(57)【要約】従来技術のプロセスと比較してコークス化誘導期を短くし、コークス化プロセスを向上させるための重質残油炭化水素供給原料の改善されたディレードコークス化プロセスは、実質的に全ての固形アスファルテン粒子を凝縮させて、これにより価値のある液体生成物の収率および質を高め、高分子量ポリマーおよびコークスの形成を生じる望ましくない分解反応を最小にするために、式ＣｎＨ２ｎ＋２（ｎ＝３〜８）を有するパラフィン溶剤の十分な体積を重質原料と混合して、マルテン溶液中のアスファルテンの平衡を妨げることによって達成される。
2014523954.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのドラムを含むディレードコークス化ユニットで使用するためのディレードコークス化プロセスであって、前記コークス化ユニットが、ディレードコークス化生成ストリームおよびドラム中に保持されるコークス生成物を生じ、前記コークス化生成ストリームが、コークス化生成ストリーム分留装置に導入されて、少なくとも底部留分、中間留分および軽質ナフサ留分を生じるものであり、
ａ．アスファルテンを含有する新たな重質炭化水素供給原料を、予め加熱するためにコークス化生成分留装置の下部に導入し；
ｂ．予め加熱された新たな炭化水素供給原料を含む底部留分を、コークス化ユニット複合ストリームとして分留装置から送り出し；
ｃ．式ＣｎＨ２ｎ＋２（ｎは、３〜８でありうる）を有するパラフィン溶剤またはパラフィンおよびオレフィン溶剤の組み合わせ（ここで、後者は、式ＣｎＨ２ｎ（ｎは、３〜８でありうる）を有する）を、溶剤の供給ストリームに対する十分な比率でコークス化ユニット複合供給ストリームと混合するための混合ゾーンに導入し、コークス化ユニット複合供給ストリーム中の実質的に全てのアスファルテンを溶剤凝縮し；
ｄ．凝縮されたアスファルテンを含有するコークス化ユニット複合供給ストリームを、所定のコークス化温度に加熱するためにコークス化ユニット炉に導入し；次いで
ｅ．溶剤凝縮されたアスファルテンおよびパラフィン溶剤を含有する加熱された複合供給ストリームをディレードコークス化ドラムに送り込んで、増加した分の液体を含有し、且つ同一の重質炭化水素供給原料にパラフィン溶剤を加えることなく堆積されたコークスの量と比較してドラム内部に減少したコークスが堆積するディレードコークス化生成ストリームを生成すること
を特徴とするプロセス。
【請求項２】
溶剤の供給ストリームに対する比率が、体積比０．１：１〜１０：１である、請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
混合ゾーンに加えられるパラフィン溶剤の体積が、重質炭化水素供給原料中の実質的に全てのアスファルテンを凝縮するのに十分であるように予め定められているものである、請求項１に記載のプロセス。
【請求項４】
ディレードコークス化プロセスにかけられる重質炭化水素供給原料の試料を分析して、実質的に全てのアスファルテンを凝縮させるために必要なパラフィン溶剤のアスファルテンに対する比率を決定することを含むものである、請求項３に記載のプロセス。
【請求項５】
パラフィン溶剤が、８０℃以下の初留点を有するものである、請求項１に記載のディレードコークス化プロセス。
【請求項６】
８０℃以下の沸点を有し、コークス化生成分留装置から回収された芳香族化合物を実質的に含まない軽質ナフサ留分の少なくとも一部が、溶剤混合ゾーンに導入されるものである、請求項１に記載のディレードコークス化プロセス。
【請求項７】
分留装置から取り出され、混合ゾーンに導入される軽質ナフサストリームが、アルカン化合物およびアルケン化合物の混合物を含むものである、請求項６に記載のディレードコークス化プロセス。
【請求項８】
軽質ガス油が、軽質ナフサストリームと共に別のストリームとして分留装置から回収されるものである、請求項６に記載のディレードコークス化プロセス。
【請求項９】
溶剤混合ゾーンが、コークス化生成分留装置およびコークス化ユニット炉の間にあるものである、請求項１に記載のディレードコークス化プロセス。
【請求項１０】
溶剤混合ゾーンが、コークス化ユニット炉およびコークス化ドラムの間にあるものである、請求項１に記載のディレードコークス化プロセス。
【請求項１１】
溶剤が、コークス化ドラムの前に重質炭化水素供給原料に直接注入されるものである、請求項１に記載のディレードコークス化プロセス。
【請求項１２】
工程（ｅ）が、送り出された底部留分、ならびに溶剤および溶剤凝縮されたアスファルテンのコークス化複合ユニット供給ストリームを、１〜２０バールの範囲の圧力において４８０℃〜５３０℃の範囲の温度に加熱することを含むものである、請求項１に記載のディレードコークス化プロセス。
【請求項１３】
圧力が、１〜１０バールの範囲である、請求項１２に記載のディレードコークス化プロセス。
【請求項１４】
圧力が、１〜７バールの範囲である、請求項１２に記載のディレードコークス化プロセス。
【請求項１５】
重質炭化水素供給原料が、原油、ビチューメン、タールサンド、シェール油、石炭液化液体およびこれらの組み合わせからなる群から選択される未精製の炭化水素供給源である、請求項１に記載のディレードコークス化プロセス。
【請求項１６】
重質炭化水素供給原料が、常圧残油、減圧残油、ビスブレーカー生成物、流動接触分解生成物または副生成物およびこれらの組み合わせからなる群から選択される精製された炭化水素供給源に由来するものである、請求項１に記載のディレードコークス化プロセス。
【請求項１７】
重質炭化水素供給原料が、３６℃〜２０００℃の沸点を有する混合物である、請求項１に記載のディレードコークス化プロセス。
【請求項１８】
コークス化ユニットが、２つのドラムを含み、前記プロセスが、スイングモードで操作されるものである、請求項１に記載のディレードコークス化プロセス。
【請求項１９】
コークス化サイクルが、少なくとも３０％まで減少されるものである、請求項１に記載のディレードコークス化プロセス。
【請求項２０】
少なくとも１つのドラムを含むディレードコークス化ユニットに使用するためのディレードコークス化プロセスであって、前記コークス化ユニットが、ディレードコークス化生成ストリームおよびドラム中に保持されるコークス生成物を生じ、コークス化生成ストリームが、コークス化生成ストリーム分留装置に導入されて、少なくとも底部留分、中間留分および軽質ナフサ留分を生成するものであり：
ａ．アスファルテンを含有する新たな重質炭化水素供給原料を、予め加熱するためにコークス化生成分留装置の下部に導入し；
ｂ．予め加熱された新たな炭化水素供給原料を含む底部留分を、コークス化ユニット複合供給ストリームとして分留装置から送り出し；
ｃ．コークス化ユニット複合供給ストリームを、所定のコークス化温度に加熱するためにコークス化ユニット炉に導入し；
ｄ．式ＣｎＨ２ｎ＋２（ｎ＝３〜８）を有するパラフィン溶剤を、炉で加熱されたコークス化ユニット複合供給ストリームと、溶剤の供給ストリームに対する比率で体積比０．１：１〜１０：１にて混合して、炉で加熱されたコークス化ユニット複合供給ストリーム中で、溶剤凝縮されたアスファルテンを形成させ；
ｅ．溶剤凝縮されたアスファルテンおよびパラフィン溶剤を含有する炉で加熱されたコークス化ユニット複合供給ストリームを、ディレードコークス化ドラムに送り出して、増加した分の液体を有し、且つ同一の重質炭化水素供給原料にパラフィン溶剤を加えることなく堆積されたコークス量と比較して減少したコークスが堆積するディレードコークス化生成ストリームを生成すること
を特徴とするプロセス。
【請求項２１】
パラフィン溶剤および炉で加熱されたコークス化ユニット複合供給ストリームの混合が、混合ゾーンで生じるものである、請求項２０に記載のディレードコークス化プロセス。
【請求項２２】
パラフィン溶剤が、炉で加熱されたコークス化ユニット複合供給ストリームに直接注入されるものである、請求項２０に記載のディレードコークス化プロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、出典明示により本明細書に取り込まれる２０１１年７月２９日提出の米国特許仮出願番号第６１／５１３，３６９号の利益を請求する。
【０００２】
技術分野
本発明は、コークス化誘導期を短縮し、それによりコークス化プロセスを亢進する重質炭化水素残油の改善されたディレードコークス化プロセスに関する。
【背景技術】
【０００３】
コークス化ユニットは、減圧蒸留塔または常圧蒸留塔から生じる低価値の残油を、低分子量の炭化水素ガス、ナフサ、軽質および重質ガス油、ならびに石油コークスに変換する油精製処理ユニットである。前記プロセスは、残油供給物中の長鎖炭化水素分子を短鎖分子に熱分解する。コークス化は、金属が最終的にコークス副産物となり、この固体形態でより容易に、かつ経済的に廃棄されるため、高レベルの金属を含有する減圧残油を処理するための好ましい選択肢である。液体コーカー生成物は、金属をほとんど含んでいない。高い金属および硫黄含有量を有する重質原油の処理が多くの製油所で増加しており、その結果として、コークス化操作は製油業界において重要性が増してきている。空気汚染を最小限とすることへの高まる関心は、コーカーが生成ストリームから比較的容易に除去できる硫黄を含有するガスおよび液体を生じることから、コーカー内で減圧残油を処理することについてのもう１つの動機となっている。
【０００４】
最も一般的に用いられるコークス化ユニットは、ディレードユニットまたは「ディレードコーカー」である。基本的なディレードコークス化プロセスにおいて、新たな供給原料は、分留装置の下部に導入される。重質再循環物質および新たな供給原料を含む分留装置の残油（bottom）は、炉に送り込まれ、コークス化温度に加熱される。続いて、この高温の供給物は、コークス化条件で維持されるコークスドラムに送られ、分解されて、軽質生成物を形成し、一方で、重質遊離ラジカル分子が「コークス」とも呼ばれるより重質な多核芳香族化合物を形成する。炉中の滞留時間が短いことから、供給物のコークス化は、コークス化ドラムに送り出されるまで「ディレード」する。揮発性成分は、コーカー蒸気として回収され、分留装置に戻され、コークスはドラム内部に堆積される。コークスドラムがコークスで満たされた場合、この供給物は別のドラムに切り替えられ、満たされたドラムは冷却され、従来の方法（例えば、油圧または機械的な方法）によって空にされる。
【０００５】
典型的なコークス化ユニット供給原料は、化石燃料から生じる減圧残油である。表示される様々な地理的地域からの原油に由来する減圧原油試料の選択された特性および性質が表１に示される。表１からわかるように、減圧残油は、１〜２０度の範囲の低いアメリカ石油協会（ＡＰＩ）度および０．２〜７．７重量％の範囲の硫黄含有量を有する。さらに、減圧残油は、窒素が豊富であり、ニッケルおよびバナジウムなどの金属を相対的に高濃度で含有しており、これらは他の精製ユニット操作で処理することを困難なものとしうる。
【表１】
2014523954.tif 000003
表１
【０００６】
減圧原油はまた、原油の供給源に応じて、アスファルテンを０．３〜３５重量％の範囲で含有する。アスファルテンは、ノルマルペンタンなどの低沸点パラフィン溶剤の添加によって沈殿される粒子として定義される。アスファルテンは、石油の溶液中に存在するものとして一般に受け入れられている。アスファルテンは、アスファルテンを分散相としておよびマルテンを連続相として、コロイドとして一般にモデル化される。石油残油は、低い極性溶剤相中に分散される極性アスファルテンの配列系としてモデル化され、中間極性のレジンによって結合されうる。
【０００７】
図１に図示されるように、アスファルテンは、レジン分子またはマルテンによって分散され、芳香族化合物などの小分子がアスファルテン−レジン分散のための溶剤として作用し、飽和炭化水素化合物が非溶剤として作用することが従来技術として公知である。原油が留分に分離され、続いて少量のレジン含有物と共に混合されると、アスファルテンは、溶液中に凝縮物としてのみ存在する。マルテンまたはレジンの添加は、飽和炭化水素化合物の添加によって平衡が妨げられるまでアスファルテンを溶液に戻すものであって、平衡が妨げられると、アスファルテンは再び凝縮し始める。
【０００８】
コークス形成は、アスファルテンが石油の溶液中に存在する場合に遅延することが周知であり、受け入れられている。コークス形成におけるこの遅延はまた、コークスの形成直前に生じる「誘導期」とも呼ばれる。この期間中、供給原料のコークス化によって形成された価値の高い軽質成分および／または第２の生成物は、連続的な熱分解にかけられ、再結合して、望ましくない高分子量のポリマー性化合物を形成する。
【０００９】
ガス状生成物の収率がコークス化ユニットにおける滞留時間とともに増加し、それに対応して液体の収率が減少することは、ビチューメンの熱分解についての独自の研究からも知られている。
【００１０】
また、約１５重量％以下、好ましくは、６〜１２重量％の範囲の揮発性物質含有量を有するコークスを生成することが望ましい。
【００１１】
よって、本発明の目的は、いかにしてコークスドラム中の供給物の滞留時間が短縮されるようにコークス化誘導期を短くするかという課題を解決することである。これは、液体の所望される収率を最大にし、コークスの収率を最小にすることにある。
【００１２】
本明細書で用いられるように、用語「コークス化ユニット」および「コーカー」は、同一の装置を意味し、交換可能に用いられる。
【発明の概要】
【００１３】
本発明は、式ＣｎＨ２ｎ＋２（ｎ＝３〜８）を有するパラフィン溶剤を供給原料に注入することによって、コークス化誘導期を短くし、コークス化プロセスを向上させる、重質炭化水素残油の改善されたディレードコークス化プロセスを包含する。改善されたディレードコークス化プロセスには：
ａ．アスファルテンを含有する新たな重質炭化水素供給原料を、予め加熱するためにコークス化生成分留装置の下部に導入し；
ｂ．予め加熱された新たな炭化水素供給原料を含む底部留分を、コークス化ユニット複合供給ストリームとして分留装置から送り出し；
ｃ．式ＣｎＨ２ｎ＋２（ｎ＝３〜８）を含有するパラフィン溶剤を、コークス化ユニット複合供給ストリームと、溶剤の供給ストリームに対する比率で体積比０．１：１〜１０：１にて混合ゾーンに導入し、コークス化ユニット複合供給ストリームに存在する全てまたは実質的に全てのアスファルテンを溶剤凝縮し；
ｄ．凝縮したアスファルテンを含有するコークス化ユニット複合供給ストリームを、所定のコークス化温度に加熱するためにコークス化ユニット炉に導入し；次いで
ｅ．溶剤凝縮したアスファルテンおよびパラフィン溶剤を含有する加熱された複合供給ストリームを、ディレードコークス化ドラムに送り出して、液体部分が増加し、且つ同一の重質炭化水素供給原料にパラフィン溶剤を加えることなく堆積されたコークスの量と比較して少ないコークスがドラム内部に堆積するディレードコークス化生成ストリームを生成する
工程が含まれる。
【００１４】
本発明の別の実施態様によれば、改善されたディレードコークス化プロセスは：
ａ．アスファルテンを含有する新たな重質炭化水素供給原料を、予め加熱するためにコークス化生成分留装置の下部に導入し；
ｂ．予め加熱された新たな炭化水素供給原料を含む底部留分を、コークス化ユニット複合供給ストリームとして分留装置から送り出し；
ｃ．コークス化ユニット複合供給ストリームを、所定のコークス化温度に加熱するためにコークス化ユニット炉に導入し；
ｄ．式ＣｎＨ２ｎ＋２（ｎ＝３〜８）を有するパラフィン溶剤を、炉で加熱されたコークス化ユニット複合供給ストリームと、溶剤の供給ストリームに対する比率で体積比０．１：１〜１０：１にてコークス化炉の下流で混合して、加熱されたコークス化ユニット複合供給ストリーム中において溶剤凝縮されたアスファルテンを形成し；
ｅ．溶剤凝縮したアスファルテンおよびパラフィン溶剤を含有する加熱されたコークス化ユニット複合供給ストリームを、ディレードコークス化ドラムに送り出して、液体部分が増加し、且つ同一の重質炭化水素供給原料にパラフィン溶剤を加えることなく堆積されたコークスの量と比較して少ないコークスがドラム内部に堆積するディレードコークス化生成ストリームを生成する
工程を包含する。
【００１５】
直前に記載の実施態様に関する工程（ｄ）における混合は、コークス化ユニットの上流である混合ゾーンまたはコークス化ドラム内部で生じる。後者の場合、パラフィン溶剤は、コークス化ドラムに直接送り込まれて、入ってくる供給原料と混合される。別の混合ゾーンが炉の上流に設置される場合、回転円板装置を用いることが有利でありうる。供給原料および溶剤は、前記ユニットの上部から導入され、凝縮した一部は、底部からコークス化ユニットに送られうる。この構成は、混合装置の汚染を防ぎ、または最小にする。
【００１６】
記載される本発明のプロセスおよび系は、下記の利点を提供する：
１．供給原料に加えられるパラフィン溶剤は、マルテン溶液中のアスファルテンの平衡を妨げて、アスファルテンの固形粒子を凝縮させる。よって、コークス化誘導期は短くなる。
２．注入されたパラフィン溶剤は、反応し、および／または反応していない軽質液体化合物のコークス化ドラムからの除去を促進し、さらなる遊離ラジカルを形成する望ましくない第２の分解反応を防ぐ。
３．コークス化反応のための滞留時間が短くなる。これは、減圧ガス油の範囲内で沸騰するレジン分子のコークス化を最小にし、それにより価値のより高い液体の収率を高める。
【００１７】
滞留時間が長くなるにつれ、供給物中の液体がさらに分解されて、ガス状生成物を生じる。コークス化誘導期が本発明による溶剤の添加によって除かれるため、コークスドラムにおける滞留時間が短くなり、生じる液体はさらに分解されることはなくなる。よって、この改善された方法は、溶剤を添加せずに行われる同一のコークス化プロセスより多くの液体および少ないガス状生成物を生じるものである。
【００１８】
前記プロセスは、上記に記載され、パラフィン溶剤の使用に関してさらに下記に説明される。しかしながら、本発明の一実施態様は、コークス化生成ストリーム分留装置から回収した軽質ナフサストリームの一部を溶剤として用いるものと理解されるべきである。この生成ストリームには、主に、Ｃ５〜Ｃ８化合物であるオレフィンが含まれる。便宜上、簡略にするため、用語パラフィン溶剤は、その供給源が、オレフィン化合物を含む本プロセスで生成される軽質ナフサでありうることを理解すると共に、本発明を記載し、請求する際に用いられる。
【００１９】
本発明のプロセスの他の態様、実施態様および利点は、下記に詳細に記載される。さらに、前記の発明の概要および下記の詳細な説明の両方は、様々な態様および実施態様の例示のみを示すものであって、請求される特徴および実施態様の本質および性質を理解するための概要または構成を提供するものとされることが理解されるべきである。添付した図面は、様々な態様および実施態様の例示およびさらなる理解を提供するために含まれる。図面は、明細書の残りと共に記載され、請求される態様および実施態様の原理および操作を説明するために供される。
【００２０】
図面の簡単な説明
前記の発明の概要、ならびに下記の詳細な説明は、添付した図面と併せて読んだ場合に最も理解され、同一または同様の構成要素は同一の数字で表される：
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、一般に、石油混合物のコロイド分散の構成を示す図式モデルである；
【図２】図２は、本発明の改善されたディレードコークス化系およびプロセスのプロセスフロー図である；
【図３】図３は、本発明による改善されたディレードコークス化系およびプロセスの別の実施態様のプロセスフロー図である；ならびに
【図４】図４は、本発明の改善されたディレードコークス化系およびプロセスのさらなる実施態様のプロセスフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（発明の詳細な説明）
図２に関して、改善されたディレードコークス化プロセスおよび装置１０が図示されている。装置１０には、分留装置２０、混合ゾーン３０、炉４０およびコークス化ドラム５０が含まれる。分留装置２０には、新たな重質炭化水素供給原料を受け入れるための供給口２７、ディレードコークス化生成ストリームを受けるためにコークス化ドラム排出口５２と流体連結されている供給口２１が含まれる。分留装置２０にはまた、軽質ナフサ留分を送り出すための排出口２２、重質ナフサ留分を送り出すための排出口２３、ガス油留分を送り出すための排出口２４、重質ガス油留分を送り出すための排出口２５、ならびに底部留分および予め加熱された新たな重質炭化水素供給原料の混合物を送り出すための排出口２６が含まれる。混合ゾーン３０には、パラフィン溶剤を導入するための導管３３および予め加熱された炭化水素供給原料と分留装置底部留分の複合ストリームを受け入れるための分留装置排出口２６と流体連結されている供給口３１が含まれる。混合ゾーン３０にはまた、溶剤凝縮させたアスファルテンおよびパラフィン溶剤を含有する複合ストリームを送り出すための排出口３２が含まれる。炉４０には、混合ゾーン排出口３２と流体連結されている供給口４１および加熱された複合ストリームを送り出すための排出口４２が含まれる。コークス化ドラム５０には、炉排出口４２と流体連結されている供給口５１およびディレードコークス化生成ストリームを受け入れるための分留装置供給口２１と流体連結されている排出口５２が含まれる。
【００２３】
本発明のプロセスの実施において、アスファルテンを含有する新たな重質炭化水素供給原料は、供給口２７を通して分留装置２０の下部に導入される。予め加熱された供給原料は、分留装置底部ストリームと合わされ、供給口３１を通して混合ゾーン３０に送り込まれる。パラフィン溶剤は、溶剤の原料に対する割合で体積比０．１：１〜１０：１にて導管３３を通して混合ゾーン３０に導入されて、複合ストリーム中において溶剤凝縮されたアスファルテンを形成する。溶剤凝縮されたアスファルテンおよびパラフィン溶剤を含有する複合ストリームは、排出口３２を通して送り出され、供給口４１を通して炉４０に導入され、４８０℃〜５３０℃の範囲の所定のコークス化温度に加熱される。加熱された複合ストリームは、排出口４２を通して送り出され、供給口５１を通してコークス化ドラム５０に送り込まれて、増加した分の液体を含有するディレードコークス化生成ストリームを形成し、ドラム内部に減少したコークスが堆積する。ディレードコークス化生成ストリームは、排出口５２を通して送り出され、分留装置２０に送り込まれ、分留されて、排出口２２を通して３６℃〜７５℃の範囲で沸騰するパラフィン軽質ナフサ溶剤、排出口２３を通して７５℃〜１８０℃の範囲で沸騰する重質ナフサ生成物、排出口２４を通して１８０℃〜３７０℃の範囲で沸騰する軽質ガス油、排出口２５を通して３７０℃〜５２０℃の範囲で沸騰する重質コーカーガス油、および排出口２６を通して５２０℃以上の範囲で沸騰する底部留分を生じる。必要に応じて、パラフィン軽質ナフサ溶剤の一部は、新たなパラフィン溶剤の使用を最小にするために、導管３３に戻されて再循環される。
【００２４】
図３に関して、改善されたディレードコークス化プロセスおよび装置１００が図示されている。装置１００には、分留装置１２０、混合ゾーン１３０、炉１４０およびコークス化ドラム１５０が含まれる。分留装置１２０には、新たな重質炭化水素供給原料を受け入れるための供給口１２７、ディレードコークス化生成ストリームを受け入れるためにコークス化ドラム排出口１５２と流体連結されている供給口１２１が含まれる。分留装置１２０にはまた、軽質ナフサ留分を送り出すための排出口１２２、重質ナフサ留分を送り出すための排出口１２３、ガス油留分を送り出すための排出口１２４、重質ガス油留分を送り出すための排出口１２５、および底部留分および予め加熱された新たな重質炭化水素供給原料の混合物を送り出すための排出口１２６が含まれる。炉１４０には、分留装置排出口１２６と流体連結されている供給口１４１および底部留分および新たな重質炭化水素供給原料の加熱された複合ストリームを送り出すための排出口１４２が含まれる。混合ゾーン１３０には、パラフィン溶剤を受け入れるための導管１３３および加熱された複合ストリームを受け入れるために炉排出口１４２と流体連結されている供給口１３１が含まれる。混合ゾーン１３０にはまた、溶剤凝縮されたアスファルテンおよびパラフィン溶剤を含有する複合ストリームを送り出すための排出口１３２が含まれる。コークス化ドラム１５０には、混合ゾーン排出口１３２と流体連結されている供給口１５１およびディレードコークス化生成ストリームを受け入れるために分留装置供給口１２１と流体連結されている排出口１５２が含まれる。
【００２５】
アスファルテンを含有する新たな重質炭化水素供給原料は、供給口１２７を通して分留装置１２０の下部に導入される。予め加熱された供給原料は、分留装置底部ストリームと合わされ、供給口１４１を通して炉１４０に送り込まれ、４８０℃〜５３０℃の範囲の所定のコークス化温度に加熱される。加熱された複合ストリームは、供給口１３１を通して混合ゾーン１３０に運ばれる。パラフィン溶剤は、溶剤の供給原料に対する割合で体積比０．１：１〜１０：１にて導管１３３を通して混合ゾーン１３０に導入されて、複合ストリーム中において溶剤凝縮されたアスファルテンを形成する。溶剤凝縮されたアスファルテンおよびパラフィン溶剤を含有する複合ストリームは、排出口１３２を通して送り出され、供給口１５１を通してコークス化ドラム１５０に送り込まれて、増加した分の液体を含有するディレードコークス化生成ストリームを生じ、従来法と比較してドラム内部に減少したコークスが堆積される。ディレードコークス化生成ストリームは、排出口１５２を通して送り出され、分留装置１２０に送り込まれ、分留されて、排出口１２２を通して３６℃〜７５℃の範囲で沸騰するパラフィン溶剤、排出口１２３を通して７５℃〜１８０℃の範囲で沸騰する重質ナフサ、排出口１２４を通して１８０℃〜３７０℃の範囲で沸騰する軽質ガス油、排出口１２５を通して３７０℃〜５２０℃の範囲で沸騰する重質コーカーガス油、および排出口１２６を通して５２０℃以上の範囲で沸騰する底部留分を含有する軽質ナフサを生じる。必要に応じて、パラフィン溶剤を含有する軽質ナフサの一部は、新たなパラフィン溶剤の使用を最小にするために、導管１３３に戻されて再循環される。
【００２６】
図４に関して、改善されたディレードコークス化プロセスおよび装置２００が図示されている。装置２００には、分留装置２２０、炉２４０およびコークス化ドラム２５０が含まれる。分留装置２２０には、新たな重質炭化水素原料を受け入れるための供給口２２７、ディレードコークス化生成ストリームを受け入れるためのコークス化ドラム排出口２５２と流体連結されている供給口２２１が含まれる。分留装置２２０にはまた、軽質ナフサ留分を送り出すための排出口２２２、重質ナフサ留分を送り出すための排出口２２３、ガス油留分を送り出すための排出口２２４、重質ガス油留分を送り出すための排出口２２５、ならびに底部留分および予め加熱された新たな重質炭化水素原料の混合物を送り出すための排出口２２６が含まれる。炉２４０には、パラフィン溶剤を受け入れるための導管２５４および分留装置排出口２２６と流体連結されている供給口２４１、ならびに底部留分および新たな重質炭化水素供給原料の加熱された複合ストリームを送り出すための排出口２４２が含まれる。コークス化ドラム２５０には、パラフィン溶剤を受け入れるための導管２５３および加熱された複合ストリームを受け入れるための炉排出口２４２と流体連結されている供給口２５１が含まれる。コークス化ドラム２５０にはまた、ディレードコークス化生成ストリームを送り出すための排出口２５２が含まれる。
【００２７】
アスファルテンを含有する新たな重質炭化水素供給原料は、供給口２２７を通して分留装置２２０の下部に導入される。予め加熱された供給原料は、分留装置底部ストリームと合わされ、供給口２４１を通して炉２４０に送り出され、４８０℃〜５３０℃の範囲の所定のコークス化温度に加熱される。加熱された複合ストリームは、供給口２５１を通してコークス化ドラム２５０に運ばれる。パラフィン溶剤は、溶剤の供給原料に対する比率で体積比０．１：１〜１０：１にて導管２５３を通してコークス化ドラム２５０に導入されて、複合ストリーム中において溶剤凝縮されたアスファルテンを形成する。溶剤凝縮されたアスファルテンおよびパラフィン溶剤を含有する複合ストリームは、コークス化ドラム２５０で処理されて、増加した分の液体を含有するディレードコークス化生成ストリームを生じ、ドラム内部に減少したコークスが堆積する。ディレードコークス化生成ストリームは、排出口２５２を通して送り出され、分留装置２２０に送り込まれ、分留されて、排出口２２２を通して３６℃〜７５℃の範囲で沸騰するパラフィン溶剤を含有する軽質ナフサ、排出口２２３を通して７５℃〜１８０℃の範囲で沸騰する重質ナフサ、排出口２２４を通して１８０℃〜３７０℃の範囲で沸騰する軽質ガス油、排出口２２５を通して３７０℃〜５２０℃の範囲で沸騰する重質コーカーガス油、および排出口２２６を通して５２０℃以上の範囲で沸騰する底部留分を生じる。必要に応じて、パラフィン溶剤を含有する軽質ナフサの一部は、新たなパラフィン溶剤の使用を最小にするために、導管２５３に戻されて再循環される。
【００２８】
本明細書に記載の改善されたディレードコークス化プロセスのための供給原料は、天然供給源に由来する炭化水素重油（原油、ビチューメン、タールサンドおよびシェール油を含む）、または精製プロセスから生じる炭化水素重油（常圧残油または減圧残油、コークス化、ビスブレーカーおよび流動接触分解法からの生成物）である。重質炭化水素供給原料は、ペンタンの沸点である３６℃から２０００℃の範囲の沸点を有する。ビチューメンなどの重質炭化水素供給原料には、軽質炭化水素がほとんど含まれない。これらの場合において、供給原料は、１８０℃の初留点（ＩＢＰ）、例えば、ガス油のＩＢＰ、または３７０℃、例えば、減圧ガス油のＩＢＰを有しうる。
【００２９】
パラフィン溶剤は、ＣｎＨ２ｎ＋２（ｎは、３〜８でありうる）の一般式を有する。上記に記載されるように、分留装置からの軽質ナフサストリームの一部は、炉またはコークス化ドラムへの供給ストリームと混合される溶剤として用いることができる。当該技術分野で一般に用いられる軽質ナフサの定義によれば、オクタンおよびオルフィン化合物（ペンテン、ヘキセン、ヘプテンおよびオクテンを含む）はまた、混合物で存在しうる。混合物におけるＣ３およびＣ４化合物の存在は、コークス化ユニットおよび上流で行われた圧力および温度条件に依存する。Ｃ５〜Ｃ８アルカン化合物は、約２８℃〜約１１４℃の範囲で沸点を有し、Ｃ５〜Ｃ８オルフィン化合物は、約３０℃〜約１２１℃の範囲の初留点を有する。溶剤は、装置の境界内温度および１バール〜１００バールの圧力で注入される。
【００３０】
コークス化ユニットは、別々に操作する２つのドラムを備えた典型的なディレードコークス化ユニットである。一般に、コークス化ドラムのための操作条件には、４２５℃〜６５０℃の温度；ある実施態様において、４２５℃〜５４０℃；さらなる実施態様において、４５０℃〜５１０℃；およびさらなる実施態様において、４７０℃〜５００℃；ならびに１バール〜２０バールの圧力；ある実施態様において、１バール〜１０バール；およびさらなる実施態様において、１バール〜７バールが含まれる。コークス化循環時間は、８時間〜６０時間；ある実施態様において、２４時間〜４８時間；ならびにさらなる実施態様において、８時間〜２４時間でありうる。
【００３１】
本発明のプロセスは、モルテン溶液中のアスファルテンの平衡を妨げ、全てのまたは実質的に全ての固体アスファルテン粒子を凝縮させるために、所定量のパラフィン溶剤を重質炭化水素供給原料と混合させることによってコークス化誘導期を短縮させることで従来技術のプロセスを超えた改善を示すものである。本プロセスにおいて、高価値の液体生成物の収率および品質は、望ましくない分解およびコークスの形成を最小にしつつ高められるものである。
【００３２】
本発明のプロセスおよび系は、上記および添付した図面に記載されているが；当業者にとって改変は明らかであり、本発明の保護範囲は、下記の特許請求の範囲によって決定されるべきである。
【図１】
2014523954.tif 000004
【図２】
2014523954.tif 000005
【図３】
2014523954.tif 000006
【図４】
2014523954.tif 000007
【国際調査報告】
2014523954.tif 000008
2014523954.tif 000009
2014523954.tif 000010