專利名稱：溶劑脫瀝青,氣化和加氫處理的聯(lián)合方法
本申請要求1999.1.11提交的美國臨時專利申請60/115418的優(yōu)先權(quán)。
背景技術(shù)：
許多原油中含有大量的瀝青質(zhì)。希望能將瀝青質(zhì)從油中除去，因為瀝青質(zhì)往往固化并阻塞后續(xù)的加工設(shè)備，并且因為除去瀝青質(zhì)能降低油的粘度。
用溶劑萃取瀝青質(zhì)來加工渣油，生成脫瀝青油，隨后把脫瀝青油進(jìn)行催化裂化，主要生成柴油。脫瀝青方法一般包括使重油和溶劑接觸。溶劑一般是烷烴如丙烷至戊烷。溶劑在重油中的溶解度隨溫度的上升而降低。選擇的溫度是使幾乎所有的石蠟烴都進(jìn)入溶液，而一部分樹脂和瀝青質(zhì)沉淀。因為瀝青質(zhì)在這種溶劑-油混合物中的溶解度低，所以瀝青質(zhì)沉淀，并從油中分離。
隨后一般用高壓蒸汽或火焰加熱器將脫瀝青油-溶劑混合物加熱到足夠高的溫度。然后通過蒸發(fā)溶劑將油部分和溶劑分離。溶劑的選擇取決于油質(zhì)。當(dāng)溶劑的分子量增加時，溶劑的需要量降低，但是，選擇性如對樹脂和芳族化合物的選擇性降低。使用丙烷時需要的溶劑多，但也不能萃取同樣多的芳族化合物和樹脂。用分子量更小的溶劑時，溶劑的回收成本一般就更大。
用低沸點溶劑從含瀝青質(zhì)的烴類物質(zhì)中萃取瀝青質(zhì)是公知的。例如，參見美國專利4391701和美國專利3617481，此處引入這些專利作為參考。脫瀝青步驟包括在瀝青質(zhì)萃取器中使溶劑和含瀝青質(zhì)的烴類物質(zhì)接觸。保持溫度和壓力是有利的，這樣就可以使含瀝青質(zhì)的烴類物質(zhì)和低沸點溶劑處于流體或流體狀。這種接觸可以用間歇方式，連續(xù)流體-流體逆流方式，或任何其它本領(lǐng)域公知的方式進(jìn)行。瀝青質(zhì)形成固體，然后可以用重力分離，過濾分離，離心分離，或其它任何本領(lǐng)域公知的方法將其與脫瀝青后的烴類物質(zhì)分離。
大多數(shù)脫瀝青溶劑是循環(huán)的，因此其一般含有輕質(zhì)烴類的混合物。優(yōu)選的溶劑是有3-5個碳原子的烷烴。
脫瀝青油可以很容易地在流化催化裂化裝置中裂解成高價值的柴油。脫瀝青油一般含有大量的含硫和含氮的化合物。這種脫瀝青油還可能含有長鏈烴。為了達(dá)到環(huán)境要求和產(chǎn)物規(guī)格，且為了延長催化劑的壽命，首先對流化催化裂化裝置的原料進(jìn)行加氫處理以除去硫組分。
在加氫處理和加氫裂化操作中，氫氣一般在催化劑存在的情況下與烴類接觸。催化劑加速碳-碳，碳-硫，碳-氮和碳-氧鍵的斷裂并加速與氫的鍵合。這種操作的目的是通過除去硫，降低酸性和產(chǎn)生較短的烴分子而增加烴物流的價值。
反應(yīng)過程中存在過量的氫。當(dāng)氣流離開反應(yīng)器時，其仍然主要是氫氣。氣流還含有蒸發(fā)的烴、氣態(tài)的烴如甲烷和乙烷、硫化氫和其它污染物。對這種氣流進(jìn)行處理以除去可冷凝物，然后循環(huán)至加氫處理反應(yīng)器。但是，因為加氫處理反應(yīng)的副產(chǎn)物會積聚，所以必須從循環(huán)氣流中分出清洗物流以防止雜質(zhì)積聚到抑制加氫處理反應(yīng)的濃度。
將含烴物質(zhì)氣化成合成氣的方法和優(yōu)點在工業(yè)中是公知的。被氣化的烴類物質(zhì)包括固體，液體和其混合物。氣化包括在足以造成烴類物質(zhì)部分氧化生成一氧化碳和氫氣的條件下使其與一定量的含氧氣體混合。氣化過程放出大量的熱。氣化反應(yīng)器中的氣體溫度通常高于1100℃(2000°F)。
含烴物質(zhì)即瀝青質(zhì)和選擇性地其它含烴物質(zhì)在氣化區(qū)氣化，氣化區(qū)的條件使氧氣和含烴物質(zhì)反應(yīng)生成合成氣。這樣氣化產(chǎn)生的合成氣是有價值的產(chǎn)物。合成氣的成分氫氣和一氧化碳可回收以銷售或用于煉油廠。
這些過程的聯(lián)合方法具有預(yù)想不到的優(yōu)點。
發(fā)明概述本發(fā)明提供一種來自加氫處理裝置流出物的液體烴產(chǎn)物和加氫處理裝置氣的加工方法。該方法包括將加氫處理裝置氣和液體烴物流導(dǎo)入加氫處理裝置，然后使一部分加氫處理裝置氣和烴物流在加氫處理裝置中反應(yīng)，這樣就生成反應(yīng)混合物。把該反應(yīng)混合物從加氫處理裝置中排出，送往汽提塔。然后將氣相和流體相分離，在那里導(dǎo)入蒸汽或氮氣，當(dāng)該物流與反應(yīng)混合物接觸時，揮發(fā)物從反應(yīng)混合物中汽提出去。
烴物流可以是脫瀝青油。將油脫瀝青是通過使油和輕質(zhì)烷烴溶劑接觸，然后回收溶劑而進(jìn)行的。溶劑萃取過程中回收的瀝青質(zhì)可有利地氣化，產(chǎn)生含氫氣和一氧化碳的氣體。這種氣化過程產(chǎn)生的氫氣可有利地應(yīng)用在加氫處理過程中。
在加氫處理過程中，形成硫化氫和短鏈烴如甲烷、乙烷、丙烷、丁烷和戊烷。當(dāng)氣流離開加氫處理裝置時，其仍然主要是氫氣。該氣流和烴物流還含有蒸發(fā)的烴如甲烷至戊烷、硫化氫和其它污染物。該氣流和液體烴分離，對其進(jìn)行處理以除去可冷凝物，然后有利地循環(huán)至加氫處理反應(yīng)器。
圖1示出了該方法的一個實施方案的示意圖。在該實施方案中，加氫處理裝置氣和液體烴物流在進(jìn)入加氫處理裝置前混合。然后，在加氫處理以后，混入蒸汽。其中的一些熱回收，然后將氣相和流體相分離。將氣體冷卻，得到可冷凝物。氣體仍保持高壓。大部分氣體被壓縮并重新導(dǎo)入加氫處理裝置。
發(fā)明詳述本發(fā)明提供一種來自加氫處理裝置流出物的液體烴產(chǎn)物和加氫處理裝置氣的加工方法。
進(jìn)行加氫處理的壓力是約800psi(5516kPa)至約3000psi(20684kPa)，污染物溶解在液體烴中。在傳統(tǒng)的加氫處理中，將來自加氫處理裝置的油進(jìn)行閃蒸和蒸餾可把污染物從加氫處理后的液體烴中分離。
本發(fā)明是用高壓蒸汽或氮氣汽提塔和閃蒸槽來將氣體從加氫處理后的液體烴中分離。高壓蒸汽或氮氣與加氫處理后的液體烴物質(zhì)接觸。高壓蒸汽從油中汽提出揮發(fā)物，即氫氣、揮發(fā)性烴、硫化氫等。
這種可回收的高壓蒸汽中有大量可利用的熱。這種熱的一個有利的應(yīng)用是在將加氫處理裝置氣或烴物流導(dǎo)入加氫處理裝置之前加熱富含氫氣的加氫處理裝置氣、烴物流或二者都加熱。
然后將氣流進(jìn)一步冷卻，除去可冷凝物，可冷凝物主要包括水、短鏈烴和水中的硫化氫。將該物流有利地送往氣化器，在氣化器中將烴氣化，水能調(diào)節(jié)氣化器的溫度并提高氫氣的收率，在氣化器中將硫化氫和生成的合成氣一起送往酸性氣體脫除工藝。
本申請有關(guān)沉淀瀝青質(zhì)的上下文中所用的術(shù)語“沉淀”指的是富含瀝青質(zhì)的物質(zhì)形成第二相，該第二相可以是且優(yōu)選是流體相或流體狀相。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，將沉淀的富含瀝青質(zhì)的物質(zhì)泵入氣化器。因為處理問題，所以富含瀝青質(zhì)的固相是不優(yōu)選的。
本申請中所用的術(shù)語“加氫處理裝置”指的是加氫處理裝置中發(fā)生烴和氫氣的大部分反應(yīng)的反應(yīng)器體積。
本申請中所用的術(shù)語“脫瀝青后的烴類物質(zhì)”，“脫瀝青油”，和“石蠟油”可互換使用，指的是在脫瀝青操作中選擇的條件下能溶解在選擇的脫瀝青溶劑中的油。
本申請中所用的術(shù)語“加氫處理”，加氫裂化”，和“氫化”可互換使用，指的是氫氣和烴混合物反應(yīng)，其中，烴混合物通常含有硫和其它不期望有的組分。
本申請中所用的術(shù)語“合成氣”指的是其中所含的氫氣和一氧化碳?xì)獾牧糠謩e都過量約5mol％的氣體。氫氣和一氧化碳的摩爾比可以是但不需要必須是約1∶1。合成氣中常常有一些惰性氣體，特別是氮氣和二氧化碳。其中常常有污染物，如硫化氫和COS。
本申請中用于描述各種合適的氣化器原料的術(shù)語“烴類物質(zhì)”包括氣體，液體和固體烴，含碳物質(zhì)和其混合物。瀝青質(zhì)是氣化器原料的一種組分。通常有利的是將原料混合。事實上，基本上任何可燃性含碳有機(jī)物質(zhì)或其漿液都可包括在術(shù)語“烴類物質(zhì)”的定義中。固體、氣體和液體原料可混合并可同時使用；這些原料可包括任意比例的石蠟族、烯屬、炔屬、環(huán)烷類、瀝青類和芳族化合物。
油中的瀝青質(zhì)使油的遠(yuǎn)途運(yùn)輸和加工變得困難。為了使重石油的價值最大化，把油中的瀝青組分分離已進(jìn)行多年。回收沒有瀝青質(zhì)的組分作為有價值的產(chǎn)物銷售而剩下無多大價值的瀝青質(zhì)組分。瀝青質(zhì)是適合氣化的烴類物質(zhì)。例如，參見美國專利4391701，此處引入該專利作為參考。
本發(fā)明的方法適用于含瀝青質(zhì)的烴類物質(zhì)。這種物質(zhì)通常是流體如油或重油。在煉油廠中為生產(chǎn)輕質(zhì)烴油餾分而大規(guī)模使用的原油的蒸餾過程中，常常得到渣油。該方法還適用于這種渣油。含瀝青質(zhì)的烴類物質(zhì)甚至可以看起來象是固體，特別是在室內(nèi)條件下。在萃取溫度下這種含瀝青質(zhì)的烴類物質(zhì)應(yīng)當(dāng)和溶劑至少是部分可混溶的。
本發(fā)明是用溶劑萃取瀝青質(zhì)的方法、通過部分氧化進(jìn)行氣化的方法和將液體烴加氫處理的方法的聯(lián)合方法。通過將氣化和溶劑脫瀝青結(jié)合可將平常沒有價值的副產(chǎn)物瀝青質(zhì)轉(zhuǎn)變成有價值的合成氣。
在溶劑脫瀝青方法中，用液-液萃取法從含瀝青質(zhì)的烴類物質(zhì)中分離出的脫瀝青后的烴類物質(zhì)是有價值的催化裂化的原料。另一方面，分離的富含瀝青質(zhì)的物質(zhì)的價值低得多，因此是理想的氣化原料。
用低沸點的溶劑從含瀝青質(zhì)的烴類物質(zhì)中萃取瀝青質(zhì)是已知的。例如，參見美國專利4391701和美國專利3617481，此處引入這些專利作為參考。脫瀝青的步驟包括在瀝青質(zhì)萃取器中使溶劑和含瀝青質(zhì)的烴類物質(zhì)接觸。保持溫度和壓力是有利的，這樣可以使含瀝青質(zhì)的烴類物質(zhì)和低沸點的溶劑處于流體或流體狀。它們的接觸可以通過間歇方式，連續(xù)的流體-流體逆流方式或任何本領(lǐng)域公知的其它方式進(jìn)行。瀝青質(zhì)形成晶體，可以利用重力分離，過濾，離心分離或任何本領(lǐng)域公知的其它方式使其與脫瀝青后的烴類物質(zhì)分離。
該方法包括使含瀝青質(zhì)的液體烴類物質(zhì)和烷烴溶劑接觸產(chǎn)生一種混合物。溶劑的量一般是每重量份烴類物質(zhì)用約4至約8重量份溶劑。溫度一般是約400°F(204℃)至約800°F(427℃)。然后降低液體的粘度，使夾帶的固體可通過如離心分離，過濾，或重力沉降從混合物中除去。加壓燒結(jié)的金屬過濾器是一種優(yōu)選的分離方法。然后，瀝青質(zhì)沉淀成分離的流體相?？赏ㄟ^加入另外的溶劑，和/或加熱的混合物來引發(fā)沉淀，直到瀝青質(zhì)沉淀成分離的相。將這種基本上沒有固體即，每百萬重量份中固體含量低于約150重量份的瀝青質(zhì)從混合物中除去。隨后將回收的沒有固體的瀝青質(zhì)氣化。
溶劑可以是任何合適的脫瀝青溶劑。通常用于脫瀝青的溶劑是輕質(zhì)脂族烴即有2-8個碳原子的化合物。烷烴，特別是含有丙烷，丁烷，戊烷或其混合物的溶劑在本發(fā)明中是合適的。具體優(yōu)選的溶劑取決于瀝青質(zhì)的具體性質(zhì)。重溶劑適用于高瀝青環(huán)球軟化點的瀝青質(zhì)。溶劑可含有少量的即低于約20％的高沸點烷烴如己烷或庚烷。
然后回收溶劑，可用超臨界分離或蒸餾回收溶劑。大部分脫瀝青溶劑是循環(huán)的，因此其通常含有輕質(zhì)烴混合物。優(yōu)選的溶劑是有3-5個碳原子的烷烴，即含有至少80wt％的丙烷，丁烷，戊烷或其混合物的溶劑。因為從脫瀝青后的烴類物質(zhì)中萃取(蒸發(fā))溶劑用的是相對較低的溫度，所以最優(yōu)選的溶劑含有至少80wt％的丙烷和丁烷，或至少80wt％的丁烷和戊烷。
然后使沉淀的瀝青質(zhì)在氣化區(qū)氣化成合成氣。烴類燃料和氧氣在反應(yīng)器中以一定比例進(jìn)行部分氧化制備合成氣，在反應(yīng)器中生成含有一氧化碳和氫氣的混合物。氣化過程放出大量的熱，離開氣化區(qū)的合成氣非常熱。通常用熱交換器將合成氣驟冷和冷卻，在其中產(chǎn)生蒸汽是有利的?？梢韵嗬^生成高壓(或高質(zhì)量的)蒸汽和低壓(或低質(zhì)量的)蒸汽。這種蒸汽在脫瀝青單元中可用來從脫瀝青油和瀝青中汽提溶劑。
烴類燃料和活性含氧氣體反應(yīng)，所述含氧氣體如空氣，有大于約90mol％氧氣的基本上純凈的氧氣，或有大于約21mol％氧氣的富氧空氣。優(yōu)選基本上純凈的氧氣。在控溫調(diào)節(jié)劑如蒸汽存在下完成烴類物質(zhì)的部分氧化是有利的，這樣就可以在氣化區(qū)得到熱的部分氧化合成氣。氣化方法在本領(lǐng)域是公知的，例如，參見美國專利4099382和美國專利4178758，此處引入這些專利作為參考。
反應(yīng)區(qū)的物質(zhì)常常達(dá)到的溫度是約1700°F(927℃)至3000°F(1649℃)，更一般地是約2000°F(1093℃)至2800°F(1538℃)。壓力一般是約1大氣壓(101kPa)至約250大氣壓(25331kPa)，更一般地是約15大氣壓(1520kPa)至約150大氣壓(15199kPa)，更一般地是約60大氣壓(6080kPa)至約80大氣壓(8106kPa)。
合成氣是包括一氧化碳和氫氣的混合物。氫氣是商業(yè)上重要的加氫反應(yīng)的試劑。合成氣中常見的其它物質(zhì)包括硫化氫，二氧化碳，氨氣，氰化物，和炭及痕量金屬形式的顆粒。原料中污染物的含量由原料種類和具體所用的氣化方法及操作條件所決定。無論何種情況，將這些污染物除去對于使氣化成為一種可行的方法是關(guān)鍵的，除去酸性氣體即硫化氫是非常有利的。
當(dāng)產(chǎn)物氣從氣化器排出時，常常對其進(jìn)行冷卻和涉及擦洗技術(shù)的清洗操作，在該操作中，將氣體引入擦洗裝置并與水噴霧接觸，水噴霧將氣體冷卻并從合成氣中除去其中的顆粒和離子成分。然后在利用合成氣之前處理初始冷卻的氣體以將氣體脫硫。
用于合成氣的酸性氣體脫除裝置和其胺溶劑或物理溶劑將酸性氣體特別是硫化氫從混合的合成氣/吹洗氣流中脫除。一般在較低溫度下操作該酸性氣體脫除裝置。合成氣冷卻到約130℃以下，優(yōu)選約90℃以下后，氣體中的污染物，特別是硫化合物和酸性氣體可以很容易地除去。
可以很容易地從合成氣中除去酸性氣體硫化氫。和酸性氣體反應(yīng)的流體種類并不重要?？捎脗鹘y(tǒng)的胺溶劑如MDEA來脫除硫化氫，也可使用物理溶劑如SELEXOL(TM)和RECTIXOL(TM)。流體可以是溶劑如低級一元醇如甲醇，或多元醇如乙二醇等。流體可含有胺如二乙醇胺，甲醇，N-甲基吡咯烷酮，或聚乙二醇的二甲基醚。一般使用物理溶劑，這是因為在高壓下它們能更好地操作。合成氣在酸性氣體脫除接觸器中與溶劑接觸。所說的接觸器可以是本領(lǐng)域公知的任何型式的接觸器，包括塔盤或填充柱。這種酸性氣體脫除接觸器的操作是本領(lǐng)域公知的。
酸性氣體脫除單元的設(shè)計和操作優(yōu)選能使壓降最小，這樣就可以保持合成氣的壓力。
把從酸性氣體脫除單元排出的硫化氫送往硫回收工藝。
氣化反應(yīng)得到的合成氣的組成一般是氫氣為25-45mol％，一氧化碳?xì)鉃?0-50mol％，二氧化碳?xì)鉃?0-35mol％，和痕量的污染物。在蒸汽重整的合成氣中，其組成一般是氫氣為35-65mol％，一氧化碳?xì)鉃?0-20mo1％，二氧化碳?xì)鉃?0-60mol％，和痕量的污染物。這些范圍不是絕對的，而是隨氣化燃料及氣化參數(shù)的改變而變化的。
可有利地從合成氣中抽提出富含氫氣的加氫處理裝置氣。這種富含氫氣的加氫處理裝置氣應(yīng)當(dāng)含有至少80mo1％，優(yōu)選高于90mol％，更優(yōu)選高于95mol％的氫氣。合成氣進(jìn)入氣體分離單元如膜中，這種膜設(shè)計為允許氫氣分子通過而阻擋較大的分子如一氧化碳分子。該膜可以是優(yōu)先滲透氫氣而非二氧化碳和一氧化碳的任何型式的膜。許多種類的膜材料是本領(lǐng)域公知的，與氮氣相比這些材料強(qiáng)烈優(yōu)先擴(kuò)散氫氣。這樣的膜材料包括那些由下述物質(zhì)構(gòu)成的材料硅橡膠，丁基橡膠，聚碳酸酯，聚苯醚，尼龍66，聚苯乙烯，聚砜，聚酰胺，聚酰亞胺，聚醚，聚亞芳基氧，聚氨酯，聚酯等。膜單元可以是任何傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，優(yōu)選中空纖維型結(jié)構(gòu)。
富含氫氣的滲透氣通過膜。當(dāng)滲透氣通過膜時，滲透氣要經(jīng)歷很大的壓力降，壓力降是約500psi(3447kPa)至約700psi(4826kPa)。然后將這種富含氫氣的氣體加熱，如果需要再將其壓縮，其中的至少一部分送往加氫處理裝置作為富含氫氣的加氫處理裝置氣。
脫瀝青油已經(jīng)預(yù)先通過溶劑萃取從含瀝青質(zhì)的物質(zhì)即重原油中分離。將來自萃取的殘液瀝青質(zhì)氣化生成氫氣、動力、蒸汽和用于化學(xué)生產(chǎn)的合成氣。脫瀝青油可在流化催化裂化裝置中加工成高價值柴油的一種來源。脫瀝青油一般含有大量的含硫和含氮的化合物。這種脫瀝青油還可能含有長鏈烴。為了達(dá)到環(huán)境要求和產(chǎn)物規(guī)格，且為了延長催化劑的壽命，首先對流化催化裂化裝置的原料進(jìn)行加氫處理以除去硫組分。
在加氫處理過程中，氫氣可選擇性地在催化劑存在的情況下與烴混合物接觸。催化劑能加速碳-碳，碳-硫，碳-氮和碳-氧鍵的斷裂并能加速與氫的鍵合。加氫處理的目的是通過除去硫，降低酸性和產(chǎn)生較短的烴分子而增加烴物流的價值。
完成氫化反應(yīng)所需要的壓力、溫度、流速、和催化劑是本領(lǐng)域公知的。熱加氫裂化的一般條件如下反應(yīng)溫度是約300℃至約480℃；氫氣的分壓是約30千克力/平方厘米至約200千克力/平方厘米；液體的空速是約每小時0.1至每小時2.0。加入催化劑是有利的，其加入量通常是每重量份流體加入約0.01-0.30重量份。
當(dāng)烴混合物與較純的氫氣接觸時，加氫處理是最有效的。加氫處理需要的富含氫氣的氣體中含有大于約80mol％的氫氣。加氫處理產(chǎn)生揮發(fā)性烴，揮發(fā)性含硫和含氮的烴，硫化氫和其它氣體污染物。但是，離開加氫處理裝置的流體的氣體部分主要是氫氣。這種氣體可有利地循環(huán)至加氫處理裝置。
對與液體烴分離的氣流進(jìn)行處理以除去可冷凝物，然后循環(huán)至加氫處理反應(yīng)器。進(jìn)行加氫處理的壓力是約800psi(5516kPa)至約3000psi(20684kPa)，至少一部分污染物溶解在液體烴中。在傳統(tǒng)的加氫處理中，將來自加氫處理裝置的油進(jìn)行閃蒸和蒸餾可把污染物從加氫處理的液體烴中分離。
用高壓蒸汽汽提塔和閃蒸槽可有利地將氣體從加氫處理后的液體烴中分離。高壓蒸汽與加氫處理后的液體烴類物質(zhì)接觸。利用接觸塔如本領(lǐng)域公知的接觸塔即填充塔，塔盤塔，或任何其它的接觸器可有利地進(jìn)行逆流接觸。高壓蒸汽從油中汽提出揮發(fā)物，即，氫，揮發(fā)性烴，硫化氫等。
這種高壓蒸汽可以是400psi(2758kPa)至約1500psi(10342kPa)的蒸汽。在此壓力下蒸汽是飽和的。這種蒸汽在液體烴中應(yīng)當(dāng)不易于冷凝。然后，用任何傳統(tǒng)的方法，如重力分離法將該蒸汽和夾帶的污染物從液體烴中分離。
也可用氮氣代替蒸汽。氮氣的優(yōu)點是在燃?xì)鉁u輪機(jī)中氮氣常常作為稀釋劑和燃?xì)饣旌?。因為塔頂氣的最終用途是作為渦輪機(jī)中的燃料，所以，氮氣可作為汽提介質(zhì)。另一個優(yōu)點是氮氣不會象蒸汽在冷凝時會形成酸性水那樣形成不需要的副產(chǎn)物。
然后將氣流進(jìn)一步冷卻以除去可冷凝物，可冷凝物主要包括水，短鏈烴和水中的硫化氫。這種冷卻可進(jìn)一步利用蒸汽中的余熱。冷卻還可包括接觸水，或風(fēng)扇冷卻，或二者兼有。塔頂氣在冷卻時冷凝形成兩相。除去可冷凝物要求將從加氫處理裝置排出的氣體冷卻到約0℃至約100℃，優(yōu)選約0℃至約30℃。結(jié)果得到包含水、短鏈烴和硫化氫的液體物流。氣流由氫氣、短鏈烴和硫化氫構(gòu)成。
液體物流可有利地送往氣化器，在氣化器中將烴氣化，水調(diào)節(jié)氣化器的溫度并能提高氫氣的產(chǎn)率，在氣化器中將硫化氫和生成的合成氣一起送往酸性氣體脫除工藝。將該物流加熱并與瀝青質(zhì)物流混合是有利的，由于該物流的溫度和其中存在有短鏈烴，所以其能降低瀝青質(zhì)的粘度。這就使瀝青質(zhì)物流更易于處理。使瀝青質(zhì)作為可泵送的流體或漿液保留在脫瀝青后的烴類物質(zhì)中易于解決通常和瀝青質(zhì)有關(guān)的問題。其它來源的其它烴類物質(zhì)可與瀝青質(zhì)一起氣化。例如，廢烴，重油，煤和焦油可與瀝青質(zhì)一起氣化。如果因為加入這些其它物質(zhì)不能產(chǎn)生可泵送的物質(zhì)而使得這些其它物質(zhì)不能和富含瀝青質(zhì)的物質(zhì)混合時，將這些另外的原料單獨注入氣化器是有利的。
將氣流加熱并送回加氫處理裝置是有利的。但是，加氫處理反應(yīng)的不可冷凝的副產(chǎn)物會積聚，所以必須從循環(huán)的氣流中分出清洗物流以防止雜質(zhì)積聚到抑制加氫處理反應(yīng)的濃度。這種清洗氣流可有利地與合成氣混合進(jìn)行后續(xù)加工或應(yīng)用。
來自冷凝器噴霧和汽提用蒸汽的水也會污染短鏈烴。這些污染物必須在流化催化裂化裝置中進(jìn)行裂化之前從加氫處理后的脫瀝青油中除去。


附圖是本發(fā)明的一個實施方案的示意圖。管線10提供來自氣化器的富含氫氣的氣體。這種氣體在壓縮器12中壓縮，然后用管線14輸送到和來自管線16的循環(huán)氣混合的地方。用管線18將混合氣輸送到熱交換器20，然后輸送到和來自管線24的脫瀝青油混合的地方。然后使該混合物通過熱交換器25，在那里混合物被加氫處理裝置的出口管加熱。然后通過管線28將該加熱的混合物輸送到加氫處理裝置30，并通過管線32從加氫處理裝置排出。然后該混合物進(jìn)入加氫處理裝置34。全部的這種混合物通過管線36輸送經(jīng)過熱交換器25，在那里損失部分熱。該混合物然后通過管線38繼續(xù)輸送到高溫分離器40。底部柴油狀的油通過管線62排出，并在分離器64中用來自管線70的蒸汽或氮氣汽提。分離器64的底部產(chǎn)物通過管線66排出，是可進(jìn)行進(jìn)一步加工的產(chǎn)物油，用熱交換器將分離器68頂部氣體中的水冷卻以使水冷凝。從排水管道80中分離的水可在氣化器中用作調(diào)節(jié)劑。管線85中的氣體可進(jìn)一步處理或用作燃料。從分離器40排出的氣體進(jìn)入熱交換器20，在熱交換器20中進(jìn)行冷卻。然后利用管線44將水輸送到冷卻器46，在冷卻器46中水將會腐蝕冷凝器的酸性物質(zhì)稀釋，然后通過管線48輸送到冷卻器50。這時產(chǎn)生兩相，將這兩相通過管線52輸送到分離器54。來自該分離器的底部物質(zhì)通過管線62輸送到汽提塔64，隨后將瀝青質(zhì)物質(zhì)送往氣化器(未示出)。把通過管線56從分離器54排出的氣體分開，描述為清洗氣體的部分通過管線66輸送到合成氣處理裝置。另一部分通過管線60輸送到壓縮器72，氣體在那里被壓縮，然后通過管線16輸送到和管線14中來自氣化器的富含氫氣的氣體混合的地方。
根據(jù)上面的說明，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明包括在加氫處理裝置中對烴物流進(jìn)行加氫處理，然后回收產(chǎn)物的方法。在這樣一個說明性實施方案中，該方法包括a)把加氫處理裝置氣和烴物流導(dǎo)入加氫處理裝置；b)一部分加氫處理裝置氣和烴物流在加氫處理裝置中反應(yīng)，生成反應(yīng)混合物；c)將反應(yīng)混合物從加氫處理裝置中排出；d)用蒸汽或氮氣汽提反應(yīng)混合物；和e)把反應(yīng)混合物分成氣相和流體相。
該說明性方法優(yōu)選是用包含脫瀝青油、脫瀝青重油、脫瀝青渣油或其混合物的烴物流進(jìn)行的。進(jìn)一步優(yōu)選的是加氫處理裝置氣包含至少約80mol％的氫氣。優(yōu)選地是，反應(yīng)混合物的壓力是約800psi(5516kPa)至約3000psi(20684kPa)，溫度是約300℃至約480℃。該說明性方法的實施優(yōu)選使得提供的蒸汽的飽和蒸汽壓為約400psi(2758kPa)至約1500psi(12342kPa)。
該說明性方法還可包括在將反應(yīng)混合物分成氣相和流體相之前把混合的蒸汽和反應(yīng)混合物冷卻，其中至少一部分回收的熱是在將加氫處理裝置氣和烴物流導(dǎo)入加氫處理裝置之前用來加熱烴物流、加氫處理裝置氣或二者都加熱?？紤]的是，該方法可包括將氣流冷卻以除去可冷凝物，其中所說的冷卻是在氣相已經(jīng)和流體相分離以后進(jìn)行的。優(yōu)選把氣相冷卻到約0℃至約100℃，更優(yōu)選約0℃至約30℃?？衫淠锟梢园ㄋ⒍替湡N和硫化氫。該說明性方法還可包括在氣化器中將可冷凝物氣化。
在本發(fā)明的說明性實施方案中，可以提供包括瀝青質(zhì)的烴類物質(zhì)，加熱可冷凝物，將可冷凝物和瀝青質(zhì)混合，然后在氣化器中將混合物氣化。
雖然本發(fā)明的構(gòu)成及方法已經(jīng)通過優(yōu)選實施方案進(jìn)行了描述，但是，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，在不背離本發(fā)明的思想和范圍的情況下可以對本發(fā)明描述的方法進(jìn)行改變是顯而易見的，所有這些對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說是顯而易見的類似替代和改進(jìn)應(yīng)當(dāng)處于由下述權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的保護(hù)范圍和概念之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種在加氫處理裝置中對烴物流進(jìn)行加氫處理，然后回收產(chǎn)物的方法，所說的方法包括a)把加氫處理裝置氣和烴物流導(dǎo)入加氫處理裝置；b)一部分加氫處理裝置氣和烴物流在加氫處理裝置中反應(yīng)，生成反應(yīng)混合物；c)將反應(yīng)混合物從加氫處理裝置中排出；d)用蒸汽或氮氣汽提反應(yīng)混合物；和e)把反應(yīng)混合物分成氣相和流體相。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中的烴物流包含脫瀝青油、脫瀝青重油、脫瀝青渣油或其混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中的加氫處理裝置氣包含至少約80mol％的氫氣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中的反應(yīng)混合物的壓力是約800psi(5516kPa)至約3000psi(20684kPa)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中的反應(yīng)混合物的溫度是約300℃至約480℃。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中提供的蒸汽或氮氣的飽和蒸汽壓為約400psi(2758kPa)至約1500psi(12342kPa)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括在將反應(yīng)混合物分成氣相和流體相之后把混合的蒸汽和反應(yīng)混合物冷卻。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括將氣流冷卻以除去可冷凝物，其中所說的冷卻是在氣相已經(jīng)和流體相分離以后進(jìn)行的。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中把氣相冷卻到約0℃至約100℃。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中把氣流冷卻到約0℃至約30℃。
11.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中的可冷凝物由水、短鏈烴和硫化氫組成。
12.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，還包括在氣化器中使可冷凝物氣化。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，還包括提供包含瀝青質(zhì)的烴類物質(zhì)，加熱可冷凝物，將可冷凝物和瀝青質(zhì)混合，然后在氣化器中使混合物氣化。
14.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，還包括混合至少部分氣相作為加氫處理裝置氣。
全文摘要
在加氫處理過程中,形成硫化氫和短鏈烴如甲烷,乙烷,丙烷,丁烷和戊烷。用汽提塔和閃蒸槽將氣體與加氫處理后的液體烴分離。高壓蒸汽或氮氣與加氫處理后的液體烴物質(zhì)接觸。高壓蒸汽從油中汽提出揮發(fā)物,即氫氣、揮發(fā)性烴、硫化氫等。然后將氣流分離、冷卻除去可冷凝物,可冷凝物主要包括水、短鏈烴和水中的硫化氫。將可冷凝物有利地送往氣化器,在氣化器中烴氣化,水能調(diào)節(jié)氣化器的溫度并能提高氫氣的產(chǎn)率,在氣化器中將硫化氫和生成的合成氣一起送往酸性氣體脫除工藝。
文檔編號C10G45/02GK1335882SQ00802533
公開日2002年2月13日 申請日期2000年1月11日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月11日
發(fā)明者P·S·沃雷斯, K·A·約翰森 申請人:德士古發(fā)展公司