СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЛЕГКИХ ОЛЕФИНОВ ИЗ НИЗКОКАЧЕСТВЕННЫХ НЕФТЕПРОДУКТОВ

1. Способ получения легких олефинов из низкокачественных нефтепродуктов, включающий следующие стадии:
1) введение низкокачественного исходного нефтепродукта в реакцию термической переработки в присутствии водорода для получения продукта переработки;
2) направление продукта переработки на первое разделение для получения первого отделенного продукта, причем первый отделенный продукт имеет содержание компонентов, имеющих температуру кипения ниже 350°C, составляющее не более чем приблизительно 5 мас.%, предпочтительно менее чем приблизительно 3 мас.%, и содержание компонентов, имеющих температуру кипения от 350°C до 524°C, составляющее приблизительно от 20 до 60 мас.%, предпочтительно приблизительно от 25 до 55 мас.%;
3) направление первого отделенного продукта на второе разделение для получения нефтепродукта повышенного качества и смолы, причем второе разделение выбрано из группы, которую составляют вакуумная дистилляция, экстракция растворителем и их комбинация;
4) направление нефтепродукта повышенного качества, полученного на стадии (3), на повышение качества путем гидрирования для получения гидрированного нефтепродукта повышенного качества;
5) направление гидрированного нефтепродукта повышенного качества, полученного на стадии (4), на третье разделение для получения гидрированного тяжелого нефтепродукта повышенного качества;
6) направление гидрированного тяжелого нефтепродукта повышенного качества, полученного на стадии (5), на каталитический крекинг для получения продукта каталитического крекинга, содержащего легкий олефин; и
7) необязательное возвращение по меньшей мере части смолы, полученной на стадии (3), на стадию (1) для реакции термической переработки.
2. Способ по п. 1, в котором реакцию термической переработки на стадии (1) осуществляют в реакторе с взвешенным слоем.
3. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором реакцию термической переработки на стадии (1) осуществляют в присутствии водорода и катализатора переработки, причем катализатор переработки содержит по меньшей мере одно соединение, выбранное из группы, которую составляют соединения металлов группы VB, соединения металлов группы VIB и соединения металлов группы VIII.
-1
4. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором реакцию термической переработки на стадии (1) осуществляют в следующих условиях: температура составляет приблизительно от 380 до 470°C, парциальное давление водорода составляет приблизительно от 10 до 25 МПа, объемная скорость низкокачественного нефтепродукта составляет приблизительно от 0,01 до 2 ч, объемное соотношение водорода и низкокачественного нефтепродукта составляет приблизительно от 500 до 5000, и количество катализатора переработки составляет приблизительно от 10 до 50000 мкг/г в пересчете на массу активного металла в катализаторе переработки по отношению к массе низкокачественного нефтепродукта.
5. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором низкокачественный нефтепродукт представляет собой по меньшей мере один материал, выбранный из группы, которую составляют низкокачественная неочищенная нефть, тяжелый нефтепродукт, обезмасленный асфальт, полученное из угля масло, сланцевое масло и нефтехимическое отработанное масло,
предпочтительно низкокачественный нефтепродукт удовлетворяет одному или нескольким из следующих критериев: плотность по шкале Американского института нефти (API) составляет менее чем приблизительно 27, температура кипения составляет более чем приблизительно 350°C, содержание асфальтенов составляет более чем приблизительно 2 мас.%, и содержание тяжелых металлов составляет более чем приблизительно 100 мкг/г в пересчете на полную массу никеля и ванадия.
6. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором реакцию термической переработки на стадии (1) осуществляют таким образом, что достигается степень переработки, составляющая приблизительно от 30 до 70 мас.%, причем степень переработки = (масса компонентов, имеющих температуру кипения выше 524°C, в низкокачественном нефтепродукте - масса компонентов, имеющих температуру кипения выше 524°C, в продукте переработки)/масса компонентов, имеющих температуру кипения выше 524°C, в низкокачественном нефтепродукте × 100 мас.%;
предпочтительно указанную реакцию термической переработки на стадии (1) осуществляют таким образом, что достигается степень переработки, составляющая приблизительно от 30 до 60 мас.%.
7. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором первое разделение на стадии (2) включает:
2a) разделение продукта переработки, полученного на стадии (1), при первом давлении и первой температуре для получения газообразного компонента и жидкого компонента; и
2b) разделение полученного в результате жидкого компонента при втором давлении и второй температуре для получения первого отделенного продукта и второго отделенного продукта, причем первое давление составляет более чем второе давление,
предпочтительно первое давление составляет приблизительно от 10 до 25 МПа, и первая температура составляет приблизительно от 380 до 470°C; второе давление составляет приблизительно от 0,1 до 5 МПа, и вторая температура составляет приблизительно от 150 до 390°C.
8. Способ по п. 7, в котором первое разделение на стадии (2) дополнительно включает:
2c) разделение по меньшей мере части второго отделенного продукта, полученного на стадии (2b), для получения лигроина и атмосферного газойля;
2d) возвращение по меньшей мере части газообразного компонента, полученного на стадии (2a), на стадию (1) для реакции термической переработки; и/или
2e) возвращение по меньшей мере части газообразного компонента, полученного на стадии (2a), на стадию (4) для повышения качества путем гидрирования.
9. Способ по п. 8, дополнительно включающий:
2f) возвращение по меньшей мере части второго отделенного продукта, полученного на стадии (2b), и/или по меньшей мере части атмосферного газойля, полученного на стадии (2c), на стадию (4) для повышения качества путем гидрирования вместе с нефтепродуктом повышенного качества.
10. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором повышение качества путем гидрирования на стадии (4) осуществляют в следующих условиях:
-1
парциальное давление водорода составляет приблизительно от 5,0 до 20,0 МПа, температура реакции составляет приблизительно от 330 до 450°C, объемная скорость составляет приблизительно от 0,1 до 3 ч, и объемное соотношение водорода и нефтепродукта составляет приблизительно от 300 до 3000.
11. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором повышение качества путем гидрирования на стадии (4) осуществляют в присутствии катализатора гидрорафинирования и/или катализатора гидрокрекинга, причем катализатор гидрорафинирования содержит носитель и компонент активного металла, выбранного из металлов группы VIB и/или неблагородных металлов группы VIII; катализатор гидрокрекинга содержит цеолит, оксид алюминия, по меньшей мере один компонент металла группы VIII и по меньшей мере один компонент металла группы VIB,
предпочтительно катализатор гидрорафинирования содержит, по отношению к сухой массе катализатора гидрорафинирования, приблизительно от 30 до 80 мас.% оксида алюминия в качестве носителя, приблизительно от 5 до 40 мас.% оксида молибдена, приблизительно от 5 до 15 мас.% оксида кобальта и приблизительно от 5 до 15 мас.% оксида никеля; катализатор гидрокрекинга содержит, по отношению к сухой массе катализатора гидрокрекинга, приблизительно от 3 до 60 мас.% цеолита, приблизительно от 10 до 80 мас.% оксида алюминия, приблизительно от 1 до 15 мас.% оксида никеля, и приблизительно от 5 до 40 мас.% оксида вольфрама.
12. Способ согласно по любому из пп. 1-11, в котором каталитический крекинг на стадии (6) осуществляют в реакторе переменного диаметра со слоем для транспорта в разреженной фазе и/или комбинированный реактор каталитического крекинга,
причем реактор переменного диаметра со слоем для транспорта в разреженной фазе составляют расположенные снизу вверх первая реакционная зона и вторая реакционная зона, имеющие различные диаметры, при этом соотношение диаметра второй реакционной зоны и диаметра первой реакционной зоны составляет от приблизительно 1,2:1 до приблизительно 2,0:1; комбинированный реактор каталитического крекинга составляют расположенные снизу вверх первая реакционная зона и вторая реакционная зона, причем первая реакционная зона представляет собой лифт-реактор, и вторая реакционная зона представляет собой реактор с псевдоожиженным слоем.
13. Способ по п. 12, в котором:
в реакторе переменного диаметра со слоем для транспорта в разреженной фазе реакцию в первой реакционной зоне осуществляют в следующих условиях: температура реакции составляет приблизительно от 500 до 620°C, давление реакции составляет приблизительно от 0,2 до 1,2 МПа, продолжительность реакции составляет приблизительно от 0,1 до 5,0 секунд, массовое соотношение катализатора и исходного материала для крекинга составляет приблизительно от 5 до 15, и массовое соотношение пара и исходного материала для крекинга составляет приблизительно 0,05:1 до приблизительно 0,3:1; и реакцию во второй реакционной зоне осуществляют в следующих условиях: температура реакции составляет приблизительно от 450 до 550°C, давление реакции составляет приблизительно от 0,2 до 1,2 МПа, продолжительность реакции составляет приблизительно от 1,0 до 20,0 секунд, и/или
-1
в комбинированном реакторе каталитического крекинга реакцию в первой реакционной зоне осуществляют в следующих условиях: температура реакции составляет приблизительно от 560 до 750°C, продолжительность реакции составляет приблизительно от 1 до 10 секунд, и соотношение катализатора и нефтепродукта составляет от приблизительно 1:1 до приблизительно 50:1; и реакцию во второй реакционной зоне осуществляют в следующих условиях: температура реакции составляет приблизительно от 550 до 700°C, и объемная скорость составляет приблизительно от 0,5 до 20 ч.
14. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором каталитический крекинг на стадии (6) осуществляют в присутствии катализатора каталитического крекинга, содержащего, по отношению к массе катализатора, приблизительно от 1 до 60 мас.% цеолита, приблизительно от 5 до 99 мас.% неорганического оксида и приблизительно от 0 до 70 мас.% глины, и при этом цеолит содержит приблизительно от 50 до 100 мас.%, предпочтительно приблизительно от 70 до 100 мас.% мезопористого цеолита и приблизительно от 0 до 50 мас.%, предпочтительно приблизительно от 0 до 30 мас.%, макропористого цеолита по отношению к полной массе цеолита.
15. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором:
второе разделение на стадии (3) представляет собой вакуумную дистилляцию, и вакуумную дистилляцию осуществляют при степени вакуума, составляющей приблизительно от 1 до 20 мм рт.ст., и температуре, составляющей приблизительно от 250 до 350°C; или
3
7
3
5
3
5
3
4
3
4
в качестве альтернативы, второе разделение на стадии (3) представляет собой экстракцию растворителем, осуществляемую в следующих условиях: давление составляет приблизительно от 3 до 12 МПа, предпочтительно приблизительно от 3,5 до 10 МПа; температура составляет приблизительно от 55 до 300°C, предпочтительно приблизительно от 70 до 220°C; растворитель для экстракции представляет собой C-C-углеводород, предпочтительно по меньшей мере один из C-C-алканов и C-C-алкенов, и предпочтительнее по меньшей мере один из C-C-алканов и C-C-алкенов; массовое соотношение растворителя для экстракции и первого отделенного продукта составляет приблизительно 1:1 до приблизительно 7:1, предпочтительно приблизительно 1,5:1 до приблизительно 5:1; или
в качестве альтернативы, второе разделение на стадии (3) представляет собой комбинацию вакуумной дистилляции и экстракционного разделения, условия которых определены выше.
16. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором на стадии (7) приблизительно от 30 до 95 мас.%, предпочтительно приблизительно от 50 до 90 мас.% смолы, полученной на стадии (3), возвращают на стадию (1) для реакции термической переработки,
предпочтительно смола имеет температуру размягчения составляющую менее чем приблизительно 150°C.
17. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором третье разделение на стадии (5) включает разделение гидрированного нефтепродукта повышенного качества на гидрированный легкий нефтепродукт повышенного качества и гидрированный тяжелый нефтепродукт повышенного качества, и температура разделения между гидрированным легким нефтепродуктом повышенного качества и гидрированным тяжелым нефтепродуктом повышенного качества составляет приблизительно от 340 до 360°C, предпочтительно приблизительно от 345 до 355°C, предпочтительнее приблизительно 350°C.
18. Система для получения легких олефинов из низкокачественных нефтепродуктов, которую составляют установка реакции термической переработки, первая разделительная установка, вторая разделительная установка, установка гидрирования для повышения качества, третья разделительная установка и установка каталитического крекинга, причем:
установка реакции термической переработки выполнена с возможностью осуществления реакции термической переработки низкокачественного исходного нефтепродукта в присутствии водорода для получения продукта переработки;
первая разделительная установка выполнена с возможностью разделения продукта переработки для получения первого отделенного продукта, причем содержание компонентов, имеющих температуру кипения ниже 350°C, составляет не более чем приблизительно 5 мас.%, предпочтительно менее чем приблизительно 3 мас.%, и содержание компонентов, имеющих температуру кипения от 350°C до 524°C, составляет приблизительно от 20 до 60 мас.%, предпочтительно приблизительно от 25 до 55 мас.%;
вторая разделительная установка выполнена с возможностью разделения первого отделенного продукта на нефтепродукт повышенного качества и смолу и выбрана из группы, которую составляют установка вакуумной дистилляции, установка экстракции растворителем и их комбинация;
установка гидрирования для повышения качества выполнена с возможностью осуществления повышения качества путем реакции гидрирования нефтепродукта повышенного качества для получения гидрированного нефтепродукта повышенного качества;
третья разделительная установка выполнена с возможностью разделения гидрированного нефтепродукта повышенного качества для получения гидрированного тяжелого нефтепродукта повышенного качества; и
установка каталитического крекинга выполнена с возможностью осуществления реакции каталитического крекинга гидрированного тяжелого нефтепродукта повышенного качества для получения продукта каталитического крекинга, содержащего легкий олефин.
19. Система по п. 18, в которой установка реакции термической переработки содержит реактор с взвешенным слоем.
20. Система по п. 18 или 19, в которой установка каталитического крекинга содержит реактор переменного диаметра со слоем для транспорта в разреженной фазе и/или комбинированный реактор каталитического крекинга, состоящий из лифт-реактора и реактора с псевдоожиженным слоем.