由將底部餾分升級獲得之製氣油的VI值。舉例而言,直餾VGO典型地具有約70至約100之VI值,而焦化製氣油典型地具有低於約60之VI值。
加氫裂解器2可採用此項技術中已知的用於使諸如VGO及/或焦化製氣油(例如HCGO)的碳氫化進料加氫裂解之任何形式。加氫裂解器2典型地包括含有一或多種加氫裂解觸酶之一或多個床(例如固定床、漿料床、流化(例如沸騰)床)。
加氫裂解觸酶係此項技術中熟知的,且可含有選自第VI族及第VIII族至第X族之一或多種金屬及/或其一或多種化合物、加氫裂解觸酶載體(例如非晶質氧化矽-氧化鋁材料),且視情況含有一或多種分子篩(例如沸石)。加氫裂解觸酶典型地為雙功能的:存在的金屬促進氫化/脫氫反應,而固體酸(例如沸石及/或非晶質氧化矽-氧化鋁材料)促進裂解反應。所使用的典型金屬包括鐵、鉻、鉬、鎢、鈷或鎳或其硫化物或氧化物,及/或鉑或鈀。所使用的典型沸石包括Y型(例如SY、USY及VUSY)、REX、REY、β及ZSM-5。加氫裂解觸酶亦可包括一或多種促進劑,諸如磷、硼、氟、矽、鋁、鋅、錳或其混合物。
在加氫裂解期間,使碳氫化進料通過加氫裂解器2之一或多個床,從而使碳氫化進料與加氫裂解觸酶及氫氣接觸。加氫裂解製程典型地在約400℉至約950℉ (即約204℃至約510℃)的溫度下且在約500 psi至約5000 psi (即約3447 kPa至約34474 kPa)的表壓下實行,液體空間時速(LHSV)為約0.1 hr -1至約15 hr -1且氫耗量為每桶液態烴進料約500 scf至約2500 scf (即約89至約445 m 3H 2/m 3進料)。
加氫裂解導致較長烴鏈中的碳-碳鍵斷裂,由此形成碳正離子,該等碳正離子經歷異構化及脫氫以形成烯系中間產物。然後將烯烴氫化以形成較低沸點中間餾出物產品,諸如輕質及重質石腦油、噴射燃料、煤油及柴油。以此方式,較重的烴被轉化為較輕的烴,而芳烴及環烷烴被轉化為非環狀烷烴。
加氫處理亦可在加氫裂解器2中進行。加氫處理為用於自碳氫化進料移除諸如氮、硫、氧及金屬之雜質的製程。加氫裂解器2因此亦可包括含有一或多種加氫處理觸酶之一或多個床(例如固定床、漿料床或流化(例如沸騰)床)。加氫處理觸酶係此項技術中熟知的,且可含有選自第VI及第VIII族至第X族之一或多種金屬及/或其一或多種化合物,及諸如多孔耐火載體(例如氧化鋁)的加氫處理觸酶載體。加氫處理觸酶之實例為負載鈷-鉬、硫化鎳、鎳-鎢、鈷-鎢及鎳-鉬之氧化鋁。加氫處理觸酶典型地經預硫化。
在一些實例中,加氫裂解器2包括兩種或更多種不同的觸酶。舉例而言,加氫裂解器2可包括加氫裂解觸酶及加氫處理觸酶兩者。不同的觸酶可在加氫裂解器2內,例如在同一床內,分層。
來自加氫裂解器2之輸出典型地包括雜質產物(例如H 2S及NH 3)、輕餾分(諸如煉油氣、丙烷、丁烷及石腦油)、中間餾出物產品(例如噴氣燃料、煤油及柴油)及尾油(UCO)。UCO因此為在雜質、輕餾分及中間餾出物已被移除後剩餘的來自加氫裂解器2之流出物的部分,且典型地具有在約662℉與約1112℉之間(即在約350℃與約600℃之間)的沸點範圍。UCO可藉由分餾與流出物之其他組分分離。
離開加氫裂解器2之UCO之VI取決於輸入的碳氫化進料1之性質、加氫裂解器2中所使用的觸酶、加氫裂解器2內的反應條件及因此加氫裂解轉化率的水準。然而,離開加氫裂解器2之UCO典型地具有約110至約160的VI。藉由使直餾製氣油加氫裂解生產的UCO之VI通常高於藉由使藉由將底部餾分升級獲得的製氣油加氫裂解而生產的UCO之VI。舉例而言,以約50%至約80%的表觀轉化水準(即藉由加氫裂解器產生的輕餾分及中間餾出物之質量,表示為至加氫裂解器的輸入碳氫化原料之總質量的比例)使直餾VGO加氫裂解典型地生產VI為約120至約160 的UCO,而以約50%至約80%的轉化率水準使直餾VGO與HCGO之摻合物(例如,含有約85體積%的直餾VGO及約15體積%的HCGO)加氫裂解典型地生產VI為約100至約140的UCO。
升級反應器4接收來自加氫裂解器2的UCO 3。升級反應器4包括含有用於將UCO氫化之一或多種氫化觸酶的一或多個床(例如固定床、漿料床、流化(例如沸騰)床)。在升級期間,UCO之低VI組分典型地被轉化為較高VI組分。因此,升級反應器4通常經組態以使得將UCO氫化導致UCO之VI增大。即,升級反應器4內之一或多種氫化觸酶及/或反應條件經選擇,使得VI增大分子變換佔優勢。VI增大分子變換典型地包括加氫處理、氫化及/或異構化(例如加氫異構)變換。舉例而言,在UCO之升級期間,芳烴及烯系烴可為飽和的,而環狀烴(諸如環烷烴)可經歷開環變換,由此使UCO之烷烴含量增大。一或多種氫化觸酶及/或反應條件因此可經選擇,使得加氫處理、氫化及/或異構化(例如加氫異構)變換佔優勢(例如,超過加氫裂解變換)。
一或多種氫化觸酶可為加氫處理觸酶、加氫異構觸酶及/或加氫裂解觸酶。加氫處理觸酶及加氫裂解觸酶在上文予以描述。加氫異構觸酶係此項技術中熟知的,且可含有選自第VI族及第VIII族至第X族之一或多種金屬及/或其一或多種化合物、加氫易購觸酶載體(例如非晶質氧化矽-氧化鋁材料),且視情況含有一或多種分子篩(例如沸石)。加氫異構觸酶典型地為雙功能的:存在的金屬促進氫化/脫氫反應,而固體酸(例如沸石及/或非晶質氧化矽-氧化鋁材料)促進異構化反應。所使用的典型金屬包括鐵、鉻、鉬、鎢、鈷或鎳或其硫化物或氧化物,及/或鉑或鈀。所使用的典型分子篩包括MFI、MEL、TON、MTT、*MRE、FER、AEL及EUO型、SSZ-32、小晶體SSZ-32、ZSM-23、ZSM-48、MCM-22、ZSM-5、ZSM-12、ZSM-22、ZSM-35及MCM-68型,以及具有*MRE及/或MTT框架拓撲之分子篩。加氫異構觸酶亦可包括一或多種促進劑,諸如鎂、鈣、鍶、鋇、鉀、鑭、镨、釹、鉻,或其混合物。
舉例而言,在一些實施中,升級反應器4包括如上所述的加氫處理觸酶。在其他實例中,升級反應器4包括如上所述的加氫裂解觸酶。在另外的實例中,升級反應器4包括如上所述的加氫異構觸酶。在更另外的實例中,升級反應器4含有加氫處理觸酶及加氫裂解觸酶兩者、加氫裂解觸酶及加氫異構觸酶兩者或加氫處理觸酶及加氫異構觸酶兩者。在一些實例中,升級反應器包括加氫處理觸酶、加氫裂解觸酶及加氫異構觸酶。
如上文所論述,升級反應器4內之一或多種氫化觸酶及/或反應條件經選擇,使得VI增大分子變換(諸如加氫異構變換)佔優勢。
在一些實施中,一或多種氫化觸酶經選擇,使得VI增大分子變換(諸如加氫異構變換)佔優勢。舉例而言,一或多種加氫處理觸酶及/或加氫異構觸酶可經選擇,使得VI增大分子變換(諸如加氫異構變換)比加氫裂解變換佔優勢。另外或替代地,可選擇一或多種溫和的加氫裂解觸酶,其中溫和的加氫裂解觸酶被理解為與傳統上加氫裂解器中所使用的加氫裂解觸酶相比含有較低活性的分子篩(例如沸石)及/或較少量的分子篩(例如沸石)之加氫裂解觸酶。在一些實例中,溫和的加氫裂解觸酶實質上不含分子篩材料(例如沸石)。
在其他實施中,升級反應器4內之反應條件經選擇,使得VI增大分子變換(諸如加氫異構變換)佔優勢。舉例而言,一或多種加氫裂解觸酶可經選擇,同時反應條件經選擇,使得僅低水準的加氫裂解發生。舉例而言,一或多種加氫裂解觸酶可在低溫(相對於傳統上加氫裂解器中所使用的溫度)下操作,使得加氫異構比加氫裂解佔優勢。
在更另外的實施中,一或多種氫化觸酶及反應條件兩者經選擇,使得VI增大分子變換(諸如加氫異構變換)佔優勢。
在升級期間,使UCO 3通過升級反應器中之一或多個床,從而使油與一或多種氫化觸酶及氫氣接觸。升級製程典型地在約400℉至約800℉ (即約204℃至約427℃)的溫度下且在約500 psi至約5000 psi的表壓下實現,液體空間時速為約1 hr -1至約15 hr -1且氫耗量為每桶液態烴進料約100 scf至約1500 scf。由於加氫異構反應在升級反應器4中佔優勢,且發生的任何加氫裂解典型地為選擇性的且溫和的,因此升級製程可以(與加氫裂解器2之操作相比)更高的液體空間時速及減少的氫耗量實行。
升級反應器4通常亦在清潔條件下操作。此意味著由升級反應器4接收之UCO 3典型地僅含有低水準的氮或硫。特別地,當來自加氫裂解器2之流出物在UCO 3到達升級反應器4之前被分餾時,最初存在於碳氫化原料中的大部分氮及硫係以氨及硫化氫之形式移除。舉例而言,由升級反應器4接收之UCO 3可含有少於約20 ppm之氮及和少於約100 ppm之硫。另外,升級反應器4可與脫蠟器6及加氫精製器8共用脫蠟區塊氫氣供應。脫蠟區塊氫氣供應典型地比加氫裂解區塊之氫氣供應系統提供純度更高的氫氣,此係因為較低水準的污染物在升級、脫蠟及加氫精製期間產生且因為氫氣在脫蠟區塊10內再循環。
因為升級反應器4在清潔條件下操作,且因此升級反應器4中所使用的氫化觸酶曝露於已知抑制加氫裂解的較低水準的污染物(諸如氮) ,所以升級反應器4中之反應條件典型地選擇為比在加氫裂解器2中更不嚴重(例如,反應溫度及壓力可更低),因此過度的加氫裂解在升級反應器4中不會發生,且再次使得VI增大分子變換佔優勢。
因此,由升級反應器4生產之升級UCO 5與升級前的UCO相比通常展現更高的VI。舉例而言,使UCO升級可使VI的值增大約5至約30。
脫蠟反應器6接收來自升級反應器4之升級UCO 5且生產脫蠟油(DWO) 7。脫蠟反應器6可採用此項技術中已知的用於對油脫蠟之任何形式。舉例而言,脫蠟反應器6可經組態用於藉由溶劑脫蠟、催化脫蠟及/或異構脫蠟製程來對油脫蠟,如此項技術中熟知的。
溶劑脫蠟為物理除蠟製程,其中UCO被溶劑稀釋,冷卻以使蠟組分固化,然後經過濾以移除固化的蠟。然後自蠟及濾液回收溶劑以進行再循環。催化脫蠟為化學除蠟製程,其中使用加氫裂解觸酶及條件以使UCO中之含蠟正烷烴裂解且異構以生產短鏈異烷烴。異構脫蠟為化學除蠟製程,其中觸酶及條件經選擇,使得異構化反應比裂解佔優勢,由此使含蠟正烷烴能夠轉化為異烷烴及環狀種類,同時保持鏈烷烴性。異構脫蠟可優於替代的溶劑脫蠟或催化脫蠟技術,此係因為異構脫蠟典型地導致更高的脫蠟油產率及更高的黏度指數。
實行脫蠟以降低油之傾點及濁點。脫蠟製程亦傾向於使油的黏度增大且使油的VI減小。舉例而言,對UCO脫蠟可使黏度增大約1%至約10%且使黏度指數減小約5%至約25%。
加氫精製反應器8接收來自脫蠟反應器6之脫蠟油7且生產基礎油9。加氫精製反應器8可採用此項技術中已知的用於使基礎油加氫精製之任何形式。如此項技術中熟知的,加氫精製涉及藉由在相對低的溫度及壓力下實行加氫處理以移除芳烴及雜環化合物及/或將油曝露於諸如粘土或鋁土礦之材料來改良色彩以及氧化及熱穩定性。因此,加氫精製反應器8典型地使用如上所述的加氫處理觸酶。
在圖1圖示的實例製程流程中,升級反應器4、脫蠟反應器6及加氫精製反應器8一起形成同一脫蠟區塊10之部分。此意味著升級、脫蠟及加氫精製製程全部在上文論述之清潔條件下發生。
以下實例用於說明而非限制本發明。 實例
自兩種不同的碳氫化進料A及B開始生產基礎油。進料A為直餾中東VGO。進料B為由85體積%的進料A之直餾中東VGO及15體積%的HCGO組成之摻合物。進料A及B之細節提供於表1中。 表1
進料 A B
進料描述 SR VGO SR VGO與HCGO之摻合物
60/60下的API比重 21.8 21
硫含量,重量% 2.215 2.083
氮含量,ppm 998 20830
微碳殘留物(MCR),重量% 0.28 0.48
氫含量,重量% 12.28 12.01
濁點,℃ >46 >35
傾點,℃ 40 34
黏度指數,VI 85 78
70℃下之黏度,Vis70,cSt 18.27 19.32
100℃下之黏度,Vis100,cSt 7.82 8.094
22x22 MS型,體積%
總芳烴 34 38
單芳烴 7.3 10.6
環烷烴 31.5 31.6
烷烴 16.4 15.1
硫化合物 18.1 15.3
藉由HPLC-RI分析之芳環,重量%      
1環 20.9 26.5
2環 11.8 10
3環 3.0 2.8
4環以上 9.6 9.9
總計 45.3 49.2
重量%下的Simdist, T (℉)      
0.5 626 588
5 687 682
10 721 716
30 789 787
50 840 839
70 895 893
90 974 969
95 1012 1003
99 1082 1066
進料A及B均在加氫裂解器中單獨地裂解,加氫裂解器使用包括加氫處理觸酶及加氫裂解觸酶之分層觸酶系統以單階段一次通過模式操作。加氫處理觸酶由氧化鋁載體上之硫化NiMo組成。加氫裂解觸酶由硫化鹼金屬、Y型沸石及氧化鋁載體組成。兩種觸酶在反應器內自上而下地分層,體積百分比為「加氫處理觸酶:加氫裂解觸酶:加氫處理觸酶」= 45:50:5。觸酶擠出物具有約1.5 mm之直徑且在使用前縮短至2比3的長徑比。使用60/80目大小之玻璃珠作為反應器中之觸酶層中的間隙填充物。
在引入進料A或B之前,觸酶系統依據標準程序經硫化。加氫裂解期間之製程條件如下:LHSV為0.8 h -1;氫油比為5000 scf/bbl;且總表壓為2300 psi。使未轉化的氫氣再循環至反應器入口。在分離段中分離及收集三種液體產物流:石腦油、柴油及UCO。
在加氫裂解期間調整反應器溫度,使得進料A及B兩者達成mid 50s、mid 60s及mid 70s的三種不同轉化率水準。通常,觸酶系統回應以每1℉溫度變化約1%轉化率變化。摻合進料B之處理需要高於約10℉的溫度,以便達成與進料A相比類似的轉化水準。進料A在範圍在748℉至768℉之溫度下進行加氫處理,進料B在範圍在758℉至775℉之溫度下進行加氫處理。製備且分析來自所有六個產率週期之UCO產品樣品,且亦自每一產率週期分離等體積的三份餾分。
表2呈現用進料A獲得的具有不同轉化水準之四個12小時產率週期。 表2
進料 A A A A
12小時週期 1 2 3. 4
LHSV,h -1 0.8 0.8 0.8 0.8
壓力(PSIG) 2300 2300 2300 2300
H 2平均壓力(PSIA) 2037 2013 2011 1987
無損失生產產率 重量% 體積% 重量% 體積% 重量% 體積% 重量% 體積%
C1 0.16 0.21    0.2    0.25   
C2 0.2 0.25    0.23    0.31   
C3 0.53 0.69    0.67    0.94   
IC4 0.68 1.11 0.92 1.5 0.96 1.58 1.36 2.23
NC4 0.64 1 0.63 0.99 0.79 1.24 1.15 1.82
C5-167℉ 2.48 3.47 3.5 4.92 3.61 5.07 5.29 7.43
167-311℉ 11.63 14.18 14.68 18.08 14.5 17.83 18.72 23.06
311-482℉ 16.75 19.11 21.2 24.49 20.89 24.11 25.2 29.26
482-710℉ 23.67 25.84 25.03 27.55 24.78 27.26 23.91 26.48
710℉-EP 42.97 46.04 32.89 35.52 33.37 36.04 23.1 25.21
總C4- 2.2 2.68    2.85    4.01   
總C5+ 97.5 108.64 97.31 110.55 97.16 110.31 96.22 111.43
H 2耗量(SCF/B) 1324 1488    1496    1642   
表觀轉化率710℉-,重量% 57.0 67.1    66.6    76.9   
UCO性質                        
黏度指數,VI 133 137    137    145   
70℃下之黏度, Vis70,cSt 10.66 9.999    10.02    8.766   
100℃下之黏度, Vis100,cSt 5.415 5.162    5.173    4.683   
傾點,℃ 42 41    42    41   
UCO中之DWO,重量% 77% 74%    80%    78%   
DWO性質                        
VI 115 121    125    128   
40℃下之黏度, Vis40,cSt 32.33 28.48    28.32         
100℃下之黏度, Vis100,cSt 5.663 5.309    5.349    4.731   
表3呈現用進料B獲得的具有不同轉化水準之四個12小時產率週期。 表3
進料 B B B B
12小時週期 1 2 3 4
LHSV,h -1 0.8 0.8 0.8 0.8
壓力(PSIG) 2300 2300 2300 2300
H 2平均壓力(PSIA) 2017 1986 1987 1960
產品產率 重量% 體積% 重量% 體積% 重量% 體積% 重量% 體積%
C1 0.19    0.25    0.24    0.31   
C2 0.24    0.3    0.3    0.38   
C3 0.49    0.69    0.66    0.91   
IC4 0.39 0.65 0.71 1.16 0.66 1.09 1.02 1.69
NC4 0.52 0.82 0.75 1.19 0.74 1.17 1 1.59
C5-167℉ 1.96 2.77 2.98 4.19 2.86 4.03 4.35 6.13
167-311℉ 8.69 10.59 12.71 15.61 11.84 14.52 16.5 20.32
311-482℉ 14.13 15.98 19.82 22.74 18.52 21.19 23.77 27.47
482-710℉ 25.07 27.2 25.7 28.14 25.5 27.86 25.34 27.9
710℉-EP 48.06 51.35 36.19 39.1 38.69 41.62 26.73 29.04
總C4- 1.84    2.71    2.6    3.62   
總C5+ 97.92 107.88 97.41 109.78 97.41 109.2 96.69 110.87
H 2耗量(SCF/B) 1318    1537    1480    1660   
表觀轉化率710℉-,重量% 51.9    63.8    61.3    73.3   
UCO性質 0    0    0    0   
黏度指數,VI 126    134    132    137   
Vis70,cSt 11.24    10.24    10.56    9.367   
Vis100,cSt 5.603    5.246    5.364    4.895   
傾點,℃ 42    42    42    38   
UCO中之DWO,重量% 81%    78%    74%    81%   
DWO性質                        
VI       121    116    124   
Vis40,cSt       29.43    31.44    25.53   
Vis100,cSt       5.42    5.577    5.008   
表4呈現用摻合進料B獲得的具有轉化水準60s及70s之兩個延長產率週期。 表4
進料 B B
運行 5 6
反應器1溫度(℉) 763 775
LHSV,h -1 0.8 0.8
壓力(PSIG) 2300 2300
H 2平均壓力(PSIA) 1988 1962
生產產率            
C1 0.25    0.31   
C2 0.3    0.38   
C3 0.69    0.93   
IC4 0.7 1.16 1.04 1.71
NC4 0.76 1.21 1.01 1.6
C5-167℉ 3.04 4.28 4.39 6.18
167-311℉ 12.62 15.5 16.79 20.69
311-482℉ 19.7 22.59 23.59 27.28
482-710℉ 25.58 27.98 26 28.64
710℉-EP 36.47 39.36 25.88 28.11
總C4- 2.7    3.67   
總C5+ 97.41 109.71 96.66 110.91
H 2耗量(SCF/B) 1535    1672   
表觀轉化率710℉-,重量% 63.5    74.1   
表5呈現來自六個延長產率週期的UCO產品樣品之性質(進料A及B兩者各自處於三種轉化水準X下)。 表5
進料 X,% API S,ppm N,ppm H,重量% VI Vis70,cSt Vis100,cSt
A 55 33.5 20 1.4 13.98 131 10.69 5.414
A 66 34.7 9 <0.3 14.13 137 10.01 5.163
A 76 36.3 <5 <0.3 14.32 141 8.905 4.719
B 50 32.2 31 5.4 13.87 126 11.27 5.617
B 63.5 33.8 14 1.6 13.97 134 10.34 5.283
B 74.1 34.9 9 1.0 14.03 138 9.325 4.883
圖2展示自使進料A(用實心圓指示)及進料B(用實心方塊指示)加氫裂解直接獲得的UCO的隨加氫裂解轉化率百分比X變化的VI之曲線圖。儘管VI隨兩種進料之轉化水準的變化而不斷地增大,但在相同轉化水準下,自摻合進料B獲得之UCO的VI始終低於自進料A獲得之UCO的VI。
圖3展示自使進料A(用實心圓指示)及進料B(用實心方塊指示)加氫裂解直接獲得的UCO的隨100℃ (即212℉)下之黏度變化的VI之曲線圖。對於自進料A及B獲得之UCO,VI隨黏度的變化而不斷地降低。自摻合進料B獲得之UCO的VI在較低黏度下低於自直餾進料A獲得之UCO的VI。
表5中所呈現的六種UCO之樣品係藉由將樣品冷卻至5℉ (即-15℃)且濾除固化的蠟來進行脫蠟,以生產六種脫蠟油(DWO)樣品。六種脫蠟油樣品之性質於表6中陳述。 表6
脫蠟油
進料 X,% 樣品,克 油,克 蠟,克 DWO,重量% VI Vis40,cSt Vis100,cSt
A 55 86.2 63.91 21.88 74.5% 115 32.36 5.671
A 66 88.64 67.85 20.36 76.9% 122 28.46 5.32
A 76 88.07 62.04 25.57 70.8% 126 23.33 4.764
B 50 89.7 68.6 20.65 76.9% 108 35.78 5.922
B 63.5 85.08 67.25 17.39 79.5% 118 30.16 5.466
B 74.1 89.91 63.45 25.93 71.0% 123 25.52 4.984
此資料亦繪製在圖4及圖5中。特別地,圖4展示藉由對自進料A(實心圓)及進料B(實心方塊)之加氫裂解直接獲得的UCO脫蠟而獲得的脫蠟油的隨加氫裂解轉化率百分比變化的VI之曲線圖。圖5展示藉由對自使進料A(實心圓)及進料B(實心方塊)加氫裂解直接獲得的UCO脫蠟而獲得的脫蠟油的隨100℃ (即212℉)下之黏度變化的VI之曲線圖。
如在表6及圖4及圖5中可見,由進料A及B製造的UCO適合於製造API II類基礎油,該等基礎油需要80至120之VI值。亦可能由自直餾進料A獲得的UCO製造API III類基礎油,該等基礎油需要大於120之VI值。然而,由自使摻合進料B加氫裂解直接獲得的UCO生產API III類基礎油更加困難,特別在以100℃ (即212 ℉)下4 cSt之黏度為目標時。特別地,當處理進料B時,需要約70%或更高之轉化水準以達成大於120之脫蠟油VI;然而,此種脫蠟油的100℃(即212℉)下之黏度將接近5 cSt。
藉由蒸餾將表6中識別出的六種UCO樣品分餾成具有不同黏度的三個等體積部分。三種餾分之性質在表7及表8中陳述,其中餾分1最輕,餾分3最重。 表7
   API VI
進料 X,% 餾分1 餾分2 餾分3 餾分1 餾分2 餾分3
A 55 34 34 32.6 116 127 133
A 66 35.2 35.2 33.8 121 132 140
A 76 37 36.9 35.1 128 136 145
B 50 32.2 32.7 31.8 110 123 132
B 63.5 34.1 34.4 33 117 128 136
B 74.1 35.3 35.7 34 120 132 140
表8
進料 X,% Vis70,cSt Vis100,cSt
餾分1 餾分2 餾分3 餾分1 餾分2 餾分3
A 55 7.158 9.411 17.36 3.847 4.86 8.155
A 66 6.878 8.73 15.82 3.745 4.599 7.619
A 76 6.234 7.711 13.91 3.483 4.175 6.881
B 50 7.546 9.844 18.11 3.987 5.01 8.441
B 63.5 6.991 9.021 16.76 3.78 4.702 7.963
B 74.1 6.457 8.208 15.25 3.556 4.375 7.397
圖6展示在三個不同的加氫裂解轉化率百分比X下自進料A及B獲得的不同餾分1、2及3的隨100℃ (即212℉)下之黏度變化的VI之曲線圖。對於在所有條件下處理的進料A及B兩者,VI隨黏度變化而增大。
藉由冷卻至5℉ (即-15℃)且濾除固化蠟而對UCO樣品之蒸餾餾分再次脫蠟。所得脫蠟油之性質在表9中陳述。 表9
進料 X,% VI Vis100,cSt
餾分1 餾分2 餾分3 餾分1 餾分2 餾分3
A 55 104 114 113 4.006 5.146 8.980
A 66 110 119 120 3.865 4.794 8.193
A 76 116 124 126 3.549 4.290 7.233
B 50 96 108 107 4.173 5.346 9.387
B 63.5 106 116 120 3.910 4.933 8.832
B 74.1 110 120 122 3.651 4.541 7.924
圖7展示表9中給出的脫蠟油之不同餾分隨100℃ (即212℉)下之黏度變化的VI之曲線圖。如在表9及圖7中所見,以高加氫裂解轉化水準由進料A製造的UCO之較輕餾分具有適合用於製造APIIII類基礎油的性質(即,黏度在100℃下為約4 cSt時,VI大於120)。相比之下,即使更高的加氫裂解轉化水準亦不能在自進料摻合物B開始時生產適合生產III類基礎油之UCO。
然後使自以63.5%轉化率使進料B加氫裂解獲得的UCO之三種蒸餾餾分的樣本在升級反應器中經受升級。在升級反應器中,樣品在由硫化鹼金屬、少量低活性Y型沸石、非晶質氧化矽-氧化鋁及氧化鋁組成的溫和的加氫裂解觸酶存在下與氫氣接觸。觸酶擠出物具有約1.5 mm之直徑且在使用前被縮短至約2比3之長徑比。使用60/80目大小之玻璃珠作為反應器中之觸酶層中的間隙填充物。升級製程係在680℉與710 ℉ 之間(即360℃與377℃之間)的溫度下且在2300 psi的表壓下實行,液體空間時速在2.5 hr -1與5 hr -1之間,氫油比為4000 scf/bbl。視條件而定,氫耗量在每桶液態烴進料20 scf與600 scf之間。在升級反應器中達成之轉化水準在20%至50%之範圍內。當將加氫裂解器中的進料B之初始轉化水準與升級反應器中的UCO之額外轉化率組合時,相對於原始進料B之總轉化水準72%與81%之間。自升級製程獲得的升級油樣品係藉由冷卻至5℉(即-15℃)且濾除固化蠟來再次脫蠟。
與以63.5%及74%的轉化水準使進料B加氫裂解獲得的非升級脫蠟油相比,圖8展示自三種蒸餾餾分獲得的脫蠟之升級UCO的隨100℃ (即212℉)下之黏度變化的VI之曲線圖。如自圖8可見,無論與自加氫裂解至相同初始水準(63.5%)之進料B獲得的脫蠟油相比,或與自加氫裂解至相同最終水準(74%)之進料B獲得的脫蠟油相比,升級製程使脫蠟油之VI在所有黏度下明顯增大。脫蠟之升級油的VI在黏度在100℃下為4 cSt時尤其大於120,且因此適合於生產API III級基礎油。
圖9展示將圖8所示的脫蠟之升級UCO的隨100℃ (即212℉)下之黏度變化的VI與藉由使直餾進料 A加氫裂解獲得的脫蠟油進行比較的曲線圖。自圖9可看出,與未經升級處理之進料A相比,升級製程能夠自摻合進料B獲得相同或更好的性質。
為免生疑問,本申請案係關於在以下編號段落中描述之主題: 1.  一種生產基礎油產品之方法,該方法包含: 將來自加氫裂解器之尾油氫化以生產升級尾油;及 對該升級尾油脫蠟以生產該基礎油產品。 2.  如技術方案1之方法,該方法進一步包含,在將來自該加氫裂解器之該尾油氫化之前: 在該加氫裂解器中使碳氫化原料加氫裂解以生產包含該尾油之加氫裂解流出物;及 自該加氫裂解流出物分離出該尾油。 3.  如請求項2之方法,其中該碳氫化原料具有在約572℉至約1112℉ (約300℃至約600℃)之範圍內的沸點及/或包含製氣油,諸如真空製氣油(VGO)或重石油焦製氣油(HCGO)。 4.  如前述技術方案中任一項之方法,其中將來自該加氫裂解器之該尾油氫化以生產升級尾油包含使該尾油之黏度指數(VI)增大。 5.  如前述技術方案中任一項之方法,其中將來自該加氫裂解器之該尾油氫化以生產升級尾油包含在氫氣存在下在氫化條件下使該尾油與氫化觸酶接觸。 6.  如技術方案5之方法,其中選擇該氫化觸酶及/或該等氫化條件,使得VI增大分子變換在該氫化中佔優勢。 7.  如技術方案5或技術方案6之方法,其中該氫化觸酶包含: (a)      選自第VI族及第VIII族至第X族之一或多種金屬及/或其一或多種化合物;及 (b)     觸酶載體,例如多孔耐火載體,例如氧化鋁、氧化矽、非晶質氧化矽-氧化鋁材料或其組合;及,視情況, (c)      一或多種分子篩,例如沸石。 8.  如技術方案5至7中任一項之方法,其中該等氫化條件包含: (a)      如下的反應溫度:約400℉至約950℉ (約204℃至約510℃),例如約650℉至約850℉ (約343℃至約454℃); (b)     如下的反應表壓:約500 psi至約5000 psi (約3447 kPa至約34474 kPa),例如約1500 psi至約2500 psi (約10342 kPa至約17237 kPa),或約1200 psi至約2500 psi (約8274 kPa至約17237 kPa); (c)      如下的LHSV:約0.1 hr -1至約15 hr -1,例如約0.2 hr -1至約10 hr-1,或約0.2 hr -1至約2.5 hr -1,或約0.1 hr -1至約10 hr -1;及/或 (d)     如下的氫耗量:每桶液態烴進料約100 scf至約2500 scf (約17.8至約445 m 3H 2/m 3進料),例如每桶約200 scf至約2500 scf (約35.6至約445 m 3H 2/m 3進料),或每桶約100 scf至約1500 scf (約17.8至約267 m 3H 2/m 3進料)。 9.  如前述技術方案中任一項之方法,其中將來自該加氫裂解器之該尾油氫化以生產升級尾油包含對來自該加氫裂解器之該尾油進行加氫處理、加氫異構及/或加氫裂解。 10.  如技術方案9之方法,在從屬於技術方案2的情況下,其中將來自該加氫裂解器之該尾油氫化包含使來自該加氫裂解器之尾油加氫裂解,且其中使來自該加氫裂解器之該尾油加氫裂解期間的加氫裂解轉化水準低於在該加氫裂解器中使該碳氫化原料加氫裂解期間的加氫裂解轉化水準。 11.  如技術方案10之方法,其中使來自該加氫裂解器之該尾油加氫裂解以約5%至約30%之加氫裂解轉化率發生,且其中在該加氫裂解器中使該碳氫化原料加氫裂解以約30%至約70%之加氫裂解轉化率發生。 12.  如前述技術方案中任一項之方法,其中,在將來自該加氫裂解器之該尾油氫化之前,該尾油包含: (a)      不多於約100 ppm之硫; (b)     不多於約20 ppm之氮;及/或 (c)      不多於約1 ppm之鎳、釩及/或銅。 13.  如前述技術方案中任一項之方法,其中,在將來自該加氫裂解器之該尾油氫化之前,該尾油具有: (a)      約25至約45的API比重; (b)     約800℉至約1100℉ (約427℃至約593℃)的TBP 95%點;及/或 (c)      根據ASTM D-2270量測的在100℃ (212℉)下的運動黏度為4 cSt (4 mm 2s -1)時為約100至約150之黏度指數(VI)。 14.  如前述技術方案中任一項之方法,其中將該尾油氫化以生產該基礎油產品包含使該尾油之該黏度指數(VI)增大約5至約30。 15.  如前述技術方案中任一項之方法,其中該基礎油產品具有根據ASTM D-2270量測的在100℃ (212℉)下的運動黏度為4 cSt (4 mm 2s -1)時不小於120之黏度指數(VI)。 16.  如前述技術方案中任一項之方法,其中該基礎油產品為III類基礎油產品。 17.  如前述技術方案中任一項之方法,其中將來自該加氫裂解器之該尾油氫化以生產升級尾油在尾油升級反應器中發生。 18.  一種修改現有的基礎油產品製造製程以使所生產的基礎油之黏度指數(VI)增大的方法,該現有的基礎油產品製造製程包含: 在加氫裂解器中使碳氫化原料加氫裂解以生產包含尾油之加氫裂解流出物; 自該加氫裂解流出物分離出該尾油;及 對自該加氫裂解流出物分離出的該尾油脫蠟以生產基礎油產品; 其中修改該現有的基礎油產品製造製程之該方法包含: 在對該尾油脫蠟以生產該基礎油產品之前,將自該加氫裂解流出物分離出的該尾油氫化。 19.  如技術方案18之方法,其中該碳氫化原料具有在約572℉至約1112℉ (約300℃至約600℃)之範圍內的沸點及/或包含氣製油,諸如真空製氣油(VGO)或重石油焦製氣油(HCGO)。 20.  如技術方案18或技術方案19之方法,其中將該尾油氫化包含使該尾油之該黏度指數(VI)增大。 21.  如技術方案18至20中任一項之方法,其中將該尾油氫化包含在氫氣存在下在氫化條件下使該尾油與氫化觸酶接觸。 22.  如技術方案21之方法,其中選擇該氫化觸酶及/或該等氫化條件,使得VI增大分子變換在該氫化中佔優勢。 23.  如技術方案21或技術方案22之方法,其中該氫化觸酶包含: (a)      選自第VI族及第VIII族至第X族之一或多種金屬及/或其一或多種化合物;及 (b)     觸酶載體,例如多孔耐火載體,例如氧化鋁、氧化矽、非晶質氧化矽-氧化鋁材料或其組合;及,視情況, (c)      一或多種分子篩,例如沸石。 24.  如技術方案21至23中任一項之方法,其中該等氫化條件包含: (a)      如下的反應溫度:約400℉至約950℉ (約204℃至約510℃),例如約650℉至約850℉ (約343℃至約454℃); (b)     如下的反應表壓:約500 psi至約5000 psi (約3447 kPa至約34474 kPa),例如約1500 psi至約2500 psi (約10342 kPa至約17237 kPa),或約1200 psi至約2500 psi (約8274 kPa至約17237 kPa); (c)      如下的LHSV:約0.1 hr -1至約15 hr -1,例如約0.2 hr -1至約10 hr-1,或約0.2 hr -1至約2.5 hr -1,或約0.1 hr -1至約10 hr -1;及/或 (d)     如下的氫耗量:每桶液態烴進料約100 scf至約2500 scf (約17.8至約445 m 3H 2/m 3進料),例如每桶約200 scf至約2500 scf (約35.6至約445 m 3H 2/m 3進料),或每桶約100 scf至約1500 scf (約17.8至約267 m 3H 2/m 3進料)。 25.  如技術方案18至24中任一項之方法,其中將該尾油氫化包含對該尾油進行加氫處理、加氫異構及/或加氫裂解。 26.  如技術方案25之方法,其中將該尾油氫化包含使該尾油加氫裂解,且其中使該尾油加氫裂解期間的加氫裂解轉化水準低於在該加氫裂解器中使該碳氫化原料加氫裂解期間的加氫裂解轉化水準。 27.  如技術方案26之方法,其中使該尾油加氫裂解以約5%至約30%之加氫裂解轉化率發生,且其中在該加氫裂解器中使該碳氫化原料加氫裂解以約30%至約70%之加氫裂解轉化率發生。 28.  如技術方案18至27中任一項之方法,其中,在將該尾油氫化之前,該尾油包含: (a)      不多於約100 ppm之硫; (b)     不多於約20 ppm之氮;及/或 (c)      不多於約1 ppm之鎳、釩及/或銅。 29.  如技術方案18至28中任一項之方法,其中,在將該尾油氫化之前,該尾油具有: (a)      約25至約45的API比重; (b)     約800℉至約1100℉ (約427℃至約593℃)的TBP 95%點;及/或 (c)      根據ASTM D-2270量測的在100℃ (212℉)下的運動黏度為4 cSt (4 mm 2s -1)時為約100至約150之黏度指數(VI)。 30.  如技術方案18至29中任一項之方法,其中將該尾油氫化包含使該尾油之該黏度指數(VI)增大約5至約30。 31.  如技術方案18至30中任一項之方法,其中該基礎油產品具有根據ASTM D-2270量測的在100℃ (212℉)下的運動黏度為4 cSt (4 mm 2s -1)時不小於120之黏度指數(VI)。 32.  如技術方案18至31中任一項之方法,其中該基礎油產品為III類基礎油產品。 33.  如技術方案18至32中任一項之方法,其中將來自該加氫裂解器之該尾油氫化以生產升級尾油在尾油升級反應器中發生。 34.  一種用於生產基礎油產品之系統,該系統包含: 加氫裂解器,該加氫裂解器用於使碳氫化原料加氫裂解以生產包含尾油之加氫裂解流出物;及 尾油升級反應器,該尾油升級反應器用於將自該加氫裂解流出物分離出的尾油氫化以生產升級尾油。 35.  如技術方案34之系統,該系統進一步包含: 脫蠟單元,該脫蠟單元用於對由該尾油升級反應器生產之尾油脫蠟以生產該基礎油產品。 36.  如技術方案34或技術方案35之系統,其中該碳氫化原料具有在約572℉至約1112℉ (約300℃至約600℃)之範圍內的沸點及/或包含氣製油,諸如真空製氣油(VGO)或重石油焦製氣油(HCGO)。 37.  如技術方案34至36中任一項之系統,其中該尾油升級反應器經組態以使該尾油之黏度指數(VI)增大。 38.  如技術方案34至37中任一項之系統,其中該尾油升級反應器具有氫化區,該氫化區包含含有氫化觸酶之一或多個床,該氫化區保持在氫化條件下。 39.  如技術方案38之系統,其中該氫化觸酶及/或該等氫化條件經選擇,使得VI增大分子變換在該氫化中佔優勢。 40.  如技術方案38或技術方案39之系統,其中該氫化觸酶包含: (a)      選自第VI族及第VIII族至第X族之一或多種金屬及/或其一或多種化合物;及 (b)     觸酶載體,例如多孔耐火載體,例如氧化鋁、氧化矽、非晶質氧化矽-氧化鋁材料或其組合;及,視情況, (c)      一或多種分子篩,例如沸石。 41.  如技術方案38至40中任一項之系統,其中該等氫化條件包含: (a)      如下的反應溫度:約400℉至約950℉ (約204℃至約510℃),例如約650℉至約850℉ (約343℃至約454℃); (b)     如下的反應表壓:約500 psi至約5000 psi (約3447 kPa至約34474 kPa),例如約1500 psi至約2500 psi (約10342 kPa至約17237 kPa),或約1200 psi至約2500 psi (約8274 kPa至約17237 kPa); (c)      如下的LHSV:約0.1 hr -1至約15 hr -1,例如約0.2 hr -1至約10 hr-1,或約0.2 hr -1至約2.5 hr -1,或約0.1 hr -1至約10 hr -1;及/或 (d)     如下的氫耗量:每桶液態烴進料約100 scf至約2500 scf (約17.8至約445 m 3H 2/m 3進料),例如每桶約200 scf至約2500 scf (約35.6至約445 m 3H 2/m 3進料),或每桶約100 scf至約1500 scf (約17.8至約267 m 3H 2/m 3進料)。 42.  如技術方案38至41中任一項之系統,其中將該尾油氫化包含對該尾油進行加氫處理、加氫異構及/或加氫裂解。 43.  如技術方案42之系統,其中將該尾油氫化包含使該尾油加氫裂解,且其中該氫化區及該加氫裂解器經組態,使得在該氫化區中使該尾油加氫裂解期間的加氫裂解轉化水準低於在該加氫裂解器中使該  碳氫化原料加氫裂解期間的加氫裂解轉化水準。 44.  如技術方案43之系統,其中該氫化區及該加氫裂解器經組態,使得使該尾油加氫裂解以約5%至約30%之加氫裂解轉化率發生,且使得在該加氫裂解器中使該碳氫化原料加氫裂解以約30%至約70%之加氫裂解轉化率發生。 45.  如技術方案34至44中任一項之系統,該系統經組態以將包含以下各者的來自該加氫裂解器之尾油給料至該尾油升級反應器: (a)      不多於約100 ppm之硫; (b)     不多於約20 ppm之氮;及/或 (c)      不多於約1 ppm之鎳、釩及/或銅。 46.  如技術方案34至45中任一項之系統,該系統經組態以將具有以下各者的來自該加氫裂解器之尾油給料至該尾油升級反應器: (a)      約25至約45的API比重; (b)     約800℉至約1100℉ (約427℃至約593℃)的TBP 95%點;及/或 (c)      根據ASTM D-2270量測的在100℃ (212℉)下的運動黏度為4 cSt (4 mm 2s -1)時為約100至約150之黏度指數(VI)。 47.  如技術方案34至46中任一項之系統,其中該尾油升級反應器經組態以使該尾油之該黏度指數(VI)增大約5至約30。 48.  如技術方案34至47中任一項之系統,該系統經組態以生產基礎油產品,該基礎油產品具有根據ASTM D-2270量測的在100℃ (212℉)下的運動黏度為4 cSt (4 mm 2s -1)時不小於120之黏度指數(VI)。 49. 如技術方案34至48中任一項之系統,該系統經組態以生產III類基礎油產品。 50.  如技術方案34至49中任一項之系統,其中該系統為基礎油生產工廠。 51.  一種修改用於生產基礎油產品的現有系統以使該基礎油產品之黏度指數(VI)增大的方法,用於生產該基礎油產品的該現有系統包含: 加氫裂解器,該加氫裂解器用於使碳氫化原料加氫裂解以生產包含尾油之加氫裂解流出物;及 脫蠟單元,該脫蠟單元用於對自該加氫裂解流出物分離出的尾油脫蠟以生產該基礎油產品; 其中修改該現有系統之該方法包含: 在該現有系統中安裝尾油升級反應器,該尾油升級反應器用於在對該尾油脫蠟以生產該基礎油產品之前將自該加氫裂解流出物分離出的該尾油氫化。 52.  如技術方案51之方法,其中該碳氫化原料具有在約572℉至約1112℉ (約300℃至約600℃)之範圍內的沸點及/或包含氣製油,諸如真空製氣油(VGO)或重石油焦製氣油(HCGO)。 53.  如技術方案51或技術方案52之方法,其中該尾油升級反應器經組態以使該尾油之該黏度指數(VI)增大。 54.  如技術方案51至53中任一項之方法,其中該尾油升級反應器具有氫化區,該氫化區包含含有氫化觸酶之一或多個床,該氫化區保持在氫化條件下。 55.  如技術方案54之方法,其中選擇該氫化觸酶及/或該等氫化條件,使得VI增大分子變換在該氫化中佔優勢。 56.  如技術方案54或技術方案55之方法,其中該氫化觸酶包含: (a)      選自第VI族及第VIII族至第X族之一或多種金屬及/或其一或多種化合物;及 (b)     觸酶載體,例如多孔耐火載體,例如氧化鋁、氧化矽、非晶質氧化矽-氧化鋁材料或其組合;及,視情況, (c)      一或多種分子篩,例如沸石。 57.  如技術方案54至56中任一項之方法,其中該等氫化條件包含: (a)      如下的反應溫度:約400℉至約950℉ (約204℃至約510℃),例如約650℉至約850℉ (約343℃至約454℃); (b)     如下的反應表壓:約500 psi至約5000 psi (約3447 kPa至約34474 kPa),例如約1500 psi至約2500 psi (約10342 kPa至約17237 kPa),或約1200 psi至約2500 psi (約8274 kPa至約17237 kPa); (c)      如下的LHSV:約0.1 hr -1至約15 hr -1,例如約0.2 hr -1至約10 hr-1,或約0.2 hr -1至約2.5 hr -1,或約0.1 hr -1至約10 hr -1;及/或 (d)     如下的氫耗量:每桶液態烴進料約100 scf至約2500 scf (約17.8至約445 m 3H 2/m 3進料),例如每桶約200 scf至約2500 scf (約35.6至約445 m 3H 2/m 3進料),或每桶約100 scf至約1500 scf (約17.8至約267 m 3H 2/m 3進料)。 58.  如技術方案51至57中任一項之方法,其中將該尾油氫化包含對該尾油進行加氫處理、加氫異構及/或加氫裂解。 59.  如技術方案58之方法,其中將該尾油氫化包含使該尾油加氫裂解,且其中該氫化區及該加氫裂解器經組態,使得在該氫化區中使該尾油加氫裂解期間的加氫裂解轉化水準低於在該加氫裂解器中使該  碳氫化原料加氫裂解期間的加氫裂解轉化水準。 60.  如技術方案59之方法,其中該氫化區及該加氫裂解器經組態,使得使該尾油加氫裂解以約5%至約30%之加氫裂解轉化率發生,且使得在該加氫裂解器中使該碳氫化原料加氫裂解以約30%至約70%之加氫裂解轉化率發生。 61.  如技術方案51至60中任一項之方法,其中該方法包含組態該現有系統以將包含以下各者的來自該加氫裂解器之尾油給料至該尾油升級反應器: (a)      不多於約100 ppm之硫; (b)     不多於約20 ppm之氮;及/或 (c)      不多於約1 ppm之鎳、釩及/或銅。 62.  如技術方案51至61中任一項之方法,其中該方法包含組態該現有系統以將包含以下各者的來自該加氫裂解器之尾油給料至該尾油升級反應器: (a)      約25至約45的API比重; (b)     約800℉至約1100℉ (約427℃至約593℃)的TBP 95%點;及/或 (c)      根據ASTM D-2270量測的在100℃ (212℉)下的運動黏度為4 cSt (4 mm 2s -1)時為約100至約150之黏度指數(VI)。 63.  如技術方案51至62中任一項之方法,其中該尾油升級反應器經組態以使該尾油之該黏度指數(VI)增大約5至約30。 64.  如技術方案51至63中任一項之方法,其中,在修改該現有系統之後,所生產的該基礎油產品具有根據ASTM D-2270量測的在100℃ (212℉)下的運動黏度為4 cSt (4 mm 2s -1)時不小於120之黏度指數(VI)。 65.  如技術方案51至64中任一項之方法,其中,在修改該現有系統之後,所生產的該基礎油產品為III類基礎油產品。 66.  如技術方案51至65中任一項之方法,其中該現有系統為基礎油生產工廠。 67.  一種尾油升級反應器,該尾油升級反應器用於在對自加氫裂解器之加氫裂解流出物分離的尾油脫蠟以生產基礎油產品之前將該尾油氫化,該尾油升級反應器: (a)      具有氫化區,該氫化區包含含有氫化觸酶之一或多個床,該氫化區保持在氫化條件下;且 (b)     經組態以使該尾油之黏度指數(VI)增大。 68.  如技術方案67之尾油升級反應器,其中: (a)      該氫化觸酶包含: (i)           選自第VI族及第VIII族至第X族之一或多種金屬及/或其一或多種化合物;及 (ii)          觸酶載體,例如多孔耐火載體,例如氧化鋁、氧化矽、非晶質氧化矽-氧化鋁材料或其組合;及,視情況, (iii)         一或多種分子篩,例如沸石;及/或 (b)     該等氫化條件包含: (i)           如下的反應溫度:約400℉至約950℉ (約204℃至約510℃),例如約650℉至約850℉ (約343℃至約454℃); (ii)          如下的反應表壓:約500 psi至約5000 psi (約3447 kPa至約34474 kPa),例如約1500 psi至約2500 psi (約10342 kPa至約17237 kPa),或約1200 psi至約2500 psi (約8274 kPa至約17237 kPa); (iii)         如下的LHSV:約0.1 hr -1至約15 hr -1,例如約0.2 hr -1至約10 hr -1,或約0.2 hr -1至約2.5 hr -1,或約0.1 hr -1至約10 hr -1;及/或 (iv)         如下的氫耗量:每桶液態烴進料約100 scf至約2500 scf (約17.8至約445 m 3H 2/m 3進料),例如每桶約200 scf至約2500 scf (約35.6至約445 m 3H 2/m 3進料),或每桶約100 scf至約1500 scf (約17.8至約267 m 3H 2/m 3進料)。 69.  一種基礎油產品,該基礎油產品係(b)使用如技術方案34至50中任一項之系統或(c)使用藉由如技術方案51至66中任一項之方法修改的系統(a)藉由如技術方案1至17中任一項之方法生產。 70.  一種包含如技術方案69之基礎油產品的潤滑劑。 71.  一種關於升級尾油在製造基礎油產品中的用途,該用途為使所製造的基礎油產品之黏度指數(VI)增大。 72.  如技術方案71之用途,其中該基礎油產品之該製造包含在脫蠟單元中對該升級尾油脫蠟。 73.  如技術方案71或技術方案72之用途,其中該升級尾油係藉由將尾油氫化而獲得,該尾油係使碳氫化原料加氫裂解而獲得,該碳氫化原料具有在約572℉至約1112℉ (約300℃至約600℃)之範圍內的沸點及/或包含製氣油,諸如真空製氣油(VGO)或重石油焦製氣油(HCGO)。 74.  一種關於脫蠟的升級尾油作為潤滑劑中之基礎油產品的用途,該用途為使該潤滑劑之黏度指數(VI)增大。 75.  如技術方案74之用途,其中該脫蠟之升級尾油係藉由以下獲得:(a)將自使碳氫化原料加氫裂解獲得的尾油氫化,該碳氫化原料具有在約572℉至約1112℉ (約300℃至約600℃)之範圍內的沸點及/或包含製氣油,諸如真空製氣油(VGO)或重石油焦製氣油(HCGO);及(b)對該氫化的尾油脫蠟。
將理解,本發明不限於上述實施例,且在不脫離本文中描述之概念的情況下可做出各種修改及改良。除了相互排斥的情況,任何特徵可單獨地使用或與任何其他特徵組合地使用,且揭示內容延伸至且包括本文中描述之一或多個特徵的所有組合及子組合。
1:初始碳氫化原料/碳氫化原料 2:加氫裂解器 3:尾油 4:升級反應器 5:升級尾油 6:脫蠟反應器 7:脫蠟油(DWO) 8:加氫精製反應器 9:基礎油 10:脫蠟區塊
現在將參考圖式僅以舉例方式來描述實施例,在該等圖式中:
1為圖解說明用於製造基礎油之製程的示意性製程流程圖; 2為尾油的隨加氫裂解轉化率百分比(X)變化的黏度指數(VI)之曲線,尾油係自使(a)直餾真空製氣油及(b)直餾真空製氣油與重石油焦製氣油之摻合物加氫裂解直接獲得; 3為尾油的隨100℃下的黏度變化的VI之曲線,尾油係自使(a)直餾真空製氣油及(b)直餾真空製氣油與重石油焦製氣油之摻合物加氫裂解直接獲得; 4為脫蠟油的隨X變化的VI之曲線,脫蠟油係藉由對自使(a)直餾真空製氣油及(b)直餾真空製氣油與重石油焦製氣油之摻合物加氫裂解直接獲得的尾油脫蠟而獲得; 5為脫蠟油的隨100℃下的黏度變化的VI之曲線,脫蠟油係藉由對自使(a)直餾真空製氣油及(b)直餾真空製氣油與重石油焦製氣油之摻合物加氫裂解直接獲得的尾油脫蠟而獲得; 6為尾油的隨100℃下的黏度變化的VI之曲線,尾油係自各自以三種不同的加氫裂解轉化率百分比(X)使(a)直餾真空製氣油及(b)直餾真空製氣油與重石油焦製氣油之摻合物加氫裂解直接獲得; 7為脫蠟油的隨100℃下的黏度變化的VI之曲線,脫蠟油係藉由對自各自以X的三個不同值使(a)直餾真空製氣油及(b)直餾真空製氣油與重石油焦製氣油之摻合物加氫裂解直接獲得的尾油脫蠟而獲得; 8為脫蠟油的隨100℃下的黏度變化的VI之曲線,脫蠟油係藉由對以下各者脫蠟而獲得:(a)自以63.5%加氫裂解轉化率使直鏈真空製氣油與重石油焦製氣油之摻合物加氫裂解直接獲得的尾油,(b)自以74%加氫裂解轉化率使直鏈真空製氣油與重石油焦製氣油之摻合物加氫裂解直接獲得的尾油,及(c)藉由將以63.5%加氫裂解轉化率使直鏈真空製氣油與重石油焦製氣油之摻合物加氫裂解直接獲得的尾油升級至總共74%的加氫裂解轉化率百分比而獲得的升級尾油;且 9為脫蠟油的隨100℃下的黏度變化的VI之曲線,脫蠟油係藉由對以下各者脫蠟而獲得:(a)自以77%加氫裂解轉化率使直鏈真空製氣油加氫裂解直接獲得的尾油,及(b)藉由將以63.5%加氫裂解轉化率使直鏈真空製氣油與重石油焦製氣油之摻合物加氫裂解直接獲得的尾油升級至總共74%的加氫裂解轉化率百分比而獲得的升級尾油。
1:初始碳氫化原料/碳氫化原料
2:加氫裂解器
3:尾油
4:升級反應器
5:升級尾油
6:脫蠟反應器
7:脫蠟油(DWO)
8:加氫精製反應器
9:基礎油
10:脫蠟區塊

Claims (73)

  1. 一種生產基礎油產品之方法,該方法包含: 在單獨的尾油升級反應器中將來自加氫裂解器之尾油氫化以生產升級尾油;及 對該升級尾油脫蠟以生產該基礎油產品。
  2. 如請求項1之方法,該方法進一步包含,在將來自該加氫裂解器之該尾油氫化之前: 在該加氫裂解器中使碳氫化原料加氫裂解以生產包含該尾油之加氫裂解流出物;及 自該加氫裂解流出物分離出該尾油。
  3. 如請求項2之方法,其中該碳氫化原料具有在約572℉至約1112℉ (約300℃至約600℃)之範圍內的沸點及/或包含製氣油,諸如真空製氣油(VGO)或重石油焦製氣油(HCGO)。
  4. 如前述請求項中任一項之方法,其中將來自該加氫裂解器之該尾油氫化以生產升級尾油包含使該尾油之黏度指數(VI)增大。
  5. 如前述請求項中任一項之方法,其中將來自該加氫裂解器之該尾油氫化以生產升級尾油包含在氫氣存在下在氫化條件下使該尾油與氫化觸酶接觸。
  6. 如請求項5之方法,其中選擇該氫化觸酶及/或該等氫化條件,使得VI增大分子變換在該氫化中佔優勢。
  7. 如請求項5或請求項6之方法,其中該氫化觸酶包含: (a)     選自第VI族及第VIII族至第X族之一或多種金屬及/或其一或多種化合物;及 (b)     觸酶載體,例如多孔耐火載體,例如氧化鋁、氧化矽、非晶質氧化矽-氧化鋁材料或其組合;及,視情況, (c)     一或多種分子篩,例如沸石。
  8. 如請求項5至7中任一項之方法,其中該等氫化條件包含: (a)     如下的反應溫度:約400℉至約950℉ (約204℃至約510℃),例如約650℉至約850℉ (約343℃至約454℃); (b)     如下的反應表壓:約500 psi至約5000 psi (約3447 kPa至約34474 kPa),例如約1500 psi至約2500 psi (約10342 kPa至約17237 kPa),或約1200 psi至約2500 psi (約8274 kPa至約17237 kPa); (c)     如下的LHSV:約0.1 hr -1至約15 hr -1,例如約0.2 hr -1至約10 hr-1,或約0.2 hr -1至約2.5 hr -1,或約0.1 hr -1至約10 hr -1;及/或 (d)     如下的氫耗量:每桶液態烴進料約100 scf至約2500 scf (約17.8至約445 m 3H 2/m 3進料),例如每桶約200 scf至約2500 scf (約35.6至約445 m 3H 2/m 3進料),或每桶約100 scf至約1500 scf (約17.8至約267 m 3H 2/m 3進料)。
  9. 如前述請求項中任一項之方法,其中將來自該加氫裂解器之該尾油氫化以生產升級尾油包含對來自該加氫裂解器之該尾油進行加氫處理、加氫異構及/或加氫裂解。
  10. 如請求項9之方法,在從屬於請求項2的情況下,其中將來自該加氫裂解器之該尾油氫化包含使來自該加氫裂解器之尾油加氫裂解,且其中使來自該加氫裂解器之該尾油加氫裂解期間的加氫裂解轉化水準低於在該加氫裂解器中使該碳氫化原料加氫裂解期間的加氫裂解轉化水準。
  11. 如請求項10之方法,其中使來自該加氫裂解器之該尾油加氫裂解以約5%至約30%之加氫裂解轉化率發生,且其中在該加氫裂解器中使該碳氫化原料加氫裂解以約30%至約70%之加氫裂解轉化率發生。
  12. 如前述請求項中任一項之方法,其中,在將來自該加氫裂解器之該尾油氫化之前,該尾油包含: (a)     不多於約100 ppm之硫; (b)     不多於約20 ppm之氮;及/或 (c)     不多於約1 ppm之鎳、釩及/或銅。
  13. 如前述請求項中任一項之方法,其中,在將來自該加氫裂解器之該尾油氫化之前,該尾油具有: (a)     約25至約45的API比重; (b)     約800℉至約1100℉ (約427℃至約593℃)的TBP 95%點;及/或 (c)     根據ASTM D-2270量測的在100℃ (212℉)下的運動黏度為4 cSt (4 mm 2s -1)時為約100至約150之黏度指數(VI)。
  14. 如前述請求項中任一項之方法,其中將該尾油氫化以生產該基礎油產品包含使該尾油之該黏度指數(VI)增大約5至約30。
  15. 如前述請求項中任一項之方法,其中該基礎油產品具有根據ASTM D-2270量測的在100℃ (212℉)下的運動黏度為4 cSt (4 mm 2s -1)時不小於120之黏度指數(VI)。
  16. 如前述請求項中任一項之方法,其中該基礎油產品為III類基礎油產品。
  17. 一種修改現有的基礎油產品製造製程以使所生產的基礎油之黏度指數(VI)增大的方法,該現有的基礎油產品製造製程包含: 在加氫裂解器中使碳氫化原料加氫裂解以生產包含尾油之加氫裂解流出物; 自該加氫裂解流出物分離出該尾油;及 對自該加氫裂解流出物分離出的該尾油脫蠟以生產該基礎油產品; 其中修改該現有的基礎油產品製造製程之該方法包含: 在對該尾油脫蠟以生產該基礎油產品之前,在單獨的尾油升級反應器中將自該加氫裂解流出物分離出之該尾油氫化。
  18. 如請求項17之方法,其中該碳氫化原料具有在約572℉至約1112℉ (約300℃至約600℃)之範圍內的沸點及/或包含製氣油,諸如真空製氣油(VGO)或重石油焦製氣油(HCGO)。
  19. 如請求項17或請求項18之方法,其中將該尾油氫化包含使該尾油之該黏度指數(VI)增大。
  20. 如請求項17至19中任一項之方法,其中將該尾油氫化包含在氫氣存在下在氫化條件下使該尾油與氫化觸酶接觸。
  21. 如請求項20之方法,其中選擇該氫化觸酶及/或該等氫化條件,使得VI增大分子變換在該氫化中佔優勢。
  22. 如請求項20或請求項21之方法,其中該氫化觸酶包含: (a)     選自第VI族及第VIII族至第X族之一或多種金屬及/或其一或多種化合物;及 (b)     觸酶載體,例如多孔耐火載體,例如氧化鋁、氧化矽、非晶質氧化矽-氧化鋁材料或其組合;及,視情況, (c)     一或多種分子篩,例如沸石。
  23. 如請求項20至22中任一項之方法,其中該等氫化條件包含: (a)     如下的反應溫度:約400℉至約950℉ (約204℃至約510℃),例如約650℉至約850℉ (約343℃至約454℃); (b)     如下的反應表壓:約500 psi至約5000 psi (約3447 kPa至約34474 kPa),例如約1500 psi至約2500 psi (約10342 kPa至約17237 kPa),或約1200 psi至約2500 psi (約8274 kPa至約17237 kPa); (c)     如下的LHSV:約0.1 hr -1至約15 hr -1,例如約0.2 hr -1至約10 hr-1,或約0.2 hr -1至約2.5 hr -1,或約0.1 hr -1至約10 hr -1;及/或 (d)     如下的氫耗量:每桶液態烴進料約100 scf至約2500 scf (約17.8至約445 m 3H 2/m 3進料),例如每桶約200 scf至約2500 scf (約35.6至約445 m 3H 2/m 3進料),或每桶約100 scf至約1500 scf (約17.8至約267 m 3H 2/m 3進料)。
  24. 如請求項17至23中任一項之方法,其中將該尾油氫化包含對該尾油進行加氫處理、加氫異構及/或加氫裂解。
  25. 如請求項24之方法,其中將該尾油氫化包含使該尾油加氫裂解,且其中使該尾油加氫裂解期間的加氫裂解轉化水準低於在該加氫裂解器中使該碳氫化原料加氫裂解期間的加氫裂解轉化水準。
  26. 如請求項25之方法,其中使該尾油加氫裂解以約5%至約30%之加氫裂解轉化率發生,且其中在該加氫裂解器中使該碳氫化原料加氫裂解以約30%至約70%之加氫裂解轉化率發生。
  27. 如請求項17至26中任一項之方法,其中,在將該尾油氫化之前,該尾油包含: (a)     不多於約100 ppm之硫; (b)     不多於約20 ppm之氮;及/或 (c)     不多於約1 ppm之鎳、釩及/或銅。
  28. 如請求項17至27中任一項之方法,其中,在將該尾油氫化之前,該尾油具有: (a)     約25至約45的API比重; (b)     約800℉至約1100℉ (約427℃至約593℃)的TBP 95%點;及/或 (c)     根據ASTM D-2270量測的在100℃ (212℉)下的運動黏度為4 cSt (4 mm 2s -1)時為約100至約150之黏度指數(VI)。
  29. 如請求項17至28中任一項之方法,其中將該尾油氫化包含使該尾油之該黏度指數(VI)增大約5至約30。
  30. 如請求項17至29中任一項之方法,其中該基礎油產品具有根據ASTM D-2270量測的在100℃ (212℉)下的運動黏度為4 cSt (4 mm 2s -1)時不小於120之黏度指數(VI)。
  31. 如請求項17至30中任一項之方法,其中該基礎油產品為III類基礎油產品。
  32. 一種用於生產基礎油產品之系統,該系統包含: 加氫裂解器,該加氫裂解器用於使碳氫化原料加氫裂解以生產包含尾油之加氫裂解流出物;及 單獨的尾油升級反應器,該尾油升級反應器用於將自該加氫裂解流出物分離出的尾油氫化以生產升級尾油。
  33. 如請求項32之系統,該系統進一步包含: 脫蠟單元,該脫蠟單元用於對由該尾油升級反應器生產之尾油脫蠟以生產該基礎油產品。
  34. 如請求項32或請求項33之系統,其中該碳氫化原料具有在約572℉至約1112℉ (約300℃至約600℃)之範圍內的沸點及/或包含氣製油,諸如真空製氣油(VGO)或重石油焦製氣油(HCGO)。
  35. 如請求項32至34中任一項之系統,其中該尾油升級反應器經組態以使該尾油之黏度指數(VI)增大。
  36. 如請求項32至35中任一項之系統,其中該尾油升級反應器具有氫化區,該氫化區包含含有氫化觸酶之一或多個床,該氫化區保持在氫化條件下。
  37. 如請求項36之系統,其中該氫化觸酶及/或該等氫化條件經選擇,使得VI增大分子變換在該氫化中佔優勢。
  38. 如請求項36或請求項37之系統,其中該氫化觸酶包含: (a)     選自第VI族及第VIII族至第X族之一或多種金屬及/或其一或多種化合物;及 (b)     觸酶載體,例如多孔耐火載體,例如氧化鋁、氧化矽、非晶質氧化矽-氧化鋁材料或其組合;及,視情況, (c)     一或多種分子篩,例如沸石。
  39. 如請求項36至38中任一項之系統,其中該等氫化條件包含: (a)     如下的反應溫度:約400℉至約950℉ (約204℃至約510℃),例如約650℉至約850℉ (約343℃至約454℃); (b)     如下的反應表壓:約500 psi至約5000 psi (約3447 kPa至約34474 kPa),例如約1500 psi至約2500 psi (約10342 kPa至約17237 kPa),或約1200 psi至約2500 psi (約8274 kPa至約17237 kPa); (c)     如下的LHSV:約0.1 hr -1至約15 hr -1,例如約0.2 hr -1至約10 hr-1,或約0.2 hr -1至約2.5 hr -1,或約0.1 hr -1至約10 hr -1;及/或 (d)     如下的氫耗量:每桶液態烴進料約100 scf至約2500 scf (約17.8至約445 m 3H 2/m 3進料),例如每桶約200 scf至約2500 scf (約35.6至約445 m 3H 2/m 3進料),或每桶約100 scf至約1500 scf (約17.8至約267 m 3H 2/m 3進料)。
  40. 如請求項36至39中任一項之系統,其中將該尾油氫化包含對該尾油進行加氫處理、加氫異構及/或加氫裂解。
  41. 如請求項40之系統,其中將該尾油氫化包含使該尾油加氫裂解,且其中該氫化區及該加氫裂解器經組態,使得在該氫化區中使該尾油加氫裂解期間的加氫裂解轉化水準低於在該加氫裂解器中使該  碳氫化原料加氫裂解期間的加氫裂解轉化水準。
  42. 如請求項41之系統,其中該氫化區及該加氫裂解器經組態,使得使該尾油加氫裂解以約5%至約30%之加氫裂解轉化率發生,且使得在該加氫裂解器中使該碳氫化原料加氫裂解以約30%至約70%之加氫裂解轉化率發生。
  43. 如請求項32至42中任一項之系統,該系統經組態以將包含以下各者的來自該加氫裂解器之尾油給料至該尾油升級反應器: (a)     不多於約100 ppm之硫; (b)     不多於約20 ppm之氮;及/或 (c)     不多於約1 ppm之鎳、釩及/或銅。
  44. 如請求項32至43中任一項之系統,該系統經組態以將具有以下各者的來自該加氫裂解器之尾油給料至該尾油升級反應器: (a)     約25至約45的API比重; (b)     約800℉至約1100℉ (約427℃至約593℃)的TBP 95%點;及/或 (c)     根據ASTM D-2270量測的在100℃ (212℉)下的運動黏度為4 cSt (4 mm 2s -1)時為約100至約150之黏度指數(VI)。
  45. 如請求項32至44中任一項之系統,其中該尾油升級反應器經組態以使該尾油之該黏度指數(VI)增大約5至約30。
  46. 如請求項32至45中任一項之系統,該系統經組態以生產基礎油產品,該基礎油產品具有根據ASTM D-2270量測的在100℃ (212℉)下的運動黏度為4 cSt (4 mm 2s -1)時不小於120之黏度指數(VI)。
  47. 如請求項32至46中任一項之系統,該系統經組態以生產III類基礎油產品。
  48. 如請求項32至47中任一項之系統,其中該系統為基礎油生產工廠。
  49. 一種修改用於生產基礎油產品的現有系統以使該基礎油產品之黏度指數(VI)增大的方法,用於生產該基礎油產品的該現有系統包含: 加氫裂解器,該加氫裂解器用於使碳氫化原料加氫裂解以生產包含尾油之加氫裂解流出物;及 脫蠟單元,該脫蠟單元用於對自該加氫裂解流出物分離出的尾油脫蠟以生產該基礎油產品; 其中修改該現有系統之該方法包含: 在該現有系統中安裝單獨的尾油升級反應器,該尾油升級反應器用於在對該尾油脫蠟以生產該基礎油產品之前將自該加氫裂解流出物分離出的該尾油氫化。
  50. 如請求項49之方法,其中該碳氫化原料具有在約572℉至約1112℉ (約300℃至約600℃)之範圍內的沸點及/或包含製氣油,諸如真空製氣油(VGO)或重石油焦製氣油(HCGO)。
  51. 如請求項49或請求項50之方法,其中該尾油升級反應器經組態以使該尾油之該黏度指數(VI)增大。
  52. 如請求項49至51中任一項之方法,其中該尾油升級反應器具有氫化區,該氫化區包含含有氫化觸酶之一或多個床,該氫化區保持在氫化條件下。
  53. 如請求項52之方法,其中選擇該氫化觸酶及/或該等氫化條件,使得VI增大分子變換在該氫化中佔優勢。
  54. 如請求項52或請求項53之方法,其中該氫化觸酶包含: (a)     選自第VI族及第VIII族至第X族之一或多種金屬及/或其一或多種化合物;及 (b)     觸酶載體,例如多孔耐火載體,例如氧化鋁、氧化矽、非晶質氧化矽-氧化鋁材料或其組合;及,視情況, (c)     一或多種分子篩,例如沸石。
  55. 如請求項52至54中任一項之方法,其中該等氫化條件包含: (a)     如下的反應溫度:約400℉至約950℉ (約204℃至約510℃),例如約650℉至約850℉ (約343℃至約454℃); (b)     如下的反應表壓:約500 psi至約5000 psi (約3447 kPa至約34474 kPa),例如約1500 psi至約2500 psi (約10342 kPa至約17237 kPa),或約1200 psi至約2500 psi (約8274 kPa至約17237 kPa); (c)     如下的LHSV:約0.1 hr -1至約15 hr -1,例如約0.2 hr -1至約10 hr-1,或約0.2 hr -1至約2.5 hr -1,或約0.1 hr -1至約10 hr -1;及/或 (d)     如下的氫耗量:每桶液態烴進料約100 scf至約2500 scf (約17.8至約445 m 3H 2/m 3進料),例如每桶約200 scf至約2500 scf (約35.6至約445 m 3H 2/m 3進料),或每桶約100 scf至約1500 scf (約17.8至約267 m 3H 2/m 3進料)。
  56. 如請求項49至55中任一項之方法,其中將該尾油氫化包含對該尾油進行加氫處理、加氫異構及/或加氫裂解。
  57. 如請求項56之方法,其中將該尾油氫化包含使該尾油加氫裂解,且其中該氫化區及該加氫裂解器經組態,使得在該氫化區中使該尾油加氫裂解期間的加氫裂解轉化水準低於在該加氫裂解器中使該  碳氫化原料加氫裂解期間的加氫裂解轉化水準。
  58. 如請求項57之方法,其中該氫化區及該加氫裂解器經組態,使得使該尾油加氫裂解以約5%至約30%之加氫裂解轉化率發生,且使得在該加氫裂解器中使該碳氫化原料加氫裂解以約30%至約70%之加氫裂解轉化率發生。
  59. 如請求項49至58中任一項之方法,其中該方法包含組態該現有系統以將包含以下各者的來自該加氫裂解器之尾油給料至該尾油升級反應器: (a)     不多於約100 ppm之硫; (b)     不多於約20 ppm之氮;及/或 (c)     不多於約1 ppm之鎳、釩及/或銅。
  60. 如請求項49至59中任一項之方法,其中該方法包含組態該現有系統以將包含以下各者的來自該加氫裂解器之尾油給料至該尾油升級反應器: (a)     約25至約45的API比重; (b)     約800℉至約1100℉ (約427℃至約593℃)的TBP 95%點;及/或 (c)     根據ASTM D-2270量測的在100℃ (212℉)下的運動黏度為4 cSt (4 mm 2s -1)時為約100至約150之黏度指數(VI)。
  61. 如請求項49至60中任一項之方法,其中該尾油升級反應器經組態以使該尾油之該黏度指數(VI)增大約5至約30。
  62. 如請求項49至61中任一項之方法,其中,在修改該現有系統之後,所生產的該基礎油產品具有根據ASTM D-2270量測的在100℃ (212℉)下的運動黏度為4 cSt (4 mm 2s -1)時不小於120之黏度指數(VI)。
  63. 如請求項49至62中任一項之方法,其中,在修改該現有系統之後,所生產的該基礎油產品為III類基礎油產品。
  64. 如請求項49至63中任一項之方法,其中該現有系統為基礎油生產工廠。
  65. 一種尾油升級反應器,該尾油升級反應器用於在對自加氫裂解器之加氫裂解流出物分離的尾油脫蠟以生產基礎油產品之前將該尾油氫化,該尾油升級反應器: (a)     具有氫化區,該氫化區包含含有氫化觸酶之一或多個床,該氫化區保持在氫化條件下;且 (b)     經組態以使該尾油之黏度指數(VI)增大。
  66. 如請求項65之尾油升級反應器,其中: (a)     該氫化觸酶包含: (i) 選自第VI族及第VIII族至第X族之一或多種金屬及/或其一或多種化合物;及 (ii)     觸酶載體,例如多孔耐火載體,例如氧化鋁、氧化矽、非晶質氧化矽-氧化鋁材料或其組合;及,視情況, (iii)    一或多種分子篩,例如沸石;及/或 (b)     該等氫化條件包含: (i) 如下的反應溫度:約400℉至約950℉ (約204℃至約510℃),例如約650℉至約850℉ (約343℃至約454℃); (ii)     如下的反應表壓:約500 psi至約5000 psi (約3447 kPa至約34474 kPa),例如約1500 psi至約2500 psi (約10342 kPa至約17237 kPa),或約1200 psi至約2500 psi (約8274 kPa至約17237 kPa); (iii)    如下的LHSV:約0.1 hr -1至約15 hr -1,例如約0.2 hr -1至約10 hr -1,或約0.2 hr -1至約2.5 hr -1,或約0.1 hr -1至約10 hr -1;及/或 (iv)    如下的氫耗量:每桶液態烴進料約100 scf至約2500 scf (約17.8至約445 m 3H 2/m 3進料),例如每桶約200 scf至約2500 scf (約35.6至約445 m 3H 2/m 3進料),或每桶約100 scf至約1500 scf (約17.8至約267 m 3H 2/m 3進料)。
  67. 一種基礎油產品,該基礎油產品係(b)使用如請求項32至48中任一項之系統或(c)使用藉由如請求項49至64中任一項之方法修改的系統(a)藉由如請求項1至16中任一項之方法生產。
  68. 一種潤滑劑,該潤滑劑包含如請求項67之基礎油產品。
  69. 一種關於升級尾油在製造基礎油產品中的用途,該用途為使製造的基礎油產品之黏度指數(VI)增大。
  70. 如請求項69之用途,其中該基礎油產品之該製造包含在脫蠟單元中對該升級尾油脫蠟。
  71. 如請求項69或請求項70之用途,其中該升級尾油係藉由將尾油氫化而獲得,該尾油係使碳氫化原料加氫裂解而獲得,該碳氫化原料具有在約572℉至約1112℉ (約300℃至約600℃)之範圍內的沸點及/或包含製氣油,諸如真空製氣油(VGO)或重石油焦製氣油(HCGO)。
  72. 一種關於脫蠟的升級尾油作為潤滑劑中之基礎油產品的用途,該用途為使該潤滑劑之黏度指數(VI)增大。
  73. 如請求項72之用途,其中該脫蠟的升級尾油係藉由以下獲得:(a)將使碳氫化原料加氫裂解獲得的尾油氫化,該碳氫化原料具有在約572℉至約1112℉ (約300℃至約600℃)之範圍內的沸點及/或包含製氣油,諸如真空製氣油(VGO)或重石油焦製氣油(HCGO);及(b)對該氫化的尾油脫蠟。
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