[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2339680C2 - Method for catalytic hydro-treatment of heavy hydrocarbons of oil and product received by this method - Google Patents

Method for catalytic hydro-treatment of heavy hydrocarbons of oil and product received by this method Download PDF

Info

Publication number
RU2339680C2
RU2339680C2 RU2006103662/04A RU2006103662A RU2339680C2 RU 2339680 C2 RU2339680 C2 RU 2339680C2 RU 2006103662/04 A RU2006103662/04 A RU 2006103662/04A RU 2006103662 A RU2006103662 A RU 2006103662A RU 2339680 C2 RU2339680 C2 RU 2339680C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hydrocarbons
stage
weight
hydro
hydrogen
Prior art date
Application number
RU2006103662/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006103662A (en
Inventor
ХУАРЕС Хорхе АНЧЕИТА (MX)
ХУАРЕС Хорхе АНЧЕИТА
РИВЕРА Герардо БЕТАНКОУРТ (MX)
РИВЕРА Герардо БЕТАНКОУРТ
САНЧЕС Густаво Хесус МАРРОКИН (MX)
САНЧЕС Густаво Хесус МАРРОКИН
НОЛАСКО Гильермо СЕНТЕНО (MX)
НОЛАСКО Гильермо СЕНТЕНО
МОЙЯ Хосе Антонио Доминго МУНЬОС (MX)
МОЙЯ Хосе Антонио Доминго МУНЬОС
МАРТИНЕС Фернандо АЛОНСО (MX)
МАРТИНЕС Фернандо АЛОНСО
Original Assignee
Институто Мехикано Дель Петролео
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институто Мехикано Дель Петролео filed Critical Институто Мехикано Дель Петролео
Priority to RU2006103662/04A priority Critical patent/RU2339680C2/en
Publication of RU2006103662A publication Critical patent/RU2006103662A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2339680C2 publication Critical patent/RU2339680C2/en

Links

Landscapes

  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: here is disclosed group of inventions related to versions of two-stage method of calalytic hydro-treatment of heavy oil hydrocarbons with high content of metals, total sulphur, pyrobitumens and total nitrogen, containing less, than 80% for volume of distillates extracted at 538°C and possessing density API lower, than 32°. According to the first version at the first stage hydrocarbons hydro-metallisation and hydrogen cracking of pyrobitumens are carried out, and at the second stage hydrocarbons hydro-desulphurisation and hydro-denitrogenation are performed; at that both stages of process are performed in a reactor with an immovable layer of catalyst. The second version includes: a) passing hydrogen and hydrocarbon raw material of heavy oil with specific mass (density) less, than 32° API and contents of distillates extracted at 538°C less, than 80% of volume through to the first stage of reaction for hydro-treatment of the said raw materials; at that the said first stage of reaction is performed in the reactor with the immovable layer of catalyst, containing a catalyst of hydro-demetallization and facilitating operation under pressure from 40 to 130 kg/cm2, at temperature from 320° to 450°C, at a volume speed (LHSV) from 0.2 to 3.0 hr-1 and at ratio of hydrogen/hydrocarbon (H2/HC) from 350 to 1.200 In/I with the result of production of hydro-treated heavy hydrocarbons; b) passing hydrogen and the said hydro-treated heavy hydrocarbons through to the second stage of reaction for hydro-treatment in the reactor with the immovable layer of catalyst containing hydro desulphurisation catalyst and facilitating operation under pressure from 40 to 130 kg/cm2, at temperature from 320° to 450°C, at a volume speed (LHSV) from 0.2 to 3.0 hr-1 and at ratio of hydrogen/hydrocarbon (H2/HC) from 350 to 1.200 In/I, at that the amount of sediments formed at each the said first and second stages of reaction is less 0.65% from weight of hydro-treated hydrocarbons. Also one of the inventions of the group refers to the product produced by the method according to the second variant. Employing of the said variant of the method facilitates high degree of metals, sulphur, nitrogen and pyrobitumens extraction and also limits formation of sediments which provides receiving the product after hydro-treatment with improved characteristics.
EFFECT: facilitating high degree of metals, sulphur, nitrogen and pyrobitumens extraction and also limits formation of sediments which provides receiving product after hydro-treatment with improved characteristics.
10 cl, 26 tbl, 10 ex, 1 dwg

Description

Область применения изобретенияThe scope of the invention

Настоящее изобретение имеет отношение к созданию способа перегонки нефти, в котором проводят каталитическую гидрообработку тяжелых углеводородов нефти, чтобы улучшить их свойства.The present invention relates to an oil distillation process in which a catalytic hydroprocessing of heavy oil hydrocarbons is carried out in order to improve their properties.

Предпосылки к созданию изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION

Развитие нефтеперерабатывающей промышленности привело к тому, что гидрообработка тяжелых углеводородов нефти приобрела технологическую и экономическую важность, сравнимую с процессами гидрокрекинга и каталитического реформинга. Среди тяжелых углеводородов нефти следует упомянуть тяжелые виды сырой нефти, сверхтяжелые виды сырой нефти, смеси тяжелых и легких видов сырой нефти и нефтяных остатков, таких как остатки от перегонки при атмосферном давлении или в вакууме, которые имеют удельную плотность меньше чем 32° API (32 градуса Американского нефтяного института) и содержание восстановленных дистиллятов при 538°С меньше чем 80% по объему.The development of the oil refining industry has led to the fact that the hydroprocessing of heavy oil hydrocarbons has acquired technological and economic importance comparable to the processes of hydrocracking and catalytic reforming. Among heavy petroleum hydrocarbons, heavy crude oils, superheavy crude oils, mixtures of heavy and light crude oils and oil residues, such as residues from distillation at atmospheric pressure or in vacuum, which have a specific gravity of less than 32 ° API (32 degrees of the American Petroleum Institute) and the content of reduced distillates at 538 ° C is less than 80% by volume.

Производство тяжелых фракций нефти и наличие нефтяных остатков с высокими содержаниями серы и металлов, а также требования, касающиеся необходимости улучшения экологического качества горючего, привели к развитию и распространению процессов гидрообработки этих типов сырья при переработке нефти.The production of heavy oil fractions and the presence of oil residues with high sulfur and metal contents, as well as requirements regarding the need to improve the environmental quality of fuel, have led to the development and spread of hydroprocessing of these types of raw materials during oil refining.

Начиная с семидесятых годов появляются сообщения о гидрообработке нефтяных остатков, основной задачей которой является извлечение ценных фракций дистиллятов с низкой концентрацией тяжелых гетероатомов.Since the seventies, there have been reports of the hydrotreatment of oil residues, the main task of which is to extract valuable distillate fractions with a low concentration of heavy heteroatoms.

Тяжелые виды сырой нефти требует проведения обработки, аналогичной обработке нефтяных остатков, по той причине, что они характеризуются низким отношением водород/углерод (Н/С), высокой вязкостью, высоким содержанием загрязняющих веществ, главным образом серы, азота и металлов, и низким выходом дистиллятов.Heavy crude oil requires processing similar to the treatment of oil residues, because they are characterized by a low hydrogen / carbon ratio (N / C), high viscosity, a high content of pollutants, mainly sulfur, nitrogen and metals, and a low yield distillates.

Система реактора является частью процесса, в котором наибольшее внимание уделяют обработке этого типа сырья, причем это может быть реактор с неподвижным слоем катализатора, с псевдоожиженным слоем катализатора или с дисперсной фазой катализатора. При переработке нефти главным образом используют реактор с неподвижным слоем катализатора.The reactor system is part of a process in which the greatest attention is paid to the processing of this type of raw material, and this may be a reactor with a fixed catalyst bed, with a fluidized catalyst bed or with a dispersed phase of the catalyst. In oil refining, a fixed-bed reactor is mainly used.

Высокая концентрация металлов в тяжелых видах нефти и в нефтяных остатках приводит к быстрой дезактивации катализаторов, поэтому важно, чтобы деметаллизация указанного сырья была проведена в первой стадии обработки, для того чтобы максимально повысить удаление других загрязняющих веществ в более поздних стадиях, за счет чего повышается срок службы катализаторов, использованных в этих стадиях.A high concentration of metals in heavy types of oil and in oil residues leads to rapid deactivation of the catalysts, therefore, it is important that the demetallization of these raw materials be carried out in the first stage of processing, in order to maximize the removal of other contaminants in later stages, thereby increasing the time service catalysts used in these stages.

Наиболее эффективным процессом удаления загрязняющих веществ при переработке нефти является гидрообработка, которой подвергают практически все фракции нефти, такие как: нафты, средние дистилляты, вакуумные дистилляты, остатки и т.п. В случае тяжелых видов нефти и нефтяных остатков, когда желательно одновременно удалять различные загрязняющие вещества, главным образом такие как металлы, сера, азот и асфальтены, требуется произвести надлежащий выбор типа реактора, катализатора с высокой активностью и избирательностью для этих реакций, а также режим работы, который делает процесс рентабельным.The most effective process for removing contaminants in oil refining is hydroprocessing, which is subjected to almost all fractions of oil, such as: naphtha, middle distillates, vacuum distillates, residues, etc. In the case of heavy types of oil and oil residues, when it is desirable to simultaneously remove various pollutants, mainly such as metals, sulfur, nitrogen and asphaltenes, it is necessary to make the appropriate choice of the type of reactor, catalyst with high activity and selectivity for these reactions, as well as the operating mode which makes the process cost-effective.

Улучшение параметров тяжелых углеводородов нефти связано с необходимостью их обработки для удаления загрязняющих веществ и повышения отношения водород/углерод (Н/С) обычно за счет использования схем обработки, основанных на гидрообработке.Improving the parameters of heavy oil hydrocarbons is associated with the need to process them to remove pollutants and increase the hydrogen / carbon ratio (N / C), usually through the use of processing schemes based on hydroprocessing.

В известных в настоящее время промышленных процессах гидрообработку тяжелых углеводородов нефти осуществляют в режиме работы с высокими давлениями, в диапазоне от 140 до 220 кг/см2, для реакторов с неподвижным слоем или с псевдоожиженным слоем катализатора, что позволяет получать высокие уровни конверсии (преобразования). Для поддержания непрерывности работы в этих процессах образование отложений и отстоя ограничивают максимальным содержанием 0.80% по весу.In currently known industrial processes, the hydrotreatment of heavy oil hydrocarbons is carried out in high pressure mode, in the range from 140 to 220 kg / cm 2 , for fixed-bed or fluidized-bed reactors, which allows to obtain high levels of conversion (conversion) . To maintain continuous operation in these processes, the formation of deposits and sludge is limited to a maximum content of 0.80% by weight.

Проведение процессов гидрообработки тяжелых углеводородов нефти при низких давлениях, меньше чем 140 кг/см2, ограничено образованием отложений и отстоя, что является характерной проблемой этих процессов. Образование отложений и отстоя возрастает, когда конверсия тяжелых фракций (температура кипения >538°С) в легкие фракции также возрастает, или возрастает при снижении давления в реакторах. По этой причине промышленные процессы гидрокрекинга тяжелых углеводородов проводят в режиме работы с высокими давлениями, свыше 140 кг/см2, для того чтобы обеспечить приемлемые уровни конверсии тяжелых фракций.The hydroprocessing of heavy oil hydrocarbons at low pressures, less than 140 kg / cm 2 , is limited by the formation of deposits and sludge, which is a characteristic problem of these processes. The formation of deposits and sludge increases when the conversion of heavy fractions (boiling point> 538 ° C) to light fractions also increases, or increases with decreasing pressure in the reactors. For this reason, industrial processes for the hydrocracking of heavy hydrocarbons are carried out in the high pressure mode, above 140 kg / cm 2 , in order to provide acceptable levels of heavy fraction conversion.

Отметим, что процессы гидрообработки тяжелых углеводородов нефти уже были описаны в различных патентах.Note that the hydroprocessing of heavy oil hydrocarbons has already been described in various patents.

В патенте США №5591325 описан каталитический способ гидрообработки тяжелых видов нефти в двух стадиях. Первую стадию проводят в реакторе с неподвижным слоем катализатора для удаления не более 80% никеля + ванадия (Ni+V), а преимущественно для удаления от 30 до 70%, хотя в примерах этого патента указаны уровни удаления от 45,3 до 47%. В этой стадии используют следующий режим работы: температура от 320 до 410°С, давление от 50 до 250 кг/см2, объемная скорость (LHSV - среднечасовая скорость) от 0.1 до 2.0 час-1 и отношение водород/углеводород (Н2/НС) от 300 до 1,200 нл/л. Вторую стадию проводят для удаления серы, азота и остатка металлов в реакторе с псевдоожиженным слоем катализатора при следующем режиме работы: температура от 350 до 450°С, давление от 50 до 250 кг/см2, LHSV от 0.2 до 10.0 час-1 и отношение Н2/НС от 500 до 3,000 нл/л.US Pat. No. 5,591,325 describes a catalytic process for hydrotreating heavy oils in two stages. The first stage is carried out in a reactor with a fixed catalyst bed to remove no more than 80% nickel + vanadium (Ni + V), and mainly to remove from 30 to 70%, although the examples of this patent indicate the removal levels from 45.3 to 47%. In this stage, the following operation mode is used: temperature from 320 to 410 ° C, pressure from 50 to 250 kg / cm 2 , space velocity (LHSV - hourly average speed) from 0.1 to 2.0 hour -1 and the ratio of hydrogen / hydrocarbon (H 2 / NS) from 300 to 1,200 nl / l. The second stage is carried out to remove sulfur, nitrogen and metal residues in a fluidized-bed reactor in the following operating conditions: temperature from 350 to 450 ° C, pressure from 50 to 250 kg / cm 2 , LHSV from 0.2 to 10.0 h -1 and the ratio H 2 / HC from 500 to 3,000 nl / L.

В этом отношении важно отметить, что в указанном патенте приведен точный пример гидрообработки в двух стадиях реакции остатка от перегонки при атмосферном давлении с использованием следующего режима работы: давление 150 кг/см2, LHSV 0.2 час-1, температура 370 и 395°С для первой и второй стадий соответственно и отношение Н2/НС 700 нл/л, в результате чего получают удаление Ni+V 109 wppm (частей по весу на миллион), всего азота 1,970 wppm, нерастворимых в n-С7 веществ (асфальтенов) 6.6% по весу и всего серы 3.78% по весу, а также образование отложений и отстоя 0.01% по весу. В указанном патенте также описано использование катализатора на основе металла VIA, VIII и V групп для стадии I и катализатора с металлом гидрирования и носителем из органического окисла для стадии II.In this regard, it is important to note that the specified patent gives an exact example of hydroprocessing in two stages of the reaction of the residue from distillation at atmospheric pressure using the following operating conditions: pressure 150 kg / cm 2 , LHSV 0.2 hour -1 , temperature 370 and 395 ° C for the first and second stages, respectively, and the ratio of N 2 / HC 700 nl / l, resulting in the removal of Ni + V 109 wppm (parts by weight per million), total nitrogen 1.970 wppm, insoluble in n-C 7 substances (asphaltenes) 6.6 % by weight and total sulfur 3.78% by weight, as well as the formation of deposits and sludge 0.01% by weight. The patent also describes the use of a catalyst based on a metal of groups VIA, VIII and V for stage I and a catalyst with a hydrogenation metal and an organic oxide support for stage II.

В патенте США №5779992, который является частичным продолжением патента США №5591325, описано устройство, которое содержит: а') реактор с неподвижным слоем катализатора для гидродеметаллизации нефти, и b') реактор с псевдоожиженным слоем катализатора гидродесульфурации, предназначенный для гидрообработки выходного потока реактора секции а'). В этом устройстве поток тяжелой нефти сначала подают в реактор с неподвижным слоем катализатора гидродеметаллизации ступени а'), а затем тяжелую нефть, прошедшую гидродеметаллизацию в ступени а'), подают в реактор с взвешенным слоем катализатора гидродесульфурации ступени b') для углубления гидрообработки тяжелой нефти. Гидрообработка может происходить в течение длительного периода времени. Режим работы аналогичен описанному в патенте США №5591325.US Pat. No. 5,779,992, which is a partial continuation of US Pat. No. 5,591,325, describes a device that contains: a ') a fixed bed catalyst for hydrodemetallization of oil, and b') a fluidized bed reactor for hydrodesulfurization catalyst designed to hydrotreat the reactor outlet stream section a '). In this device, the heavy oil stream is first fed to the reactor with a fixed bed of hydrodemetallization catalyst of stage a '), and then the heavy oil that has passed hydrodemetallization in stage a') is fed to the reactor with a suspended layer of hydrodesulfurization catalyst of stage b ') to deepen the hydroprocessing of heavy oil . Hydrotreating can occur over a long period of time. The mode of operation is similar to that described in US patent No. 5591325.

В патенте Мексики MX 179301 предложен способ гидрообработки тяжелой сырой нефти для получения синтетического нефтяного сырья с удельной плотностью в градусах Американского нефтяного института от 25 до 40 градусов. Этот способ включает в себя следующие операции: каталитическая гидрообработка тяжелой сырой нефти с удельной плотностью в градусах Американского нефтяного института меньше чем 24, с окончательной температурой кипения в диапазоне от комнатной температуры до 800°С, при давлении 760 миллиметров ртутного столба и со следующим содержанием загрязняющих веществ: свыше 2% по весу серы, 1,000 wppm азота, 150 wppm металлов (никель и ванадий) и 5% по весу асфальтенов; разделение выходного потока реактора на жидкую фазу и фазу пара и направление жидкой фазы в скруббер. Этот способ позволяет получать обработанную или улучшенную сырую нефть с низким содержанием загрязняющих веществ, которая на 100% может быть использована в качестве сырья в схеме обычной переработки нефти, что повышает выход дистиллята и его качество.Mexican patent MX 179301 proposes a process for hydrotreating heavy crude oil to produce synthetic petroleum feedstocks with a specific gravity of 25 to 40 degrees in degrees from the American Petroleum Institute. This method includes the following operations: catalytic hydroprocessing of heavy crude oil with a specific gravity in degrees of the American Petroleum Institute of less than 24, with a final boiling point in the range from room temperature to 800 ° C, at a pressure of 760 millimeters of mercury and with the following pollutant content substances: over 2% by weight of sulfur, 1,000 wppm of nitrogen, 150 wppm of metals (nickel and vanadium) and 5% by weight of asphaltenes; separation of the reactor effluent into a liquid phase and a vapor phase; and directing the liquid phase into a scrubber. This method allows to obtain processed or improved crude oil with a low content of pollutants, which can be 100% used as raw material in the conventional oil refining scheme, which increases the yield of distillate and its quality.

В патенте США No.3901792 раскрыт способ деметаллизации и десульфурации сырой нефти или остатка от перегонки при атмосферном давлении во множестве ступеней обработки. Сначала тяжелое сырье вводят вместе с водородом в реактор с псевдоожиженным слоем катализатора, имеющий следующий режим работы: давление от 68 до 170 кг/см2, температура от 387 до 440°С, LHSV от 0.20 до 1.5 час-1, причем получают степень деметаллизации в диапазоне от 50 до 80% по весу или больше в зависимости от количества в сырье никеля и ванадия. Более легкие фракции покидают реактор через его верхнюю часть в виде кислого газа, который используют для последующего извлечения легких фракций углеводородов, в то время как жидкий выходной поток вводят во вторую стадию реакции в смеси с потоком водорода для его гидродесульфурации в реакторе с такими же характеристиками, что и в первой стадии реакции. Из верхней части реактора отводят газообразную фракцию для ее последующей обработки, в то время как жидкий выходной поток из этого второго реактора направляют на последующую обработку или фракционирование.US Pat. No. 3,901,792 discloses a method for demetallization and desulfurization of crude oil or a residue from atmospheric distillation in a variety of processing steps. First, the heavy feedstock is introduced together with hydrogen into a fluidized bed reactor having the following operating mode: pressure from 68 to 170 kg / cm 2 , temperature from 387 to 440 ° C, LHSV from 0.20 to 1.5 h -1 , whereby the degree of demetallization is obtained in the range of 50 to 80% by weight or more, depending on the amount of nickel and vanadium in the feed. The lighter fractions leave the reactor through its upper part in the form of acid gas, which is used for the subsequent extraction of light hydrocarbon fractions, while the liquid output stream is introduced into the second stage of the reaction in a mixture with a hydrogen stream for its hydrodesulfurization in a reactor with the same characteristics, as in the first stage of the reaction. A gaseous fraction is withdrawn from the upper part of the reactor for its subsequent processing, while the liquid outlet stream from this second reactor is sent for further processing or fractionation.

В патенте США No.4166026 предложен двухстадийный способ гидрообработки тяжелых углеводородов, таких как тяжелые виды сырой нефти, отбензиненные виды сырой нефти, остатки от вакуумной перегонки или битуминозные виды сырой нефти с высоким содержанием асфальтенов, тяжелых металлов и серы. Тяжелые виды сырой нефти подвергают обработке вместе с потоком водорода в первой стадии, проводимой для гидродеметаллизации и гидрокрекинга асфальтенов. Поток с выхода первой стадии направляют на сепаратор газ - жидкость, из которого обогащенную водородом газообразную фракцию, сульфид водорода и легкие углеводороды направляют в скруббер для извлечения легких углеводородов, в то время как жидкий выходной поток вместе с частью рециклового водорода поступает во вторую стадию реакции, где в основном протекают реакции гидродесульфурации и гидроденитрогенации. Затем выходной поток из этой операции процесса вводят в сепаратор газ - жидкость, с выхода которого получают жидкий продукт, который направляют на другой сепаратор для получения легкой фракции и тяжелой фракции. Между тем, обогащенную водородом газообразную фракцию, сульфид водорода и легкие углеводороды направляют в скруббер для извлечения легких углеводородов и обогащенной водородом газообразной фракции и водорода, предназначенных для мокрой очистки газа в последующем блоке. Процесс в двух стадиях преимущественно проводят при следующих параметрах режима работы: давление от 30 до 250 кг/см2, температура от 350 до 450°С, отношение Н2/НС от 100 до 2,000 нормальных литров на литры загрузки (нл/л) и LHSV от 0.1 до 10.0 час-1.U.S. Patent No. 4,160,626 proposes a two-stage process for the hydrotreatment of heavy hydrocarbons such as heavy types of crude oil, stripped types of crude oil, vacuum distillation residues, or bituminous types of crude oil with a high content of asphaltenes, heavy metals, and sulfur. Heavy crude oils are treated together with a hydrogen stream in a first step for hydrodemetallization and hydrocracking of asphaltenes. The stream from the outlet of the first stage is directed to a gas-liquid separator, from which the gaseous fraction enriched with hydrogen, hydrogen sulfide and light hydrocarbons are sent to a scrubber to extract light hydrocarbons, while the liquid output stream, together with part of the recycle hydrogen, enters the second stage of the reaction, where mainly hydrodesulfurization and hydrodenitrogenation reactions take place. Then the output stream from this process step is introduced into the gas-liquid separator, from the output of which a liquid product is obtained, which is sent to another separator to obtain a light fraction and a heavy fraction. Meanwhile, the hydrogen-enriched gaseous fraction, hydrogen sulfide and light hydrocarbons are sent to a scrubber to extract light hydrocarbons and the hydrogen-enriched gaseous fraction and hydrogen, intended for wet gas purification in a subsequent unit. The process in two stages is mainly carried out with the following parameters of the operating mode: pressure from 30 to 250 kg / cm 2 , temperature from 350 to 450 ° C, H 2 / HC ratio from 100 to 2,000 normal liters per liter of load (nl / l) and LHSV from 0.1 to 10.0 hour -1 .

Способ в соответствии с настоящим изобретением существенно отличается по своим задачам, режиму работы и результатам от способов, описанных в указанных ссылках, так как его осуществляют за счет комбинации режима работы с низким давлением, типа реактора и типа сырья для гидрообработки, которые совместно обеспечивают высокую степень удаления металлов, серы, азота и асфальтенов, а также ограничивают образование отложений и отстоя, что позволяет получить прошедший гидрообработку углеводород с улучшенными свойствами. Это четко и подробно изложено в следующих разделах описания изобретения.The method in accordance with the present invention differs significantly in its objectives, mode of operation and results from the methods described in these references, since it is carried out by combining a low pressure mode of operation, type of reactor and type of feedstock for hydroprocessing, which together provide a high degree of removal of metals, sulfur, nitrogen and asphaltenes, and also limit the formation of deposits and sludge, which allows to obtain a hydrotreated hydrocarbon with improved properties. This is clearly and in detail described in the following sections of the description of the invention.

Краткое изложение изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

В соответствии с настоящим изобретением предлагается способ переработки нефти, в соответствии с которым проводят каталитическую гидрообработку тяжелых углеводородов нефти в двух стадиях реакции с использованием реакторов с неподвижным слоем катализатора за счет комбинации режима работы с низким давлением, типа реактора и типа сырья для гидрообработки, которые совместно обеспечивают высокую степень удаления металлов, серы, азота и асфальтенов, а также снижают образование отложений и отстоя, что позволяет получить прошедший гидрообработку углеводород с улучшенными свойствами.In accordance with the present invention, there is provided a petroleum refining process in which a catalytic hydroprocessing of heavy oil hydrocarbons is carried out in two reaction stages using fixed bed reactors by combining a low pressure operating mode, a type of reactor and a type of hydroprocessing feedstock, which are combined provide a high degree of removal of metals, sulfur, nitrogen and asphaltenes, as well as reduce the formation of deposits and sludge, which allows you to get past hydrofinishing botku hydrocarbon with improved properties.

Среди тяжелых углеводородов нефти, которые могут быть подвергнуты гидрообработке по способу в соответствии с настоящим изобретением, следует упомянуть тяжелые виды сырой нефти, сверхтяжелые виды сырой нефти, а также смеси тяжелых и легких видов сырой нефти и нефтяных остатков, таких как остатки от перегонки при атмосферном давлении или в вакууме, которые имеют удельную плотность в градусах Американского нефтяного института меньше чем 32° и содержание восстановленных дистиллятов при 538°С меньше чем 80% по объему.Among the heavy oil hydrocarbons that can be hydrotreated by the method of the present invention, mention is made of heavy types of crude oil, superheavy types of crude oil, as well as mixtures of heavy and light types of crude oil and oil residues, such as residues from atmospheric distillation pressure or in vacuum, which have a specific gravity in degrees of the American Petroleum Institute less than 32 ° and a reduced distillate content of 538 ° C less than 80% by volume.

Таким образом, первой задачей настоящего изобретения является создание способа каталитической гидрообработки тяжелых углеводородов нефти за счет комбинации режима работы с низким давлением, типа реактора и типа сырья для гидрообработки, которые совместно ограничивают образование отложений и отстоя.Thus, the first objective of the present invention is to provide a method for catalytic hydroprocessing of heavy oil hydrocarbons by combining a low pressure operating mode, a reactor type and a type of hydroprocessing feedstock, which together limit the formation of sediment and sludge.

Другой задачей настоящего изобретения является создание способа каталитической гидрообработки тяжелых углеводородов нефти, которые имеют удельную плотность в градусах Американского нефтяного института ниже 32° и содержание восстановленных дистиллятов при 538°С меньше чем 80% по объему.Another objective of the present invention is to provide a method for catalytic hydroprocessing of heavy oil hydrocarbons, which have a specific gravity in degrees of the American Petroleum Institute below 32 ° and a reduced distillate content at 538 ° C of less than 80% by volume.

Дополнительной задачей настоящего изобретения является создание способа каталитической гидрообработки тяжелых углеводородов нефти, за счет которого получают углеводород с улучшенными свойствами, с минимальным содержанием отложений и отстоя.An additional objective of the present invention is to provide a method for the catalytic hydroprocessing of heavy hydrocarbons of oil, due to which a hydrocarbon is obtained with improved properties, with a minimum content of sediment and sludge.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание способа каталитической гидрообработки тяжелых углеводородов нефти, который обеспечивает высокую степень удаления металлов, серы, азота и асфальтенов, а также ограничивает образование отложений и отстоя.Another objective of the present invention is to provide a method for the catalytic hydroprocessing of heavy hydrocarbons, which provides a high degree of removal of metals, sulfur, nitrogen and asphaltenes, and also limits the formation of deposits and sludge.

Дополнительной задачей настоящего изобретения является создание способа каталитической гидрообработки тяжелых углеводородов нефти, за счет которого получают углеводород с улучшенными свойствами, который может быть использован в качестве сырья для процесса, проводимого по обычной схеме переработки нефти, или может быть продан как углеводород нефти с улучшенными свойствами.An additional objective of the present invention is to provide a method for the catalytic hydroprocessing of heavy hydrocarbons of oil, through which receive hydrocarbons with improved properties, which can be used as raw material for the process carried out according to the usual scheme of oil refining, or can be sold as hydrocarbon oil with improved properties.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание способа каталитической гидрообработки тяжелых углеводородов нефти, который может быть проведен ранее обычного процесса переработки нефти.Another objective of the present invention is to provide a method for catalytic hydroprocessing of heavy hydrocarbons of oil, which can be carried out earlier than the usual process of oil refining.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фиг.1 показана предпочтительная схема последовательности операций способа в соответствии с настоящим изобретением, позволяющего получить прошедший гидрообработку углеводород с улучшенными свойствами и с минимальным содержанием отложений и отстоя в виде продукта.Figure 1 shows the preferred flowchart of the method in accordance with the present invention, which allows to obtain a hydrotreated hydrocarbon with improved properties and with a minimum content of sediment and sludge in the form of a product.

Несмотря на то что на фиг.1 показано специфическое расположение оборудования, с использованием которого может быть осуществлено настоящее изобретение, следует иметь в виду, что такое построение не имеет ограничительного характера.Despite the fact that figure 1 shows a specific arrangement of equipment with which the present invention can be implemented, it should be borne in mind that such a construction is not restrictive.

Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Далее описан предпочтительный способ осуществления гидрообработки тяжелых углеводородов нефти в двух стадиях реакции в реакторах с неподвижным слоем катализатора, с различными катализаторами гидрообработки, основным эффектом которого является гидродеметаллизация тяжелого углеводорода нефти и гидрокрекинг асфальтенов в первой стадии, и гидродесульфурация и гидроденитрогенация тяжелого углеводорода нефти во второй стадии за счет комбинации режима работы с низким давлением, типа реактора и типа сырья для гидрообработки, которые совместно обеспечивают высокую степень удаления металлов, серы, азота и асфальтенов, а также ограничивают образование отложений и отстоя, в результате чего получают прошедший гидрообработку углеводород с улучшенными свойствами.The following describes a preferred method for hydroprocessing heavy oil hydrocarbons in two reaction stages in fixed-bed reactors with various hydroprocessing catalysts, the main effect of which is hydrodemetallization of heavy oil hydrocarbon and hydrocracking of asphaltenes in the first stage, and hydrodesulfurization and hydrodenitrogenation of heavy oil hydrocarbon in the second stage due to the combination of low pressure operation, type of reactor and type of feedstock for hydroprocessing, which locally provide a high degree of removal of metals, sulfur, nitrogen and asphaltenes, and also limit the formation of deposits and sludge, resulting in a hydrotreated hydrocarbon with improved properties.

Как правило, нет ограничений в типе углеводорода, который может быть использован в качестве сырья для осуществления способа в соответствии с настоящим изобретением. Среди тяжелых углеводородов нефти следует упомянуть тяжелые виды сырой нефти, сверхтяжелые виды сырой нефти, смеси тяжелых и легких видов нефти и нефтяных остатков, таких как остатки от перегонки нефти при атмосферном давлении или в вакууме, которые имеют удельную плотность меньше чем 32° API и содержание восстановленных дистиллятов при 538°С меньше чем 80% по объему. В качестве примеров сырья для осуществления способа в соответствии с настоящим изобретением можно привести тяжелые виды сырой нефти и остатки, такие как остатки от перегонки нефти при атмосферном давлении или в вакууме.As a rule, there are no restrictions on the type of hydrocarbon that can be used as raw material for the implementation of the method in accordance with the present invention. Heavy oil hydrocarbons include heavy crude oils, superheavy crude oils, mixtures of heavy and light oils and oil residues, such as those from atmospheric distillation or vacuum distillation, which have a specific gravity of less than 32 ° API and reduced distillates at 538 ° C are less than 80% by volume. As examples of raw materials for implementing the method in accordance with the present invention can lead heavy types of crude oil and residues, such as residues from distillation of oil at atmospheric pressure or in vacuum.

Способ в соответствии с настоящим изобретением включает в себя следующие операции (стадии реакции):The method in accordance with the present invention includes the following operations (reaction steps):

I. Подача тяжелых углеводородов нефти в реактор с неподвижным слоем катализатора гидрообработки, где происходит главным образом гидродеметаллизация тяжелых углеводородов нефти и гидрокрекинг асфальтенов; иI. The supply of heavy oil hydrocarbons to a fixed bed reactor of a hydroprocessing catalyst, where mainly hydrodemetallization of heavy oil hydrocarbons and hydrocracking of asphaltenes occur; and

II. Подача тяжелого углеводорода нефти, прошедшего гидрообработку в операции I, в реактор с неподвижным слоем катализатора гидрообработки для усиления эффекта гидродесульфурации и гидроденитрогенации тяжелого углеводорода нефти.II. The supply of a heavy hydrocarbon oil that underwent hydrotreatment in step I to a fixed bed reactor of a hydrotreatment catalyst to enhance the effect of hydrodesulfurization and hydrodenitrogenation of a heavy oil hydrocarbon.

За счет того факта, что тяжелые углеводороды нефти содержат большое количество тяжелых соединений, являющихся предшественниками отложений и отстоя, они (отложения и отстой) неизбежно образуются во время гидрообработки, поэтому способ в соответствии с настоящим изобретением проводят за счет комбинации режима работы с низким давлением, типа реактора и типа сырья для гидрообработки, которые совместно обеспечивают высокую степень удаления металлов, серы, азота и асфальтенов, а также снижают образование отложений и отстоя, в результате чего получают прошедший гидрообработку углеводород с улучшенными свойствами.Due to the fact that heavy oil hydrocarbons contain a large number of heavy compounds, which are precursors of sediment and sludge, they (sediment and sludge) inevitably form during hydroprocessing, therefore, the method in accordance with the present invention is carried out by combining a low pressure operating mode, type of reactor and type of feedstock for hydrotreatment, which together provide a high degree of removal of metals, sulfur, nitrogen and asphaltenes, and also reduce the formation of deposits and sludge, resulting in hydrotreated hydrocarbon with improved properties is obtained.

Следует упомянуть, что отстой и отложения представляют собой соединения, которые получают во время реакции гидрообработки за счет гидрокрекинга смол и легких асфальтеновых фракций, а также за счет деалкилирования тяжелых асфальтенов, присутствующих в тяжелых углеводородах, за счет снижения их взаимной растворимости происходит седиментация и образование отстоя. Другим источником образования отложений является истирание катализатора гидрообработки во время работы, что преимущественно происходит в реакторах с псевдоожиженным слоем катализатора.It should be noted that sludge and deposits are compounds that are obtained during the hydrotreatment reaction due to hydrocracking of resins and light asphaltene fractions, as well as due to dealkylation of heavy asphaltenes present in heavy hydrocarbons, sedimentation and formation of sludge occur due to a decrease in their mutual solubility . Another source of scale formation is abrasion of the hydroprocessing catalyst during operation, which mainly occurs in fluidized bed reactors.

Важно также отметить, что реакция в соответствии с настоящим изобретением протекает при низких давлениях, так что гидрокрекинг тяжелых фракций тяжелых углеводородов нефти протекает умеренно, таким образом, что обеспечивается также умеренная конверсия (преобразование) сырья. Было обнаружено, что когда способ осуществляют в режиме работы с низким давлением, то это способствует образованию отложений и отстоя, поэтому способ в соответствии с настоящим изобретением осуществляют за счет комбинации режима работы с низким давлением, типа реактора и типа сырья для гидрообработки, которые совместно ограничивают образование отложений и отстоя.It is also important to note that the reaction in accordance with the present invention proceeds at low pressures, so that the hydrocracking of heavy fractions of heavy oil hydrocarbons proceeds moderately, so that a moderate conversion (conversion) of the feed is also provided. It was found that when the method is carried out in the low pressure mode, this contributes to the formation of deposits and sludge, therefore, the method in accordance with the present invention is carried out by combining the low pressure mode of operation, the type of reactor and the type of feedstock for hydroprocessing, which together limit formation of deposits and sludge.

Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что свойства сырья улучшаются и образование отложений и отстоя в продукте снижается за счет проведения реакции в двух стадиях с режимом работы с низким давлением, как это указано ниже:The authors of the present invention unexpectedly found that the properties of the raw materials are improved and the formation of deposits and sludge in the product is reduced due to the reaction in two stages with a low pressure mode of operation, as described below:

КАДР I Общий режим работы с низким давлениемFRAME I General low-pressure operation ПараметрParameter Общий рабочий диапазонTotal operating range Давление, кг/см2 Pressure, kg / cm 2 40-13040-130 Температура, °СTemperature ° C 320-450320-450 Объемная скорость (LHSV), час-1 Volumetric speed (LHSV), hour -1 0.2-3.00.2-3.0 Отношение водород/углеводород (H2/HC), нормальные литры на литры сырья (нл/л)The ratio of hydrogen / hydrocarbon (H 2 / HC), normal liters per liter of raw materials (nl / l) 350-1,200350-1,200

Более конкретно авторы настоящего изобретения обнаружили, что предпочтительными режимами работы с низким давлением для каждой операции являются следующие:More specifically, the authors of the present invention have found that the preferred low-pressure operating modes for each operation are as follows:

КАДР II Общий режим работы с низким давлением в операции IFRAME II General low-pressure operation in operation I ПараметрParameter Рабочий диапазонWorking range Предпочтительный рабочий диапазонPreferred Working Range КатализаторCatalyst Избирательный по отношению к гидродеметаллизации углеводородов и к гидрокрекингу асфальтеновSelective to hydrodemetallization of hydrocarbons and to hydrocracking of asphaltenes Давление, кг/см2 Pressure, kg / cm 2 40-13040-130 45-9045-90 Температура, °СTemperature ° C 320-450320-450 350-450350-450 Объемная скорость (LHSV), час-1 Volumetric speed (LHSV), hour -1 0.2-3.00.2-3.0 0.2-20.2-2 Отношение водород/ углеводород (Н2/НС), нл/лThe ratio of hydrogen / hydrocarbon (N 2 / NS), nl / l 350-1,200350-1,200 450-1,050450-1,050

КАДР II Общий режим работы с низким давлением в операции IIFRAME II General low-pressure operation in operation II ПараметрParameter Рабочий диапазонWorking range Предпочтительный рабочий диапазонPreferred Working Range КатализаторCatalyst Избирательный по отношению к гидродесульфурации и гидроденитрогенации углеводородовSelective to hydrodesulfurization and hydrodenitrogenation of hydrocarbons Давление, кг/см2 Pressure, kg / cm 2 40-13040-130 45-9045-90 Температура, °СTemperature ° C 320-450320-450 330-450330-450 Объемная скорость (LHSV), час-1 Volumetric speed (LHSV), hour -1 0.2-3.00.2-3.0 0.2-20.2-2 Отношение водород/ углеводород (Н2/НС), нл/лThe ratio of hydrogen / hydrocarbon (N 2 / NS), nl / l 350-1,200350-1,200 450-1,050450-1,050

Важно отметить, что катализаторы гидрообработки, использованные в двух стадиях реакции, различаются по их физическим, химическим и текстурным свойствам, что приводит к различной избирательности удаления загрязняющих веществ.It is important to note that the hydroprocessing catalysts used in the two stages of the reaction differ in their physical, chemical, and textural properties, which leads to different selectivities for the removal of pollutants.

Углеводороды, прошедшие гидрообработку по способу в соответствии с настоящим изобретением, имеют существенно улучшенные свойства по сравнению с тяжелым углеводородом, поступающим на вход процесса, причем улучшение касается главным образом следующих специфических свойств: удельная плотность в градусах Американского нефтяного института увеличивается ориентировочно на 15 градусов и содержание восстановленных дистиллятов при 538°С увеличивается ориентировочно на 50% по объему по сравнению с загрузочным материалом при минимальном содержании отложений и отстоя.Hydrocarbons that have been hydrotreated by the process of the present invention have substantially improved properties compared to the heavy hydrocarbon fed to the process inlet, the improvement mainly affecting the following specific properties: the specific gravity in degrees of the American Petroleum Institute is increased by approximately 15 degrees and the content reduced distillates at 538 ° C increases approximately by 50% by volume compared with the loading material with a minimum content Research Institute of sediments and sludge.

Следует иметь в виду, что хотя и производят удаление больших количеств примесей из тяжелого углеводорода нефти, способ в соответствии с настоящим изобретением, за счет того, что его осуществляют с использованием комбинации режима работы с низким давлением, типа реактора и типа сырья для гидрообработки, совершенно неожиданно позволяет поддерживать низкое содержание отложений и отстоя без блокировки, вызванной этими материалами во время непрерывной работы.It should be borne in mind that although they remove large quantities of impurities from a heavy hydrocarbon oil, the method in accordance with the present invention, due to the fact that it is carried out using a combination of low pressure operation, type of reactor and type of feedstock for hydrotreating, is completely unexpectedly, it is possible to maintain a low content of sediment and sludge without blocking caused by these materials during continuous operation.

По способу в соответствии с настоящим изобретением смесь тяжелых углеводородов нефти и водорода предварительно нагревают, так что она достигает температуры реакции в прямом огневом нагревателе.According to the method in accordance with the present invention, the mixture of heavy hydrocarbons of oil and hydrogen is preheated so that it reaches the reaction temperature in a direct fire heater.

В первой ступени реакции смесь тяжелых углеводородов нефти и водорода подают в реактор каталитической гидрообработки при условиях, необходимых главным образом для осуществления реакции гидродеметаллизации и гидрокрекинга асфальтенов, в результате чего снижается количество тяжелых металлов (никеля и ванадия) и неожиданно увеличивается объем дистиллятов. Параллельно протекают другие реакции, такие как гидродесульфурация и гидроденитрогенация.In the first stage of the reaction, a mixture of heavy hydrocarbons of oil and hydrogen is fed into a catalytic hydroprocessing reactor under conditions necessary mainly for the hydrodemetallization and hydrocracking of asphaltenes, which results in a decrease in the amount of heavy metals (nickel and vanadium) and an increase in the volume of distillates. Other reactions take place in parallel, such as hydrodesulfurization and hydrodenitrogenation.

Затем выходной поток из первой стадии реакции направляют на вторую стадию реакции гидрообработки, где основными реакциями являются глубокая гидродесульфурация и гидроденитрогенация, в результате чего снижается общее содержание серы до уровня, необходимого для обработки продукта в обычной схеме переработки нефти. Параллельно протекают другие реакции, такие как гидродеметаллизация и гидрокрекинг.Then, the output stream from the first reaction stage is directed to the second stage of the hydrotreatment reaction, where the main reactions are deep hydrodesulfurization and hydrodenitrogenation, as a result of which the total sulfur content is reduced to the level necessary for processing the product in a conventional oil refining scheme. Other reactions, such as hydrodemetallization and hydrocracking, proceed in parallel.

Катализатор гидродеметаллизации (HDM), который используют в первой стадии реакции, представляет собой катализатор на основе никеля и молибдена, в то время как катализатор гидродесульфурации (HDS), который используют во второй стадии реакции, представляет собой катализатор на основе кобальта и молибдена; причем оба катализатора имеют носители из гамма-алюминия.The hydrodemetallization catalyst (HDM) used in the first reaction step is a nickel and molybdenum catalyst, while the hydrodesulfurization catalyst (HDS) used in the second reaction step is a cobalt and molybdenum catalyst; both catalysts having gamma-aluminum supports.

HDM катализатор имеет малые площадь поверхности и диаметр пор, и объем пор больше, чем HDS катализатор. Поры HDM катализатора больше всего сконцентрированы в области от 100 до 250 ангстрем (~70%), в то время как поры HDS катализатора больше всего сконцентрированы в области от 50 до 100 ангстрем (~60%). HDM катализатор имеет ориентировочно 20% пор с размерами больше, чем 250 ангстрем, в то время как HDS катализатор имеет меньше чем 0.5% пор с размерами больше, чем 250 ангстрем (см. Таблицы 3 и 18).The HDM catalyst has small surface area and pore diameter, and the pore volume is larger than the HDS catalyst. The pores of the HDM catalyst are most concentrated in the region of 100 to 250 angstroms (~ 70%), while the pores of the HDS catalyst are most concentrated in the region of 50 to 100 angstroms (~ 60%). An HDM catalyst has approximately 20% pores with sizes greater than 250 angstroms, while an HDS catalyst has less than 0.5% pores with sizes greater than 250 angstroms (see Tables 3 and 18).

Принципиальное преимущество настоящего изобретения заключается в том, что способ каталитической гидрообработки тяжелых углеводородов нефти, которые имеют удельную плотность в градусах Американского нефтяного института меньше чем 25°, и содержание восстановленных дистиллятов при 538°С меньше чем 80% по объему, осуществляют за счет комбинации режима работы с низким давлением, типа реактора и типа сырья для гидрообработки, которые совместно обеспечивают повышенное удаление металлов, серы, азота и асфальтенов, а также снижают образование отложений и отстоя, что позволяет получить прошедший гидрообработку углеводород с улучшенными свойствами. Режим работы с низким давлением, при котором осуществляют способ в соответствии с настоящим изобретением, главным образом соответствует указанному в Кадре I, причем специфические или предпочтительные диапазоны режимов работы с низким давлением для каждой стадии реакции соответствуют показанным в Кадрах II и III.The principal advantage of the present invention is that the method of catalytic hydroprocessing of heavy oil hydrocarbons, which have a specific gravity in degrees of the American Petroleum Institute of less than 25 °, and a reduced distillate content of 538 ° C of less than 80% by volume, is carried out by a combination of modes low pressure operations, such as a reactor and a type of hydroprocessing feedstock, which together provide increased removal of metals, sulfur, nitrogen and asphaltenes, and also reduce the formation of deposits and sludge, which allows to obtain a hydrotreated hydrocarbon with improved properties. The low pressure mode of operation in which the method of the present invention is carried out mainly corresponds to that indicated in Frame I, the specific or preferred ranges of the low pressure mode of operation for each reaction step being as shown in Frame II and III.

Ниже описана схема последовательности операций, показанная на фиг.1, которая представляет собой лучший известный заявителю путь осуществления способа в соответствии с настоящим изобретением.The following describes the sequence diagram of operations shown in figure 1, which represents the best known to the applicant the way of implementing the method in accordance with the present invention.

Тяжелый углеводород нефти по магистрали (1) направляют в питающий резервуар (2) и при помощи насоса (3) нагнетают в магистраль (7) для перемешивания с водородом, который содержит часть (5) свежего водорода и часть (36) рециклового водорода.The heavy oil hydrocarbon is sent via line (1) to the feed tank (2) and is pumped to the line (7) using a pump (3) to mix with hydrogen, which contains part (5) of fresh hydrogen and part (36) of recycle hydrogen.

Свежий водород подводят по магистрали (4) и разделяют на две части, причем первую часть (5) вводят вместе с рецикловым водородом (36) в тяжелый углеводород нефти (1), чтобы получить смесь (8) для каталитического реактора (12) стадии I, a вторую часть (6) направляют в каталитический реактор (15) стадии II.Fresh hydrogen is fed via line (4) and divided into two parts, the first part (5) being introduced together with recycled hydrogen (36) into a heavy oil hydrocarbon (1) to obtain a mixture (8) for the catalytic reactor (12) of stage I , and the second part (6) is sent to the catalytic reactor (15) of stage II.

Питающую смесь (8) предварительно нагревают выходным потоком (16) из реактора при помощи теплообменника (9), а затем повышают температуру смеси при помощи прямого огневого нагревателя (10). Нагретый выходной поток (11) направляют в каталитический реактор (12) стадии I при температуре реакции, указанной в Кадре II, чтобы осуществить главным образом реакции гидродеметаллизации и гидрокрекинга, а также, в меньшей степени, дополнительные реакции гидродесульфурации и гидроденитрогенации.The feed mixture (8) is preheated with the outlet stream (16) from the reactor using a heat exchanger (9), and then the temperature of the mixture is raised using a direct fire heater (10). The heated effluent (11) is sent to the catalytic reactor (12) of stage I at the reaction temperature indicated in Frame II in order to carry out mainly hydrodemetallization and hydrocracking reactions, as well as, to a lesser extent, additional hydrodesulfurization and hydrodenitrogenation reactions.

Продукт (13), прошедший гидрообработку в первой стадии реакции, перемешивают с другой частью свежего водорода, поступающей по магистрали (6), чтобы образовать поток (14), который вводят в каталитический реактор (15) стадии II, чтобы осуществить главным образом реакции гидродесульфурации и гидроденитрогенации, а также, в меньшей степени, дополнительные реакции гидродеметаллизации и гидрокрекинга, в режиме работы с низким давлением, показанном в Кадре III.The hydrotreated product (13) in the first stage of the reaction is mixed with another part of the fresh hydrogen entering the line (6) to form a stream (14) which is introduced into the catalytic reactor (15) of stage II to carry out mainly hydrodesulfurization reactions and hydrodenitrogenation, as well as, to a lesser extent, additional hydrodemetallization and hydrocracking reactions, in the low pressure mode of operation shown in Frame III.

Продукт (16), прошедший гидрообработку в двух стадиях реакции, охлаждают при помощи теплообменника (9), вводят в него промывную воду (18) и дополнительно охлаждают при помощи теплообменника (17), после чего направляют в сепаратор (19) высокого давления, в котором производят разделение жидкость - пар.The product (16), which has undergone hydrotreatment in two stages of the reaction, is cooled using a heat exchanger (9), washing water (18) is introduced into it, and it is additionally cooled using a heat exchanger (17), and then it is sent to a high pressure separator (19), which produce the separation of the liquid - steam.

Отделенный пар (21), который в основном содержит водород и сульфид водорода, разделяют на две части, причем: а) первую часть (23) пара направляют в расходный резервуар компрессора (32), где разделяют легкие жидкие углеводороды (33) от обогащенного водородом потока (34), который повторно вводят в процесс при помощи компрессора (35); b) вторую часть (27) пара направляют для сероочистки высокосернистого газа. Кроме того, в указанном сепараторе высокого давления получают избыток остаточной кислой воды, который направляют на очистку воды.The separated steam (21), which mainly contains hydrogen and hydrogen sulfide, is divided into two parts, and: a) the first part (23) of the steam is sent to the compressor flow tank (32), where light liquid hydrocarbons (33) are separated from the hydrogen enriched a stream (34) that is reintroduced into the process using a compressor (35); b) the second part (27) of the steam is sent for desulfurization of sour gas. In addition, in the specified high-pressure separator, an excess of residual acidic water is obtained, which is sent to water purification.

Жидкий выходной поток (22), который содержит соли аммония, растворенные в кислой воде, отделяют от прошедшего гидрообработку продукта и направляют на очистку воды.The liquid outlet stream (22), which contains ammonium salts dissolved in acidic water, is separated from the hydrotreated product and sent to water purification.

Жидкий выходной поток (20) из сепаратора (19) высокого давления вводят в расширительный клапан (24) для получения потока (25) жидкость - пар, который вводят во второй сепаратор (26), работающий при низком давлении, из которого получают поток (28) остаточного газа, который посылают на установку для обработки газов, для извлечения легких углеводородов, полученных по способу в соответствии с настоящим изобретением.A liquid outlet stream (20) from the high-pressure separator (19) is introduced into the expansion valve (24) to obtain a liquid-vapor stream (25), which is introduced into the second low-pressure separator (26), from which the stream (28) ) the residual gas that is sent to the gas treatment plant to recover the light hydrocarbons obtained by the method in accordance with the present invention.

Жидкий выходной поток (30), полученный в сепараторе (26) с низким давлением, нагнетают насосом (31) в батарею, для его обработки по обычной схеме переработки нефти, или направляют на продажу как легкий углеводород нефти. Кроме того, избыток остаточной кислой воды (29), полученный в указанном сепараторе, направляют на очистку воды.The liquid output stream (30) obtained in the low-pressure separator (26) is pumped into the battery by a pump (31) to process it according to the usual oil refining scheme, or sent for sale as a light oil hydrocarbon. In addition, the excess residual acidic water (29) obtained in the specified separator, is sent to the water treatment.

ПримерыExamples

Для лучшего понимания способа в соответствии с настоящим изобретением ниже приведены примеры, которые не имеют ограничительного характера.For a better understanding of the method in accordance with the present invention, examples are given below that are not restrictive.

Пример 1Example 1

Специфическим примером применения способа каталитической гидрообработки тяжелых углеводородов нефти в соответствии с настоящим изобретением, чтобы получить типичное сырье для обычной схемы переработки нефти или получить углеводород с улучшенными свойствами, пригодный для продажи, является пример гидрообработки тяжелого вида сырой нефти со специфическими свойствами, приведенными в Таблице 1, за счет комбинации режима работы с низким давлением, который приведен в Таблице 2, в двух стадиях реакции с неподвижным слоем катализатора, с использованием катализатора гидродеметаллизации (HDM) и катализатора гидродесульфурации катализатор (HDS), свойства которых приведены в Таблице 3; причем эта комбинация неожиданным образом обеспечивает существенное удаление металлов, всей серы, асфальтенов и всего азота, однако при неожиданном снижении образования отложений и отстоя при этом получают прошедший гидрообработку углеводород с улучшенными свойствами, которые приведены в Таблице 4.A specific example of the application of the method of catalytic hydroprocessing of heavy oil hydrocarbons in accordance with the present invention to obtain a typical feedstock for a conventional oil refining scheme or to obtain a marketable hydrocarbon with improved properties is an example of a hydrotreatment of heavy crude oil with the specific properties shown in Table 1 , due to the combination of the low-pressure operating mode, which is shown in Table 2, in two stages of the reaction with a fixed catalyst bed, using using a hydrodemetallization catalyst (HDM) and a hydrodesulfurization catalyst (HDS), the properties of which are shown in Table 3; moreover, this combination unexpectedly provides a significant removal of metals, all sulfur, asphaltenes and all nitrogen, however, with an unexpected decrease in the formation of deposits and sludge, a hydrotreated hydrocarbon with improved properties is obtained, which are shown in Table 4.

В Таблице 1 показано, что сырье не содержит отложений и отстоя, так как они образуются при осуществлении каждой из реакций способа гидрообработки.Table 1 shows that the feed does not contain deposits and sludge, as they are formed during the implementation of each of the reactions of the hydroprocessing method.

В Таблице 4 показано, что после проведения двух стадий реакции содержание металлов снижается от 353.5 wppm (частей по весу на миллион) до 113.8 wppm, содержание серы снижается от 3.44% по весу до 0.66% по весу, содержание асфальтенов снижается от 12.4% по весу до 4.67% по весу и полное содержание азота снижается от 3,700 wppm до 2,045 wppm.Table 4 shows that after two stages of the reaction, the metal content decreases from 353.5 wppm (parts by weight per million) to 113.8 wppm, the sulfur content decreases from 3.44% by weight to 0.66% by weight, the asphaltene content decreases from 12.4% by weight to 4.67% by weight and the total nitrogen content decreases from 3,700 wppm to 2,045 wppm.

Таблица 1Table 1 Свойства тяжелой сырой нефтиProperties of heavy crude oil СвойстваThe properties ASTM способASTM method ЗначенияValues Удельная плотность,Specific gravity градусов APIdegrees API D-287D-287 20.9120.91 Всего серы, вес. %Total sulfur, weight. % D-4294D-4294 3.443.44 Всего азота, wppmTotal Nitrogen, wppm D-4629D-4629 3,7003,700 Асфальтены, вес. %Asphaltenes, weight. % D-3279D-3279 12.412.4 Металлы, wppmMetals, wppm Ni+VNi + V 353.5353.5 Отложения и отстой, вес. %Deposits and sediment, weight. % D-487D-487 00.000.0 Композиция, объем. %Composition, volume. % Фракция IBP 170°СIBP fraction 170 ° C 15.615.6 Фракция 170-360°СFraction 170-360 ° C 25.525.5 Фракция 360-538°СFraction 360-538 ° С 21.421.4 Фракция 53°8С+ Fraction 53 ° 8С + 37.537.5 Фракция IBP-538°С+ Fraction IBP-538 ° C + 62.562.5

Таблица 2table 2 Режим работы с низким давлением для каталитической гидрообработки тяжелой сырой нефти в двух стадиях реакции с неподвижным слоем катализатораLow pressure mode for catalytic hydroprocessing of heavy crude oil in two stages of the reaction with a fixed catalyst bed СтадияStage Режим работыMode of operation II IIII Температура, °СTemperature ° C 400400 400400 Давление, кг/см2 Pressure, kg / cm 2 7070 7070 LHSV, час-1 LHSV, hour -1 1.01.0 0.50.5 Отношение Н2/НС, нл/лThe ratio of H 2 / NS, nl / l 890890 890890

Кроме того, указанные таблицы показывают, что когда существенное удаление загрязняющих веществ достигнуто в результате проведения гидрообработки (HDT) тяжелого вида сырой нефти, то образование отложений и отстоя соответствует 0.65% по весу, что меньше приемлемого предельного значения, составляющего 0.8% по весу, позволяющего поддерживать непрерывность работы указанных процессов.In addition, these tables show that when significant removal of contaminants is achieved by hydrotreating (HDT) heavy crude oil, the formation of deposits and sludge corresponds to 0.65% by weight, which is less than an acceptable limit value of 0.8% by weight, allowing maintain the continuity of these processes.

Эти же таблицы показывают, что удельная плотность в градусах Американского нефтяного института возрастает от 20.91 до 28.93° API, а содержание восстановленных дистиллятов при 538°С возрастает от 62.5 до 88.1% по объему, причем обеспечивают конверсию сырья, составляющую 68.3% по объему.The same tables show that the specific gravity in degrees of the American Petroleum Institute increases from 20.91 to 28.93 ° API, and the content of reduced distillates at 538 ° C increases from 62.5 to 88.1% by volume, and provide a feed conversion of 68.3% by volume.

Таблица 3Table 3 Свойства HDM и HDS катализаторов, использованных в каждой стадии реакцииProperties of HDM and HDS catalysts used in each reaction step СвойстваThe properties HDM катализаторHDM catalyst HDS катализаторHDS catalyst Стадия реакцииReaction stage II IIII Физические свойстваPhysical properties Размер частиц, смParticle size cm 0.2540.254 0.1580.158 Площадь поверхности, м2Surface area, m 2 / g 175175 248248 Объем пор, см3Pore volume, cm 3 / g 0.560.56 0.510.51 Средний диаметр пор, ÅThe average pore diameter, Å 127127 9191 Распределение пор по размерам, объем. %Pore size distribution, volume. % <50 Å<50 Å 3.093.09 18.3218.32 50-100 Å50-100 Å 6.716.71 58.4558.45 100-250 Å100-250 Å 69.0969.09 22.8422.84 250-500 Å250-500 Å 15.0202/15 0.230.23 500-2000 Å500-2000 Å 6.096.09 0.160.16 >2000 Å> 2000 Å -- -- Химические свойстваChemical properties Молибден, вес. %Molybdenum, weight. % 10.6610.66 12.8912.89 Никель, вес. %Nickel, weight. % 2.882.88 -- Кобальт, вес. %Cobalt, weight. % -- 2.52.5 Натрий, wppmSodium, wppm 412412 -- Оксид титана, вес. %Titanium oxide, weight. % 3.733.73 3.23.2

Таблица 4Table 4 Свойства и композиция дистиллята, прошедшего гидрообработкуProperties and composition of the hydrotreated distillate СвойстваThe properties ASTM способASTM method Стадия IStage I Стадия IIStage II Число реакторовNumber of reactors 1one 1one Удельная плотность, градусов APISpecific gravity, degrees API D-287D-287 25.225.2 28.9328.93 Всего серы, вес. %Total sulfur, weight. % D-4294D-4294 1.771.77 0.660.66 Всего азота, wppmTotal Nitrogen, wppm D-4629D-4629 2,6162,616 2,0452,045 Асфальтены, вес.%Asphaltenes, wt.% D-3279D-3279 8.298.29 4.674.67 Металлы, wppmMetals, wppm Ni+VNi + V 228.7228.7 113.8113.8 Отложения и отстой, вес.Deposits and sediment, weight. % D-4870% D-4870 0.120.12 0.650.65 Конверсия, объем. %Conversion, volume. % -- 36.036.0 68.368.3 Композиция, объем. %Composition, volume. % Фракция IBP-170°СFraction IBP-170 ° C 15.615.6 19.319.3 Фракция 170-360°СFraction 170-360 ° C 28.128.1 37.637.6 Фракция 360-538°СFraction 360-538 ° С 32,332,3 31.231.2 Фракция 538°C+ Fraction 538 ° C + 24.024.0 11,911.9 Фракция IBP-538°C+ IBP-538 ° C + fraction 76.076.0 88,188.1

Полученные результаты показывают, что способ каталитической гидрообработки тяжелых углеводородов в соответствии с настоящим изобретением за счет комбинации режима работы с низким давлением, типа реактора и типа сырья для гидрообработки, позволяет удалять существенные количества загрязняющих веществ и совершенно неожиданно ограничивать образование отложений и отстоя до уровней ниже приемлемого предельного уровня, который гарантируют непрерывность процесса промышленного производства, причем обеспечивается значительная степень конверсии сырья, что позволяет получить прошедший гидрообработку углеводород с улучшенными свойствами, с такими диапазонами загрязняющих веществ, удельной плотности в градусах Американского нефтяного института и дистиллятов, которые обычно содержатся в сырье, пригодном для типичных схем переработки нефти.The results show that the method of catalytic hydroprocessing of heavy hydrocarbons in accordance with the present invention, by combining a low pressure operating mode, a reactor type and a type of hydroprocessing feedstock, allows the removal of significant amounts of contaminants and completely unexpectedly limits the formation of deposits and sludge to levels below acceptable limit level, which guarantee the continuity of the industrial production process, and a significant degree of raw material versions, which allows obtaining hydrotreated hydrocarbon with improved properties, with such ranges of pollutants, specific gravity in degrees of the American Petroleum Institute and distillates, which are usually found in raw materials suitable for typical oil refining schemes.

В этом отношении важно отметить, что конверсия сырья может быть рассчитана по следующей формуле:In this regard, it is important to note that the conversion of raw materials can be calculated using the following formula:

Конверсия = [(Фракция 538°C+ в сырье)-(Фракция 538°C+ в продукте)]/(Фракция 538°C+ в сырье)×100Conversion = [(fraction 538 ° C + in feed) - (fraction 538 ° C + in product)] / (fraction 538 ° C + in feed) × 100

Пример 2Example 2

Другим специфическим случаем применения способа каталитической гидрообработки тяжелых углеводородов нефти в соответствии с настоящим изобретением является случай гидрообработки тяжелой сырой нефти примера 1 со специфическими свойствами, приведенными в Таблице 1, за счет комбинации режима работы с низким давлением, параметры которого приведены в Таблице 5, в каталитической системе, в двух стадиях реакции с неподвижным слоем катализатора и с использованием HDM и HDS катализаторов примера 1, свойства которых приведены в Таблице 3; эта комбинация явно демонстрирует ограничение образования отложений и отстоя, а также обеспечивает существенное удаление металлов, всей серы, асфальтенов и всего азота, и получение прошедшего гидрообработку углеводорода с улучшенными свойствами, приведенными в Таблице 6.Another specific application of the method for catalytic hydrotreatment of heavy oil hydrocarbons in accordance with the present invention is the case of hydrotreatment of heavy crude oil of Example 1 with the specific properties shown in Table 1, due to the combination of low pressure operation, the parameters of which are shown in Table 5, in catalytic system, in two stages of reaction with a fixed catalyst bed and using HDM and HDS catalysts of example 1, the properties of which are shown in Table 3; this combination clearly demonstrates the limitation of the formation of deposits and sludge, and also provides a significant removal of metals, all sulfur, asphaltenes and all nitrogen, and obtaining a hydrotreated hydrocarbon with the improved properties shown in Table 6.

В отличие от предыдущего примера в этом специфическом случае применения изобретения изменяют только давление (до более низкого значения) и объемную скорость (до более высокого значения) во второй стадии реакции процесса, для того чтобы сделать процесс менее резким, однако сохраняют безо всяких изменений другие параметры режима работы с низким давлением, тип реактора и тип сырья для гидрообработки.In contrast to the previous example, in this specific application of the invention, only the pressure (to a lower value) and the space velocity (to a higher value) are changed in the second stage of the reaction of the process in order to make the process less sharp, but other parameters are preserved without any changes low pressure operating mode, type of reactor and type of feedstock for hydrotreatment.

Таблица 5Table 5 Режим работы с низким давлением при каталитической гидрообработке тяжелой сырой нефти в двух стадиях реакции с неподвижным слоем катализатораLow pressure operation during catalytic hydroprocessing of heavy crude oil in two stages of the reaction with a fixed catalyst bed СтадияStage Режим работыMode of operation II IIII Температура, °СTemperature ° C 400400 400400 Давление, кг/см2 Pressure, kg / cm 2 7070 5454 LHSV, час-1 LHSV, hour -1 1.01.0 1.01.0 Отношение H2/HC, нл/лThe ratio of H 2 / HC, nl / l 890890 890890

В Таблице 6 показано, что содержание металлов уменьшилось не так резко, как в примере 1, но существенным образом, так что после двух стадий реакции содержание металлов уменьшилось от 353.5 wppm до 135 wppm, содержание серы уменьшилось от 3.44% по весу до 0.802% по весу, содержание асфальтенов уменьшилось от 12.4% по весу до 5.41% по весу и полное содержание азота уменьшилось от 3,700 wppm до 2,310 wppm.Table 6 shows that the metal content decreased not so sharply as in example 1, but significantly, so that after two stages of the reaction, the metal content decreased from 353.5 wppm to 135 wppm, the sulfur content decreased from 3.44% by weight to 0.802% by weight by weight, the asphaltene content decreased from 12.4% by weight to 5.41% by weight and the total nitrogen content decreased from 3,700 wppm to 2,310 wppm.

Более того, указанная таблица показывает, что даже после существенного удаления загрязняющих веществ в результате проведения HDT тяжелой сырой нефти образование отложений и отстоя к удивлению соответствует 0.32% по весу; это значение существенно меньше, чем приемлемое предельное значение 0.8% по весу, позволяющее поддерживать непрерывность работы в этом типе процессов.Moreover, this table shows that even after significant removal of contaminants as a result of HDT heavy crude oil, the formation of deposits and sludge surprisingly corresponds to 0.32% by weight; this value is significantly less than the acceptable limit value of 0.8% by weight, which allows to maintain continuity of work in this type of process.

Таблица 6Table 6 Свойства и композиция прошедшего гидрообработку дистиллятаProperties and composition of hydrotreated distillate СвойстваThe properties ASTM способASTM method Стадия IStage I Стадия IIStage II Число реакторовNumber of reactors 1one 1one Удельная плотность, градусов APISpecific gravity, degrees API D-287D-287 25.225.2 27.5227.52 Всего серы, вес. %Total sulfur, weight. % D-4294D-4294 1.771.77 0.8020.802 Всего азота, wppmTotal Nitrogen, wppm D-4629D-4629 2,6162,616 2,3102,310 Асфальтены, вес. %Asphaltenes, weight. % D-3279D-3279 8.298.29 5.415.41 Металлы, wppmMetals, wppm Ni+VNi + V 228.7228.7 135135 Отложения и отстой, вес. %Deposits and sediment, weight. % D-4870D-4870 0.120.12 0.320.32 Конверсия, объем. %Conversion, volume. % 36.036.0 42.442.4 Композиция, объем. %Composition, volume. % Фракция IBP-170°СFraction IBP-170 ° C 15.615.6 16.816.8 Фракция 170-360°СFraction 170-360 ° C 28.128.1 28.628.6 Фракция 360-538°СFraction 360-538 ° С 32.332.3 33.033.0 Фракция 538°C+ Fraction 538 ° C + 24.024.0 21.621.6 Фракция IBP-538°C+ IBP-538 ° C + fraction 76.076.0 78.478.4

Эта таблица показывает, что удельная плотность в градусах Американского нефтяного института возрастает от 20.91 до 27.52° API и содержание восстановленных дистиллятов при 538°С возрастает от 62.5 до 78.4% по объему, что позволяет получить конверсию сырья 42.4% по объему, что меньше, чем конверсия, полученная в примере 1, однако конверсия все еще является значительной, что подтверждает возможность снижения резкости процесса.This table shows that the specific gravity in degrees of the American Petroleum Institute increases from 20.91 to 27.52 ° API and the content of reduced distillates at 538 ° C increases from 62.5 to 78.4% by volume, which makes it possible to obtain a feed conversion of 42.4% by volume, which is less than the conversion obtained in example 1, however, the conversion is still significant, which confirms the possibility of reducing the sharpness of the process.

Полученные результаты подтверждают, что настоящее изобретение в соответствии с одной из его предпочтительных модальностей в результате снижения резкости процесса каталитической гидрообработки тяжелых углеводородов за счет комбинации режима работы с низким давлением, типа реактора и типа сырья для гидрообработки неожиданным образом ограничивает образование отложений и отстоя до уровней, существенно меньших, чем приемлемое предельное значение, которое гарантируют непрерывность процесса промышленного производства, несмотря на то что оно позволяет удалять существенные количества загрязняющих веществ и обеспечивает существенную конверсию загрузки, при этом удается получить прошедший гидрообработку углеводород с улучшенными свойствами.The results confirm that the present invention, in accordance with one of its preferred modalities, by reducing the sharpness of the process of catalytic hydroprocessing of heavy hydrocarbons by combining a low pressure operating mode, a reactor type and a type of hydroprocessing feedstock, unexpectedly limits the formation of sediment and sludge to levels significantly less than an acceptable limit value, which guarantee the continuity of the industrial production process, despite the fact that o it allows you to remove significant amounts of contaminants and provides a significant conversion of the load, while it is possible to obtain a hydrotreated hydrocarbon with improved properties.

Пример 3Example 3

Другим специфическим случаем применения настоящего изобретения является получение типичного сырья для схемы обычной переработки нефти или для продажи продукта как углеводорода с улучшенными свойствами, которое осуществляют при помощи каталитической гидрообработки тяжелой сырой нефти примеров 1 и 2 со специфическими свойствами, приведенными в Таблице 1, за счет комбинации режима работы с низким давлением, параметры которого приведены в Таблице 7, в каталитической системе, в двух стадиях реакции с неподвижным слоем катализатора и с использованием HDM и HDS катализаторов примеров 1 и 2, свойства которых приведены в Таблице 3; причем эта комбинация показывает, что образование отложений и отстоя ограничено в дополнение к существенному удалению металлов, всей серы, асфальтенов и всего азота и к получению прошедшего гидрообработку углеводорода с улучшенными свойствами, приведенными в Таблице 8.Another specific application of the present invention is the production of a typical feedstock for a conventional oil refining scheme or for the sale of a product as an improved hydrocarbon, which is carried out by catalytic hydroprocessing of heavy crude oil of Examples 1 and 2 with the specific properties shown in Table 1, by combining operating conditions with low pressure, the parameters of which are shown in Table 7, in the catalytic system, in two stages of the reaction with a fixed catalyst bed and using zovaniem HDM and HDS catalysts of examples 1 and 2, the properties of which are given in Table 3; moreover, this combination shows that the formation of deposits and sludge is limited in addition to the substantial removal of metals, all sulfur, asphaltenes and all nitrogen and to obtain a hydrotreated hydrocarbon with improved properties shown in Table 8.

В отличие от примера 1 в этом специфическом случае применения настоящего изобретения изменяют только объемную скорость (до более высокого значения, как в примере 2) во второй стадии реакции процесса, для того чтобы сделать процесс менее резким, чем в примере 1, но более резким, чем в примере 2, при сохранении безо всякого изменения других параметров режима работы с низким давлением, типа реактора и типа сырья для гидрообработки.In contrast to Example 1, in this specific application of the present invention, only the space velocity is changed (to a higher value, as in Example 2) in the second stage of the reaction of the process, in order to make the process less sharp than in Example 1, but sharper, than in example 2, while maintaining, without any change, other parameters of the low pressure operating mode, such as a reactor and the type of feedstock for hydroprocessing.

Таблица 7Table 7 Режим работы с низким давлением при каталитической гидрообработке тяжелой сырой нефти в двух стадиях реакции с неподвижным слоем катализатораLow pressure operation during catalytic hydroprocessing of heavy crude oil in two stages of the reaction with a fixed catalyst bed СтадияStage Режим работыMode of operation II IIII Температура, °СTemperature ° C 400400 400400 Давление, кг/см2 Pressure, kg / cm 2 7070 7070 LHSV, час-1 LHSV, hour -1 1.01.0 1.01.0 Отношение Н2/НС, нл/лThe ratio of H 2 / NS, nl / l 890890 890890

В Таблице 8 показано, что содержание металлов уменьшилось после двух стадий реакции, хотя и не так резко, как в примере 1, от 353.5 wppm до 119.4 wppm, содержание серы уменьшилось от 3.44% по весу до 0.75% по весу, содержание асфальтенов уменьшилось от 12.4% по весу до 4.72% по весу и полное содержание азота уменьшилось от 3,700 wppm до 2,075 wppm.Table 8 shows that the metal content decreased after two stages of the reaction, although not as sharply as in example 1, from 353.5 wppm to 119.4 wppm, the sulfur content decreased from 3.44% by weight to 0.75% by weight, the asphaltene content decreased from 12.4% by weight to 4.72% by weight and the total nitrogen content decreased from 3,700 wppm to 2,075 wppm.

Более того, указанная таблица показывает, что даже после существенного удаления загрязняющих веществ в результате проведения HDT тяжелой сырой нефти образование отложений и отстоя соответствует 0.53% по весу; это значение существенно меньше, чем приемлемое предельное значение 0.8% по весу, позволяющее поддерживать непрерывность работы в этом типе процессов.Moreover, this table shows that even after significant removal of contaminants as a result of HDT heavy crude oil, the formation of deposits and sludge corresponds to 0.53% by weight; this value is significantly less than the acceptable limit value of 0.8% by weight, which allows to maintain continuity of work in this type of process.

Таблица 8Table 8 Свойства и композиция прошедшего гидрообработку дистиллятаProperties and composition of hydrotreated distillate СвойстваThe properties ASTM способASTM method Стадия IStage I Стадия IIStage II Число реакторовNumber of reactors 1one 1one Удельная плотность, градусов APISpecific gravity, degrees API D-287D-287 25.225.2 27.9927.99 Всего серы, вес. %Total sulfur, weight. % D-4294D-4294 1.771.77 0.750.75 Всего азота, wppmTotal Nitrogen, wppm D-4629D-4629 2.6162.616 2,0752,075 Асфальтены, вес. %Asphaltenes, weight. % D-3279D-3279 8.298.29 4.724.72 Металлы, wppmMetals, wppm Ni+VNi + V 228.7228.7 119.4119.4 Отложения и отстой, вес. %Deposits and sediment, weight. % D-4870D-4870 0.120.12 0.530.53 Конверсия, объем. %Conversion, volume. % 36.036.0 56.056.0 Композиция, объем. %Composition, volume. % Фракция IBP-170°СFraction IBP-170 ° C 15.615.6 17.517.5 Фракция 170-360°СFraction 170-360 ° C 28.128.1 33.933.9 Фракция 360-538°СFraction 360-538 ° С 32.332.3 32.132.1 Фракция 538°C+ Fraction 538 ° C + 24.024.0 16.516.5 Фракция IBP-538°C+ IBP-538 ° C + fraction 76.076.0 83.583.5

Эта таблица показывает, что удельная плотность в градусах Американского нефтяного института возрастает от 20.91 до 27.99° API и содержание восстановленных дистиллятов при 538°С возрастает от 62.5 до 83.5% по объему, в результате чего получают конверсию сырья 56.0% по объему, что меньше, чем конверсия, полученная в примере 1, и больше, чем в примере 2, однако конверсия все еще является приемлемой, что подтверждает возможность использования процесса промежуточной резкости по сравнению с примерами 1 и 2.This table shows that the specific gravity in degrees of the American Petroleum Institute increases from 20.91 to 27.99 ° API and the content of reduced distillates at 538 ° C increases from 62.5 to 83.5% by volume, resulting in a feed conversion of 56.0% by volume, which is less than the conversion obtained in example 1, and more than in example 2, however, the conversion is still acceptable, which confirms the possibility of using the process of intermediate sharpening in comparison with examples 1 and 2.

Полученные результаты подтверждают, что способ каталитической гидрообработки тяжелых углеводородов в соответствии с настоящим изобретением при существенном удалении загрязняющих веществ неожиданным образом позволяет ограничивать образование отложений и отстоя до уровней существенно меньше, чем приемлемый предельный уровень, который гарантирует непрерывность протекания процесса промышленного производства и получение прошедшего гидрообработку углеводорода с улучшенными свойствами, с уровнями загрязняющих веществ, удельной удельной плотностью в градусах Американского нефтяного института и содержанием дистиллятов в диапазонах, в которых обычно находятся соответствующие параметры сырья для типичных известных схем переработки нефти.The obtained results confirm that the method for catalytic hydroprocessing of heavy hydrocarbons in accordance with the present invention with the substantial removal of pollutants in an unexpected way allows limiting the formation of deposits and sludge to levels significantly less than an acceptable limit level, which guarantees the continuity of the industrial production process and the preparation of hydrocarbon-treated hydrocarbon with improved properties, with levels of pollutants, specific destiny density in degrees of the American Petroleum Institute and the content of distillates in the ranges in which the corresponding raw material parameters are usually found for typical well-known oil refining schemes.

Пример 4Example 4

Дополнительным случаем специфического применения настоящего изобретения является случай проведения гидрообработки тяжелой сырой нефти примеров 1-3 в двух прогонах со специфическими свойствами сырой нефти, приведенными в Таблице 1, за счет комбинации режима работы с низким давлением, параметры которого приведены Таблице 9, в каталитической системе, в двух стадиях реакции с неподвижным слоем катализатора и с использованием HDM и HDS катализаторов примеров 1-3, свойства которых приведены в Таблице 3; причем указанная комбинация неожиданным образом ограничивает образование отложений и отстоя, так что появляется жизнеспособный вариант, который позволяет получить сырье, типичное для схем обычной переработки нефти или для продажи продукта в виде прошедшего гидрообработку углеводорода с улучшенными свойствами, которые приведены в Таблице 10.An additional case of the specific application of the present invention is the case of hydroprocessing of heavy crude oil of examples 1-3 in two runs with specific properties of crude oil, are shown in Table 1, due to the combination of low pressure operation, the parameters of which are shown in Table 9, in a catalytic system, in two stages of the reaction with a fixed catalyst bed and using HDM and HDS catalysts of examples 1-3, the properties of which are shown in Table 3; moreover, this combination unexpectedly limits the formation of deposits and sludge, so that there is a viable option that allows you to get the raw materials typical for conventional oil refining schemes or to sell the product in the form of hydrotreated hydrocarbon with improved properties, which are shown in Table 10.

В отличие от примера 1 в соответствии с этим специфическим применением настоящего изобретения изменяют температуру (до более низких значений), давление (до более низких значений) и объемную скорость (до более высокого значения) во второй стадии реакции процесса, чтобы сделать процесс еще менее резким, и сохраняют безо всякого изменения другие параметры режима работы с низким давлением, тип реактора и тип сырья для гидрообработки.In contrast to Example 1, in accordance with this specific application of the present invention, the temperature (to lower values), pressure (to lower values) and space velocity (to a higher value) are changed in the second stage of the reaction of the process to make the process even less sharp , and retain without any change other parameters of the low-pressure operation mode, type of reactor, and type of feedstock for hydroprocessing.

Таблица 9Table 9 Режим работы с низким давлением при каталитической гидрообработке тяжелой сырой нефти в двух стадиях реакции с неподвижным слоем катализатораLow pressure operation during catalytic hydroprocessing of heavy crude oil in two stages of the reaction with a fixed catalyst bed СтадияStage Режим работыMode of operation II IIII IIIIII Температура, °СTemperature ° C 400400 360360 380380 Давление, кг/см2 Pressure, kg / cm 2 7070 5454 5454 LHSV, час-1 LHSV, hour -1 1.01.0 1.01.0 1.01.0 Отношение H2/HC, нл/лThe ratio of H 2 / HC, nl / l 890890 890890 890890

В Таблице 10 показано, что содержание металлов уменьшилось, хотя и не так резко, как в примере 1, но существенно, так что после проведения HDT содержание металлов уменьшается от 353.5 wppm до 149.7 и 138.4 wppm, содержание серы уменьшается от 3.44% по весу до 1.12 и 0.89% по весу, содержание асфальтенов уменьшается от 12.4% по весу до 6.41 и 5.65% по весу и полное содержание азота уменьшается от 3,700 wppm до 2,381 и 2,315 wppm, для каждого прогона при рабочих температурах соответственно 360 и 380°С во второй стадии реакции.Table 10 shows that the metal content decreased, although not as sharply as in example 1, but significantly, so that after HDT the metal content decreases from 353.5 wppm to 149.7 and 138.4 wppm, the sulfur content decreases from 3.44% by weight to 1.12 and 0.89% by weight, the asphaltene content decreases from 12.4% by weight to 6.41 and 5.65% by weight and the total nitrogen content decreases from 3,700 wppm to 2,381 and 2,315 wppm, for each run at operating temperatures respectively 360 and 380 ° C in the second reaction stage.

Таблица 10Table 10 Свойства и композиция прошедшего гидрообработку дистиллятаProperties and composition of hydrotreated distillate СвойстваThe properties ASTM способASTM method Стадия 1Stage 1 Стадия IIStage II Рабочая температура, °СWorking temperature ° C 400400 360360 380380 Число реакторовNumber of reactors 1one 1one 1one Удельная плотность, градусов APISpecific gravity, degrees API D-287D-287 25.225.2 26.2826.28 26.7226.72 Всего серы, вес. %Total sulfur, weight. % D-4294D-4294 1.771.77 1.121.12 0.890.89 Всего азота, wppm-Total Nitrogen, wppm- D-4629D-4629 2,6162,616 2,3812,381 2,3152,315 Асфальтены, вес. %Asphaltenes, weight. % D-3279D-3279 8.298.29 6.416.41 5.655.65 Металлы, wppmMetals, wppm Ni+VNi + V 228.7228.7 149.7149.7 138.4138.4 Отложения и отстой, вес. %Deposits and sediment, weight. % D-4870D-4870 0.120.12 0.210.21 0.260.26 Конверсия, объем. %Conversion, volume. % 36.036.0 36.336.3 39.739.7 Композиция, объем.%Composition, vol.% Фракция IBP-170°СFraction IBP-170 ° C 15.615.6 16.216.2 16.516.5 Фракция 170-360°СFraction 170-360 ° C 28.128.1 28.028.0 28.328.3 Фракция 360-538°СFraction 360-538 ° С 32.332.3 31.931.9 32.632.6 Фракция 538°C+ Fraction 538 ° C + 24.024.0 23.923.9 22.622.6 Фракция IBP-538°C+ IBP-538 ° C + fraction 76.076.0 76.176.1 77.477.4

Более того, указанная таблица показывает, что даже после существенного удаления загрязняющих веществ в результате проведения HDT тяжелой сырой нефти образование отложений и отстоя неожиданным образом соответствует всего только 0.21 и 0.26% по весу для каждого прогона во второй стадии, при температурах реакции соответственно 360 и 380°С; это значение существенно меньше, чем приемлемое предельное значение 0.8% по весу, позволяющее поддерживать непрерывность работы в этом типе процессов.Moreover, this table shows that even after significant removal of contaminants as a result of HDT heavy crude oil, the formation of deposits and sludge unexpectedly corresponds to only 0.21 and 0.26% by weight for each run in the second stage, at reaction temperatures of 360 and 380, respectively ° C; this value is significantly less than the acceptable limit value of 0.8% by weight, which allows to maintain continuity of work in this type of process.

Эта же таблица показывает, что для каждого прогона удельная плотность в градусах Американского нефтяного института возрастает от 20.91 до 26.28 и 26.72° API и содержание восстановленных дистиллятов при 538°С возрастает от 62.5 до 76.1 и 77.4% по объему, в результате чего получают конверсию сырья 36.3 и 39.7% по объему, что меньше, чем конверсия, полученная в примере 1, однако конверсия все еще является приемлемой, что подтверждает возможность снижения резкости процесса.The same table shows that for each run, the specific gravity in degrees of the American Petroleum Institute increases from 20.91 to 26.28 and 26.72 ° API and the content of reduced distillates at 538 ° C increases from 62.5 to 76.1 and 77.4% by volume, resulting in a conversion of raw materials 36.3 and 39.7% by volume, which is less than the conversion obtained in example 1, however, the conversion is still acceptable, which confirms the possibility of reducing the sharpness of the process.

Полученные результаты подтверждают, что настоящее изобретение, в двух его предпочтительных вариантах, в результате снижения резкости процесса каталитической гидрообработки тяжелых углеводородов за счет комбинации режима работы с низким давлением, типа реактора и типа сырья для гидрообработки неожиданным образом снижают образование отложений и отстоя до уровней, существенно меньших, чем приемлемое предельное значение, которое гарантируют непрерывность процесса промышленного производства, несмотря на то что оно позволяет удалять существенные количества загрязняющих веществ и обеспечивает существенную конверсию загрузки, при этом удается получить прошедший гидрообработку углеводород с улучшенными свойствами.The results confirm that the present invention, in its two preferred embodiments, by reducing the sharpness of the process of catalytic hydroprocessing of heavy hydrocarbons by combining a low pressure operating mode, type of reactor and type of hydroprocessing feedstock, unexpectedly reduces the formation of sediment and sludge to levels substantially less than an acceptable limit value, which guarantee the continuity of the industrial production process, despite the fact that it allows you to remove ety of pollutants and provides substantial load-conversion, thus possible to obtain hydrotreated hydrocarbon of improved properties.

Пример 5Example 5

Другим случаем специфического применения настоящего изобретения является случай получения типичного сырья для схемы обычной переработки нефти или случай продажи продукта в виде углеводорода с улучшенными свойствами в результате проведения гидрообработки в двух прогонах остатка от перегонки при атмосферном давлении со специфическими свойствами, приведенными в Таблице 11 за счет комбинации режима работы с низким давлением, параметры которого приведены Таблице 12, в двух стадиях реакции с неподвижным слоем катализатора и с использованием катализатора гидродеметаллизации (HDM) и катализатора гидродесульфурации (HDS) приведенных здесь выше примеров, свойства которых показаны в Таблице 3; причем эта комбинация показывает, что несмотря на существенное удаление металлов, всей серы, асфальтенов и всего азота, образование отложений и отстоя неожиданным образом ограничено, что позволяет получить прошедший гидрообработку углеводород с улучшенными свойствами, показанными в Таблице 13.Another case of the specific application of the present invention is the case of obtaining a typical feedstock for a conventional oil refining scheme or the case of selling a product in the form of a hydrocarbon with improved properties as a result of hydroprocessing in two runs of the residue from atmospheric distillation with the specific properties shown in Table 11 due to the combination low pressure operating mode, the parameters of which are given in Table 12, in two stages of the reaction with a fixed catalyst bed and using a hydrodemetallization catalyst (HDM) and a hydrodesulfurization catalyst (HDS) of the above examples, the properties of which are shown in Table 3; moreover, this combination shows that despite the significant removal of metals, all sulfur, asphaltenes and all nitrogen, the formation of deposits and sludge is unexpectedly limited, which allows to obtain hydrotreated hydrocarbon with improved properties shown in Table 13.

В отличие от предыдущих примеров для этого специфического применения изобретения был использован намного более тяжелый углеводород нефти (с более низким) значением удельной плотности, с более высоким содержанием загрязняющих веществ и с более низким содержанием восстановленных дистиллятов при 538°С), причем изменяли параметры режима работы с низким давлением аналогично описанным выше примерам и использовали реактор того же самого типа.Unlike the previous examples, for this specific application of the invention, a much heavier oil hydrocarbon (with a lower) specific gravity value, with a higher content of pollutants and with a lower content of reduced distillates at 538 ° C) was used, and the operating mode parameters were changed low pressure similarly to the examples described above, and used the same type of reactor.

Таблица 11Table 11 Свойства остатка от перегонки при атмосферном давленииProperties of the residue from distillation at atmospheric pressure СвойстваThe properties ASTM способASTM method ЗначенияValues Удельная плотность, градусов APISpecific gravity, degrees API D-287D-287 7.147.14 Всего серы, вес. %Total sulfur, weight. % D-4294D-4294 4.604.60 Всего азота, wppmTotal Nitrogen, wppm D-4629D-4629 5,0865,086 Асфальтены, вес. %Asphaltenes, weight. % D-3279D-3279 17.7417.74 Металлы, wppmMetals, wppm Ni+VNi + V 575.6575.6 Отложения и отстой, вес. %Deposits and sediment, weight. % D4870D4870 <0.01<0.01 Композиция, объем. %Composition, volume. % Фракция IBP-170°СFraction IBP-170 ° C 0.00.0 Фракция 170-360°СFraction 170-360 ° C 1.11.1 Фракция 360-538°СFraction 360-538 ° С 34.934.9 Фракция 538°С+ Fraction 538 ° С + 64.064.0 Фракция IBP-538°С+ Fraction IBP-538 ° C + 36.036.0

Таблица 11 показывает, что сырье почти не содержит отложений и отстоя, так как они образуются при проведении каждой из реакций процесса гидрообработки.Table 11 shows that the feedstock is almost free of deposits and sludge, since they are formed during each of the reactions of the hydroprocessing process.

Таблица 12Table 12 Режим работы с низким давлением при каталитической гидрообработке остатка от перегонки при атмосферном давлении в двух стадиях реакции с неподвижным слоем катализатораLow pressure operation during catalytic hydroprocessing of the residue from distillation at atmospheric pressure in two stages of the reaction with a fixed catalyst bed СтадияStage Режим работыMode of operation II IIII IIII Температура, °СTemperature ° C 400400 400400 400400 Давление, кг/см2 Pressure, kg / cm 2 7070 7070 7070 LHSV, час-1 LHSV, hour -1 1.01.0 1.01.0 0.50.5 Отношение Н2/НС, нл/лThe ratio of H 2 / NS, nl / l 890890 890890 890890

Таблица 13 показывает, что содержание металлов после проведения HDT неожиданным образом уменьшается аналогично примеру 1 от 575.6 wppm до 277.8 и 217.5 wppm, содержание серы уменьшается от 4.60% по весу до 1.18 и 1.02% по весу, содержание асфальтенов уменьшается от 17.74% по весу до 10.8 и 9.15% по весу и полное содержание азота уменьшается от 5,086 wppm до 3,040 и 2,706 wppm для каждого прогона при соответствующих рабочих объемных скоростях (LHSV) 1.0 и 0.5 час-1 во второй стадии реакции.Table 13 shows that the metal content after the HDT unexpectedly decreases, as in Example 1, from 575.6 wppm to 277.8 and 217.5 wppm, the sulfur content decreases from 4.60% by weight to 1.18 and 1.02% by weight, the asphaltene content decreases from 17.74% by weight to 10.8 and 9.15% by weight and the total nitrogen content decreases from 5.086 wppm to 3.040 and 2.706 wppm for each run at the corresponding operating volumetric speeds (LHSV) of 1.0 and 0.5 hr -1 in the second reaction stage.

Более того, указанная таблица показывает, что даже после существенного удаления загрязняющих веществ в результате проведения HDT остатка от перегонки при атмосферном давлении, образование отложений и отстоя неожиданным образом соответствует 0.035 и 0.044% по весу для каждого прогона во второй стадии, при соответствующих объемных скоростях (LHSV), составляющих 1.0 и 0.5 час-1; эти значения существенно меньше, чем приемлемое предельное значение 0.8% по весу, позволяющее поддерживать непрерывность работы в этом типе процессов.Moreover, this table shows that even after significant removal of contaminants as a result of the HDT residue from distillation at atmospheric pressure, the formation of deposits and sludge unexpectedly corresponds to 0.035 and 0.044% by weight for each run in the second stage, at the corresponding volumetric velocities ( LHSV) of 1.0 and 0.5 hour -1 ; these values are significantly less than the acceptable limit value of 0.8% by weight, which allows maintaining the continuity of work in this type of process.

Таблица 13Table 13 Свойства и композиции прошедшего гидрообработку остаткаProperties and compositions of the hydrotreated residue СвойстваThe properties ASTM способASTM method Стадия 1Stage 1 Стадия IIStage II Число реакторовNumber of reactors 1one 1one 1one LHSV, час-1 LHSV, hour -1 1.01.0 1.01.0 0.50.5 Удельная плотность, градусов APISpecific gravity, degrees API D-287D-287 13.913.9 16.8516.85 17.7317.73 Всего серы, вес. %Total sulfur, weight. % D-4294D-4294 42.4742.47 1.181.18 1.021.02 Всего азота, wppmTotal Nitrogen, wppm D-4629D-4629 4,5204,520 3,0403,040 2,7062,706 Асфальтены, вес. %Asphaltenes, weight. % D-3279D-3279 12.7612.76 10.810.8 9.159.15 Металлы, wppmMetals, wppm Ni+VNi + V 364.9364.9 277.8277.8 217.5217.5 Отложения и отстой, вес. %Deposits and sediment, weight. % D-4870D-4870 0.0280.028 0.0350.035 0.0440.044 Конверсия, объем. %Conversion, volume. % 22.322.3 37.737.7 51.751.7 Композиция, объем. %Composition, volume. % Фракция IBP-170°СFraction IBP-170 ° C 1.71.7 3.73.7 3.83.8 Фракция 170-360°СFraction 170-360 ° C 12.912.9 16.316.3 20.620.6 Фракция 360-538°СFraction 360-538 ° С 35.735.7 40.140.1 44.744.7 Фракция 538°C+ Fraction 538 ° C + 49.749.7 39.939.9 30.930.9 Фракция IBP-538°C+ IBP-538 ° C + fraction 50.350.3 60.160.1 69.169.1

Эта же таблица показывает, что для каждого прогона удельная плотность в градусах Американского нефтяного института возрастает от 7.14 до 16.85 и 17.73° API, и содержание восстановленных дистиллятов при 538°С возрастает от 36.0 до 60.1 и 69.1% по объему, в результате чего получают конверсию сырья 37.7 и 51.7% по объему; эти уровни конверсии меньше, чем полученные в примере 1, однако все еще являются достаточными, что подтверждает возможность проведения гидрообработки намного более тяжелого углеводорода нефти с более низким значением удельной плотности, с намного большим количеством загрязняющих веществ и меньшим содержанием восстановленных дистиллятов при 538°С.The same table shows that for each run, the specific gravity in degrees of the American Petroleum Institute increases from 7.14 to 16.85 and 17.73 ° API, and the content of reduced distillates at 538 ° C increases from 36.0 to 60.1 and 69.1% by volume, resulting in a conversion raw materials 37.7 and 51.7% by volume; these conversion levels are lower than those obtained in example 1, but they are still sufficient, which confirms the possibility of hydroprocessing a much heavier hydrocarbon oil with a lower specific gravity, with a lot more pollutants and a lower content of reduced distillates at 538 ° C.

Полученные результаты подтверждают, что настоящее изобретение в двух его предпочтительных воплощениях при проведении гидрообработки чрезвычайно тяжелого углеводорода нефти за счет использования комбинации режима работы с низким давлением, типа реактора и типа сырья для гидрообработки позволяет удалять существенные количества загрязняющих веществ и неожиданным образом ограничивает образование отложений и отстоя до уровней, существенно меньших, чем приемлемое предельное значение, которое гарантируют непрерывность процесса промышленного производства, в результате чего также получают существенную конверсию сырья, что позволяет получить прошедший гидрообработку углеводород с улучшенными свойствами, имеющий уровни загрязняющих веществ, удельная плотность в градусах Американского нефтяного института и содержание дистиллятов в диапазонах, в которых обычно находятся параметры сырья для типичных известных схем переработки нефти.The obtained results confirm that the present invention in its two preferred embodiments when hydrotreating an extremely heavy oil hydrocarbon by using a combination of a low pressure operating mode, a reactor type and a type of hydrotreating feedstock, removes significant amounts of contaminants and unexpectedly limits the formation of deposits and sludge to levels significantly lower than the acceptable limit value, which guarantee the continuity of the industrial process production, which also results in a significant conversion of raw materials, which allows obtaining hydrotreated hydrocarbon with improved properties, having levels of pollutants, specific gravity in degrees from the American Petroleum Institute and the content of distillates in the ranges in which the parameters of raw materials for typical known schemes are usually found oil refining.

Пример 6Example 6

Другим специфическим случаем применениям способа каталитической гидрообработки тяжелых углеводородов нефти в соответствии с настоящим изобретением является случай применения, в соответствии с которым проводят гидрообработку остатка от перегонки при атмосферном давлении примера 5, со специфическими свойствами, приведенными в Таблице 11, за счет комбинации режима работы с низким давлением, параметры которого приведены в Таблице 14, в каталитической системе, в двух стадиях реакции с неподвижным слоем катализатора и с использованием HDM и HDS катализаторов предыдущих примеров, свойства которых приведены в Таблице 3; причем указанная комбинация позволяет ограничивать образование отложений и отстоя, а также обеспечивать существенное удаление металлов, всей серы, асфальтенов и всего азота и получать прошедший гидрообработку углеводород с улучшенными свойствами, приведенными в Таблице 15.Another specific application of the catalytic hydrotreatment method for heavy oil hydrocarbons in accordance with the present invention is an application in accordance with which the atmospheric pressure distillation residue is hydrotreated in Example 5 with the specific properties shown in Table 11 by combining a low pressure, the parameters of which are shown in Table 14, in the catalytic system, in two stages of the reaction with a fixed catalyst bed and using HDM and HD S catalysts of the previous examples, the properties of which are shown in Table 3; moreover, this combination allows you to limit the formation of deposits and sludge, as well as to ensure significant removal of metals, all sulfur, asphaltenes and all nitrogen and get past hydrotreatment hydrocarbon with improved properties, are shown in Table 15.

В отличие от предыдущего примера в этом примере изменяют только температуру (до более низких и более высоких значений), чтобы изменять в обоих направлениях суровость процесса, и сохраняют безо всякого изменения другие параметры режима работы с низким давлением, тип реактора и тип сырья для гидрообработки.Unlike the previous example, in this example, only the temperature is changed (to lower and higher values) in order to change the severity of the process in both directions, and other parameters of the low-pressure operation mode, type of reactor, and type of feedstock for hydrotreatment are kept without any changes.

В Таблице 15 показано, что содержание металлов после проведения HDT снижается, как и в примерах 1 и 5, от 575.6 wppm до 304 и 231.9 wppm, содержание серы снижается от 4.60% по весу до 1.32 и 0.95% по весу, содержание асфальтенов снижается от 17.74% по весу до 11.25 и 9.21% по весу и полное содержание азота снижается от 5,086 wppm до 3,340 и 2,690 wppm, для каждого прогона, при соответствующих рабочих температурах 380 и 420°С во второй стадии реакции.Table 15 shows that the metal content after HDT decreases, as in examples 1 and 5, from 575.6 wppm to 304 and 231.9 wppm, the sulfur content decreases from 4.60% by weight to 1.32 and 0.95% by weight, the asphaltene content decreases from 17.74% by weight to 11.25 and 9.21% by weight and the total nitrogen content decreases from 5.086 wppm to 3.340 and 2.690 wppm, for each run, at the corresponding operating temperatures of 380 and 420 ° C in the second reaction stage.

Более того, указанная таблица показывает, что, несмотря на существенное удаление загрязняющих веществ после проведения HDT остатка от перегонки при атмосферном давлении, образование отложений и отстоя неожиданным образом соответствует 0.03 и 0.09% по весу для каждого прогона во второй стадии реакции, при соответствующих температурах реакции 380 и 420°С; неожиданным образом эти значения меньше, чем приемлемое предельное значение 0.8% по весу, позволяющее поддерживать непрерывность работы в этом типе процессов.Moreover, this table shows that, despite the significant removal of contaminants after the HDT residue from distillation at atmospheric pressure, the formation of deposits and sludge unexpectedly corresponds to 0.03 and 0.09% by weight for each run in the second reaction stage, at the corresponding reaction temperatures 380 and 420 ° C; unexpectedly, these values are less than the acceptable limit value of 0.8% by weight, which allows to maintain continuity of work in this type of process.

Таблица 14Table 14 Режим работы с низким давлением при каталитической гидрообработке остатка от перегонки при атмосферном давлении в двух стадиях реакции с неподвижным слоем катализатораLow pressure operation during catalytic hydroprocessing of the residue from distillation at atmospheric pressure in two stages of the reaction with a fixed catalyst bed СтадияStage Режим работыMode of operation II IIII IIII Температура, °СTemperature ° C 400400 380380 420420 Давление, кг/см2 Pressure, kg / cm 2 7070 7070 7070 LHSV, час-1 LHSV, hour -1 1.01.0 1.01.0 1.01.0 Отношение Н2/НС, нл/лThe ratio of H 2 / NS, nl / l 890890 890890 890890

Эта же таблица показывает для каждого прогона, что удельная плотность в градусах Американского нефтяного института возрастает от 7.14 до 14.72 и 19.39° API и содержание восстановленных дистиллятов при 538°С возрастает от 36.0 до 56.0 и 66.0% по объему, в результате чего получают конверсию сырья 31.3 и 46.9% по объему; эти уровни конверсии ниже, чем полученные в примерах 1 и 5, но все еще являются существенными.The same table shows for each run that the specific gravity in degrees of the American Petroleum Institute increases from 7.14 to 14.72 and 19.39 ° API and the content of reduced distillates at 538 ° C increases from 36.0 to 56.0 and 66.0% by volume, resulting in a conversion of raw materials 31.3 and 46.9% by volume; these conversion levels are lower than those obtained in examples 1 and 5, but are still significant.

Полученные результаты подтверждают, что настоящее изобретение, в двух его предпочтительных воплощениях, при проведении гидрообработки чрезвычайно тяжелого углеводорода нефти за счет комбинации режима работы с низким давлением, типа реактора и типа сырья для гидрообработки, позволяет удалять существенные количества загрязняющих веществ и ограничивает образование отложений и отстоя до уровней, существенно меньших, чем приемлемое предельное значение, которое гарантирует непрерывность процесса промышленного производства, в результате чего также получают существенную конверсию сырья, что позволяет получить прошедший гидрообработку углеводород с улучшенными свойствами.The obtained results confirm that the present invention, in its two preferred embodiments, when hydrotreating an extremely heavy oil hydrocarbon by combining a low pressure operating mode, a reactor type and a type of hydrotreating feedstock, allows significant amounts of contaminants to be removed and limits the formation of deposits and sludge to levels significantly lower than the acceptable limit value, which guarantees the continuity of the industrial production process, as a result which also receive substantial conversion of raw materials to provide hydrotreated hydrocarbon of improved properties.

Таблица 15Table 15 Свойства и композиции прошедшего гидрообработку остаткаProperties and compositions of the hydrotreated residue СвойстваThe properties ASTM способASTM method Стадия 1Stage 1 Стадия IIStage II Число реакторовNumber of reactors 1one 1one 1one Температура, °СTemperature ° C 400400 380380 420420 Удельная плотность, градусов APISpecific gravity, degrees API D-287D-287 13.9413.94 14.7214.72 19.3919.39 Всего серы, вес. %Total sulfur, weight. % D-4294D-4294 2.472.47 1.321.32 0.950.95 Всего азота, wppmTotal Nitrogen, wppm D-4629D-4629 4,5204,520 3.3403.340 2.6902.690 Асфальтены, вес. %Asphaltenes, weight. % D-3279D-3279 12.7612.76 11.2511.25 9.219.21 Металлы, wppmMetals, wppm Ni+VNi + V 364.9364.9 304304 231.9231.9 Отложения и отстой, вес. %Deposits and sediment, weight. % D-4870D-4870 0.0280.028 0.030.03 0.090.09 Конверсия, объем. %Conversion, volume. % 22.322.3 31.331.3 46.946.9 Композиция, объем. %Composition, volume. % Фракция IBP-170°СFraction IBP-170 ° C 1.71.7 2.82.8 2.82.8 Фракция 170-360°СFraction 170-360 ° C 12.912.9 15.915.9 2121 Фракция 360-538°СFraction 360-538 ° С 35.735.7 37.337.3 42.242.2 Фракция 538°C+ Fraction 538 ° C + 49.749.7 44.044.0 34.034.0 Фракция IBP-538°C+ IBP-538 ° C + fraction 50.350.3 56.056.0 66.066.0

Пример 7Example 7

Другим специфическим применением способа каталитической гидрообработки тяжелых углеводородов нефти в соответствии с настоящим изобретением является применение, которое было осуществлено при помощи гидрообработки остатка от перегонки при атмосферном давлении со специфическими свойствами, приведенными в Таблице 16, которые отличаются от свойств материала, использованного в примерах 5 и 6, за счет комбинации режима работы с низким давлением, параметры которого приведены в Таблице 17, каталитической системы, в двух стадиях реакции с неподвижным слоем катализатора и с использованием в двух стадиях реакции смеси катализатора гидрокрекинга (использованного и нового), в пропорции 70/30% по весу использованного и нового катализатора, со свойствами, представленными в Таблице 18; указанная комбинация демонстрирует существенное снижение образования отложений и отстоя, а также существенное удаление металлов, всей серы, асфальтенов и всего азота, что позволяет получить прошедший гидрообработку углеводород с улучшенными свойствами, показанными в Таблице 19.Another specific application of the method for catalytic hydroprocessing of heavy oil hydrocarbons in accordance with the present invention is the application that was carried out by hydroprocessing a residue from atmospheric distillation with specific properties shown in Table 16, which differ from the properties of the material used in examples 5 and 6 due to the combination of the low pressure operating mode, the parameters of which are given in Table 17, of the catalytic system, in two stages of the reaction izhnym catalyst layer and using the two stages of the reaction mixture hydrocracking catalyst (used and new) in a proportion of 70/30% by weight of used and fresh catalyst, with the properties shown in Table 18; this combination demonstrates a significant reduction in the formation of deposits and sludge, as well as a significant removal of metals, all sulfur, asphaltenes and all nitrogen, which makes it possible to obtain hydrotreated hydrocarbon with improved properties shown in Table 19.

В отличие от Примеров 5 и 6 для этого специфического применения изобретения был использован тот же самый тип сырья для гидрообработки, но несколько менее тяжелый (с более высоким значением удельной плотности, более низким количеством загрязняющих веществ и более высоким содержанием восстановленных дистиллятов при 538°С), с изменением объемной скорости (до более низких значений) и отношения водород/углеводород (до более низких значений); кроме того, в этой модальности был использован водород с другой степенью чистоты, чтобы варьировать в том и другом направлениях суровость процесса, при этом другие параметры режима работы с низким давлением поддерживали аналогично приведенным ранее примерам и использовали реактор того же самого типа.In contrast to Examples 5 and 6, for this specific application of the invention, the same type of hydroprocessing feedstock was used, but slightly less heavy (with a higher specific gravity, lower amount of pollutants and a higher content of reduced distillates at 538 ° C) , with a change in the space velocity (to lower values) and the hydrogen / hydrocarbon ratio (to lower values); in addition, hydrogen with a different degree of purity was used in this modality in order to vary the severity of the process in both directions, while other parameters of the low-pressure operating mode were supported similarly to the examples given earlier and a reactor of the same type was used.

Таблица 16Table 16 Свойства и композиции прошедшего гидрообработку остаткаProperties and compositions of the hydrotreated residue СвойстваThe properties ASTM способASTM method ЗначенияValues Удельная плотность, градусов APISpecific gravity, degrees API D-287D-287 9-259-25 Всего серы, вес. %Total sulfur, weight. % D-4294D-4294 3.743.74 Всего азота, wppmTotal Nitrogen, wppm D-4629D-4629 4.4404.440 Ramsbottom углерод, вес. %Ramsbottom carbon, weight. % D-524D-524 13.3913.39 Асфальтены, вес. %Asphaltenes, weight. % D-3279D-3279 10.1810.18 Металлы, wppmMetals, wppm Ni+VNi + V 353353 Отложения и отстой, вес. %Deposits and sediment, weight. % D4870D4870 0.00.0 Фракция 538°С+, объем. %Fraction 538 ° С + , volume. % 56.256.2 Фракция IBP-538°C+, объем. %Fraction IBP-538 ° C + , volume. % 43.843.8

Таблица 17Table 17 Режим работы с низким давлением при каталитической гидрообработке остатка от перегонки при атмосферном давлении в двух стадиях реакции с неподвижным слоем катализатораLow pressure operation during catalytic hydroprocessing of the residue from distillation at atmospheric pressure in two stages of the reaction with a fixed catalyst bed СтадияStage Режим работыMode of operation I и III and II I и III and II I и III and II Температура, °СTemperature ° C 400400 400400 400400 Давление, кг/см2 Pressure, kg / cm 2 7070 7070 7070 LHSV, час-1 LHSV, hour -1 0.2840.284 0.330.33 0.330.33 Отношение Н2/НС, нл/лThe ratio of H 2 / NS, nl / l 534534 534534 534534 Чистота водорода, моль. %The purity of hydrogen, mol. % 7575 7575 100one hundred

В Таблице 16 показано, что сырье не содержит отложений и отстоя, так как они образуются при проведении каждой реакции процесса гидрообработки.Table 16 shows that the feed does not contain deposits and sludge, as they are formed during each reaction of the hydroprocessing process.

В Таблице 19 показано, что содержание металлов после проведения HDT неожиданным образом снижается аналогично предыдущим примерам, от 353 wppm до 126, 176 и 120 wppm, содержание серы снижается от 3.74% по весу до 1.297, 1.75 и 1.71% по весу, содержание асфальтенов снижается от 10.18% по весу до 5.64, 5.41 и 5.19% по весу и полное содержание азота снижается от 4,400 wppm до 3,515, 3,990 и 3,740 wppm, для каждого прогона при соответствующих различных объемных скоростях и различной чистоте водорода.Table 19 shows that the metal content after the HDT unexpectedly decreases similarly to the previous examples, from 353 wppm to 126, 176 and 120 wppm, the sulfur content decreases from 3.74% by weight to 1.297, 1.75 and 1.71% by weight, the asphaltene content decreases from 10.18% by weight to 5.64, 5.41 and 5.19% by weight and the total nitrogen content decreases from 4,400 wppm to 3,515, 3,990 and 3,740 wppm, for each run at corresponding different space velocities and different hydrogen purities.

Более того, указанная таблица показывает, что, несмотря на существенное удаление загрязняющих веществ после проведения HDT остатка от перегонки при атмосферном давлении, образование отложений и отстоя, к удивлению, соответствует значению меньше чем 0.05% по весу для трех прогонов во второй стадии реакции; это значение существенно меньше, чем приемлемое предельное значение 0.8% по весу, позволяющее поддерживать непрерывность работы в этом типе процессов.Moreover, this table shows that, despite the significant removal of contaminants after the HDT residue from distillation at atmospheric pressure, the formation of deposits and sludge, surprisingly, corresponds to a value of less than 0.05% by weight for three runs in the second stage of the reaction; this value is significantly less than the acceptable limit value of 0.8% by weight, which allows to maintain continuity of work in this type of process.

Таблица 18Table 18 Свойства использованного и нового HDM катализаторов, примененных в каждой стадии реакцииProperties of used and new HDM catalysts used in each reaction step СвойстваThe properties КатализаторCatalyst ИспользованныйUsed НовыйNew Физические свойстваPhysical properties Размер, дюймыSize inches 1/321/32 1/321/32 Площадь поверхности, м2Surface area, m 2 / g 69.569.5 158158 Объем пор, см3Pore volume, cm 3 / g 0.270.27 0.670.67 Средний диаметр пор, ÅThe average pore diameter, Å 147147 148148 Распределение пор по размерам, объем. %Pore size distribution, volume. % <50Å<50Å 2.452.45 0.00.0 50-100 Å50-100 Å 53.9453.94 40.040.0 100-250 Å100-250 Å 34.034.0 52.1152.11 250-500 Å250-500 Å 4.884.88 4.714.71 500-2000 Å500-2000 Å 4.734.73 3.183.18 Химические свойстваChemical properties Молибден, вес. %Molybdenum, weight. % 3.643.64 8.338.33 Никель, вес. %Nickel, weight. % 2.782.78 2.682.68 Ванадий, вес. %Vanadium, weight. % 8.648.64 -- Натрий, вес. %Sodium, weight. % 0.180.18 0.0370.037 Железо, вес. %Iron, weight. % 0.110.11 -- Сера, вес. %Sulfur, weight. % 17.1717.17 -- Углерод, вес. %Carbon, weight. % 22.5922.59 --

Таблица 19Table 19 Свойства и композиции прошедшего гидрообработку остаткаProperties and compositions of the hydrotreated residue СвойстваThe properties ASTM способASTM method Прошедший гидрообработку продукт (Стадия II)Hydrotreated Product (Stage II) LHSV, час-1 LHSV, hour -1 0.2840.284 0.330.33 0.330.33 Чистота водорода, моль. %The purity of hydrogen, mol. % 7575 7575 100one hundred Удельная плотность, градусов APISpecific gravity, degrees API D-287D-287 16.7016.70 15.3915.39 15.7015.70 Всего серы, вес. %Total sulfur, weight. % D-4294D-4294 1.2971.297 1.751.75 1.711.71 Всего азота, wppmTotal Nitrogen, wppm D-4629D-4629 3,5153,515 3,9903,990 3,7403,740 Асфальтены, вес. %Asphaltenes, weight. % D-3279D-3279 5.645.64 5.415.41 5.195.19 Металлы, wppmMetals, wppm Ni+VNi + V 126126 176176 120120 Отложения и отстой, вес. %Deposits and sediment, weight. % D-8470D-8470 <0.05<0.05 <0.05<0.05 <0.05<0.05

Эта таблица показывает для каждого прогона, что удельная плотность в градусах Американского нефтяного института возрастает от 9.25 до 16.70, 15.39 и 15.70° API.This table shows for each run that the specific gravity in degrees of the American Petroleum Institute increases from 9.25 to 16.70, 15.39, and 15.70 ° API.

Полученные результаты подтверждают, что настоящее изобретение, в трех его предпочтительных воплощениях, при проведении гидрообработки тяжелого углеводорода нефти, за счет комбинаций режима работы с низким давлением, типа реактора и типа сырья для гидрообработки, позволяет удалять существенные количества загрязняющих веществ и совершенно неожиданно снижает образование отложений и отстоя, до уровней существенно меньших, чем приемлемое предельное значение, которое гарантирует непрерывность процесса промышленного производства, что позволяет получить прошедший гидрообработку углеводород с улучшенными свойствами.The obtained results confirm that the present invention, in its three preferred embodiments, when hydroprocessing a heavy hydrocarbon oil, due to combinations of the low-pressure operating mode, type of reactor, and type of feedstock for hydroprocessing, allows to remove significant amounts of contaminants and completely reduces the formation of deposits and sludge, to levels significantly lower than an acceptable limit value, which guarantees the continuity of the industrial production process, which Will receive the hydrotreated hydrocarbon of improved properties.

Пример 8Example 8

Другим специфическим применением способа каталитической гидрообработки тяжелых углеводородов нефти в соответствии с настоящим изобретением является применение, которое было осуществлено при помощи гидрообработки такого же остатка от перегонки при атмосферном давлении, что и в Примере 7, со специфическими свойствами, приведенными в Таблице 16, за счет комбинации режима работы с низким давлением, параметры которого приведены в Таблице 17, каталитической системы в двух стадиях реакции с псевдоожиженным слоем катализатора, и использования в двух стадиях реакции смеси катализатора гидрокрекинга (использованного и нового), в пропорции 70/30% по весу использованного и нового катализатора, со свойствами, представленными в Таблице 18; указанная комбинация демонстрирует существенное снижение образования отложений и отстоя, а также существенное удаление металлов, всей серы, асфальтенов и всего азота, что позволяет получить прошедший гидрообработку углеводород с улучшенными свойствами, показанными в Таблице 20.Another specific application of the method for catalytic hydroprocessing of heavy oil hydrocarbons in accordance with the present invention is the application that was carried out by hydroprocessing the same atmospheric distillation residue as in Example 7, with the specific properties shown in Table 16, by combining low pressure operating mode, the parameters of which are shown in Table 17, of the catalytic system in two stages of a reaction with a fluidized bed of catalyst, and use in two stages of the reaction of a mixture of a hydrocracking catalyst (used and new), in a proportion of 70/30% by weight of the used and new catalyst, with the properties shown in Table 18; this combination demonstrates a significant reduction in the formation of deposits and sludge, as well as a significant removal of metals, all sulfur, asphaltenes and all nitrogen, which allows to obtain a hydrotreated hydrocarbon with improved properties shown in Table 20.

В отличие от предыдущего примера в этом специфическом применении изобретения был изменен только тип реактора, использованного в двух стадиях реакции (на реактор с псевдоожиженным слоем катализатора), при поддержании таких же параметров режима работы с низким давлением, что и в предыдущем примере, чтобы определить чувствительность процесса к такому изменению.In contrast to the previous example, in this specific application of the invention, only the type of reactor used in the two reaction stages (to the reactor with a fluidized catalyst bed) was changed, while maintaining the same parameters of the low-pressure operation mode as in the previous example, in order to determine the sensitivity process to such a change.

В Таблице 20 показано, что после проведения HDT содержание металлов неожиданным образом снизилось, аналогично предыдущему примеру, от 353 wppm до 129, 170 и 150 wppm, содержание серы снизилось от 3.74% по весу до 1.70, 1.85 и 1.76% по весу, содержание асфальтенов снизилось от 10.18% по весу до 4.78, 5.68 и 5.66% по весу и полное содержание азота снизилось от 4,400 wppm до 3,580, 3,650 и 3,610 wppm, для каждого прогона при соответствующих различных объемных скоростях и чистоте водорода.Table 20 shows that after the HDT, the metal content unexpectedly decreased, similar to the previous example, from 353 wppm to 129, 170 and 150 wppm, the sulfur content decreased from 3.74% by weight to 1.70, 1.85 and 1.76% by weight, asphaltene content decreased from 10.18% by weight to 4.78, 5.68 and 5.66% by weight and the total nitrogen content decreased from 4,400 wppm to 3,580, 3,650 and 3,610 wppm, for each run at corresponding different space velocities and hydrogen purity.

Таблица 20Table 20 Свойства и композиции остатка в реакторе с псевдоожиженным слоемProperties and compositions of the residue in a fluidized bed reactor СвойстваThe properties ASTM способASTM method Прошедший гидрообработку продукт (Стадии I и II)Hydrotreated Product (Steps I and II) LHSV, час-1 LHSV, hour -1 0.2840.284 0.330.33 0.330.33 Чистота водорода, моль. %The purity of hydrogen, mol. % 7575 7575 100one hundred Удельная плотность, градусов APISpecific gravity, degrees API D-287D-287 17.0707.17 16.2516.25 16.8516.85 Всего серы, вес. %Total sulfur, weight. % D-4294D-4294 1.701.70 1.851.85 1.761.76 Всего азота, wppmTotal Nitrogen, wppm D-4629D-4629 3,5803,580 3,6503,650 3,6103,610 Асфальтены, вес. %Asphaltenes, weight. % D-3279D-3279 4.784.78 5.685.68 5.665.66 Металлы, wppmMetals, wppm Ni+VNi + V 129129 170170 150150 Отложения и отстой, вес. %Deposits and sediment, weight. % D-8470D-8470 0.560.56 0.470.47 0.540.54 Конверсия, объем. %Conversion, volume. % 7.87.8 9.39.3 14.214.2 Композиция, объем. %Composition, volume. % Фракция IBP-170°СFraction IBP-170 ° C 2.52.5 2.42.4 2.42.4 Фракция 170-360°СFraction 170-360 ° C 23.223.2 20.820.8 18.418.4 Фракция 360-538°СFraction 360-538 ° С 22.522.5 25.825.8 31.031.0 Фракция 538°С+ Fraction 538 ° С + 51.851.8 51.051.0 48.248.2 Фракция IBP-538°C+ IBP-538 ° C + fraction 48.248.2 49.049.0 51.851.8

Более того, в указанной таблице показано, что, несмотря на существенное удаление загрязняющих веществ после проведения HDT остатка от перегонки при атмосферном давлении, образование отложений и отстоя, к удивлению, соответствует значениям 0.56, 0.47 и 0.54% по весу для трех соответствующих прогонов во второй стадии реакции; эти значения больше, чем в предыдущем примере, но существенно меньше, чем приемлемое предельное значение 0.8% по весу, позволяющее поддерживать непрерывность работы в этом типе процессов.Moreover, the table shows that, despite the significant removal of contaminants after the HDT residue from distillation at atmospheric pressure, the formation of deposits and sludge, surprisingly, corresponds to 0.56, 0.47 and 0.54% by weight for the three corresponding runs in the second reaction steps; these values are greater than in the previous example, but significantly less than the acceptable limit value of 0.8% by weight, which allows to maintain continuity of work in this type of process.

Эта же таблица показывает для каждого прогона, что удельная плотность в градусах Американского нефтяного института возрастает от 9.25 до 17.07, 16.25 и 16.85° API.The same table shows for each run that the specific gravity in degrees of the American Petroleum Institute increases from 9.25 to 17.07, 16.25 and 16.85 ° API.

Полученные результаты подтверждают, что настоящее изобретение, в трех его предпочтительных воплощениях, при проведении гидрообработки тяжелого углеводорода нефти, за счет комбинации режима работы с низким давлением, типа реактора и типа сырья для гидрообработки, позволяет удалять существенные количества загрязняющих веществ и совершенно неожиданно снижает образование отложений и отстоя до уровней, существенно меньших, чем приемлемое предельное значение, которое гарантирует непрерывность процесса промышленного производства, что позволяет получить прошедший гидрообработку углеводород с улучшенными свойствами.The obtained results confirm that the present invention, in its three preferred embodiments, when hydroprocessing a heavy hydrocarbon oil, by combining a low pressure operating mode, a reactor type and a type of hydroprocessing feedstock, allows to remove significant amounts of contaminants and completely unexpectedly reduces the formation of deposits and sludge to levels significantly lower than an acceptable limit value, which guarantees the continuity of the industrial production process, which Will receive the hydrotreated hydrocarbon of improved properties.

Для дополнительного доказательства новизны и изобретательского уровня настоящего изобретения ниже приведены примеры применения, которые поддерживают предшествующие примеры и показывают, что каталитическая гидрообработка тяжелых углеводородов нефти, проводимая в режиме работы, который отличается от предложенного в настоящем изобретении, улучшает свойства сырья и позволяет удалять большие количества загрязняющих веществ, как и в соответствии с настоящим изобретением, однако при существенном образовании отложений и отстоя в продукте, что нарушает непрерывность работы в таких процессах, которая является основной задачей технического развития в этой области.To further prove the novelty and inventive step of the present invention, the following are examples of applications that support the previous examples and show that the catalytic hydroprocessing of heavy oil hydrocarbons, carried out in a mode of operation that differs from that proposed in the present invention, improves the properties of the feedstock and allows the removal of large amounts of contaminants substances, as in accordance with the present invention, however, with significant formation of deposits and sludge in the product e, which violates the continuity of work in such processes, which is the main task of technical development in this area.

Пример 9Example 9

Этот пример не относится к случаю специфического применения способа каталитической гидрообработки тяжелых углеводородов в соответствии с настоящим изобретением и приведен для того, чтобы показать, что использование режима работы в диапазоне низкого давления в сочетании с высоким отношением водорода к углеводороду (H2/HC), в комбинации с типом реактора и типом сырья, позволяет получать высокие значения конверсии в диапазоне от 50 до 80%, как уже было указано в патентах, приведенных здесь выше для ссылки, а также высокие уровни образования отложений и отстоя.This example does not apply to the specific application of the catalytic hydroprocessing of heavy hydrocarbons in accordance with the present invention and is shown to show that the use of the low pressure operating mode in combination with a high ratio of hydrogen to hydrocarbon (H 2 / HC), combination with the type of reactor and the type of raw material, allows to obtain high conversion values in the range from 50 to 80%, as already mentioned in the patents cited here above for reference, as well as high levels of formation from dix and sludge.

Для этих целей гидрообработку остатка от вакуумной перегонки проводили в каталитическом реакторе с псевдоожиженным слоем катализатора. Специфические свойства сырья приведены в Таблице 21, а параметры режима работы приведены в Таблице 22.For these purposes, the hydroprocessing of the residue from vacuum distillation was carried out in a catalytic reactor with a fluidized bed of catalyst. The specific properties of the raw materials are shown in Table 21, and the parameters of the operating mode are shown in Table 22.

Как это показано в Таблице 23, после проведения HDT остатка от вакуумной перегонки в реакторе с псевдоожиженным слоем катализатора, образование отложений и отстоя соответствует 1.38% по весу. Это значение отложений и отстоя выше, чем максимальное приемлемое предельное значение 0.80% по весу, позволяющее поддерживать непрерывность работы в этом типе процессов, а также выше, чем полученное во всех предыдущих примерах настоящего изобретения.As shown in Table 23, after carrying out the HDT residue from vacuum distillation in a fluidized bed reactor, the formation of deposits and sludge corresponds to 1.38% by weight. This value of sediment and sludge is higher than the maximum acceptable limit value of 0.80% by weight, allowing to maintain continuity of work in this type of process, and also higher than that obtained in all previous examples of the present invention.

Таблица 21Table 21 Свойства остатка от вакуумной перегонки тяжелой сырой нефтиProperties of the residue from the vacuum distillation of heavy crude oil СвойстваThe properties ASTM способASTM method ЗначенияValues Удельная плотность, градусов APISpecific gravity, degrees API D-287D-287 1.871.87 Всего серы, вес. %Total sulfur, weight. % D-4294D-4294 5.075.07 Всего азота, wppmTotal Nitrogen, wppm D-4629D-4629 6,2006,200 Ramsbottom углерод, вес. %Ramsbottom carbon, weight. % D-524D-524 25.4125.41 Асфальтены, вес. %Asphaltenes, weight. % D-3279D-3279 25.4625.46 Металлы, wppmMetals, wppm Ni+VNi + V 777.9777.9 Отложения и отстой, вес. %Deposits and sediment, weight. % D4870D4870 0.00.0 Фракция IBP, объем. %IBP fraction, volume. % 0.00.0

Таблица 22Table 22 Режим работы при каталитической гидрообработке остатка от вакуумной перегонки в реакторе с псевдоожиженным слоемOperating mode for catalytic hydroprocessing of the residue from vacuum distillation in a fluidized bed reactor Режим работыMode of operation Реактор с псевдоожиженным слоемFluidized bed reactor Температура, °СTemperature ° C 400400 Давление, кг/см2 Pressure, kg / cm 2 100one hundred LHSV, час-1 LHSV, hour -1 0.250.25 Отношение Н2/НС, нл/лThe ratio of H 2 / NS, nl / l 2,6712,671 Чистота водорода, моль. %The purity of hydrogen, mol. % 100one hundred

Таблица 23Table 23 Свойства и композиция прошедшего гидрообработку остаткаProperties and composition of the hydrotreated residue СвойстваThe properties ASTM способASTM method Остаток гидрообработкиHydroprocessing residue Удельная плотность, градусов APISpecific gravity, degrees API D-287D-287 21.1921.19 Всего серы, вес. %Total sulfur, weight. % D-4294D-4294 0.7140.714 Всего азота, wppmTotal Nitrogen, wppm D-4629D-4629 3,8003,800 Асфальтены, вес. %Asphaltenes, weight. % D-3279D-3279 3.673.67 Металлы, wppmMetals, wppm Ni+VNi + V 4747 Отложения и отстой, вес. %Deposits and sediment, weight. % D-8470D-8470 1.381.38 Конверсия, объем. %Conversion, volume. % 75.275.2 Композиция, объем. %Composition, volume. % Фракция IBP-170°СFraction IBP-170 ° C 6.56.5 Фракция 170-360°СFraction 170-360 ° C 36.436.4 Фракция 360-538°СFraction 360-538 ° С 32.332.3 Фракция 538°C+ Fraction 538 ° C + 24.824.8 Фракция IBP-538°C+ IBP-538 ° C + fraction 75.275.2

Пример 10Example 10

Этот пример также не относится к случаю специфического применения способа каталитической гидрообработки тяжелых углеводородов в соответствии с настоящим изобретением и приведен для того, чтобы показать, что использование высоких давлений реакции во время гидрообработка остатка от вакуумной перегонки в каталитическом реакторе с псевдоожиженным слоем катализатора не снижает образование отложений и отстоя. Специфические свойства сырья приведены в Таблице 24, параметры режима работы приведены в Таблице 25 Свойства прошедшего гидрообработку остатка приведены в Таблице 26.This example also does not apply to the case of the specific application of the method of catalytic hydroprocessing of heavy hydrocarbons in accordance with the present invention and is shown to show that the use of high reaction pressures during hydroprocessing of the residue from vacuum distillation in a catalytic fluidized bed reactor does not reduce the formation of deposits and sludge. The specific properties of the raw materials are shown in Table 24, the parameters of the operating mode are shown in Table 25 Properties of the hydrotreated residue are shown in Table 26.

В Таблице 26 показано, что после проведения HDT остатка от вакуумной перегонки в реакторе с псевдоожиженным слоем катализатора образование отложений и отстоя соответствует 1.0% по весу. Это значение отложений и отстоя немного выше, чем максимальное приемлемое предельное значение 0.80% по весу, позволяющее поддерживать непрерывность работы в этом типе процессов, а также выше, чем полученное во всех предыдущих примерах настоящего изобретения.Table 26 shows that after the HDT is carried out, the residue from vacuum distillation in a fluidized bed reactor, the formation of deposits and sludge corresponds to 1.0% by weight. This value of sediment and sludge is slightly higher than the maximum acceptable limit value of 0.80% by weight, which allows to maintain continuous operation in this type of process, and also higher than that obtained in all previous examples of the present invention.

Таким образом, последние два примера четко показывают, что имеется существенное различие между процессами в соответствии с известным уровнем техники и способом в соответствии с настоящим изобретением, причем следует отметить, что содержание отложений и отстоя в прошедшем гидрообработку углеводороде в известных процессах равно или больше 1% по весу, а в примерах в соответствии с настоящим изобретением ниже 0.65% по весу. В этом отношении следует подчеркнуть, что для поддержания непрерывности работы в процессах гидрообработки тяжелых углеводородов нефти содержание отложений и отстоя не должно превышать максимальное содержание 0.80% по весу.Thus, the last two examples clearly show that there is a significant difference between the processes in accordance with the prior art and the method in accordance with the present invention, it should be noted that the content of sediment and sludge in the hydrotreated hydrocarbon in the known processes is equal to or greater than 1% by weight, and in the examples in accordance with the present invention below 0.65% by weight. In this regard, it should be emphasized that in order to maintain continuity of work in the hydrotreatment of heavy oil hydrocarbons, the content of deposits and sludge should not exceed a maximum content of 0.80% by weight.

Таблица 24Table 24 Свойства остатка от вакуумной перегонкиProperties of the residue from vacuum distillation СвойстваThe properties ASTM способASTM method ЗначенияValues Удельная плотность, градусов APISpecific gravity, degrees API D-287D-287 3.733.73 Всего серы, вес. %Total sulfur, weight. % D-4294D-4294 4.5074.507 Всего азота, wppmTotal Nitrogen, wppm D-4629D-4629 6,1006,100 Conradson углерод, вес. %Conradson carbon, weight. % D-524D-524 22.5922.59 Асфальтены, вес. %Asphaltenes, weight. % D-3279D-3279 17.7517.75 Металлы, wppmMetals, wppm Ni+VNi + V 502.6502.6 Отложения и отстой, вес. %Deposits and sediment, weight. % D4870D4870 0.00.0 Фракция IBP-538°С, объем. %Fraction IBP-538 ° C, volume. % 0.00.0

Таблица 25Table 25 Режим работы при каталитической гидрообработке остатка от вакуумной перегонки в реакторе с псевдоожиженным слоемOperating mode for catalytic hydroprocessing of the residue from vacuum distillation in a fluidized bed reactor Режим работыMode of operation Реактор с псевдоожиженным слоемFluidized bed reactor Температура, °СTemperature ° C 420420 Давление, кг/см2 Pressure, kg / cm 2 185185 LHSV, час-1 LHSV, hour -1 0.300.30 Отношение Н2/НС, нл/лThe ratio of H 2 / NS, nl / l 1,3351,335 Чистота водорода, моль. %The purity of hydrogen, mol. % 100one hundred

Таблица 26Table 26 Свойства и композиция прошедшего гидрообработку остаткаProperties and composition of the hydrotreated residue СвойстваThe properties ASTM способASTM method Остаток гидрообработкиHydroprocessing residue Удельная плотность градусов APIAPI Specific Gravity D-287D-287 18.018.0 Всего серы, вес. %Total sulfur, weight. % D-4294D-4294 2.122.12 Всего азота, wppmTotal Nitrogen, wppm D-4629D-4629 3.7603.760 Асфальтены, вес. %Asphaltenes, weight. % D-3279D-3279 5.585.58 Металлы, wppmMetals, wppm N1+VN1 + V 68.468.4 Отложения и отстой, вес. %Deposits and sediment, weight. % D-8470D-8470 1.01.0 Конверсия, объем. %Conversion, volume. % 71.971.9 Композиция, объем. %Composition, volume. % Фракция IBP-170°СFraction IBP-170 ° C 12.912.9 Фракция 170-360°СFraction 170-360 ° C 26.026.0 Фракция 360-538°СFraction 360-538 ° С 33.033.0 Фракция 538°C+ Fraction 538 ° C + 28.128.1 Фракция IBP-538°C+ IBP-538 ° C + fraction 71.971.9

Claims (10)

1. Двухстадийный способ каталитической гидрообработки углеводородов тяжелой нефти, имеющих высокое содержание металлов, общей серы, асфальтенов и общего азота, содержащих менее 80% по объему дистиллятов, извлеченных при 538°С, и имеющих плотность API ниже 32°, при котором на первой стадии проводят гидродеметаллизацию углеводородов и гидрокрекинг асфальтенов, а на второй - гидродесульфурацию и гидроденитрогенерацию углеводородов, отличающийся тем, что обе стадии процесса ведут в реакторе с неподвижным слоем катализатора.1. A two-stage method for the catalytic hydroprocessing of heavy oil hydrocarbons having a high content of metals, total sulfur, asphaltenes and total nitrogen, containing less than 80% by volume of distillates recovered at 538 ° C, and having an API density below 32 °, in which at the first stage hydrodemetallization of hydrocarbons and hydrocracking of asphaltenes is carried out, and on the second, hydrodesulfurization and hydrodenitrogen generation of hydrocarbons are carried out, characterized in that both stages of the process are carried out in a reactor with a fixed catalyst bed. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на обеих стадиях используют никель-молибденовый катализатор.2. The method according to claim 1, characterized in that the nickel-molybdenum catalyst is used in both stages. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что катализатор закреплен на гамма алюминиевой подложке.3. The method according to claim 2, characterized in that the catalyst is mounted on a gamma aluminum substrate. 4. Способ по п.1, в котором обе стадии проводят под давлением от 40 до 130 кг/см2, при температуре от 320 до 450°С, при объемной скорости (LHSV) от 0,2 до 3,0 ч-1, и при отношении водород/углеводород (Н2/НС) от 350 до 1,200 In/I.4. The method according to claim 1, in which both stages are carried out under pressure from 40 to 130 kg / cm 2 , at a temperature of from 320 to 450 ° C, at a space velocity (LHSV) of from 0.2 to 3.0 h -1 and with a hydrogen / hydrocarbon ratio (H 2 / HC) of 350 to 1,200 In / I. 5. Способ по п.4, в котором первую стадию реакции проводят под давлением от 45 до 90 кг/см2, при температуре от 350 до 450°С, при объемной скорости (LHSV) от 0,2 до 2,0 ч-1, и при отношении водород/углеводород (Н2/НС) от 450 до 1,050 In/I.5. The method according to claim 4, in which the first reaction stage is carried out under a pressure of from 45 to 90 kg / cm 2 , at a temperature of 350 to 450 ° C, at a space velocity (LHSV) of 0.2 to 2.0 hours , 1 , and with a hydrogen / hydrocarbon ratio (H 2 / HC) of from 450 to 1,050 In / I. 6. Способ по п.5, при котором образование осадков и отстоя минимизируют до максимального значения 0,65% от веса гидрообработанных углеводородов.6. The method according to claim 5, in which the formation of precipitation and sludge is minimized to a maximum value of 0.65% by weight of hydrotreated hydrocarbons. 7. Способ по п.6, в котором величины преобразования составляют до 70% от объема сырья.7. The method according to claim 6, in which the conversion is up to 70% of the volume of raw materials. 8. Способ по п.5, в котором продукт по сравнению с сырьем имеет увеличение API плотности ориентировочно на 15 единиц и увеличение содержания дистиллятов, извлеченных при 538°С, ориентировочно до 50% по объему.8. The method according to claim 5, in which the product compared to raw materials has an increase in API density of approximately 15 units and an increase in the content of distillates recovered at 538 ° C, approximately up to 50% by volume. 9. Двухстадийный способ каталитической гидрообработки углеводородов тяжелой нефти, имеющих высокое содержание металлов, общей серы, асфальтенов и общего азота, включающий9. A two-stage method for the catalytic hydroprocessing of heavy oil hydrocarbons having a high content of metals, total sulfur, asphaltenes and total nitrogen, including a) пропускание водорода и углеводородного сырья тяжелой нефти, имеющего удельную массу (плотность) менее 32° API и содержание дистиллятов, извлеченных при 538°С, менее 80% по объему, на первую стадию реакции для гидрообработки указанного сырья, причем указанную первую стадию реакции проводят в реакторе с неподвижным слоем катализатора, содержащим катализатор гидродеметаллизации и обеспечивающим работу под давлением от 40 до 130 кг/см2, при температуре от 320 до 450°С, при объемной скорости (LHSV) от 0,2 до 3,0 ч-1, и при отношении водород/углеводород (Н2/НС) от 350 до 1,200 In/I, в результате чего образуется гидрообработанные тяжелые углеводороды;a) the transmission of hydrogen and hydrocarbon feedstocks of heavy oil having a specific gravity (density) of less than 32 ° API and a content of distillates recovered at 538 ° C of less than 80% by volume to the first reaction step for hydrotreating said feedstock, wherein said first reaction step carried out in a reactor with a fixed catalyst bed containing a hydrodemetallization catalyst and providing operation under pressure from 40 to 130 kg / cm 2 , at a temperature of from 320 to 450 ° C, at a space velocity (LHSV) of from 0.2 to 3.0 hours - 1 , and with a hydrogen / hydrocarbon ratio (H 2 / HC ) from 350 to 1,200 In / I, resulting in the formation of hydrotreated heavy hydrocarbons; b) пропускание водорода и указанных гидрообработанных тяжелых углеводородов на вторую стадии реакции для гидрообработки в реакторе с неподвижным слоем катализатора, содержащим катализатор гидродесульфурации, и обеспечивающим работу под давлением от 40 до 130 кг/см2, при температуре от 320 до 450°С, при объемной скорости (LHSV) от 0,2 до 3,0 час-1, и при отношении водород/углеводород (Н2/НС) от 350 до 1,200 In/I, причем количество осадков и отстоя, которое образуется в каждой из указанных первой и второй стадий реакции, составляет менее 0,65% от веса гидрообработанных углеводородов.b) the transmission of hydrogen and these hydrotreated heavy hydrocarbons to the second stage of the reaction for hydrotreatment in a reactor with a fixed catalyst bed containing a hydrodesulfurization catalyst and providing pressure work from 40 to 130 kg / cm 2 at a temperature of from 320 to 450 ° C, the space velocity (LHSV) from 0.2 to 3.0 h -1 , and with a hydrogen / hydrocarbon ratio (H 2 / HC) from 350 to 1,200 In / I, and the amount of precipitation and sludge that forms in each of the first and the second stage of the reaction, is less than 0.65% by weight of the hydraulic Sent hydrocarbons. 10. Продукт, полученный способом по п.9.10. The product obtained by the method according to claim 9.
RU2006103662/04A 2003-07-09 2003-07-09 Method for catalytic hydro-treatment of heavy hydrocarbons of oil and product received by this method RU2339680C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006103662/04A RU2339680C2 (en) 2003-07-09 2003-07-09 Method for catalytic hydro-treatment of heavy hydrocarbons of oil and product received by this method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006103662/04A RU2339680C2 (en) 2003-07-09 2003-07-09 Method for catalytic hydro-treatment of heavy hydrocarbons of oil and product received by this method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006103662A RU2006103662A (en) 2006-06-10
RU2339680C2 true RU2339680C2 (en) 2008-11-27

Family

ID=36712808

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006103662/04A RU2339680C2 (en) 2003-07-09 2003-07-09 Method for catalytic hydro-treatment of heavy hydrocarbons of oil and product received by this method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2339680C2 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2541540C2 (en) * 2009-09-11 2015-02-20 Ифп Энержи Нувелль Method of hydroconversion in stationary layer of crude oil with or without withdrawal of light fractions by means of interchangeable reactors for production of pretreated synthetic crude oil
RU2546121C2 (en) * 2010-09-27 2015-04-10 Юоп Ллк Liquid-phase hydrotreatment at low differential pressure
RU2572846C2 (en) * 2011-01-10 2016-01-20 Ифп Энержи Нувелль Hydrotreating method for heavy hydrocarbons in interchangeable reactors including at least one stage of step-by-step interchange
RU2699226C1 (en) * 2018-12-27 2019-09-04 Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти" (АО "ВНИИ НП") Method of hydrogenation refining of residual oil stock
RU2737803C1 (en) * 2019-12-30 2020-12-03 Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти" (АО "ВНИИ НП") Method of hydrogenation refining of residual oil stock
RU2768712C2 (en) * 2017-02-12 2022-03-24 МАДЖЕМА ТЕКНОЛОДЖИ, ЛЛСи Method of reducing pollution of environment with initial raw material of heavy marine liquid fuel and device for implementation thereof

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2541540C2 (en) * 2009-09-11 2015-02-20 Ифп Энержи Нувелль Method of hydroconversion in stationary layer of crude oil with or without withdrawal of light fractions by means of interchangeable reactors for production of pretreated synthetic crude oil
RU2546121C2 (en) * 2010-09-27 2015-04-10 Юоп Ллк Liquid-phase hydrotreatment at low differential pressure
RU2572846C2 (en) * 2011-01-10 2016-01-20 Ифп Энержи Нувелль Hydrotreating method for heavy hydrocarbons in interchangeable reactors including at least one stage of step-by-step interchange
RU2768712C2 (en) * 2017-02-12 2022-03-24 МАДЖЕМА ТЕКНОЛОДЖИ, ЛЛСи Method of reducing pollution of environment with initial raw material of heavy marine liquid fuel and device for implementation thereof
US11345863B2 (en) 2017-02-12 2022-05-31 Magema Technology, Llc Heavy marine fuel oil composition
US11492559B2 (en) 2017-02-12 2022-11-08 Magema Technology, Llc Process and device for reducing environmental contaminates in heavy marine fuel oil
RU2699226C1 (en) * 2018-12-27 2019-09-04 Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти" (АО "ВНИИ НП") Method of hydrogenation refining of residual oil stock
RU2737803C1 (en) * 2019-12-30 2020-12-03 Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти" (АО "ВНИИ НП") Method of hydrogenation refining of residual oil stock

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006103662A (en) 2006-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2722644C1 (en) Multistage hydrocracking of still residue
US7214308B2 (en) Effective integration of solvent deasphalting and ebullated-bed processing
US7279090B2 (en) Integrated SDA and ebullated-bed process
KR101831041B1 (en) Process for producing distillate fuels and anode grade coke from vacuum resid
AU2003304331B2 (en) Method for the catalytic hydroprocessing of heavy petroleum hydrocarbons
US5374348A (en) Hydrocracking of heavy hydrocarbon oils with heavy hydrocarbon recycle
CN102803441B (en) Multistage residual hydrocracking
RU2656273C2 (en) Integration of residue hydrocracking and solvent deasphalting
RU2663896C2 (en) Residue hydrocracking processing
CA2901390C (en) Process for partial upgrading of heavy and/or extra-heavy crude oils for its transportation
RU2339680C2 (en) Method for catalytic hydro-treatment of heavy hydrocarbons of oil and product received by this method
JPWO2009013971A1 (en) Hydrorefining method of hydrocarbon oil
CN113214863A (en) Distillate oil supercritical/subcritical fluid enhanced hydrogenation method
WO2017063309A1 (en) Method for processing inferior feedstock oil
US11459515B2 (en) Process for upgrading hydrocarbon feedstock utilizing low pressure hydroprocessing and catalyst rejuvenation/regeneration steps
JPH1060456A (en) Hydrogenation treatment of heavy oil and device for hydrogenation treatment
CN114058404A (en) Process for hydrogenating a conversion residue with several hydroconversion stages, incorporating a deasphalting step

Legal Events

Date Code Title Description
NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20110827