СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА НИЗКОКАЧЕСТВЕННОЙ НЕФТИ
METHOD AND SYSTEM FOR IMPROVING QUALITY OF LOW-QUALITY OIL

Область техники, к которой относится настоящее изобретение
Настоящая заявка относится к области топливно-химической промышленности, в частности к способу повышения качества низкокачественной нефти. Настоящая заявка также относится к соответствующей системе повышения качества.
Уровень техники настоящего изобретения
В последние годы качество ископаемых топлив становится хуже год от года. Кроме того, добыча низкокачественной топливной нефти, такой как мазут, низкосортная нефть, сланцевая нефть, тяжелая нефть, полученная из нефтяных песков, и «угольная нефть», также повышается год от года. Эта низкокачественная нефть характеризуется высокой плотностью, высокой вязкостью, высоким содержанием гетероатомов (серы, азота, тяжелых металлов) или высоким содержанием асфальтенов. Кроме того, у существующих технологий переработки (таких как замедленное коксование), разработанных для такой низкокачественной нефти, есть проблемы, заключающиеся в высоком выходе кокса, низкой эффективности использования энергии, плохой экономической эффективности и экологически вредных процессах получения. Таким образом, дальнейшая разработка высокоэффективной экологичной технологии повышения качества для такой низкокачественной нефти стала одним из направлений разработки и научных исследований в нефтехимической промышленности.
В китайском патенте №ZL200310104918.2 раскрыт способ повышения качества низкосортной тяжелой нефти и мазута, в котором тяжелую нефть и мазут сначала подвергают умеренному суспензионному гидрокрекингу, чтобы большая часть или все металлические примеси высвободились из смол и асфальтенов; гидрообработанный продукт пропускают через реактор адсорбции металлов, который может работать переключаемым способом или способом, позволяющим замену заполнителя в режиме реального времени, чтобы адсорбировать и удалить высвободившиеся металлические примеси в подвергнутой суспензионному гидрокрекингу нефти; деметаллизированный продукт направляют в установку гидрирования остатка с неподвижным слоем катализатора для глубокого гидрирования для удаления других примесей и получения тяжелой нефти высокого качества, являющейся сырьем для каталитического крекинга.
Краткое раскрытие настоящего изобретения
После интенсивных исследований автор настоящей заявки разработал новый способ и систему повышения качества низкокачественной нефти и, таким образом, реализовал настоящую заявку.
В частности, настоящая заявка направлена на следующие аспекты.
1. Способ повышения качества, предусматривающий следующие стадии:
(1) подвергания низкокачественной нефти, используемой в качестве сырья для процесса повышения качества, реакции конверсии в присутствии водорода и необязательно в присутствии катализатора конверсии с получением продукта конверсии,
(2) обработки продукта конверсии (например, путем смешивания компонентов или разделения компонентов) с получением первого обработанного продукта, причем первый обработанный продукт содержит от 20 масс. % до 60 масс. % (предпочтительно от 25 масс. % до 55 масс. % в пересчете на общую массу первого обработанного продукта) компонента с температурой кипения или диапазоном температур кипения от 350°С до 524°С (предпочтительно от 355°С до 500°С, например, от 380°С до 524°С или от 400°С до 500°С) (в частности, по меньшей мере один углеводород, необязательно содержащий гетероатом), и
(3) подвергания первого обработанного продукта экстракционному разделению с получением нефти повышенного качества и пека, необязательно, способ повышения качества также предусматривает следующую стадию:
(4) рециркуляции всего пека или его части (например, более 80 масс. %, предпочтительно более 90 масс. %, более предпочтительно по меньшей мере 95 масс. %) на стадию (1).
2. Способ повышения качества согласно предшествующему аспекту 1, в котором стадия (2) предусматривает одну или несколько из следующих стадий:
(2-1) подвергания продукта конверсии разделению под первым давлением и при первой температуре с получением газообразного компонента и жидкого компонента,
(2-2) подвергания жидкого компонента разделению под вторым давлением и при второй температуре с получением второго продукта разделения и первого продукта разделения, причем разделение проводят таким образом, что первый продукт разделения содержит от 20 масс. % до 60 масс. % (предпочтительно от 25 масс. % до 55 масс. % в пересчете на общую массу первого продукта разделения) компонента с температурой кипения или диапазоном температур кипения от 350°С до 524°С (предпочтительно от 355°С до 500°С, например, от 380°С до 524°С или от 400°С до 500°С) (в частности, по меньшей мере один углеводород, необязательно содержащий гетероатом), а второй продукт разделения или любой его компонент имеет температуру конца кипения, равную 350°С или менее,
(2-3) необязательно разделения второго продукта разделения с получением нафты и атмосферного газойля, и
(2-4) необязательно рециркуляции газообразного компонента на стадию (1), причем первое давление больше второго давления, предпочтительно первое давление на 4-24 МПа больше, чем второе давление, и более предпочтительно первое давление на 7-19 МПа больше, чем второе давление.
3. Способ повышения качества согласно любому из предшествующих аспектов 1-2, в котором стадия (3) предусматривает одну или несколько из следующих стадий:
(3-1) контакта первого продукта разделения или первого обработанного продукта с растворителем под третьим давлением и при третьей температуре (предпочтительно посредством противоточного контакта) с получением нефти повышенного качества и пека,
(3-2) необязательно подвергания нефти повышенного качества действию установки гидрирования с получением гидрообработанной нефти повышенного качества,
(3-3) необязательно подвергания нефти повышенного качества гидрокрекингу с получением продукта гидрокрекинга, а затем разделения продукта гидрокрекинга на сухой газ, сжиженный газ, авиационный керосин, дизельное топливо и гидрированное «хвостовое» масло,
(3-4) необязательно подвергания гидрообработанной нефти повышенного качества каталитическому крекингу с получением первого продукта каталитического крекинга, а затем разделения первого продукта каталитического крекинга на сухой газ, сжиженный газ, бензин, рецикловый газойль и тяжелый остаток,
(3-5) необязательно подвергания гидрообработанной нефти повышенного качества каталитическому крекингу вместе с атмосферным газойлем с получением второго продукта каталитического крекинга, а затем разделения второго продукта каталитического крекинга на сухой газ, сжиженный газ, бензин, рецикловый газойль и тяжелый остаток,
(3-6) необязательно подвергания гидрообработанной нефти повышенного качества каталитическому крекингу вместе со вторым продуктом разделения с получением третьего продукта каталитического крекинга, а затем разделения третьего продукта каталитического крекинга на сухой газ, сжиженный газ, бензин, рецикловый газойль и тяжелый остаток,
(3-7) необязательно подвергания атмосферного газойля действию установки гидрирования с получением дизельного топлива,
(3-8) необязательно подвергания рециклового газойля, полученного на любой стадии способа повышения качества, действию установки гидрирования отдельно или вместе с нефтью повышенного качества с получением гидрообработанной нефти,
(3-9) необязательно подвергания гидрообработанной нефти каталитическому крекингу вместе со вторым продуктом разделения с получением четвертого продукта каталитического крекинга, а затем разделения четвертого продукта каталитического крекинга на сухой газ, сжиженный газ, бензин, рецикловый газойль и тяжелый остаток,
(3-10) необязательно рециркуляции тяжелого остатка, полученного на любой стадии способа повышения качества, и/или подаваемого извне тяжелого остатка на стадию (1), стадию (2) и/или стадию (3), или
(3-11) необязательно рециркуляции сжиженного газа, полученного на любой стадии способа повышения качества, на стадию (3) или стадию (3-1).
-1
-1
-1
-1
4. Способ повышения качества согласно любому из предшествующих аспектов 1-3, в котором реакцию конверсии проводят, необязательно в присутствии катализатора конверсии, при следующих условиях: парциальное давление водорода от 10,0 МПа до 25,0 МПа, предпочтительно от 13,0 МПа до 20,0 МПа, температура реакции от 380°С до 470°С, предпочтительно от 400°С до 440°С, объемная скорость сырья для процесса повышения качества от 0,01 ч до 2,0 ч, предпочтительно от 0,1 ч до 1,0 ч, и объемное отношение водорода к сырью для процесса повышения качества от 500 до 5000, предпочтительно от 800 до 2000.
5. Способ повышения качества согласно любому из предшествующих аспектов 1-4, в котором первое давление находится в диапазоне от 10,0 МПа до 25,0 МПа, предпочтительно от 13,0 МПа до 20,0 МПа, а первая температура находится в диапазоне от 380°С до 470°С, предпочтительно от 400°С до 440°С; или второе давление находится в диапазоне от 0,1 МПа до 5,0 МПа, предпочтительно от 0,1 МПа до 4,0 МПа, а вторая температура находится в диапазоне от 150°С до 390°С, предпочтительно от 200°С до 370°С.
3-7
3-5
3-5
3-4
3-4
6. Способ повышения качества согласно любому из предшествующих аспектов 1-5, в котором растворитель представляет собой один или несколько из Суглеводородов, предпочтительно один или несколько, выбранных из Салканов и Салкенов, например, один или несколько, выбранных из Салканов и Салкенов, а массовое отношение растворителя к первому продукту разделения или первому обработанному продукту составляет 1-7:1, предпочтительно 1,5-5:1.
7. Способ повышения качества согласно любому из предшествующих аспектов, в котором третье давление находится в диапазоне от 3 МПа до 12 МПа, предпочтительно от 3,5 МПа до 10 МПа, а третья температура находится в диапазоне от 55°С до 300°С, предпочтительно от 70°С до 220°С.
-1
-1
-1
-1
8. Способ повышения качества согласно любому из предшествующих аспектов 1-7, в котором стадию (3-2) или стадию (3-8) проводят в присутствии катализатора гидрирования при следующих условиях: парциальное давление водорода от 5,0 МПа до 20,0 МПа, предпочтительно от 8,0 МПа до 15,0 МПа, температура реакции от 330°С до 450°С, предпочтительно от 350°С до 420°С, объемная скорость сырьевой нефти от 0,1 ч до 3,0 ч, предпочтительно от 0,3 ч до 1,5 ч, объемное отношение водорода к сырьевой нефти от 300 до 3000, предпочтительно от 800 до 1500;
-1
-1
или, альтернативно, стадию (3-3) проводят в присутствии катализатора гидрокрекинга при следующих условиях: парциальное давление водорода от 10,0 МПа до 20,0 МПа, температура реакции от 310°С до 420°С, объемная скорость нефти повышенного качества от 0,3 ч до 1,2 ч и объемное отношение водорода к нефти повышенного качества от 600 до 1500;
или, альтернативно, стадию (3-4), стадию (3-5), стадию (3-6) или стадию (3-9) проводят в присутствии катализатора крекинга при следующих условиях: температура реакции от 450°С до 650°С, предпочтительно от 480°С до 560°С, давление реакции от 0,15 МПа до 0,4 МПа, время реакции от 0,1 с до 10 с, предпочтительно от 0,2 с до 4 с, массовое отношение катализатора крекинга к сырьевой нефти от 3 до 30, предпочтительно от 5 до 15, массовое отношение пара к сырьевой нефти от 0,05 до 0,6, предпочтительно от 0,05 до 0,4;
-1
-1
или, альтернативно, стадию (3-7) проводят в присутствии катализатора гидрирования при следующих условиях: парциальное давление водорода от 7,0 МПа до 15,0 МПа, давление реакции от 8 МПа до 12 МПа, температура реакции от 340°С до 400°С; объемная скорость атмосферного газойля от 0,6 ч до 1,5 ч и объемное отношение водорода к атмосферному газойлю от 500 до 800.
9. Способ повышения качества согласно любому из предшествующих аспектов 1-8, в котором пек имеет температуру размягчения менее 150°С.
10. Способ повышения качества согласно любому из предшествующих аспектов 1-9, в котором низкокачественная нефть содержит одно или несколько из асфальтенов и преасфальтенов, в частности асфальтенов, и предпочтительно является одной или несколькими, выбранными из группы, состоящей из низкосортной нефти, обезмасленного асфальта, тяжелой нефти, сверхтяжелой нефти, «угольной» нефти, сланцевой нефти и нефтехимического отработанного масла, и предпочтительно тяжелая нефть представляет одну или несколько, выбранных из группы, состоящей из отбензиненной нефти, тяжелой нефти, полученной из битума нефтеносных песков, и тяжелой нефти с точкой начала кипения более 350°С, угольная нефть представляет одну или несколько, выбранных из группы, состоящей из угольной сжиженной нефти, полученной ожижением угля, и коксового дегтя, полученного пиролизом угля, или нефтехимическое отработанное масло представляет одно или несколько, выбранных из группы, состоящей из шлама нефтехимического отработанного масла, нефтехимического нефтяного остатка и их очищенных продуктов.
11. Способ повышения качества согласно любому из предшествующих аспектов 1-10, в котором первый продукт разделения или первый обработанный продукт имеет температуру начала кипения равную 330°С или более, или первый продукт разделения или первый обработанный продукт также содержит легкий компонент с температурой кипения или диапазоном температур кипения равным 350°С или менее, или первый продукт разделения или первый обработанный продукт также содержит тяжелый компонент с температурой кипения или диапазоном температур кипения более 500°С (предпочтительно более 524°С), и предпочтительно тяжелый компонент содержит одно или несколько из асфальтенов и преасфальтенов, в частности асфальтенов.
12. Способ повышения качества согласно любому из предшествующих аспектов 1-11, в котором на стадии (2) получают один или несколько вторых обработанных продуктов в дополнение к первому обработанному продукту, причем второй обработанный продукт или его любой компонент имеет температуру конца кипения равную 350°С или менее.
13. Система повышения качества, содержащая установку для реакции конверсии, установку обработки продуктов конверсии, первый блок управления, установку экстракционного разделения и необязательно установку обработки пека,
причем установка для реакции конверсии сконструирована для проведения реакции конверсии низкокачественной нефти в присутствии водорода и необязательно в присутствии катализатора конверсии и выгрузки полученного продукта конверсии,
установка обработки продуктов конверсии сконструирована для обработки продуктов конверсии (например, путем смешивания компонентов или разделения компонентов) и выгрузки полученного первого обработанного продукта,
первый блок управления сконструирован для регулирования рабочих условий (таких как рабочая температура и/или рабочее давление) установки обработки продуктов конверсии так, чтобы первый обработанный продукт содержал от 20 масс. % до 60 масс. % (предпочтительно от 25 масс. % до 55 масс. % в пересчете на общую массу первого обработанного продукта) компонента с температурой кипения или диапазоном температур кипения от 350°С до 524°С (предпочтительно от 355°С до 500°С, например, от 380°С до 524°С или от 400°С до 500°С) (в частности, по меньшей мере один углеводород, необязательно содержащий гетероатом),
установка экстракционного разделения сконструирована для выполнения экстракционного разделения первого обработанного продукта и выгрузки полученной нефти повышенного качества и пека, и
установка обработки пека сконструирована для транспортировки всего пека или его части (например, более 80 масс. %, предпочтительно более 90 масс. % и предпочтительно более чем по меньшей мере 95 масс. %) в установку для реакции конверсии.
14. Система повышения качества согласно предыдущему аспекту 13, в котором установка обработки продуктов конверсии содержит первую установку разделения продуктов конверсии, вторую установку разделения продуктов конверсии, необязательную установку разделения второго продукта разделения и необязательную установку транспортировки газообразного компонента,
первая установка разделения продуктов конверсии сконструирована для разделения продукта конверсии и выгрузки полученного газообразного компонента и жидкого компонента по отдельности,
вторая установка разделения продуктов конверсии сконструирована для разделения жидкого компонента и выгрузки полученного второго продукта разделения и первого продукта разделения по отдельности,
установка разделения второго продукта разделения сконструирована для разделения второго продукта разделения и выгрузки полученной нафты и атмосферного газойля по отдельности; и
установка транспортировки газообразного компонента сконструирована для транспортировки газообразного компонента в установку для реакции конверсии.
15. Система повышения качества согласно любому из предшествующих аспектов 13-14, дополнительно содержащая второй блок управления и третий блок управления, причем второй блок управления сконструирован для регулирования рабочего давления (предпочтительно давления на выходе газообразного компонента) первой установки разделения продуктов конверсии, третий блок управления сконструирован для регулирования рабочего давления (предпочтительно давления на выходе второго продукта разделения) второй установки разделения продуктов конверсии, чтобы рабочее давление первой установки разделения продуктов конверсии было больше, чем рабочее давление второй установки разделения продуктов конверсии,
предпочтительно третий блок управления сконструирован для регулирования рабочих условий (таких как рабочая температура и/или рабочее давление) второй установки разделения продуктов конверсии, чтобы первый продукт разделения содержал от 20 масс. % до 60 масс. % (предпочтительно от 25 масс. % до 55 масс. % в пересчете на общую массу первого продукта разделения) компонента с температурой кипения или диапазоном температур кипения от 350°С до 524°С (предпочтительно от 355°С до 500°С, например, от 380°С до 524°С или от 400°С до 500°С) (в частности, по меньшей мере один углеводород, необязательно содержащий гетероатом), а второй продукт разделения или любой его компонент имел температуру конца кипения, равную 350°С или менее.
16. Система повышения качества согласно любому из предшествующих аспектов 13-15, в которой установка экстракционного разделения сконструирована для приведения первого продукта разделения или первого обработанного продукта в контакт с растворителем (предпочтительно посредством противоточного контакта) и выгрузки полученной нефти повышенного качества и пека по отдельности.
17. Система повышения качества согласно любому из предшествующих аспектов 13-16, дополнительно содержащая одну или несколько из следующих установок:
первая установка гидрирования, сконструированная для выполнения гидрирования нефти повышенного качества и выгрузки полученной гидрообработанной нефти повышенного качества,
вторая установка гидрирования, сконструированная для выполнения гидрокрекинга нефти повышенного качества и разделения полученного продукта гидрокрекинга на сухой газ, сжиженный газ, авиационный керосин, дизельное топливо и гидрированное «хвостовое» масло,
первая установка каталитического крекинга, сконструированная для выполнения каталитического крекинга гидрообработанной нефти повышенного качества и разделения полученного первого продукта каталитического крекинга на сухой газ, сжиженный газ, бензин, рецикловый газойль и тяжелый остаток,
вторая установка каталитического крекинга, сконструированная для выполнения каталитического крекинга гидрообработанной нефти повышенного качества вместе с атмосферным газойлем и разделения полученного второго продукта каталитического крекинга на сухой газ, сжиженный газ, бензин, рецикловый газойль и тяжелый остаток,
третья установка каталитического крекинга, сконструированная для выполнения каталитического крекинга гидрообработанной нефти повышенного качества вместе со вторым продуктом разделения и разделения полученного третьего продукта каталитического крекинга на сухой газ, сжиженный газ, бензин, рецикловый газойль и тяжелый остаток,
третья установка гидрирования, сконструированная для выполнения гидрирования атмосферного газойля и выгрузки полученного дизельного топлива,
четвертая установка гидрирования, сконструированная для выполнения гидрирования рециклового газойля, полученного в любой установке системы повышения качества, вместе с нефтью повышенного качества и выгрузки полученной гидрообработанной нефти,
четвертая установка каталитического крекинга, сконструированная для выполнения каталитического крекинга гидрообработанной нефти вместе со вторым продуктом разделения и разделения полученного четвертого продукта каталитического крекинга на сухой газ, сжиженный газ, бензин, рецикловый газойль и тяжелый остаток,
установка транспортировки тяжелого остатка, сконструированная для транспортировки тяжелого остатка, полученного в любой установке системы повышения качества, и/или подаваемого извне тяжелого остатка в установку для реакции конверсии, установку обработки продуктов конверсии и/или установку экстракционного разделения, или
установка транспортировки сжиженного газа, сконструированная для транспортировки сжиженного газа, полученного в любой установке системы повышения качества, в установку экстракционного разделения.
Технический эффект
Способ повышения качества и система повышения качества согласно настоящей заявке могут обеспечивать по меньшей мере один из следующих технических эффектов или в предпочтительном случае обеспечивают одновременно по меньшей мере два или более из следующих технических эффектов:
(1) обеспечение меньшего выброса трех отходов, отсутствие или незначительное получение твердого кокса и экологичный способ получения;
(2) превращение низкокачественной нефти в нефть повышенного качества, обогащенную соединениями с насыщенной структурой и по существу не содержащую тяжелые металлы и по существу не содержащую асфальтены, с высокой эффективностью и максимальной конверсией, где при оптимальных условиях коэффициент конверсии низкокачественной нефти может, как правило, составлять более 90 масс. %, предпочтительно более 95 масс. %, а содержание тяжелых металлов (в пересчете на Ni+V) в нефти повышенного качества может, как правило, составлять менее 10 мкг/г, предпочтительно менее 1 мкг/г, и содержание асфальтенов в нефти повышенного качества может, как правило, составлять менее 2,0 масс. %, предпочтительно менее 0,5 масс. %;
(3) улучшение стабильности работы способа повышения качества (в частности, стадии экстракционного разделения) и значительное увеличение времени эксплуатации способа,  повышение качества или системы повышения качества;
(4) высокий выход нефти повышенного качества, где при оптимальных условиях выход нефти повышенного качества может составлять до 88%;
(5) низкий выход нерастворимых в толуоле веществ, где при оптимальных условиях выход нерастворимых в толуоле веществ может составлять не более 0,5%; и
(6) обеспечение нефти повышенного качества, которую можно дополнительно обрабатывать с получением авиационного керосина высокого качества, удовлетворяющего китайскому национальному стандарту, высокооктанового бензина или дизельного топлива высокого качества, удовлетворяющего китайскому национальному стандарту VI, где при оптимальных условиях выход высокооктанового бензина может, как правило, составлять больше 50 масс. %, или выход авиационного керосина высокого качества может, как правило, составлять больше 35 масс. %.
Краткое описание фигур
Фиг. 1 схематически показывает способ повышения качества низкокачественной нефти согласно варианту осуществления настоящей заявки.
Фиг. 2 схематически показывает способ повышения качества низкокачественной нефти согласно другому варианту осуществления настоящей заявки.
Фиг. 3 схематически показывает способ повышения качества низкокачественной нефти согласно другому варианту осуществления настоящей заявки.
Фиг. 4 схематически показывает способ повышения качества низкокачественной нефти согласно другому варианту осуществления настоящей заявки.
Подробное раскрытие настоящего изобретения
Варианты осуществления настоящей заявки будут подробно описаны ниже в настоящем документе, но следует отметить, что объем настоящей заявки не ограничен этими вариантами осуществления, а изложен в приложенной формуле изобретения.
Все публикации, патентные заявки, патенты и другие ссылки, упомянутые в настоящем документе, таким образом включены ссылкой. Если не указано иное, все технические и научные выражения, используемые в настоящем документе, имеют такие значения, как обычно понимается специалистами в данной области техники. В случае конфликта определения, представленные в настоящем документе, будут иметь преимущество.
Если материал, вещество, способ, стадия, устройство, компонент и подобное, упомянутые в настоящем документе, изменены при помощи фразы «обычно используемый в данной области», «общеизвестный в данной области» или подобными, объект, измененный такой фразой, следует интерпретировать как охватывающий не только то, что обычно используется или известно в данной области на момент подачи настоящей заявки, но также то, что обычно не используется или не известно в настоящем, но будет выявлено в данной области как пригодное для аналогичных целей.
В контексте настоящей заявки термин «асфальтены» следует понимать согласно его обычному значению в области топливно-химической промышленности. Например, частицы, присутствующие в нефти, которые растворимы в толуоле, но не растворимы в н-гексане, обычно называются асфальтенами.
В контексте настоящей заявки термин «преасфальтен(ы)» следует понимать согласно его обычному значению в области топливно-химической промышленности. Например, частицы, присутствующие в нефти, которые растворимы в тетрагидрофуране, но не растворимы в толуоле, обычно называются преасфальтеном(ами).
В контексте настоящей заявки термин «асфальтены» следует понимать согласно его обычному значению в области топливно-химической промышленности. Например, частицы в нефти, которые нерастворимы в неполярных, низкомолекулярных н-алканах (таких как н-пентан или н-гептан), но растворимы в бензоле или толуоле, обычно называются асфальтенами.
В контексте настоящей заявки термин «нефтехимическое масло» обычно относится к различным маслам, которые используют в качестве сырья или изготовляются в качестве продукта в области топливно-химической промышленности, включая ископаемые топлива, топливную нефть и полученные из ископаемого топлива продукты (такие как дизельное топливо, керосин и пр.), отработанное масло или отходы пека и пр.
В контексте настоящей заявки термин «низкокачественная нефть» относится к любой нефти в области топливно-химической промышленности, повышение качества которой необходимо. Примеры нефти включают ископаемые топлива низкого качества, топливную нефть низкого качества, полученные из ископаемого топлива низкого качества продукты (такие как бензин, дизельное топливо низкого качества и пр.), отработанное масло или отходы от обработки ископаемого топлива и подобное. В качестве необходимости для повышения качества, например, может быть упомянута химическая реакция, которая может использоваться для изменения молекулярной структуры одного или нескольких компонентов нефти с получением топливно-химических продуктов, таких как бензин, дизельное топливо, керосин, сжиженный газ, нафта и пр. Примеры указанных компонентов включают ароматические компоненты и асфальтены.
В контексте настоящей заявки термин «низкосортная нефть» следует понимать согласно его обычному значению в области топливно-химической промышленности. Например, нефть с любой одной или несколькими следующими характеристиками обычно называется низкосортной нефтью: градус АНИ менее 27, содержание серы более 1,5 масс. %, TAN (значение общей кислотности) более 1,0 мг КОН/г, диапазон температур кипения более 500°С, содержание асфальтенов более 10 масс. % и содержание тяжелых металлов (в пересчете на Ni+V) более 100 мкг/г.
В контексте настоящей заявки термин «остаток» следует понимать согласно его обычному значению в области топливно-химической промышленности. Например, кубовый продукт, полученный дистилляцией сырой нефти под атмосферным давлением и под вакуумом, обычно называется остатком. В качестве дополнительных примеров кубовый продукт работающих под атмосферным давлением колонн обычно называется мазутом (обычно содержащий фракции с температурой кипения более 350°С), или кубовый продукт работающих под вакуумом колонн обычно называется гудроном (обычно содержащий фракции с температурой кипения более 500°С или 524°С).
В контексте настоящей заявки термин «рецикловый газойль» следует понимать согласно его обычному значению в области топливно-химической промышленности. Например, фракция, полученная в процессах каталитического крекинга с диапазоном температур кипения от 205°С до 350°С (также известная как фракция дизельного топлива) или с диапазоном температур кипения от 343°С до 500°С (также известная как тяжелый рецикловый газойль), обычно называется рецикловым газойлем.
В контексте настоящей заявки после разделения в осадителе кубового нефтяного остатка, полученного на стадии фракционирования процессов крекинга, продукт, отводимый из верхней части осадителя, обычно называется декантатом, а продукт, отводимый из нижней части осадителя, обычно называется тяжелым остатком.
В контексте настоящей заявки термин «тяжелая нефть» следует понимать согласно его обычному значению в области топливно-химической промышленности. Например, дистилляты или остатки с температурой кипения свыше 350°С обычно называются тяжелой нефтью. В качестве дополнительных примеров дистилляты обычно называются продуктом дистилляции, полученным дистилляцией под атмосферным давлением или вакуумной дистилляцией сырой нефти или масел вторичной обработки, таких как тяжелое дизельное топливо, тяжелый газойль, фракция смазочного масла, сырье для крекинга или подобное.
В контексте настоящей заявки термин «сверхтяжелая нефть» следует понимать согласно его обычному значению в области топливно-химической промышленности. Например, сырая нефть с высоким содержанием асфальтенов и смол и высокой вязкостью обычно называется сверхтяжелой нефтью. В качестве дополнительных примеров сырая нефть с плотностью более 0,943 при 20°С на земле и вязкостью более 50 сП под землей обычно называется сверхтяжелой нефтью.
В контексте настоящей заявки термин «обезмасленный асфальт» следует понимать согласно его обычному значению в области топливно-химической промышленности. Например, он обычно относится к обогащенному асфальтенами и ароматическими веществами рафинату, полученному из нижней части экстракционной колонны устройства деасфальтирования растворителем путем контакта сырьевой нефти с растворителем для растворения и разделения растворимых компонентов. В зависимости от типа растворителя его можно разделить на обезмасленный пропаном асфальт, обезмасленный бутаном асфальт, обезмасленный пентаном асфальт и т.д.
В контексте настоящей заявки термин «отбензиненная нефть» следует понимать согласно его обычному значению в области топливно-химической промышленности. Например, если сырую нефть фракционируют в процессе атмосферной или вакуумной дистилляции, нефть, выгруженная из нижней части исходной дистилляционной колонны или нижней части отпарной колонны, обычно называется отбензиненной нефтью.
В контексте настоящей заявки термин «угольная нефть» следует понимать согласно его обычному значению в области топливно-химической промышленности. Например, жидкое топливо, полученное химической обработкой, используя уголь в качестве сырьевого материала, обычно называется угольной нефтью.
В контексте настоящей заявки термин «сланцевая нефть» следует понимать согласно его обычному значению в области топливно-химической промышленности. Например, коричневая вязкая паста, полученная при низкотемпературной карбонизации керогенного сланца, обычно называется сланцевой нефтью, которая имеет острый запах и высокое содержание азота.
В контексте настоящей заявки термин «разделение» обычно относится к физическому разделению, такому как экстракция, разделение жидкостей, дистилляция, выпаривание, мгновенное испарение, конденсация и пр., если конкретно не указано иное или не соответствует обычному пониманию специалистами в данной области.
В контексте настоящей заявки все параметры, выбранные из температуры кипения, диапазона температур кипения (иногда также называемого диапазоном дистилляции), температуры конца кипения и температуры начала кипения или подобных параметров, относятся к значениям, измеряемым при нормальном давлении (101325 Па).
Все проценты, части, соотношения и пр., представленные в настоящем документе, выражаются в единицах массы, если иное конкретно не указано или не соответствует обычному пониманию специалистами в данной области.
Следует особенно отметить, что два или более аспектов (или вариантов осуществления), раскрытых в контексте настоящей заявки, можно произвольно объединять друг с другом, и техническое решение (такое как способы или системы), полученное таким образом, образует часть оригинального раскрытия описания и попадает в объем настоящей заявки.
Согласно настоящей заявке сначала обеспечен способ повышения качества, который предусматривает, по меньшей мере, следующие стадию (1), стадию (2) и стадию (3).
Стадия (1): низкокачественную нефть подвергают реакции конверсии в присутствии водорода с получением продукта конверсии (здесь и далее эта стадия называется стадией конверсии сырья). В этом случае низкокачественную нефть используют в качестве сырья для процесса повышения качества.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (1), чтобы сделать один или нескольких технических эффектов настоящей заявки более значимыми, низкокачественная нефть может содержать асфальтены, преасфальтены или как асфальтены, так и преасфальтены, в частности асфальтин и/или преасфальтены. Эти типы низкокачественной нефти могут использоваться по отдельности или в комбинации в любом соотношении. Настоящая заявка не предназначена для определения содержания асфальтенов или преасфальтенов в низкокачественной нефти при условии, что они рассматривается как «содержащиеся» в низкокачественной нефти согласно обычному пониманию специалистов в данной области. Тем не менее для удобства понимания содержание может, как правило, составлять, например, 0,5 масс. % или более.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (1) в качестве примеров низкокачественной нефти могут быть упомянуты низкосортная нефть, обезмасленный асфальт, тяжелая нефть, сверхтяжелая нефть, угольная нефть, сланцевая нефть и нефтехимическое отработанное масло. Более конкретно, в качестве примеров тяжелой нефти могут быть упомянуты отбензиненная нефть, тяжелая нефть, полученная из битума нефтеносных песков, и тяжелая нефть с температурой начала кипения более 350°С. Кроме того, в качестве примеров угольной нефти могут быть упомянуты угольная сжиженная нефть, полученная ожижением угля, и коксовый деготь, полученный пиролизом угля. Кроме того, в качестве примеров нефтехимического отработанного масла могут быть упомянуты шлам нефтехимического отработанного масла, остаток нефтехимического масла и их очищенные продукты. Эти типы низкокачественной нефти могут использоваться по отдельности или в комбинации в любом соотношении.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (1) реакцию конверсии (также называемую реакцией термической конверсии с водородом) можно проводить любым образом, известным в данной области, и он конкретно не ограничивается. Кроме того, реакцию конверсии можно проводить в любом устройстве для реакции конверсии (таком как реактор термической конверсии), известном в данной области, и специалист в данной области может сделать его рациональный выбор.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (1) парциальное давление водорода можно выбирать согласно обычным знаниям в данной области, но обычно оно находится в диапазоне от 10,0 МПа до 25,0 МПа, предпочтительно от 13,0 МПа до 20,0 МПа.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (1) температуру реакции можно выбирать согласно обычным знаниям в данной области, но обычно она находится в диапазоне от 380°С до 470°С, предпочтительно от 400°С до 440°С.
-1
-1
-1
-1
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (1) объемную скорость сырья для процесса повышения качества (такого как низкокачественная нефть) можно выбирать согласно обычным знаниям в данной области, но обычно она находится в диапазоне от 0,01 ч до 2,0 ч, предпочтительно от 0,1 ч до 1,0 ч.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (1) объемное отношение водорода к сырью для процесса повышения качества (такому как низкокачественная нефть) можно выбирать согласно обычным знаниям в данной области, но обычно оно находится в диапазоне от 500 до 5000, предпочтительно от 800 до 2000.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (1) реакцию конверсии можно проводить в присутствии катализатора конверсии или без него. Здесь в качестве катализатора конверсии можно упомянуть, например, любой катализатор конверсии, обычно используемый в данной области для этой цели, или катализаторы конверсии, полученные согласно любому способу получения, общеизвестному в данной области, и он конкретно не ограничен. Например, в качестве катализатора конверсии можно упомянуть насыпные катализаторы конверсии, в частности соединения металлов группы VB Периодической таблицы элементов, соединения металлов группы VIB Периодической таблицы элементов, соединения металлов группы VIII и подобные, в частности соединения Мо, соединения W, соединения Ni, соединения Со, соединения Fe, соединения V, соединения Cr и подобные. Эти соединения можно использовать по отдельности или в комбинации в любом соотношении. Кроме того, касательно количества катализатора конверсии, оно обычно находится в диапазоне от 10 мкг/г до 50000 мкг/г, предпочтительно от 30 мкг/г до 25000 мкг/г, в пересчете на общую массу сырья для процесса повышения качества (такого как низкокачественная нефть).
Стадия (2): продукт конверсии обрабатывают с получением первого обработанного продукта (здесь и далее называемая стадией обработки продукта конверсии).
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (2) обработку можно проводить способом, известным в данной области, при условии, что продукт конверсии, полученный после обработки, содержит от 20 масс. % до 60 масс. % (здесь и далее называемое конкретным количество) компонента с температурой кипения или диапазоном температур кипения от 350°С до 524°С (здесь и далее называемый специальный компонент), при этом получая первый обработанный продукт. Здесь в качестве обработки, например, заданное количество специального компонента можно добавлять в продукт конверсии или удалять из него, чтобы первый обработанный продукт, получаемый в конце, содержал конкретное количество специального компонента (здесь и далее называемый способ смешивания компонентов), или продукт конверсии можно подвергать разделению компонентов, чтобы первый обработанный продукт, получаемый в конце, содержал конкретное количество специального компонента (здесь и далее называемый способ разделения компонентов).
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (2) путем изменения первого обработанного продукта так, чтобы он содержал конкретное количество специального компонента, можно улучшить, по меньшей мере, стабильность работы способа повышения качества (в частности, стадии экстракционного разделения). Здесь конкретное количество, как правило, находится в диапазоне от 20 масс. % до 60 масс. %, предпочтительно от 25 масс. % до 55 масс. %, в пересчете на общую массу первого обработанного продукта.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (2) температура кипения или диапазон температур кипения специального компонента может также составлять от 350°С до 524°С, например, от 380°С до 524°С или от 400°С до 500°С.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (2) специальный компонент получают из нефтехимического масла, и обычно он представляет собой углеводород, в частности, смесь множества углеводородов. Здесь углеводород относится к соединению, состоящему главным образом из атомов углерода и водорода, но иногда в его молекулярной структуре также может присутствовать гетероатом, такой как О, N, Р, Cl или S. Настоящая заявка не предназначена для определения химической структуры специального компонента, поскольку его содержание и температура кипения (или диапазон температур кипения) соответствует любому из соответствующих условий, указанных ранее в настоящем документе. Кроме того, специальный компонент можно купить на рынке или можно получить простым способом при условии, что он относится к нефтехимическому маслу (в частности, углеводороду или углеводородной смеси) и его температура кипения (или диапазон температур кипения) соответствует любому из соответствующих условий, указанных ранее в настоящем документе. Ввиду этого, как и его источник, специальный компонент может непосредственно получаться из продукта конверсии, поскольку он обычно содержится в продукте конверсии как составляющая. Альтернативно, специальный компонент может также получаться из сырья для процесса повышения качества или нефтехимического масла, полученного на любой из стадий способа повышения качества, описанного в настоящем документе, в частности из остатков, тяжелого остатка и подобного, описанных ниже в настоящем документе. Кроме того, в качестве способа получения специального компонента, например, нефтехимическое масло можно дистиллировать, в то же время сохраняя фракцию с температурой кипения (или диапазоном температур кипения), которая удовлетворяет любому из соответствующих условий, указанных ранее в настоящем документе, с получением специального компонента. Кроме того, в качестве способа измерения конкретного количества специального компонента, например, первый обработанный продукт можно дистиллировать, в то же время сохраняя всю фракцию с температурой кипения (или диапазоном температур кипения), которая удовлетворяет любому из соответствующих условий, указанных ранее в настоящем документе, и процент фракции относительно всей массы первого обработанного продукта записывается как конкретное количество.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (2) температура начала кипения первого обработанного продукта обычно составляет 300°С или более, например, 330°С или более, и в качестве дополнительного примера 350°С или более.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (2), помимо специального компонента, первый обработанный продукт может также содержать легкий компонент с температурой кипения или диапазоном температур кипения 350°С или менее. Настоящая заявка не предназначена для определения содержания легкого компонента в первом обработанном продукте, но в качестве примера содержание легкого компонента может быть, например, в диапазоне от 1 масс. % до 10 масс. %, в пересчете на общую массу первого обработанного продукта.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (2), помимо специального компонента, первый обработанный продукт может также содержать тяжелый компонент с температурой кипения или диапазоном температур кипения более 500°С (предпочтительно более 524°С). Здесь выражение «с температурой кипения или диапазоном температур кипения более 500°С» означает, что тяжелый компонент показывает температуру кипения или диапазон температур кипения, который составляет более 500°С, но также охватывает случай, где тяжелый компонент может подвергаться термическому разложению при температуре свыше 500°С и не показывает температуру кипения или диапазон температур кипения. Кроме того, чтобы сделать один или нескольких технических эффектов настоящей заявки более значимыми, в предпочтительном случае тяжелый компонент может содержать асфальтены, преасфальтены или их комбинацию в качестве составляющей, в частности содержать асфальтены в качестве составляющей. Настоящая заявка не предназначена для определения содержания тяжелого компонента в первом обработанном продукте, но в качестве примера содержание тяжелого компонента может быть, например, остаточным количеством в пересчете на общую массу первого обработанного продукта.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (2), помимо специального компонента и легкого компонента, первый обработанный продукт может также содержать тяжелый компонент с температурой кипения или диапазоном температур кипения более 500°С (предпочтительно более 524°С). Здесь выражение «с температурой кипения или диапазоном температур кипения более 500°С» означает, что тяжелый компонент показывает температуру кипения или диапазон температур кипения, который составляет более 500°С, но также охватывает случай, где тяжелый компонент может подвергаться термическому разложению при температуре свыше 500°С и не показывает температуру кипения или диапазон температур кипения. Кроме того, чтобы сделать один или нескольких технических эффектов настоящей заявки более значимыми, в предпочтительном случае тяжелый компонент может содержать асфальтены, преасфальтены или их комбинацию в качестве составляющей, в частности содержать асфальтены в качестве составляющей. Настоящая заявка не предназначена для определения содержания тяжелого компонента в первом обработанном продукте, но в качестве примера содержание тяжелого компонента может быть, например, остаточным количеством в пересчете на общую массу первого обработанного продукта. Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (2) один или несколько вторых обработанных продуктов можно получать в дополнение к первому обработанному продукту. Здесь второй обработанный продукт или любой его компонент может показывать температуру конца кипения, равную 350°С или менее.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (2) в качестве примеров способа разделения компонентов можно упомянуть выпаривание, дистилляцию и мгновенное испарение. Эти способы разделения компонентов можно проводить любым способом, общеизвестным в данной области, при условии, что в конце можно получать первый обработанный продукт. Более конкретно, в качестве примера способа разделения компонентов можно упомянуть способ разделения, предусматривающий следующие стадию (2-1) и стадию (2-2).
Стадия (2-1): продукт конверсии разделяют под первым давлением и при первой температуре с получением газообразного компонента и жидкого компонента.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (2-1) разделение можно проводить согласно любому способу и любым образом, известным в данной области, и его примеры могут включать дистилляцию, фракционирование и мгновенное испарение, в частности дистилляцию. Кроме того, разделение можно проводить в любом устройстве для разделения (таком как дистилляционная колонна), известном в данной области, и специалист в данной области может сделать его рациональный выбор.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (2-1) газообразный компонент, как правило, обогащен водородом, или газообразный компонент содержит водород в качестве основного компонента. Здесь настоящая заявка не предназначена для определения содержания водорода в газообразном компоненте, но в качестве примера содержание водорода обычно составляет по меньшей мере 85 масс. % или более. При необходимости газообразный компонент можно рециркулировать на стадию (1) в качестве водорода для участия в реакции конверсии. Кроме того, например, при выполнении разделения, используя работающую под давлением дистилляционную колонну или подобное, газообразный компонент относится к отводимой из верхней части колонны фракции, а жидкий компонент относится к кубовой фракции.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (2-1) первое давление обычно находится в диапазоне от 10,0 МПа до 25,0 МПа и предпочтительно от 13,0 МПа до 20,0 МПа. Здесь для удобства измерения первое давление обычно относится к давлению газообразного компонента, или, другими словами, когда разделение проводят при помощи устройства для разделения, первое давление обычно относится к давлению на выходе газообразного компонента, когда он покидает устройство для разделения.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (2-1) первая температура обычно находится в диапазоне от 380°С до 470°С, предпочтительно от 400°С до 440°С. Здесь для удобства измерения первая температура обычно относится к температуре жидкого компонента, или, другими словами, когда разделение проводят при помощи устройства для разделения, первая температура обычно относится к температуре на выходе жидкого компонента, когда он покидает устройство для разделения.
Стадия (2-2): жидкий компонент разделяют под вторым давлением и при второй температуре с получением второго продукта разделения и первого продукта разделения.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (2-2) разделение можно проводить согласно любому способу и любым образом, известным в данной области, и его примеры могут включать дистилляцию и фракционирование, в частности дистилляцию под атмосферным давлением или дистилляцию под давлением. Кроме того, разделение можно проводить в любом устройстве для разделения, известном в данной области (таком как резервуар для дистилляции под атмосферным давлением или работающая под давлением дистилляционная колонна), и специалист в данной области может сделать его рациональный выбор.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (2-2) второе давление обычно находится в диапазоне от 0,1 МПа до 5,0 МПа и предпочтительно от 0,1 МПа до 4,0 МПа. Здесь для удобства измерения второе давление обычно относится к давлению второго продукта разделения, или, другими словами, когда разделение проводят при помощи устройства для разделения, второе давление обычно относится к давлению на выходе второго продукта разделения, когда он покидает устройство для разделения.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (2-2) вторая температура обычно находится в диапазоне от 150°С до 390°С, предпочтительно от 200°С до 370°С. Здесь для удобства измерения вторая температура обычно относится к температуре первого продукта разделения, или, другими словами, когда разделение проводят при помощи устройства для разделения, вторая температура обычно относится к температуре на выходе первого продукта разделения, когда он покидает устройство для разделения.
Согласно аспекту настоящей заявки, чтобы сделать один или нескольких технических эффектов настоящей заявки более значимыми, первое давление обычно больше второго давления, и предпочтительно первое давление на 4-24 МПа больше, чем второе давление, и более предпочтительно первое давление на 7-19 МПа больше, чем второе давление.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (2-2), чтобы сделать один или нескольких технических эффектов, описанных в настоящей заявке, более значимыми, после разделения первый продукт разделения, полученный в конце, содержит от 20 масс. % до 60 масс. % (здесь и далее называемое конкретным количеством) компонента с температурой кипения или диапазоном температур кипения от 350°С до 524°С (здесь и далее называемый специальный компонент), и при этом второй продукт разделения или любой его компонент имеет температуру конца кипения равную 350°С или менее.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (2-2) конкретное количество специального компонента, как правило, находится в диапазоне от 20 масс. % до 60 масс. %, предпочтительно от 25 масс. % до 55 масс. %, в пересчете на общую массу первого продукта разделения.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (2-2) температура кипения или диапазон температур кипения специального компонента также может составлять от 350°С до 500°С, например, от 380°С до 524°С или от 400°С до 500°С.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (2-2) специальный компонент обычно представляет собой углеводород, в частности смесь множества углеводородов. Здесь углеводород относится к соединению, состоящему по существу из атомов углерода и водорода. Однако в его молекулярной структуре также может присутствовать гетероатом, такой как О, Ν, Р, Cl или S. Настоящая заявка не предназначена для определения химической структуры специального компонента при условии, что его содержание и температура кипения (или диапазон температур кипения) соответствует любому из соответствующих условий, указанных ранее в настоящем документе. Кроме того, можно узнать из способа, которым получают специальный компонент, что специальный компонент изначально содержится как составляющая в продукте конверсии или жидком компоненте. Затем после разделения специальный компонент (например, его часть или он весь) становится необходимой составляющей первого продукта разделения. Кроме того, в качестве способа измерения конкретного количества специального компонента, например, первый продукт разделения можно дистиллировать, в то же время сохраняя всю фракцию с температурой кипения (или диапазоном температур кипения), которая удовлетворяет любому из соответствующих условий, указанных ранее в настоящем документе, и процент фракции относительно всей массы первого обработанного продукта записывается как конкретное количество.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (2-2) температура начала кипения первого продукта разделения обычно составляет 300°С или более, например, 330°С или более, и в качестве дополнительного примера 350°С или более.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (2-2), помимо специального компонента, первый продукт разделения может также содержать легкий компонент с температурой кипения или диапазоном температур кипения 350°С или менее. Настоящая заявка не предназначена для определения содержания легкого компонента в первом продукте разделения, но в качестве примера содержание легкого компонента может быть, например, в диапазоне от 1 масс. % до 10 масс. % в пересчете на общую массу первого продукта разделения.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (2-2), помимо специального компонента, первый продукт разделения может также содержать тяжелый компонент с температурой кипения или диапазоном температур кипения более 500°С (предпочтительно более 524°С). Здесь выражение «с температурой кипения или диапазоном температур кипения более 500°С» означает, что тяжелый компонент показывает температуру кипения или диапазон температур кипения, который составляет более 500°С, но также охватывает случай, где тяжелый компонент может подвергаться термическому разложению при температуре свыше 500°С и не показывает температуру кипения или диапазон температур кипения. Кроме того, чтобы сделать один или нескольких технических эффектов настоящей заявки более значимыми, в предпочтительном случае тяжелый компонент может содержать асфальтены, преасфальтены или их комбинацию в качестве составляющей, в частности содержать асфальтены в качестве составляющей. Настоящая заявка не предназначена для определения содержания тяжелого компонента в первом продукте разделения, но в качестве примера содержание тяжелого компонента может быть, например, остаточным количеством в пересчете на общую массу первого продукта разделения.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (2-2), помимо специального компонента и легкого компонента, первый продукт разделения может также содержать тяжелый компонент с температурой кипения или диапазоном температур кипения более 500°С (предпочтительно более 524°С). Здесь выражение «с температурой кипения или диапазоном температур кипения более 500°С» означает, что тяжелый компонент показывает температуру кипения или диапазон температур кипения, который составляет более 500°С, но также охватывает случай, где тяжелый компонент может подвергаться термическому разложению при температуре свыше 500°С и не показывает температуру кипения или диапазон температур кипения. Кроме того, чтобы сделать один или нескольких технических эффектов настоящей заявки более значимыми, в предпочтительном случае тяжелый компонент может содержать асфальтены, преасфальтены или их комбинацию в качестве составляющей, в частности содержать асфальтены в качестве составляющей. Настоящая заявка не предназначена для определения содержания тяжелого компонента в первом продукте разделения, но в качестве примера содержание тяжелого компонента может быть, например, остаточным количеством в пересчете на общую массу первого продукта разделения.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (2-2), например, когда разделение проводят при помощи дистилляционной колонны, испарителя мгновенного вскипания или подобного, первый продукт разделения относится к кубовой жидкости колоны или конденсату в кубе испарителя, а второй продукт разделения относится к отводимому из верхней части колонны легкому компоненту или образовавшемуся при мгновенном испарении и отводимому из верхней части испарителя легкому компоненту.
Согласно аспекту настоящей заявки стадия обработки продукта конверсии может необязательно также предусматривать следующие стадию (2-3), стадию (2-4) или их комбинацию.
Стадия (2-3): второй обработанный продукт (включая второй продукт разделения) разделяют с получением нафты и атмосферного газойля.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (2-3) разделение можно проводить согласно любому способу и любым образом, известным в данной области, и его примеры могут включать дистилляцию и фракционирование, в частности фракционирование. Кроме того, разделение можно проводить в любом устройстве для разделения (таком как колонна фракционирования), известном в данной области, и специалист в данной области может сделать его рациональный выбор.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (2-3) рабочее давление обычно находится в диапазоне от 0,05 МПа до 2,0 МПа, предпочтительно от 0,10 МПа до 1,0 МПа.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (2-3) рабочая температура обычно находится в диапазоне от 50°С до 350°С, предпочтительно от 150°С до 330°С.
Стадия (2-4): газообразный компонент рециркулируют на стадию (1).
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (2-4) газообразный компонент можно рециркулировать в качестве водорода на любую рабочую стадию способа повышения качества, которая требует присутствия водорода, такую как стадия (1).
Стадия (3): первый обработанный продукт (включая первый продукт разделения) подвергают экстракционному разделению с получением нефти повышенного качества и пека (здесь и далее называемая стадия экстракционного разделения).
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3), чтобы сделать один или нескольких технических эффектов, описанных в настоящей заявке, более значимыми, в частности для дальнейшего улучшения стабильности работы стадии экстракционного разделения, температура размягчения пека обычно составляет менее 150°С.
Согласно аспекту настоящей заявки стадию (3) можно проводить согласно способу экстракционного разделения, предусматривающему стадию (3-1).
Стадия (3-1): первый обработанный продукт (включая первый продукт разделения) приводят в контакт с растворителем под третьим давлением и при третьей температуре с получением нефти повышенного качества и пека.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-1) контакт можно проводить любым способом и любым образом, известным в данной области, при условии, что первый обработанный продукт можно в достаточной степени экстрагировать при помощи растворителя с получением нефти повышенного качества и пека, и его примеры могут включать противоточный контакт. Кроме того, экстракцию можно проводить в любом устройстве для экстракции (таком как экстракционная колонна), известном в данной области, и специалист в данной области может сделать его рациональный выбор.
3-7
3-5
3-5
3-4
3-4
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-1) в качестве растворителя можно упомянуть, например, Суглеводороды, в частности Салканы и Салкены, и особенно можно упомянуть Салканы и Салкены. Эти растворители можно использовать по отдельности или в комбинации в любом соотношении. Кроме того, в качестве растворителя или его части также можно использовать сжиженный газ, описанный далее.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-1) массовое отношение растворителя к первому обработанному продукту (включая первый продукт разделения), называемое отношением растворителя, обычно составляет 1-7:1, предпочтительно 1,5-5:1.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-1) третье давление обычно находится в диапазоне от 3 МПа до 12 МПа, предпочтительно от 3,5 МПа до 10 МПа.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-1) третья температура обычно находится в диапазоне от 55°С до 300°С, предпочтительно от 70°С до 220°С.
Согласно аспекту настоящей заявки при необходимости стадия экстракционного разделения может необязательно также предусматривать одну или несколько из следующих стадий (3-2)-(3-11).
Стадия (3-2): необязательно нефть повышенного качества подвергают гидрообработке с получением гидрообработанной нефти повышенного качества.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-2) гидрообработку можно проводить любым способом, известным в данной области, и она конкретно не ограничивается. Кроме того, гидрообработку можно проводить в любом устройстве для гидрообработки (таком как реактор с неподвижным слоем катализатора, реактор с псевдоожиженным слоем катализатора), известном в данной области, и специалист в данной области может сделать его рациональный выбор.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-2) парциальное давление водорода можно выбирать согласно обычным знаниям в данной области, но обычно оно находится в диапазоне от 5,0 МПа до 20,0 МПа, предпочтительно от 8,0 МПа до 15,0 МПа.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-2) температуру реакции можно выбирать согласно обычным знаниям в данной области, но обычно она находится в диапазоне от 330°С до 450°С, предпочтительно от 350°С до 420°С.
-1
-1
-1
-1
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-2) объемную скорость сырьевой нефти (относящейся к нефти повышенного качества) можно выбирать согласно обычным знаниям в данной области, но обычно она находится в диапазоне от 0,1 ч до 3,0 ч, предпочтительно от 0,3 ч до 1,5 ч.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-2) объемное отношение водорода к сырьевой нефти (относящейся к нефти повышенного качества) можно выбирать согласно обычным знаниям в данной области, но обычно оно находится в диапазоне от 300 до 3000, предпочтительно от 800 до 1500.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-2) гидрообработку обычно проводят в присутствии катализатора гидрирования. Здесь в качестве катализатора гидрирования можно упомянуть, например, любой катализатор гидрирования, обычно используемый в данной области для этой цели, или любой катализатор гидрирования, полученный согласно любому способу, общеизвестному в данной области, и количество катализатора гидрирования, используемое на стадии, можно выбирать согласно обычным знаниям в данной области и конкретно не ограничивается. В частности, катализатор гидрирования обычно содержит носитель и активный металлический компонент. Более конкретно, примеры активного металлического компонента могут включать металлы группы VIB Периодической таблицы элементов и неблагородные металлы группы VIII Периодической таблицы элементов, в частности комбинации никеля и вольфрама, комбинации никеля, вольфрама и кобальта, комбинации никеля и молибдена или комбинации кобальта и молибдена. Эти активные металлические компоненты можно использовать по отдельности или в комбинации в любом соотношении. Примеры носителя могут включать оксид алюминия, диоксид кремния и аморфный диоксид кремния-оксид алюминия. Эти носители можно использовать по отдельности или в комбинации в любом соотношении. В настоящей заявке содержание носителя и активного металлического компонента конкретно не ограничивается и может быть выбрано согласно обычным знаниям в данной области.
Стадия (3-3): необязательно нефть повышенного качества подвергают гидрокрекингу с получением продукта гидрокрекинга.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-3) гидрокрекинг можно проводить любым способом, известным в данной области, и он конкретно не ограничивается. Кроме того, гидрокрекинг можно проводить в любом устройстве для гидрокрекинга (таком как реактор с неподвижным слоем катализатора, реактор с псевдоожиженным слоем катализатора), известном в данной области, и специалист в данной области может сделать его рациональный выбор.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-3) продукт гидрокрекинга можно дополнительно разделять на сухой газ, сжиженный газ, авиационный керосин, дизельное топливо и гидрированное «хвостовое» масло. Здесь разделение можно проводить согласно любому способу и любым образом, известным в данной области, и его примеры могут включать дистилляцию и фракционирование, в частности фракционирование. Кроме того, разделение можно проводить в любом устройстве для разделения (таком как колонна фракционирования), известном в данной области, и специалист в данной области может сделать его рациональный выбор.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-3) парциальное давление водорода можно выбирать согласно обычным знаниям в данной области, но обычно оно находится в диапазоне от 10,0 МПа до 20,0 МПа.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-3) температуру реакции можно выбирать согласно обычным знаниям в данной области, но обычно она находится в диапазоне от 310°С до 420°С.
-1
-1
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-3) объемную скорость нефти повышенного качества можно выбирать согласно обычным знаниям в данной области, но обычно она находится в диапазоне от 0,3 ч до 1,2 ч.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-2) объемное отношение водорода к нефти повышенного качества можно выбирать согласно обычным знаниям в данной области, но обычно оно находится в диапазоне от 600 до 1500.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-3) гидрокрекинг обычно проводят в присутствии катализатора гидрокрекинга. Здесь в качестве катализатора гидрокрекинга можно упомянуть, например, любой катализатор гидрокрекинга, обычно используемый в данной области для этой цели, или любой катализатор гидрокрекинга, полученный согласно любому способу, общеизвестному в данной области, и количество катализатора гидрокрекинга, используемое на стадии, можно выбирать согласно обычным знаниям в данной области и конкретно не ограничивается. В частности, катализатор гидрокрекинга обычно содержит носитель, активный металлический компонент и активный компонент для крекинга. Более конкретно, примеры активного металлического компонента могут включать сульфиды металлов группы VIB Периодической таблицы элементов, сульфиды основных металлов группы VIII Периодической таблицы элементов или благородные металлы группы VIII Периодической таблицы элементов, в частности сульфид Мо, сульфид W, сульфид Ni, сульфид Со, сульфид Fe, сульфид Cr, Pt и Pd и пр. Эти активные металлические компоненты можно использовать по отдельности или в комбинации в любом соотношении. Примеры активного компонента для крекинга могут включать аморфный диоксид кремния-оксид алюминия и молекулярные сита. Эти активные компоненты для крекинга можно использовать по отдельности или в комбинации в любом соотношении. Примеры носителя могут включать оксид алюминия, диоксид кремния, диоксид титана и активированный уголь. Эти носители можно использовать по отдельности или в комбинации в любом соотношении. В настоящей заявке содержание каждого из носителя, активного металлического компонента и активного компонента для крекинга конкретно не ограничивается и может быть выбрано согласно обычным знаниям в данной области.
Стадия (3-4): необязательно гидрообработанную нефть повышенного качества подвергают каталитическому крекингу с взвешенным катализатором (аббревиатура для процесса FCC) с получением первого продукта каталитического крекинга.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-4) первый продукт каталитического крекинга можно дополнительно разделять на сухой газ, сжиженный газ, бензин, рецикловый газойль и тяжелый остаток. Здесь разделение можно проводить согласно любому способу и любым образом, известным в данной области, и его примеры могут включать дистилляцию и фракционирование, в частности фракционирование. Кроме того, разделение можно проводить в любом устройстве для разделения (таком как колонна фракционирования), известном в данной области, и специалист в данной области может сделать его рациональный выбор.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-4) каталитический крекинг можно проводить любым способом, известным в данной области, и он конкретно не ограничивается. Кроме того, каталитический крекинг можно проводить в любом устройстве для каталитического крекинга (таком как реактор с псевдоожиженным слоем катализатора), известном в данной области, и специалист в данной области может сделать его рациональный выбор.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-4) температуру реакции можно выбирать согласно обычным знаниям в данной области, но обычно она находится в диапазоне от 450°С до 650°С, предпочтительно от 480°С до 560°С.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-4) давление реакции можно выбирать согласно обычным знаниям в данной области, но обычно оно находится в диапазоне от 0,15 МПа до 0,4 МПа.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-4) время реакции можно выбирать согласно обычным знаниям в данной области, но обычно оно находится в диапазоне от 0,1 с до 10 с, предпочтительно от 0,2 с до 4 с.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-4) массовое отношение катализатора крекинга к сырьевой нефти (относящейся к гидрообработанной нефти повышенного качества) можно выбирать согласно обычным знаниям в данной области, но обычно оно находится в диапазоне от 3 до 30, предпочтительно от 5 до 15.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-4) массовое отношение пара к сырьевой нефти (относящейся к гидрообработанной нефти повышенного качества) можно выбирать согласно обычным знаниям в данной области, но обычно оно находится в диапазоне от 0,05 до 0,6, предпочтительно от 0,05 до 0,4.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-4) каталитический крекинг обычно проводят в присутствии катализатора крекинга. Здесь в качестве катализатора крекинга можно упомянуть, например, любой катализатор крекинга, обычно используемый в данной области для этой цели, или любой катализатор крекинга, полученный согласно любому способу получения, общеизвестному в данной области, и он конкретно не ограничивается. В частности, катализатор крекинга обычно представляет собой твердый кислотный катализатор и предпочтительно содержит активный компонент для крекинга и носитель. Более конкретно, примеры активного компонента для крекинга могут включать цеолиты, в частности цеолиты типа Y, необязательно содержащие редкоземельный элемент, цеолиты типа HY, необязательно содержащие редкоземельный элемент, ультрастабильный цеолит типа Y, необязательно содержащий редкоземельный элемент, и цеолит типа β, необязательно содержащий редкоземельный элемент. Эти активные компоненты для крекинга можно использовать по отдельности или в комбинации в любом соотношении. Примеры носителя могут включать огнеупорные неорганические оксиды, природные глины, оксид алюминия, диоксид кремния и аморфный диоксид кремния-оксид алюминия. Эти носители можно использовать по отдельности или в комбинации в любом соотношении. В настоящей заявке содержание активного компонента для крекинга и носителя конкретно не ограничивается и может быть выбрано согласно обычным знаниям в данной области.
Стадия (3-5): необязательно гидрообработанную нефть повышенного качества подвергают каталитическому крекингу вместе с атмосферным газойлем с получением второго продукта каталитического крекинга.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-5) термин «вместе» означает, что гидрообработанную нефть повышенного качества и атмосферный газойль используют в комбинации в качестве сырья для процесса каталитического крекинга. Поэтому их можно смешивать заранее в заранее определенном отношении и затем подвергать каталитическому крекингу, или их можно подвергать каталитическому крекингу одновременно в заранее определенном отношении, которое конкретно не ограничивается.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-5) второй продукт каталитического крекинга можно дополнительно разделять на сухой газ, сжиженный газ, бензин, рецикловый газойль и тяжелый остаток. Здесь разделение можно проводить согласно любому способу и любым образом, известным в данной области, и его примеры могут включать дистилляцию и фракционирование, в частности фракционирование. Кроме того, разделение можно проводить в любом устройстве для разделения (таком как колонна фракционирования), известном в данной области, и специалист в данной области может сделать его рациональный выбор.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-5) каталитический крекинг можно проводить любым способом, известным в данной области, и конкретно не ограничивается. Кроме того, каталитический крекинг можно проводить в любом устройстве для каталитического крекинга (таком как реактор с псевдоожиженным слоем катализатора), известном в данной области, и специалист в данной области может сделать его рациональный выбор.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-5) температуру реакции можно выбирать согласно обычным знаниям в данной области, но обычно она находится в диапазоне от 450°С до 650°С, предпочтительно от 480°С до 560°С.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-5) давление реакции можно выбирать согласно обычным знаниям в данной области, но обычно оно находится в диапазоне от 0,15 МПа до 0,4 МПа.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-5) время реакции можно выбирать согласно обычным знаниям в данной области, но обычно оно находится в диапазоне от 0,1 с до 10 с, предпочтительно от 0,2 с до 4 с.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-5) массовое отношение катализатора крекинга к сырьевой нефти (относящейся к гидрообработанной нефти повышенного качества и атмосферному газойлю) можно выбирать согласно обычным знаниям в данной области, но обычно оно находится в диапазоне от 3 до 30, предпочтительно от 5 до 15.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-5) массовое отношение пара к сырьевой нефти (относящейся к гидрообработанной нефти повышенного качества и атмосферному газойлю) можно выбирать согласно обычным знаниям в данной области, но обычно оно находится в диапазоне от 0,05 до 0,6, предпочтительно от 0,05 до 0,4.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-5) каталитический крекинг обычно проводят в присутствии катализатора крекинга. Здесь в качестве катализатора крекинга можно упомянуть, например, любой катализатор крекинга, обычно используемый в данной области для этой цели, или любой катализатор крекинга, полученный согласно любому способу получения, общеизвестному в данной области, и он конкретно не ограничивается. В частности, катализатор крекинга обычно представляет собой твердый кислотный катализатор и предпочтительно содержит активный компонента для крекинга и носитель. Более конкретно, примеры активного компонента для крекинга могут включать цеолиты, в частности цеолиты типа Y, необязательно содержащие редкоземельный элемент, цеолиты типа HY, необязательно содержащие редкоземельный элемент, ультрастабильные цеолиты типа Y, содержащие редкоземельный элемент, и цеолиты типа β, необязательно содержащие редкоземельный элемент. Эти активные компоненты для крекинга можно использовать по отдельности или в комбинации в любом соотношении. Примеры носителя могут включать огнеупорные неорганические оксиды, природные глины, оксид алюминия, диоксид кремния и аморфный диоксид кремния-оксид алюминия. Эти носители можно использовать по отдельности или в комбинации в любом соотношении. В настоящей заявке содержание активного компонента для крекинга и носителя конкретно не ограничивается и может быть выбрано согласно обычным знаниям в данной области.
Стадия (3-6): необязательно гидрообработанную нефть повышенного качества подвергают каталитическому крекингу вместе со вторым продуктом разделения с получением третьего продукта каталитического крекинга.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-6) термин «вместе» означает, что гидрообработанную нефть повышенного качества и второй продукт разделения используют в комбинации в качестве сырья для процесса каталитического крекинга. Поэтому их можно смешивать заранее в заранее определенном отношении и затем подвергать каталитическому крекингу, или их можно подвергать каталитическому крекингу одновременно в заранее определенном отношении, которое конкретно не ограничивается.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-6) третий продукт каталитического крекинга можно дополнительно разделять на сухой газ, сжиженный газ, бензин, рецикловый газойль и тяжелый остаток. Здесь разделение можно проводить согласно любому способу и любым образом, известным в данной области, и его примеры могут включать дистилляцию и фракционирование, в частности фракционирование. Кроме того, разделение можно проводить в любом устройстве для разделения (таком как колонна фракционирования), известном в данной области, и специалист в данной области может сделать его рациональный выбор.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-6) каталитический крекинг можно проводить любым способом, известным в данной области, и он конкретно не ограничивается. Кроме того, каталитический крекинг можно проводить в любом устройстве для каталитического крекинга (таком как реактор с псевдоожиженным слоем катализатора), известном в данной области, и специалист в данной области может сделать его рациональный выбор.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-6) температуру реакции можно выбирать согласно обычным знаниям в данной области, но обычно она находится в диапазоне от 450°С до 650°С, предпочтительно от 480°С до 560°С.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-6) давление реакции можно выбирать согласно обычным знаниям в данной области, но обычно оно находится в диапазоне от 0,15 МПа до 0,4 МПа.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-6) время реакции можно выбирать согласно обычным знаниям в данной области, но обычно оно находится в диапазоне от 0,1 с до 10 с, предпочтительно от 0,2 с до 4 с.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-6) массовое отношение катализатора крекинга к сырьевой нефти (относящейся к гидрообработанной нефти повышенного качества и второму продукту разделения) можно выбирать согласно обычным знаниям в данной области, но обычно оно находится в диапазоне от 3 до 30, предпочтительно от 5 до 15.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-6) массовое отношение пара к сырьевой нефти (относящейся к гидрообработанной нефти повышенного качества и второму продукту разделения) можно выбирать согласно обычным знаниям в данной области, но обычно оно находится в диапазоне от 0,05 до 0,6, предпочтительно от 0,05 до 0,4.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-6) каталитический крекинг обычно проводят в присутствии катализатора крекинга. Здесь в качестве катализатора крекинга можно упомянуть, например, любой катализатор крекинга, обычно используемый в данной области для этой цели, или любой катализатор крекинга, полученный согласно любому способу получения, общеизвестному в данной области, и он конкретно не ограничивается. В частности, катализатор крекинга обычно представляет собой твердый кислотный катализатор и предпочтительно содержит активный компонент для крекинга и носитель. Более конкретно, примеры активного компонента для крекинга могут включать цеолиты, в частности цеолиты типа Y, необязательно содержащие редкоземельный элемент, цеолиты типа HY, необязательно содержащие редкоземельный элемент, ультрастабильные цеолиты типа Y, содержащие редкоземельный элемент, и цеолиты типа β, необязательно содержащие редкоземельный элемент. Эти активные компоненты для крекинга можно использовать по отдельности или в комбинации в любом соотношении. Примеры носителя могут включать огнеупорные неорганические оксиды, природные глины, оксид алюминия, диоксид кремния и аморфный диоксид кремния-оксид алюминия. Эти носители можно использовать по отдельности или в комбинации в любом соотношении. В настоящей заявке содержание активного компонента для крекинга и носителя конкретно не ограничивается и может быть выбрано согласно обычным знаниям в данной области.
Стадия (3-7): необязательно атмосферный газойль подвергают гидрообработке с получением дизельного топлива.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-7) гидрообработку можно проводить любым способом, известным в данной области, и он конкретно не ограничивается. Кроме того, гидрообработку можно проводить в любом устройстве для гидрообработки (таком как реактор с неподвижным слоем катализатора, реактор с псевдоожиженным слоем катализатора), известном в данной области, и специалист в данной области может сделать его рациональный выбор.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-7) парциальное давление водорода можно выбирать согласно обычным знаниям в данной области, но обычно оно находится в диапазоне от 7,0 МПа до 15,0 МПа.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-7) давление реакции можно выбирать согласно обычным знаниям в данной области, но обычно оно находится в диапазоне от 8 МПа до 12 МПа.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-7) температуру реакции можно выбирать согласно обычным знаниям в данной области, но обычно она находится в диапазоне от 340°С до 400°С.
-1
-1
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-7) объемную скорость атмосферного газойля можно выбирать согласно обычным знаниям в данной области, но обычно она находится в диапазоне от 0,6 ч до 1,5 ч.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-7) объемное отношение водорода к атмосферному газойлю можно выбирать согласно обычным знаниям в данной области, но обычно оно находится в диапазоне от 500 до 800.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-7) гидрообработку обычно проводят в присутствии катализатора гидрирования. Здесь в качестве катализатора гидрирования можно упомянуть, например, любой катализатор гидрирования, обычно используемый в данной области для этой цели, или любой катализатор гидрирования, полученный согласно любому способу, общеизвестному в данной области, и количество катализатора гидрирования, используемое на стадии, можно выбирать согласно обычным знаниям в данной области и конкретно не ограничивается. В частности, катализатор гидрирования обычно содержит носитель и активный металлический компонент. Более конкретно, примеры активного металлического компонента могут включать металлы группы VIB Периодической таблицы элементов и неблагородные металлы группы VIII Периодической таблицы элементов, в частности комбинации никеля и вольфрама, комбинации никеля, вольфрама и кобальта, комбинации никеля и молибдена или комбинации кобальта и молибдена. Эти активные металлические компоненты можно использовать по отдельности или в комбинации в любом соотношении. Примеры носителя могут включать оксид алюминия, диоксид кремния и аморфный диоксид кремния-оксид алюминия. Эти носители можно использовать по отдельности или в комбинации в любом соотношении. В настоящей заявке содержание носителя и активного металлического компонента конкретно не ограничивается и может быть выбрано согласно обычным знаниям в данной области.
Стадия (3-8): необязательно рецикловый газойль, полученный на любой стадии способа повышения качества, подвергают гидрообработке вместе с нефтью повышенного качества с получением гидрообработанной нефти.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-8) термин «вместе» означает, что рецикловый газойль и нефть повышенного качества используют в комбинации в качестве сырья для гидрообработки. Поэтому их можно смешивать заранее в заранее определенном отношении и затем подвергать гидрообработке, или их можно подвергать гидрообработке одновременно в заранее определенном отношении, которое конкретно не ограничивается.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-8) гидрообработку можно проводить любым способом, известным в данной области, и он конкретно не ограничивается. Кроме того, гидрообработку можно проводить в любом устройстве для гидрообработки (таком как реактор с неподвижным слоем катализатора, реактор с псевдоожиженным слоем катализатора), известном в данной области, и специалист в данной области может сделать его рациональный выбор.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-8) парциальное давление водорода можно выбирать согласно обычным знаниям в данной области, но обычно оно находится в диапазоне от 5,0 МПа до 20,0 МПа, предпочтительно от 8,0 МПа до 15,0 МПа.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-8) температуру реакции можно выбирать согласно обычным знаниям в данной области, но обычно она находится в диапазоне от 330°С до 450°С, предпочтительно от 350°С до 420°С.
-1
-1
-1
-1
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-8) объемную скорость сырьевой нефти (относящейся к рецикловому газойлю и нефти повышенного качества) можно выбирать согласно обычным знаниям в данной области, но обычно она находится в диапазоне от 0,1 ч до 3,0 ч, предпочтительно от 0,3 ч до 1,5 ч.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-8) объемное отношение водорода к сырьевой нефти (относящейся к рецикловому газойлю и нефти повышенного качества) можно выбирать согласно обычным знаниям в данной области, но обычно оно находится в диапазоне от 300 до 3000, предпочтительно от 800 до 1500.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-8) гидрообработку обычно проводят в присутствии катализатора гидрирования. Здесь в качестве катализатора гидрирования можно упомянуть, например, любой катализатор гидрирования, обычно используемый в данной области для этой цели, или любой катализатор гидрирования, полученный согласно любому способу, общеизвестному в данной области, и количество катализатора гидрирования, используемое на стадии, можно выбирать согласно обычным знаниям в данной области и конкретно не ограничивается. В частности, катализатор гидрирования обычно содержит носитель и активный металлический компонент. Более конкретно, примеры активного металлического компонента могут включать металлы группы VIB Периодической таблицы элементов и неблагородные металлы группы VIII Периодической таблицы элементов, в частности комбинации никеля и вольфрама, комбинации никеля, вольфрама и кобальта, комбинации никеля и молибдена или комбинации кобальта и молибдена. Эти активные металлические компоненты можно использовать по отдельности или в комбинации в любом отношении. Примеры носителя могут включать оксид алюминия, диоксид кремния и аморфный диоксид кремния-оксид алюминия. Эти носители можно использовать по отдельности или в комбинации в любом соотношении. В настоящей заявке содержание носителя и активного металлического компонента конкретно не ограничивается и может быть выбрано согласно обычным знаниям в данной области.
Стадия (3-9): необязательно гидрообработанную нефть подвергают каталитическому крекингу вместе со вторым продуктом разделения с получением четвертого продукта каталитического крекинга.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-9) термин «вместе» означает, что гидрообработанную нефть и второй продукт разделения используют в комбинации в качестве сырья для процесса каталитического крекинга. Поэтому их можно смешивать заранее в заранее определенном отношении и затем подвергать каталитическому крекингу, или их можно подвергать каталитическому крекингу одновременно в заранее определенном отношении, которое конкретно не ограничивается.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-9) четвертый продукт каталитического крекинга можно дополнительно разделять на сухой газ, сжиженный газ, бензин, рецикловый газойль и тяжелый остаток. Здесь разделение можно проводить согласно любому способу и любым образом, известным в данной области, и его примеры могут включать дистилляцию и фракционирование, в частности фракционирование. Кроме того, разделение можно проводить в любом устройстве для разделения (таком как колонна фракционирования), известном в данной области, и специалист в данной области может сделать его рациональный выбор.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-9) каталитический крекинг можно проводить любым способом, известным в данной области, и он конкретно не ограничивается. Кроме того, каталитический крекинг можно проводить в любом устройстве для каталитического крекинга (таком как реактор с псевдоожиженным слоем катализатора), известном в данной области, и специалист в данной области может сделать его рациональный выбор.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-9) температуру реакции можно выбирать согласно обычным знаниям в данной области, но обычно она находится в диапазоне от 450°С до 650°С, предпочтительно от 480°С до 560°С.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-9) давление реакции можно выбирать согласно обычным знаниям в данной области, но обычно оно находится в диапазоне от 0,15 МПа до 0,4 МПа.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-9) время реакции можно выбирать согласно обычным знаниям в данной области, но обычно оно находится в диапазоне от 0,1 с до 10 с, предпочтительно от 0,2 с до 4 с.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-9) массовое отношение катализатора крекинга к сырьевой нефти (относящейся к гидрообработанной нефти и второму продукту разделения) можно выбирать согласно обычным знаниям в данной области, но обычно оно находится в диапазоне от 3 до 30, предпочтительно от 5 до 15.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-9) массовое отношение пара к сырьевой нефти (относящейся к гидрообработанной нефти и второму продукту разделения) можно выбирать согласно обычным знаниям в данной области, но обычно оно находится в диапазоне от 0,05 до 0,6, предпочтительно от 0,05 до 0,4.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-9) каталитический крекинг обычно проводят в присутствии катализатора крекинга. Здесь в качестве катализатора крекинга можно упомянуть, например, любой катализатор крекинга, обычно используемый в данной области для этой цели, или любой катализатор крекинга, полученный согласно любому способу получения, общеизвестному в данной области, и он конкретно не ограничивается. В частности, катализатор крекинга обычно представляет собой твердый кислотный катализатор и предпочтительно содержит активный компонент для крекинга и носитель. Более конкретно, примеры активного компонента для крекинга могут включать цеолиты, в частности цеолиты типа Y, необязательно содержащие редкоземельный элемент, цеолиты типа HY, необязательно содержащие редкоземельный элемент, ультрастабильные цеолиты типа Y, содержащие редкоземельный элемент, и цеолиты типа β, необязательно содержащие редкоземельный элемент. Эти активные компоненты для крекинга можно использовать по отдельности или в комбинации в любом соотношении. Примеры носителя могут включать огнеупорные неорганические оксиды, природные глины, оксид алюминия, диоксид кремния и аморфный диоксид кремния-оксид алюминия. Эти носители можно использовать по отдельности или в комбинации в любом соотношении. В настоящей заявке содержание активного компонента крекинга и носителя конкретно не ограничивается и может быть выбрано согласно обычным знаниям в данной области.
Стадия (3-10): необязательно тяжелый остаток, полученный на любой стадии способа повышения качества, и/или подаваемый извне тяжелый остаток рециркулируют на стадию (1), стадию (2) и/или стадию (3).
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-10) выражение «подаваемый извне тяжелый остаток» относится к тяжелому остатку, который не получают ни на одной из стадий способа повышения качества настоящей заявки, а получают из других источников (например, поставляют или закупают из внешних источников).
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-10) путем рециркуляции тяжелого остатка, как описано, можно улучшить, по меньшей мере, стабильность работы способа повышения качества, или в предпочтительном случае можно дополнительно увеличить, по меньшей мере, выход нефти повышенного качества.
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-10) в качестве способа рециркуляции тяжелого остатка, например, тяжелый остаток можно рециркулировать на стадию (1), а затем подвергать реакции конверсии вместе с низкокачественной нефтью в качестве сырья для процесса повышения качества, или тяжелый остаток можно рециркулировать на стадию (2) и смешивать с продуктом конверсии в заранее определенном отношении, чтобы проводить смешение компонентов с продуктом конверсии, или тяжелый остаток можно рециркулировать на стадию (3), чтобы проводить экстракционное разделение в присутствии тяжелого остатка. Эти способы можно использовать по отдельности или в комбинации.
Стадия (3-11): необязательно сжиженный газ, полученный на любой стадии способа повышения качества, рециркулируют на стадию (3).
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (3-11) сжиженный газ рециркулируют на стадию (3), включающую стадию (3-1), в качестве растворителя или части растворителя.
Согласно аспекту настоящей заявки способ повышения качества может необязательно также предусматривать следующую стадию (4).
Стадия (4): весь пек или его часть рециркулируют на стадию (1) (здесь и далее называемую стадия рециркуляции пека).
Согласно аспекту настоящей заявки на стадии (4) часть пека (например, более 80 масс. %, предпочтительно более 90 масс. % и более предпочтительно по меньшей мере 95 масс. %) можно рециркулировать на стадию (1) и подвергать реакции конверсии вместе с низкокачественной нефтью в качестве сырья для процесса повышения качества, а остальное отбрасывается. Отношение отброшенного пека ко всему остатку называется нормой отброшенного пека, единицей для которой является масс. %.
Согласно настоящей заявке также обеспечивается система повышения качества. Поскольку система повышения качества специально разработана для выполнения способа повышения качества согласно настоящей заявке, любой признак, термин, характеристика или ограничение системы повышения качества, которые конкретно не описаны или не поясняются в контексте настоящей заявки, можно понимать со ссылкой на соответствующее описание или пояснение, сделанное для способа повышения качества в контексте настоящей заявки. Кроме того, один или несколько аспектов (или вариантов осуществления), раскрытых в контексте настоящего описания относительно способа повышения качества, и один или несколько аспектов (или вариантов осуществления), раскрытых в контексте настоящей заявки относительно системы повышения качества, можно произвольно объединять друг с другом, и полученное техническое решение (такое как способ или система) относится к части исходного раскрытия, а также попадает в объем настоящей заявки.
Согласно аспекту настоящей заявки система повышения качества содержит установку для реакции конверсии, установку обработки продуктов конверсии, первый блок управления и установку экстракционного разделения.
Согласно аспекту настоящей заявки в системе повышения качества установка для реакции конверсии сконструирована для проведения реакции конверсии низкокачественной нефти в присутствии водорода и необязательно в присутствии катализатора конверсии и выгрузки полученного продукта конверсии. Здесь примеры установки для реакции конверсии могут включать реактор гидротермической конверсии.
Согласно аспекту настоящей заявки в системе повышения качества установка обработки продуктов конверсии сконструирована для обработки продукта конверсии и выгрузки полученного первого обработанного продукта. Здесь примеры установки обработки продуктов конверсии могут включать испаритель мгновенного вскипания, колонну фракционирования и дистилляционную колонну.
Согласно аспекту настоящей заявки в системе повышения качества первый блок управления сконструирован для регулирования рабочих условий (например, рабочей температуры и/или рабочего давления) установки обработки продуктов конверсии так, чтобы первый обработанный продукт содержал от 20 масс. % до 60 масс. % компонента с температурой кипения или диапазоном температур кипения от 350°С до 524°С. Примеры первого блока управления могут включать устройство регулирования температуры и устройство регулирования давления.
Согласно аспекту настоящей заявки в системе повышения качества установка экстракционного разделения сконструирована для выполнения экстракционного разделения первого обработанного продукта и выгрузки полученной нефти повышенного качества и пека по отдельности. Примеры установки экстракционного разделения могут включать экстракционную колонну.
Согласно аспекту настоящей заявки система повышения качества может необязательно также содержать установку обработки пека. Установка обработки пека сконструирована для транспортировки всего пека или его части в установку для реакции конверсии. Здесь примеры установки обработки пека могут включать насос и транспортный трубопровод.
Согласно аспекту настоящей заявки в системе повышения качества установка обработки продуктов конверсии может также содержать первую установку разделения продуктов конверсии, вторую установку разделения продуктов конверсии, необязательную установку разделения второго продукта разделения и необязательную установку транспортировки газообразного компонента.
Согласно аспекту настоящей заявки в системе повышения качества первая установка разделения продуктов конверсии сконструирована для разделения продукта конверсии и выгрузки полученного газообразного компонента и жидкого компонента по отдельности. Примеры первой установки разделения продукта конверсии могут включать работающую под давлением дистилляционную колонну.
Согласно аспекту настоящей заявки в системе повышения качества вторая установка разделения продукта конверсии сконструирована для разделения жидкого компонента и выгрузки полученного второго продукта разделения и первого продукта разделения по отдельности. Примеры второй установки разделения продукта конверсии могут включать испаритель мгновенного вскипания и работающую под атмосферным давлением дистилляционную колонну.
Согласно аспекту настоящей заявки в системе повышения качества установка разделения второго продукта разделения сконструирована для разделения второго продукта разделения и выгрузки полученной нафты и атмосферного газойля по отдельности. Примеры установки разделения второго продукта разделения могут включать колонну фракционирования.
Согласно аспекту настоящей заявки в системе повышения качества установка транспортировки газообразного компонента сконструирована для транспортировки газообразного компонента в установку для реакции конверсии. Примеры установка транспортировки газообразного компонента могут включать газотранспортный трубопровод.
Согласно аспекту настоящей заявки система повышения качества может также содержать второй блок управления и третий блок управления.
Согласно аспекту настоящей заявки в системе повышения качества второй блок управления сконструирован для регулирования рабочего давления первой установки разделения продукта конверсии, а третий блок управления сконструирован для регулирования рабочего давления второй установки разделения продукта конверсии, чтобы рабочее давление первой установки разделения продукта конверсии было больше, чем рабочее давление второй установки разделения продукта конверсии. Примеры второго блока управления могут включать устройство и систему регулирования давления. Примеры третьего блока управления могут включать устройство и систему регулирования давления.
Согласно аспекту настоящей заявки в системе повышения качества третий блок управления может быть сконструирован для регулирования рабочих условий (например, рабочей температуры и/или рабочего давления) второй установки разделения продукта конверсии так, чтобы первый продукт разделения содержал от 20 масс. % до 60 масс. % компонента с температурой кипения или диапазоном температур кипения от 350°С до 524°С, а второй продукт разделения или его любой компонент имел температуру конца кипения равную 350°С или менее. Примеры третьего блока управления могут включать устройство и систему регулирования давления или устройство и систему регулирования температуры.
Согласно аспекту настоящей заявки в системе повышения качества для удобства работы и измерения предпочтительно, чтобы второй блок управления был сконструирован для регулирования давления на выходе и/или температуры на выходе газообразного компонента из первой установки разделения продукта конверсии, а третий блок управления был сконструирован для регулирования давления на выходе и/или температуры на выходе второго продукта разделения из второй установки разделения продукта конверсии.
Согласно аспекту настоящей заявки в системе повышения качества установка экстракционного разделения сконструирована для приведения в контакт первого продукта разделения или первого обработанного продукта с растворителем и выгрузки полученной нефти повышенного качества и пека по отдельности. Примеры установки экстракционного разделения могут включать экстракционную колонну.
Согласно аспекту настоящей заявки система повышения качества может необязательно также содержать одну или несколько из следующих установок.
Первая установка гидрирования сконструирована для выполнения гидрирования нефти повышенного качества и выгрузки полученной гидрообработанной нефти повышенного качества. Примеры первой установки гидрирования могут включать реактор гидрирования с неподвижным слоем катализатора.
Вторая установка гидрирования сконструирована для выполнения гидрокрекинга нефти повышенного качества и разделения полученного продукта гидрокрекинга на сухой газ, сжиженный газ, авиационный керосин, дизельное топливо и гидрированное «хвостовое» масло. Примеры второй установки гидрирования могут включать реактор гидрокрекинга с неподвижным слоем катализатора.
Первая установка каталитического крекинга сконструирована для выполнения каталитического крекинга гидрообработанной нефти повышенного качества и разделения полученного первого продукта каталитического крекинга на сухой газ, сжиженный газ, бензин, рецикловый газойль и тяжелый остаток. Здесь в качестве первой установки каталитического крекинга можно упомянуть, например, реактор каталитического крекинга с псевдоожиженным слоем катализатора.
Вторая установка каталитического крекинга сконструирована для выполнения каталитического крекинга гидрообработанной нефти повышенного качества вместе с атмосферным газойлем и разделения полученного второго продукта каталитического крекинга на сухой газ, сжиженный газ, бензин, рецикловый газойль и тяжелый остаток.
Здесь в качестве второй установки каталитического крекинга можно упомянуть, например, реактор каталитического крекинга с псевдоожиженным слоем катализатора.
Третья установка каталитического крекинга сконструирована для выполнения каталитического крекинга гидрообработанной нефти повышенного качества вместе со вторым продуктом разделения и разделения полученного третьего продукта каталитического крекинга на сухой газ, сжиженный газ, бензин, рецикловый газойль и тяжелый остаток. Здесь в качестве третьей установки каталитического крекинга можно упомянуть, например, реактор каталитического крекинга с псевдоожиженным слоем катализатора.
Третья установка гидрирования сконструирована для выполнения гидрирования атмосферного газойля и выгрузки полученного дизельного топлива. Примеры третьей установки гидрирования могут включать реактор гидрирования с неподвижным слоем катализатора.
Четвертая установка гидрирования сконструирована для выполнения гидрирования рециклового газойля, полученного в любой установке системы повышения качества, вместе с нефтью повышенного качества и выгрузки полученной гидрообработанной нефти. Примеры четвертой установки гидрирования могут включать реактор гидрирования с неподвижным слоем катализатора.
Четвертая установка каталитического крекинга сконструирована для выполнения каталитического крекинга гидрообработанной нефти вместе со вторым продуктом разделения и разделения полученного четвертого продукта каталитического крекинга на сухой газ, сжиженный газ, бензин, рецикловый газойль и тяжелый остаток. Здесь в качестве четвертой установки каталитического крекинга можно упомянуть, например, реактор каталитического крекинга с псевдоожиженным слоем катализатора.
Установка транспортировки тяжелого остатка сконструирована для транспортировки тяжелого остатка, полученного в любой установке системы повышения качества, и/или подаваемого извне тяжелого остатка в установку для реакции конверсии, установку обработки продуктов конверсии и/или установку экстракционного разделения. Примеры установки транспортировки тяжелого остатка могут включать транспортный трубопровод и насос.
Установка транспортировки сжиженного газа сконструирована для транспортировки сжиженного газа, полученного в любой установке системы повышения качества, в установку экстракционного разделения. Примеры установки транспортировки сжиженного газа могут включать газотранспортный трубопровод.
В следующем описании способ повышения качества и система повышения качества настоящей заявки будут дополнительно показаны со ссылкой на фигуры, но настоящая заявка ими не ограничена.
Как показано на фиг.1, низкокачественную нефть, используемую в качестве сырья для процесса повышения качества, пропускают по трубопроводу 1, катализатор конверсии пропускают по трубопроводу 2, рециркулирующий водород пропускают по трубопроводу 3, свежий водород пропускают по трубопроводу 4, а пек пропускают по трубопроводу 5 в установку 7 для реакции конверсии для осуществления реакции конверсии. Продукт конверсии транспортируют в первую установку 9 разделения продукта конверсии по трубопроводу 8 для дистилляции под давлением и разделяют на газообразный компонент и жидкий компонент. Газообразный компонент затем направляют в установку 7 для реакции конверсии в качестве рециркулирующего водорода по трубопроводу 10, трубопроводу 3 и трубопроводу 6 или выводят из системы по трубопроводу 10 и трубопроводу 11. Жидкий компонент транспортируют во вторую установку 13 разделения продукта конверсии по трубопроводу 12 для снижения давления и разделяют на второй продукт разделения и первый продукт разделения. Второй продукт разделения выводят из системы по трубопроводу 15, а первый продукт разделения транспортируют в установку 16 экстракционного разделения по трубопроводу 14 для экстракционного разделения посредством противоточного контакта с растворителем из трубопровода 17 с получением нефти повышенного качества и пека. Нефть повышенного качества выводят из системы по трубопроводу 18, часть пека выгружают из трубопровода 19 и трубопровода 20, а остальной рециркулируют в качестве сырья для процесса повышения качества по трубопроводу 19, трубопроводу 5 и трубопроводу 6 в установку 7 для реакции конверсии для осуществления реакции конверсии вместе с низкокачественной нефтью. Альтернативно, весь пек можно выгружать по трубопроводу 19 и трубопроводу 20 без рециркуляции.
Как показано на фиг.2 на основе фиг.1,
(1) нефть повышенного качества направляют в первую установку 21 гидрирования по трубопроводу 18 для дальнейшей гидрообработки с получением гидрообработанной нефти 22 повышенного качества с дополнительно повышенным качеством.
Как показано на фиг.3 на основе фиг.1,
(1) второй продукт разделения транспортируют в установку разделения второго продукта разделения по трубопроводу 15 для фракционирования с получением нафты и атмосферного газойля (AGO). Нафту выводят из системы по трубопроводу 21, a AGO транспортируют в третью установку 24 гидрирования по трубопроводу 22 и трубопроводу 23 для гидрообработки с получением дизельного топлива высокого качества, удовлетворяющего национальному стандарту V Китая, и дизельное топливо высокого качества выводят из системы по трубопроводу 25;
(2) нефть повышенного качества транспортируют во вторую установку 26 гидрирования по трубопроводу 18 для реакции гидрокрекинга с получением продукта гидрокрекинга, и продукт гидрокрекинга транспортируют в систему 28 фракционирования по трубопроводу 27 для разделения с получением сухого газа, сжиженного газа, авиационного керосина, удовлетворяющего национальному стандарту Китая, дизельного топлива высокого качества и гидрированного «хвостового» масла. Сухой газ, сжиженный газ, авиационный керосин, удовлетворяющий национальному стандарту Китая, дизельное топливо высокого качества и гидрированное «хвостовое» масло выводят из системы по трубопроводам 29, 30, 31, 32 и 33, соответственно; и
(3) гидрированное «хвостовое» масло можно использовать в качестве сырья для получения этилена посредством парового крекинга.
Как показано на фиг.4 на основе фиг.1,
(1) нефть повышенного качества пропускают по трубопроводу 18 и рецикловый газойль пропускают по трубопроводу 26 в четвертую установку 20 гидрирования для совместной гидрообработки с получением гидрообработанной нефти с дополнительно повышенным качеством;
(2) гидрообработанную нефть пропускают по трубопроводу 21 и трубопроводу 22, а второй продукт разделения пропускают по трубопроводу 15 и трубопроводу 22 в четвертую установку 23 каталитического крекинга для совместного каталитического крекинга. Продукт каталитического крекинга разделяют с получением сухого газа, сжиженного газа, высокооктанового бензина, рециклового газойля и тяжелого остатка;
(3) сухой газ выводят из системы по трубопроводу 24, часть сжиженного газа рециркулируют в установку 16 экстракционного разделения в качестве растворителя по трубопроводу 28 и трубопроводу 17. Другую часть сжиженного газа выводят из системы по трубопроводу 28 и трубопроводу 29. Высокооктановый бензин выводят из системы по трубопроводу 25 в качестве продукта;
(4) тяжелый остаток рециркулируют в установку 7 для реакции конверсии по трубопроводу 27 и трубопроводу 6 в качестве сырья для процесса повышения качества для реакции конверсии вместе с низкокачественной нефтью.
Примеры
Здесь и далее настоящая заявка будет описана подробно со ссылкой на рабочие примеры, но настоящая заявка ими не ограничена.
В контексте настоящей заявки, включающей следующие примеры и сравнительные примеры:
Содержание тяжелого металла (в пересчете на Ni+V) определяют согласно ASTM D5708;
Содержание асфальтенов определяют согласно SH/T 0266-92 (1998);
Коэффициент конверсии низкокачественной нефти = (1 - норма выгруженного пека) × 100%;
Норма выгруженного пека = масса выгруженного пека / масса сырья для процесса повышения качества × 100%;
Выход нефти повышенного качества = масса нефти повышенного качества / масса сырья для процесса повышения качества × 100%;
Выход нерастворимых в толуоле веществ = масса нерастворимых в толуоле веществ / масса сырья для процесса повышения качества × 100%;
Выход бензина = масса бензина / масса сырьевой нефти для каталитического крекинга × 100%;
Выход авиационного керосина = масса авиационного керосина / масса сырьевой нефти для гидрокрекинга × 100%;
Выход дизельного топлива = масса дизельного топлива / масса сырьевой нефти для гидрокрекинга × 100%.
Цетановое число дизельного топлива определяют согласно стандартному способу GB Т386-2010.
Стабильность работы способа повышения качества оценивают по числу дней стабильной работы системы повышения качества. В частности, если любое из следующего происходит в системе повышения качества, работа системы считается нестабильной: (1) максимальное отклонение ΔΤ (абсолютное значение) температур, измеренных в различных точках внутри реактора конверсии, составляет более 5°С; и (2) цвет нефти повышенного качества черный, а при нормальных условиях должен быть желтым или желто-зеленым.
Следующие примеры и сравнительные примеры выполняют способом, подобным способам, описанным на фигурах.
В следующих примерах и сравнительных примерах в качестве низкокачественной нефти сырье А для процесса повышения качества и сырье В для процесса повышения качества представляло собой гудрон, сырье С для процесса повышения качества представляло собой гудрон венесуэльской сверхтяжелой нефти, сырье D для процесса повышения качества представляло собой высокотемпературный каменноугольный деготь, а сырье Ε для процесса повышения качества представляло собой обезмасленный асфальт. Свойства этих пяти видов низкокачественной нефти показаны в таблице 1.
Примеры 1-5
На опытной установке низкокачественную нефть сначала подвергали реакции конверсии, а затем продукт конверсии обрабатывали с получением первого продукта разделения и второго продукта разделения. Рабочие условия и результаты реакции конверсии и обработки продукта конверсии указаны в таблице 2.
Примеры 6-8
На опытной установке низкокачественную нефть сначала подвергали реакции конверсии, а затем продукт конверсии обрабатывали с получением первого продукта разделения и второго продукта разделения. Рабочие условия и результаты реакции конверсии и обработки продукта конверсии указаны в таблице 3.
Примеры 9-11
На опытной установке первые продукты разделения, полученные в примерах 2, 4 и 7, подвергали экстракционному разделению, соответственно. Рабочие условия и результаты экстракционного разделения показаны в таблице 4.
Примеры 12-13
На опытной установке низкокачественную нефть использовали в качестве сырья для реакции конверсии с повышением качества, а затем продукт конверсии обрабатывали с получением первого продукта разделения и второго продукта разделения. Первый продукт разделения подвергали экстракционному разделению с получением нефти повышенного качества и пека. Часть пека рециркулировали на реакцию конверсии и использовали в качестве сырья для реакции конверсии с повышением качества после смешивания с низкокачественной нефтью, а остальной пек выгружали. Продукт конверсии, полученный из низкокачественной нефти + пека, обрабатывали с получением первого продукта разделения и второго продукта разделения. Первый продукт разделения подвергали экстракционному разделению с получением нефти повышенного качества и пека. Второй продукт разделения разделяли с получением фракции нафты и атмосферного газойля. Рабочие условия и результаты каждой стадии показаны в таблице 5.
При сравнении результатов, показанных в таблицах 4 и 5, можно увидеть, что рециркуляция пека выгодна для улучшения коэффициента конверсии низкокачественной нефти и выхода нефти повышенного качества.
Пример 14
Нефть повышенного качества, полученную в примере 12, подвергали гидрообработке. Рабочие условия и результаты гидрообработки показаны в таблице 6.
Из свойств сырьевой нефти, показанных в таблице 6, можно увидеть, что содержание асфальтенов в нефти повышенного качества составляет менее 0,5%, а содержание тяжелых металлов составляет менее 2 мкг/г, и, таким образом, достигался высокий коэффициент конверсии асфальтенов и высокий коэффициент удаления металлов из сырьевой нефти для процесса повышения качества. После гидрообработки свойства полученной гидрообработанной нефти повышенного качества соответствуют требованиям для сырья FCC.
Пример 15
Нефть повышенного качества, полученную в примере 12, подвергали гидрокрекингу. Рабочие условия и результаты гидрокрекинга показаны в таблицах 7-1 и 7-2.
Свойства авиационного керосина и дизельного топлива показаны в следующей таблице.
Из результатов этих таблиц можно увидеть, что этот гидрокрекинг нефти повышенного качества может давать авиационный керосин высокого качества и дизельное топливо высокого качества, и выход авиационного керосина составляет более 38%.
Пример 16
Гидрообработанную нефть повышенного качества, полученная в примере 14, подвергали каталитическому крекингу. Рабочие условия и результаты каталитического крекинга показаны в таблице 8.
Из результатов, показанных в таблице 8, можно увидеть, что высокооктановый бензин можно получать каталитическим крекингом гидрообработанной нефти повышенного качества. Выход высокооктанового бензина составляет 49,40%, октановое число по исследовательскому методу которого составляло 92,1.
Пример 17
Атмосферный газойль, полученный в примере 12, подвергали каталитическому крекингу вместе с гидрообработанной нефтью повышенного качества, полученной в примере 14. Рабочие условия и результаты каталитического крекинга показаны в таблице 9.
Из результатов, показанных в таблице 9, можно увидеть, что каталитический крекинг гидрообработанной нефти повышенного качества вместе с атмосферным газойлем может давать высокооктановый бензин с октановым числом более 92. Выход высокооктанового бензина составляет 52,62%.
Пример 18
Атмосферный газойль, полученный в примере 12, подвергали гидрообработке. Рабочие условия и результаты гидрообработки показаны в таблице 10.
Из результатов, показанных в таблице 10, можно увидеть, что дизельное топливо высокого качества можно получать гидрообработкой атмосферного газойля, который имеет цетановое число более 51.
Пример 19
Рецикловый газойль, полученный в примере 16 или примере 17, подвергали гидрообработке вместе с нефтью повышенного качества, полученной в примере 12, и полученную гидрообработанную нефть дополнительно подвергали каталитическому крекингу. Рабочие условия и результаты гидрообработки и каталитического крекинга показаны в таблице 11.
Из результатов, показанных в таблице 11, можно увидеть, что путем подвергания рециклового газойля гидрообработке вместе с нефтью повышенного качества, а затем каталитическому крекингу можно получить высокооктановый бензиновый компонент с октановым числом более 93. Выход высокооктанового бензинового компонента может достигать 56,47%.
Пример 20
На опытной установке на основе примера 12 тяжелый остаток, полученный в примере 16, рециркулировали на реакцию конверсии, смешивали с низкокачественной нефтью и рециркулированным пеком, а затем использовали в качестве сырья для реакции конверсии с повышением качества, после чего следовала обработка продукта конверсии с получением первого продукта разделения и второго продукта разделения. Первый продукт разделения подвергали экстракционному разделению с получением нефти повышенного качества и пека. Часть пека рециркулировали, а остаток выгружали. Рабочие условия и результаты каждой стадии показаны в таблице 12.
Результаты, представленные в таблице 12, показывают, что рециркуляция тяжелого остатка выгодна для повышения коэффициента конверсии низкокачественной нефти и выхода нефти повышенного качества, которые увеличиваются на 2,0% и 1,5%, соответственно. Выход нерастворимых в толуоле веществ снижается на 25%, а число дней стабильной работы составляет более 30, что выгодно для длительной стабильной работы системы повышения качества.
Пример 21
На опытной установке сырье В для процесса повышения качества использовали в качестве сырья для реакции конверсии с повышением качества, а затем продукт конверсии обрабатывали с получением первого продукта разделения и второго продукта разделения. Первый продукт разделения затем подвергали экстракционному разделению (условия экстракционного разделения были такими же, как в примере 12) с получением нефти повышенного качества и пека. Часть пека рециркулировали в установку конверсии, а остаток выгружали. Продукт конверсии смешанного сырья последовательно обрабатывали с получением первого продукта разделения и второго продукта разделения. Первый продукт затем подвергали экстракционному разделению (условия экстракционного разделения были такими же, как в примере 12) с получением нефти повышенного качества и пека. Рабочие условия и результаты каждой стадии показаны в таблице 13.
Сравнительные примеры 1-4
Такой же процесс проводили, как в примере 21, за исключением изменений, показанных в таблице 13.
Результаты, представленные в таблице 13, показывают, что когда специальный компонент не соответствует соответствующим требованиям настоящей заявки, коэффициент конверсии низкокачественной нефти снижается на 6-10%, выход нефти повышенного качества снижается на 5-8%, а выход нерастворимых в толуоле веществ повышается на 1-2,5%, и поскольку ΔΤ составляет более 5°С или цвет нефти повышенного качества черный, число дней стабильной работы системы повышения качества сильно снижается.
В контексте настоящей заявки раскрыто большое количество конкретной технической информации. Однако специалисты в данной области могут оценить, что настоящее изобретение можно также осуществлять без этой конкретной технической информации. В некоторых аспектах или вариантах осуществления настоящего изобретения хорошо известные способы, структуры и техники подробно не поясняются или не описываются, но это не влияет на понимание настоящего изобретения.
Аналогично, следует понимать, что для того, чтобы сделать описание настоящей заявки кратким и чтобы помочь специалистам в данной области в понимании сущности настоящего изобретения и в то же время показать способ повышения качества или систему повышения качества настоящей заявки, иногда множество различных аспектов (или вариантов осуществления) можно обеспечивать в комбинации в рабочих примерах или на фигурах. Однако это не должно интерпретироваться как отражение намерения, что техническое решение, заявленное в настоящем изобретении, имеет большее число признаков, чем техническое решение, описанное в формуле изобретения. В частности, как отражено в формуле изобретения, техническое решение, заявленное в настоящей заявке, содержит меньше технических признаков, чем рабочие примеры или фигуры, описанные в контексте настоящей заявки.
В контексте настоящей заявки термины, такие как «первый» и «второй» и пр., используются только для различения одного элемента или операции от другого элемента или операции без необходимости или допущения какой-либо конкретной взаимосвязи или порядка этих элементов или операций. Кроме того, термины «включающий», «содержащий» или подобные являются неисключающими выражениями, так что процесс, способ, изделие или устройство, описанные при помощи этих терминов, могут включать не только один или несколько элементов, точно описанных в настоящем документе, но также один или несколько других элементов, точно не описанных в настоящем документе, таких как один или несколько элементов, присущих процессу, способу, изделию или устройству.
Варианты осуществления, раскрытые в настоящем документе, используются только для иллюстрации в качестве примера вариантов осуществления настоящей заявки, а не для ограничения ее каким-либо образом. Хотя настоящее изобретение подробно описано со ссылкой на эти варианты осуществления в настоящем описании, следует понимать, что специалисты в данной области все еще могут модифицировать или изменять технические решения, описанные в этих вариантах осуществления, или заменять часть их технических признаков эквивалентными признаками. Технические решения, полученные посредством такой модификации, изменения или замены, не выходят за рамки сущности настоящего изобретения и, таким образом, все еще попадают в объем настоящего изобретения.