集成的異構(gòu)化和加氫處理方法
【專利摘要】通過在目標(biāo)餾出溫度下閃蒸進(jìn)料以獲得兩種餾分，從而達(dá)到使包含不希望的有機(jī)硫化合物的烴進(jìn)料深度脫硫以生產(chǎn)具有低水平的硫，即，15ppmw或更少的硫的烴產(chǎn)物。低沸點(diǎn)餾分包含難降解、位阻含硫化合物，其具有在目標(biāo)餾出溫度或以上的沸點(diǎn)。具有目標(biāo)餾出溫度以下的沸點(diǎn)的高沸點(diǎn)餾分基本上不含難降解含硫化合物。使高沸點(diǎn)餾分與異構(gòu)化催化劑接觸，并且組合異構(gòu)化的流出物和低沸點(diǎn)餾分，并且在于溫和的條件下操作的加氫脫硫反應(yīng)區(qū)域中使其與加氫處理催化劑接觸以將有機(jī)硫化合物的量降低至超低水平。
【專利說明】集成的異構(gòu)化和加氫處理方法
[0001]相關(guān)申請
[0002]該申請要求2011年7月29日提交的臨時(shí)專利申請USSN61/513，127的優(yōu)先權(quán)，其內(nèi)容以引用方式并入本文.[0003]本發(fā)明【背景技術(shù)】
[0004]本發(fā)明領(lǐng)域
[0005]本發(fā)明涉及用于有效降低烴的硫含量的加氫處理方法。
[0006]相關(guān)技術(shù)描述
[0007]在處理和最終使用源自含硫原油的石油產(chǎn)品的過程中將硫化合物排放至大氣中帶來了健康和環(huán)境問題。適用于運(yùn)輸和和其它燃料產(chǎn)品的嚴(yán)格的減低硫的規(guī)范已經(jīng)影響了精煉工業(yè)，并且精練者需要作出資本投資以將粗柴油中的硫含量大大降低至以重量計(jì)的10份/百萬(ppmw)或更低。在工業(yè)化國家，例如美國、日本和歐盟國家中，已經(jīng)要求精煉廠生產(chǎn)環(huán)境清潔的運(yùn)輸燃料。例如，在2007年，美國環(huán)保署要求高速公路柴油燃料的硫含量降低97%，從500ppmw (低硫柴油)降低至15ppmw (超低硫柴油)。歐盟已經(jīng)制定了甚至更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，要求2009年出售的柴油和汽油燃料包含小于IOppmw的硫。其它國家正跟隨美國和歐盟的腳步，并且向前推進(jìn)將要要求精煉廠生產(chǎn)具有超低硫水平的運(yùn)輸燃料的法規(guī)。
[0008]為了跟上最近的朝向生產(chǎn)超低硫燃料的趨勢，精煉者需要選擇方法或原油，其提供靈活性，在許多實(shí)例中確保通過利用現(xiàn)有的設(shè)備，使用最小的額外的資本投資滿足未來規(guī)范。常規(guī)技術(shù)，例如加氫裂化和兩級加氫處理，將溶液提供至精煉器，用于生產(chǎn)清潔運(yùn)輸燃料。隨著新的基層生產(chǎn)設(shè)施的建設(shè)，這些技術(shù)是可得并且可以應(yīng)用的。然而，在這些更嚴(yán)格的硫降低要求制定之前建設(shè)了許多現(xiàn)有的加氫處理設(shè)施(例如使用相對低壓加氫處理器的那些)，并且表現(xiàn)為大量的在先投資。因?yàn)橛糜讷@得清潔燃料生產(chǎn)的相比之下更嚴(yán)格的操作要求(即，更高的溫度和壓力)，升級這些設(shè)施中現(xiàn)有的加氫處理反應(yīng)器是非常困難的。對精煉器來說可得的翻新選項(xiàng)包括通過如下提高氫分壓:增加循環(huán)氣體的質(zhì)量、利用更有活性的催化劑組合物、安裝改進(jìn)的反應(yīng)器構(gòu)件以提高液體-固體接觸、增加反應(yīng)器體積和增加原料質(zhì)量。[0009]全世界存在許多安裝的加氫處理單元，生產(chǎn)包含500-3000ppmw的硫的運(yùn)輸燃料。設(shè)計(jì)這些單元用于相對溫和的條件(即，就在180°C _370°C的范圍中沸騰的直餾粗柴油而言的30千克/平方厘米的低氫分壓)并且在所述相對溫和的條件下操作。
[0010]隨著上述運(yùn)輸燃料中更嚴(yán)格的環(huán)境硫規(guī)范的日益盛行，最大的可允許的硫水平降低至不大于15ppmw，并且在一些情況中不大于lOppmw。最終產(chǎn)物中的該超低硫水平通常要求建設(shè)新的高壓加氫處理單元，或在本質(zhì)上翻新現(xiàn)有設(shè)施，例如，通過并入氣體純化系統(tǒng)、重新工程化反應(yīng)器內(nèi)部構(gòu)造和構(gòu)件和/或開發(fā)更有活性的催化劑組合物。
[0011]通常存在于烴燃料中的含硫化合物包括脂肪族分子(例如硫化物、二硫化物和硫醇)，以及芳族分子(例如噻吩、苯并噻吩和其長鏈烷基化衍生物和二苯并噻吩和其烷基衍生物，例如4，6- 二甲基-二苯并噻吩)。芳族含硫分子具有比脂肪族含硫分子更高的沸點(diǎn)，并且因此在高級餾分中更豐富。[0012]此外，粗柴油的某些餾分擁有不同的特性。表1展示了源自阿拉伯輕質(zhì)原油的輕
質(zhì)和重質(zhì)粗柴油的特性:
[0013]
【權(quán)利要求】
1.處理烴進(jìn)料以降低不希望的有機(jī)硫化合物濃度的方法，其包括: 在約320°C -約360°C的餾出溫度下分餾烴進(jìn)料以提供 包含不穩(wěn)定有機(jī)硫化合物的低沸點(diǎn)餾分和 包含位阻難降解有機(jī)硫化合物的高沸點(diǎn)餾分； 在氫的存在下使高沸點(diǎn)餾分與異構(gòu)化催化劑接觸以除去特定化合物的位阻并且產(chǎn)生包含異構(gòu)化產(chǎn)物和任何剩余的未反應(yīng)的氫的異構(gòu)化的流出物； 使低沸點(diǎn)餾分和異構(gòu)化的流出物經(jīng)受溫和的加氫處理過程以由此降低硫含量；和 回收加氫處理的烴產(chǎn)物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其進(jìn)一步包括:在使高沸點(diǎn)餾分與異構(gòu)化催化劑接觸之前，使高沸點(diǎn)餾分與吸附劑材料接觸以降低含氮化合物濃度，從而產(chǎn)生吸附流出物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中餾出溫度為約340°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中低沸點(diǎn)餾分包括脂肪族有機(jī)硫化合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中脂肪族有機(jī)硫化合物包括硫化物、二硫化物和硫醇。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中低沸點(diǎn)餾分進(jìn)一步包括噻吩和噻吩的烷基衍生物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 的方法，其中高沸點(diǎn)餾分包括具有高沸點(diǎn)餾分范圍中的沸點(diǎn)的二苯并噻吩、二苯并噻吩的烷基衍生物和苯并噻吩的長鏈烷基化衍生物。
8.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中使高沸點(diǎn)餾分與吸附劑材料接觸的步驟包括: a.使高沸點(diǎn)餾分通過兩個(gè)填料塔的第一個(gè)； b.在中斷通過第一塔的通道的同時(shí)將高沸點(diǎn)餾分從第一塔轉(zhuǎn)移至第二塔； c.從第一塔中的吸附劑材料解吸并且除去含氮化合物和/或多核芳族化合物以由此再生吸附劑材料； d.在中斷通過第二塔的流的同時(shí)將高沸點(diǎn)餾分從第二塔轉(zhuǎn)移至第一塔； e.從第二塔中的吸附劑材料解吸并且除去含氮化合物和/或多核芳族化合物以由此再生吸附劑材料；和 f.重復(fù)步驟(a)-(e)，由此持續(xù)處理高沸點(diǎn)餾分。
9.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中 烴進(jìn)料為在約180°C -約450°C的范圍中沸騰、包含約0.05重量％-約2重量％的硫和約IOppmw-約3，OOOppmw的氮的直餾粗柴油； 溫和的加氫處理過程中的操作條件包括約20bar-約40bar的氫分壓、約320°C -約380°C的溫度和約200升氫(標(biāo)準(zhǔn)化)/升油-約300升氫(標(biāo)準(zhǔn)化)/升油的溫和的加氫處理過程中的氫進(jìn)料速率， 加氫處理的烴產(chǎn)物的硫含量小于約15ppmw ;和 加氫處理的烴產(chǎn)物的氮含量小于約lOppmw。
10.用于處理包含不希望的有機(jī)硫化合物的烴進(jìn)料的裝置，其包含: 對在約320°C -約360°C的餾出溫度下閃蒸烴進(jìn)料來說可操作的分餾塔，所述分餾塔包含 用于接收烴進(jìn)料的入口， 用于排出包含不穩(wěn)定有機(jī)硫化合物的低沸點(diǎn)餾分的低沸點(diǎn)出口，和 用于排出包含難降解有機(jī)硫化合物的高沸點(diǎn)餾分的高沸點(diǎn)出口；異構(gòu)化反應(yīng)區(qū)域，具有與高沸點(diǎn)出口流體連通的入口、氫入口和用于排出具有除去位阻異構(gòu)化化合物的高沸點(diǎn)餾分的異構(gòu)化反應(yīng)區(qū)域出口 ；和 具有氫入口和與異構(gòu)化反應(yīng)區(qū)域出口及低沸點(diǎn)出口流體連通的入口的加氫處理區(qū)域，所述加氫處理區(qū)域包含用于排出加氫處理的烴產(chǎn)物的加氫處理區(qū)域出口。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的裝置，其進(jìn)一步包含具有與高沸點(diǎn)出口流體連通的入口的吸附區(qū)域和用于排出具有降低濃度的含氮化合物的提取物的吸附區(qū)域出口，其中異構(gòu)化反應(yīng)區(qū)域入口與吸附區(qū)域出口 流體連通。
【文檔編號】C10G45/58GK103814115SQ201280045985
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月29日
【發(fā)明者】O·R·考瑟格盧 申請人:沙特阿拉伯石油公司