RU2672254C1 - Способ комплексной переработки остатка атмосферной дистилляции газового конденсата и установка для его осуществления - Google Patents
Способ комплексной переработки остатка атмосферной дистилляции газового конденсата и установка для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2672254C1 RU2672254C1 RU2018119262A RU2018119262A RU2672254C1 RU 2672254 C1 RU2672254 C1 RU 2672254C1 RU 2018119262 A RU2018119262 A RU 2018119262A RU 2018119262 A RU2018119262 A RU 2018119262A RU 2672254 C1 RU2672254 C1 RU 2672254C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- catalyst
- hydroconversion
- unit
- residue
- hydrogen
- Prior art date
Links
- 238000004821 distillation Methods 0.000 title claims abstract description 51
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 109
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 59
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 42
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 42
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 40
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 39
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 35
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims abstract description 28
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000000047 product Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 22
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 14
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims abstract description 13
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 12
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000011066 ex-situ storage Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 5
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 5
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 2
- -1 hydrogen amine Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 abstract description 14
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 abstract description 14
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 abstract description 8
- 239000000571 coke Substances 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 239000002002 slurry Substances 0.000 abstract description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 6
- 239000011347 resin Substances 0.000 abstract description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 abstract description 6
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract 3
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 abstract 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 6
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 6
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 5
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 4
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 4
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 description 4
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 3
- 239000012018 catalyst precursor Substances 0.000 description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N molybdenum disulfide Chemical compound S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 3
- 102200118166 rs16951438 Human genes 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 2
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- UYJXRRSPUVSSMN-UHFFFAOYSA-P ammonium sulfide Chemical compound [NH4+].[NH4+].[S-2] UYJXRRSPUVSSMN-UHFFFAOYSA-P 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000001804 emulsifying effect Effects 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002638 heterogeneous catalyst Substances 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000002751 molybdenum Chemical class 0.000 description 1
- 229910052982 molybdenum disulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 210000004197 pelvis Anatomy 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 239000012261 resinous substance Substances 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G47/00—Cracking of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen- generating compounds, to obtain lower boiling fractions
- C10G47/02—Cracking of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen- generating compounds, to obtain lower boiling fractions characterised by the catalyst used
- C10G47/06—Sulfides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G49/00—Treatment of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen-generating compounds, not provided for in a single one of groups C10G45/02, C10G45/32, C10G45/44, C10G45/58 or C10G47/00
- C10G49/02—Treatment of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen-generating compounds, not provided for in a single one of groups C10G45/02, C10G45/32, C10G45/44, C10G45/58 or C10G47/00 characterised by the catalyst used
- C10G49/04—Treatment of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen-generating compounds, not provided for in a single one of groups C10G45/02, C10G45/32, C10G45/44, C10G45/58 or C10G47/00 characterised by the catalyst used containing nickel, cobalt, chromium, molybdenum, or tungsten metals, or compounds thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G7/00—Distillation of hydrocarbon oils
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способам переработки тяжелого углеводородного сырья с чрезвычайно высоким содержанием парафино-нафтеновых углеводородов и низким содержанием нативных смол и асфальтенов под давлением водорода в присутствии гетерогенных наноразмерных катализаторов и может быть использовано при переработке атмосферного остатка дистилляции газового конденсата (АОГК). По способу комплексной переработки остатка атмосферной дистилляции газового конденсата полученную ex situ суспензию ультрадисперсного Mo-содержащего катализатора с размерами частиц 5-300 нм и концентрацией катализатора 1% в остатке дистилляции гидрогенизата диспергируют в АОГК с получением гомогенной устойчивой суспензии ультрадисперсного катализатора, содержащей 0,02-0,05% катализатора (на молибден). Перед гидроконверсией смесь подогревают в регенеративном теплообменнике до 250-280°С и в трубчатой печи до 380-450°С, проводят гидроконверсию приготовленной смеси при этой температуре и давлении 7-10 МПа в реакторе с восходящим потоком сырья при подаче холодного водородсодержащего газа в две или три точки на разной высоте реактора. Продукты разделяют в сепараторах высокого и низкого давления с выделением газа и аминовой очисткой газа, который направляют в устройство концентрирования водорода и возвращают на гидроконверсию как водородсодержащий газ, а затем направляют на дистилляцию. Дистиллятные фракции НК-180°С и 180-350°С выводят как товарный продукт. Часть не-превращенного высококипящего остатка с температурой кипения выше 350°С, содержащего катализатор, возвращают в процесс гидроконверсии в качестве рецикла, а часть направляют на выделение металлов и отработанного катализатора, после чего часть указанного деметаллизированного остатка возвращают как остаток дистилляции гидрогенизата для получения суспензии свежего катализатора, а часть выводят как дополнительный товарный продукт - компонент судового топлива. Для осуществления этого способа используют установку, включающую блок подготовки сырья и катализатора, блок гидроконверсии АОГК, блок сепарации продуктов гидроконверсии, блок концентрирования водорода с возможностью получения водородсодержащего газа, соединенный с блоком гидроконверсии, блок выделения катализатора и блоки вывода товарного продукта - дистиллятных фракций и компонента судового топлива. Блок подготовки сырья и катализатора включает последовательно соединенные устройство получения суспензии свежего катализатора и устройство смешения суспензии катализатора с сырьем. Перед блоком гидроконверсии последовательно установлены регенеративный теплообменник и трубчатая печь. Блок гидроконверсии является реактором с восходящим потоком сырья, включающим две или три точки подачи холодного водородсодержащего газа на разной высоте реактора. Блок сепарации продуктов гидроконверсии включает сепараторы высокого и низкого давления и соединенное с ними и с блоком концентрирования водорода устройство аминовой очистки газа, и колонну атмосферной дистилляции, соединеную с устройством очистки газа, блоком вывода дистиллятных фракций, устройством смешения суспензии катализатора с сырьем и блоком выделения катализатора, который соединен с устройством получения суспензии свежего катализатора и устройством вывода второго товарного продукта - компонента судового топлива. Технический результат - повышение глубины конверсии АОГК, повышение устойчивости процесса, упрощение установки и способа, снижение капитальных и эксплуатационных затрат, исключение образования и отложения кокса. 2 н.п. ф-лы, 1 ил., 4 пр.
Description
Изобретение относится к способам переработки тяжелого углеводородного сырья с чрезвычайно высоким содержанием парафино-нафтеновых углеводородов и низким содержанием нативных смол и асфальтенов под давлением водорода в присутствии гетерогенных наноразмерных катализаторов и может быть использовано при переработке атмосферного остатка дистилляции газового конденсата (АОГК).
Процесс гидрогенизационной переработки тяжелого сырья в присутствии гетерогенных наноразмерных и ультрадисперсных катализаторов с получением углеводородных фракций с более низкой температурой кипения, чем исходное сырье, получило название "гидроконверсия".
В настоящее время промышленные процессы гидрогенизационной переработки тяжелого сырья осуществляется преимущественно с применением гетерогенных катализаторов с нанесенными на носитель активными каталитическими металлами. Гранулированные или шариковые нанесенные на носитель катализаторы в стационарном или псевдоожиженном слое быстро теряют активность в результате отложения металлов и кокса, поэтому не достаточно эффективны. Для повышения конверсии из тяжелого сырья необходимо предварительно удалить металлы, например, методом деасфальтизации растворителями или каталитическими адсорбционным методом, что существенно усложняет технологический процесс и снижает выход светлых продуктов.
В последние годы интенсивно разрабатываются новые и совершенствуются существующие процессы гидрогенизационной переработки тяжелых видов сырья с использованием высокодисперсных наноразмерных и ультрадисперсных катализаторов без носителя, равномерно распределенных в сырье в форме суспензии каталитических частиц металлов молибдена, никеля, кобальта, вольфрама и др. с размерами 50-5000 нм. Процесс протекает в сларри-реакторах в присутствии катализатора, сформировавшегося из предварительно введенного в сырье предшественника (прекурсора) катализатора или вводимого в виде суспензии в углеводородной среде.
Известны способы гидрогенизационной переработки тяжелого нефтяного сырья, основанные на использовании в качестве прекурсоров водорастворимых или маслорастворимых органических производных молибдена, никеля, кобальта.
Так, в соответствии с заявкой WO 93/03117, кл. МПК C10G 47/06, опубл. 18.02.1993, предложен процесс гидрогенизационного превращения тяжелых углеводородов до более низкокипящих продуктов при температурах 343-515°С в присутствии водорода (3,5-14 МПа) с добавкой концентрата катализатора. Концентрат катализатора предварительно готовят следующим образом:
а) получают предконцентрат катализатора смешением углеводородного масла, исключая фракции с температурой кипения выше 570°С, с водным раствором соединения металла, из групп II, III, IV, V, VIB, VNB и VIII Периодической системы в количестве, обеспечивающем 0,2-2,0% масс, металла на указанное масло; б) нагреванием предконцентрата без добавления водорода при температурах 275-450°С с использованием элементарной серы как сульфидирующего агента с соотношением (атомным) S: металл от 1:1 до 8:1, получают концентрат катализатора.
Недостаток данного способа заключается в необходимости дополнительной сложной стадии приготовления в особых условиях концентрата катализатора, в использовании относительно дорогой фосформолибденовой кислоты, а также в отсутствии решения вопросов, связанных с регенерацией катализатора.
Известен способ комплексной переработки тяжелого сырья, в том числе атмосферного остатка газового конденсата, по патенту РФ №2241022, кл. МПК C10G 69/06, опубл. 27.11.2004, который включает подготовку сырьевой смеси с суспензией Mo-содержащего катализатора в сырье, гидроконверсию сырья при повышенной температуре и давлении в присутствии водородсо-держащего газа, сепарацию или вакуумную разгонку гидрооблагороженных фракций с получением низкокипящих и высококипящих фракций углеводородов. После вакуумной разгонки фракции с температурой кипения до 500°С подвергают пиролизу либо при температуре 650-720°С и времени пребывания сырья в зоне реакции 1,2-0,6 сек. с преимущественным получением ароматических углеродов в виде смолы пиролиза, либо при температуре 720-850°С и времени пребывания в зоне реакции 1,5-0,3 сек. с преимущественным получением этилена и пропилена в виде отходящей газовой фазы. По примерам для гидропереработки (то есть гидроконверсии) атмосферного остатка газового конденсата катализатор готовят из прекурсора - парамолибдата аммония путем его смешения с сырьем и сульфирующим агентом - сульфидом аммония и их эмульгирования в дисковом диспергаторе. Приготовленную эмульсию прекурсора подвергают гидрооблагораживанию в проточном реакторе при температуре 450°С, давлении водорода 6 МПа, объемной скорости 2 ч-1 и объемном соотношении Н2:сырье=900 нл/л, в этих условиях в реакционной среде in situ из прекурсора формируется катализатор. Полученный гидрогенизат подвергают вакуумной разгонке с получением дистиллят-ной фракции "н.к.-500°С" и остатка, в который переходят ценные металлы. Остаток подвергают сжиганию с извлечением металлов и регенерацией катализатора.
Для осуществления этого процесса используют аппаратурную схему (установку), в которой подготовку сырья с возможностью получения in situ суспензии Mo-содержащего ультрадисперсного катализатора в сырье осуществляют в дисковом диспергаторе, гидроконверсию - в проточном реакторе, сепарацию - в блоке сепарации и вакуумной разгонки (дистилляции), пиролиз - в трубчатой печи, и вывод товарного продукта в блоке вывода. Переработку подвергнутого пиролизу высококипящего остатка осуществляют по патенту РФ 2146274, кл. МПК C10G 47/06, опубл. 10.03.2000. Таким образом, в установке по патенту РФ №2241022 блок выделения катализатора включает блок гидрометаллургической переработки золошлаковых остатков, включающий ряд реакторов.
Эти способ и установка как наиболее близкие к заявленным приняты как наиболее близкий аналог (прототип).
Недостатком этой установки и способа является недостаточная глубина конверсии тяжелого сырья, благодаря чему возникает необходимость в пиролизе, что требует усложнения установки и повышения капитальных и энергозатрат, и товарным продуктом являются смола пиролиза и газы пиролиза. Другой недостаток - агломерация и осаждение частиц дисперсной фазы в реакционной системе, низкая активность сформированного in situ катализатора на стадии гидроконверсии.
Задача изобретения - повышение глубины конверсии сырья - остатка атмосферной дистилляции газового конденсата (АОГК), повышение устойчивости процесса за счет снижения степени агломерации и осаждения частиц дисперсной фазы в реакционной системе, упрощение установки и способа, снижение капитальных и эксплуатационных затрат, снижение образования кокса за счет применения приготовленного ex situ более активного катализатора.
Для решения поставленной задачи в способе комплексной переработки остатка атмосферной дистилляции газового конденсата, включающем подготовку гомогенизированной смеси суспензии Mo-содержащего ультрадисперсного катализатора в остатке атмосферной дистилляции газового конденсата, гидроконверсию полученной смеси при повышенной температуре и давлении в присутствии водородсодержащего газа, сепарацию продуктов реакции, включающую дистилляцию с выделением дистиллятных фракций НК-180°С, 180-350°С и высококипящего остатка, выделение из высококипящего остатка металлов и отработанного катализатора, направляемого на регенерацию, возвращение на гидроконверсию регенерированного катализатора и вывод дистиллятных фракций как товарных продуктов, подготовка сырьевой смеси включает получение суспензии ультрадисперсного Мо-содержащего катализатора в условиях ex situ с размерами частиц 5-300 нм и концентрацией катализатора 1% в пересчете на молибден в остатке дистилляции гидро-генизата и его диспергирование в остатке атмосферной дистилляции газового конденсата с получением гомогенной устойчивой суспензии ультрадисперсного катализатора в смеси с сырьем, содержащей 0,02-0,05% свежего катализатора в пересчете на молибден на массу сырья, перед гидроконверсией приготовленную смесь подогревают в регенеративном теплообменнике до 250-280°С и дополнительно в трубчатой печи до рабочей температуры 380-450°С, проводят гидроконверсию приготовленной смеси при указанной температуре и давлении 7-10 МПа в реакторе с восходящим потоком сырья при подаче холодного водородсодержащего газа в две или три точки на разной высоте реактора, сепарация продуктов гидроконверсии дополнительно включает перед дистилляцией разделение в сепараторах высокого и низкого давления с выделением газа и аминовую очистку газа, который направляют в устройство концентрирования водорода и возвращают на гидроконверсию как обогащенный водородсодержащий газ, часть непревращенного высококипящего остатка с температурой кипения выше 350°С возвращают в процесс гидроконверсии в качестве рецикла, а часть направляют на выделение из высококипящего остатка металлов и отработанного катализатора, после чего часть указанного деметаллизированного остатка возвращают как остаток дистилляции гидрогенизата для получения суспензии свежего катализатора, а часть выводят как дополнительный товарный продукт - компонент судового топлива.
Также для решения поставленной задачи предназначенная для осуществления этого способа установка комплексной переработки остатка атмосферной дистилляции газового конденсата, включающая блок подготовки сырья и катализатора, блок гидроконверсии остатка атмосферной дистилляции газового конденсата при повышенной температуре и давлении в присутствии водородсодержащего газа, блок сепарации продуктов гидроконверсии, включающий устройство дистилляции, блок выделения катализатора и блок вывода товарного продукта - дистиллятных фракций дополнительно включает блок концентрирования водорода с возможностью получения обогащенного водородсодержащего газа, соединенный с блоком гидроконверсии, блок подготовки сырья и катализатора включает последовательно соединенные устройство получения суспензии свежего катализатора со средним диаметром частиц дисперсной фазы 5-300 нм и содержанием катализатора в пересчете на металл 1% и устройство смешения суспензии катализатора с сырьем с возможностью получения гомогенной устойчивой суспензии с содержанием 0,02-0,05% свежего катализатора в пересчете на молибден на массу сырья, блок гидроконверсии включает последовательно установленные регенеративный теплообменник с возможностью подогрева приготовленной смеси до 250 - 280°С, трубчатую печь для ее дополнительного подогрева до рабочей температуры и реактор с восходящим потоком сырья, включающий две или три точки подачи холодного водородсодержащего газа на разной высоте реактора, блок сепарации продуктов гидроконверсии дополнительно включает сепараторы высокого и низкого давления и соединенное с ними и с блоком концентрирования водорода устройство аминовой очистки газа, устройство дистилляции является колонной атмосферной дистилляции, соединенной с устройством очистки газа, блоком вывода товарных продуктов - дистиллятных фракций с температурой кипения НК-180°С, 180-350°С, устройством смешения суспензии катализатора с сырьем и блоком выделения катализатора, который соединен с устройством получения суспензии свежего катализатора и устройством вывода дополнительного товарного продукта -компонента судового топлива.
Схема установки комплексной переработки остатка атмосферной дистилляции газового конденсата приведена на фиг.1.
Установка работает следующим образом. Со склада катализатора (1) полученную ex situ концентрированную суспензию ультрадисперсного Мо-содержащего катализатора с размерами частиц 5-300 нм в углеводородном разбавителе направляют в блок подготовки сырья и катализатора (2). В качестве катализатора используют сульфид молибдена. В этом блоке он последовательно поступает в устройство получения суспензии свежего катализатора и устройство смешения суспензии катализатора с сырьем. В первом с помощью насоса и диспергатора его смешивают с остатком дистилляции гидроге-низата с температурой кипении выше 350°С до достижения концентрации катализатора в сырье - 1% масс. (при первом запуске процесса вместо остатка дистилляции гидрогенизата используют остаток атмосферной дистилляции газового конденсата, постепенно замещая его остатком дистилляции гидрогенизата). В устройстве смешения катализатора с сырьем - емкости, оборудованной механическим перемешивающим устройством - полученную суспензию смешивают с остатком АОГК до содержания катализатора 0,02-0,05% масс. в пересчете на молибден. Полученное сырье, содержащее суспензию полученного ex situ катализатора подают в блок гидроконверсии остатка атмосферной дистилляции газового конденсата (реакторный блок) (3). В этом блоке приготовленную смесь подогревают в регенеративном теплообменнике до 250-280°С, а затем в трубчатой печи до рабочей температуры 380-450°С и подают в реактор с восходящим потоком сырья. Холодный водородсодержащий (ВСГ) подают в две или три точки на разной высоте реактора. Гидроконверсию ведут при рабочей температуре и давлении 7-10 МПа.
Продукты гидроконверсии после охлаждения поступают в блок сепарации. В сепараторах (4) высокого давления (горячем и холодном) и низкого давления из гидрогенизата выделяют газ, который направляют на очистку в блок аминовой очистки высокого давления (6) и оттуда в блок концентрирования водорода (8) и возвращают на гидроконверсию как обогащенный водо-родсодержащий газ вместе с подаваемым на гидроконверсию свежим водородом из устройства получения водорода (УПВ) (9). Жидкие продукты из сепаратора низкого давления поступают в атмосферную колонну (5), где его разделяют на три фракции: НК- 180°С, 180-350°С (дистиллятные фракции) и выше 350°С (остаток дистилляции гидрогенизата). Дистиллятные фракции (бензиновую и дизельную) выводят как товарные продукты. Так как в продуктах реакции низкое содержание фракций, выкипающих выше 520°С (менее 2%), применение вакуумной колонны не требуется.
Часть высококипящего остатка с температурой кипения выше 350°С, в котором содержится катализатор, возвращают в процесс гидроконверсии - в реакторный блок на смешение с сырьем, а часть направляют в блок выделения катализатора (7). Для выделения отработанного катализатора и металлов можно использовать лицензионную экспериментальная технологию Шеврон Луммус Глобал, в основе которой лежит разделение твердой и жидкой фазы методом фильтрации (технология обезмасливания катализатора). Твердую фазу - порошок, содержащий катализатор (дисульфид молибдена, соединения никеля, ванадия и других металлов, содержащихся в исходном сырье) направляют на регенерацию прекурсора катализатора на специализированное предприятие - единый центр по извлечению металлов. Указанный остаток после деметаллизации частично возвращают как остаток дистилляции гидрогенизата для подготовки суспензии свежего катализатора, а частично выводят как второй товарный продукт - компонент судового топлива.
Осуществление изобретения может быть подтверждено следующими примерами.
В качестве сырья используют АОГК следующего состава, %масс: нейтральные смолы - 1,2, кислые смолы - 2,5%, асфальтены - 1,6, парафино-нафтеновые углеводороды - 52,8, ароматические углеводородов - 42, легкие ароматические углеводороды - 8, средние ароматические углеводороды - 4,5, тяжелые ароматические углеводороды - 29,5. В АОГК содержится незначительное количество металлов (V+Ni - 0,9 мг/кг, Fe -9 мг/кг), содержание выкипающих выше фракций 350°С - 75,8% масс. Незначительное содержание асфальтосмолистых веществ обуславливает низкое значение вязкости АОГК, что способствует агрегации наночастиц и создает дополнительные сложности получения in situ стабильной суспензии наночастиц катализатора в реакционной среде.
Пример 1.
Суспензию полученного ex situ катализатора, содержащую сульфид молибдена в углеводородном разбавителе, с размерами частиц 5-300 нм направляют в устройство получения суспензии свежего катализатора и устройство смешения суспензии катализатора с сырьем, где его смешивают с остатком дистилляции гидрогенизата с температурой кипении выше 350°С до достижения концентрации катализатора в сырье - 1% (масс). Затем полученную суспензию смешивают с остатком АОГК до содержания свежего катализатора 0.02% масс. в сырье в пересчете на молибден. Полученное сырье, содержащее суспензию полученного ex situ катализатора, подогревают в регенеративном теплообменнике до 250°С, а затем в печи до рабочей температуры 440°С и подают в реактор с восходящим потоком сырья. Холодный водородсодержащий газ (ВСГ) подают в две точки на разной высоте реактора. Гидроконверсию ведут при следующих условиях: температура 440°С, давление 7 МПа, объемная скорость подачи сырья 0,5 ч-1 соотношение водород: сырье=1000 нл/л.
Продукты гидроконверсии последовательно проходят горячий сепаратор высокого давления, холодный сепаратор высокого давления и сепаратор низкого давления. Из выделенного газа после его очистки в блоке аминовой очистки высокого давления и концентрирования водорода получают циркулирующий ВСГ, который возвращают на гидроконверсию. Жидкие продукты подвергают разделению в атмосферной колонне.
Состав продуктов гидроконверсии (гидрогенизата), % масс: таз - 4.25, в том числе водородсодержащие газы (вода, аммиак, сероводород) - 1.95, углеводородные газы (С1-С4) - 2.3, дистиллятные фракции (НК-180°С) - 17.6, (180-350°С) - 62.3, остаток дистилляции гидрогенизата (фракция выше 350°С) - 15,84. Выход остатка выше 350°С характеризует конверсию сырья. Образование кокса незначительное - 0,01% благодаря высокой активности катализатора в подавлении реакций термополимеризации.
Высококипящий непревращенный остаток дистилляции гидрогенизата в количестве 60% от массы высококипящего остатка дистилляции гидрогенизата возвращают в процесс гидроконверсии - в реакторный блок на смешение с сырьем в качестве рецикла. Остальную часть остатка направляют в блок выделения катализатора, где выделяют металлы методом фильтрации с применением растворителя (фракции 180-350°С) в соотношении 1:(2-3) к остатку дистилляции гидрогенизата. Процесс фильтрации осуществляют при температуре около 80°С. От фильтрата отгоняют растворитель, который возвращают на разбавление металлсодержащего остатка гидроконверсии перед фильтрацией.
Указанный остаток после извлечения катализатора частично (75% масс.) возвращают как остаток дистилляции гидрогенизата для подготовки суспензии свежего катализатора, а частично (25% масс.) выводят как второй товарный продукт - компонент судового топлива.
Пример 2 (сравнительный).
Опыт проводят аналогично примеру 1. Только в качестве катализатора используют прекурсор катализатора - парамолибдат аммония и сульфиди-рующий агент - сульфид аммония, из которых в реакционной среде образуется in situ ультрадисперсный катализатор. Содержание свежего катализатора в сырье составляет 0.05% масс, в расчете на Мо. Гидроконверсию ведут при следующих условиях: температура 440°С, давление 7 МПа, объемная скорость подачи сырья 1 ч-1, соотношение водород : сырье=990 нл/л. Продукты гидроконверсии разделяют аналогично примеру 1.
Состав продуктов гидроконверсии (гидрогенизата), % масс: газ - 3.78, дистиллятные фракции (НК-180°С) - 18.2, (180-350°С) - 59.4, остаток дистилляции гидрогенизата (фракция выше 350°С) - 18.1. Выход кокса составляет 0.52%, что обусловлено низкой активностью полученного in situ ультрадисперсного катализатора.
Пример 3.
Опыт проводят аналогично примеру 1. Содержание катализатора в сырье составляет 0.05%масс.Гидроконверсию ведут при следующих условиях: температура 440°С, давление 7 МПа, объемная скорость подачи сырья 1 ч-1, соотношение водород : сырье=990 нл/л.
Состав продуктов гидроконверсии (гидрогенизата), % масс: газ - 1.8, дистиллятные фракции (НК- 180°С) - 14.7, (180-350°С) - 57.9, остаток дистилляции гидрогенизата (фракция выше 350°С) - 25.6. Образования кокса не наблюдается, что обусловлено повышенной активностью катализатора и низкой конверсией при повышенной объемной скорости для заданной температуры.
Пример 4.
Опыт проводят аналогично примеру 1. Содержание катализатора в сырье составляет 0.05% масс Гидроконверсию ведут при следующих условиях: температура 445°С, давление 7 МПа, объемная скорость подачи сырья 1 ч-1, соотношение водород : сырье=990 нл/л.
Состав продуктов гидроконверсии (гидрогенизата), % масс: газ - 4.8, дистиллятные фракции (НК-180°С) - 18.7, (180-350°С) - 64.2, остаток дистилляции гидрогенизата (фракция выше 350°С) - 12.3. Образования кокса при высокой конверсии незначительное - 0,02% благодаря активности катализатора.
Таким образом, способ и установка комплексной переработки АОГК с использованием приготовленного ex situ ультрадисперсного катализатора обеспечивают переработку практически без остатка сырья с высоким содержанием парафино-нафтеновых углеводородов при высокой конверсии с существенно меньшим образованием продуктов уплотнения и высоким выходом бензиновой и дизельной фракций.
Claims (2)
1. Способ комплексной переработки остатка атмосферной дистилляции газового конденсата, включающий подготовку гомогенизированной смеси суспензии Mo-содержащего ультрадисперсного катализатора в остатке атмосферной дистилляции газового конденсата, гидроконверсию полученной смеси при повышенной температуре и давлении в присутствии водородсодержащего газа, сепарацию продуктов реакции, включающую дистилляцию с выделением дистиллятных фракций НК-180°С, 180-350°С и высококипящего остатка, выделение из высококипящего остатка металлов и отработанного катализатора, направляемого на регенерацию, возвращение на гидроконверсию регенерированного катализатора и вывод дистиллятных фракций как товарных продуктов, отличающийся тем, что подготовка сырьевой смеси включает получение суспензии ультрадисперсного Mo-содержащего катализатора в условиях ex situ с размерами частиц 5-300 нм и концентрацией катализатора 1% в пересчете на молибден в остатке дистилляции гидрогенизата и его диспергирование в остатке атмосферной дистилляции газового конденсата с получением гомогенной устойчивой суспензии ультрадисперсного катализатора в смеси с сырьем, содержащей 0,02-0,05% свежего катализатора в пересчете на молибден на массу сырья, перед гидроконверсией приготовленную смесь подогревают в регенеративном теплообменнике до 250-280°С и дополнительно в трубчатой печи до рабочей температуры 380-450°С, проводят гидроконверсию приготовленной смеси при указанной температуре и давлении 7-10 МПа в реакторе с восходящим потоком сырья при подаче холодного водородсодержащего газа в две или три точки на разной высоте реактора, сепарация продуктов гидроконверсии дополнительно включает перед дистилляцией разделение в сепараторах высокого и низкого давления с выделением газа и аминовую очистку газа, который направляют в устройство концентрирования водорода и возвращают на гидроконверсию как обогащенный водород содержащий газ, часть непревращенного высококипящего остатка с температурой кипения выше 350°С возвращают в процесс гидроконверсии в качестве рецикла, а часть направляют на выделение из высококипящего остатка металлов и отработанного катализатора, после чего часть указанного деметаллизированного остатка возвращают как остаток дистилляции гидрогенизата для получения суспензии свежего катализатора, а часть выводят как дополнительный товарный продукт - компонент судового топлива.
2. Установка комплексной переработки остатка атмосферной дистилляции газового конденсата, включающая блок подготовки сырья и катализатора, блок гидроконверсии остатка атмосферной дистилляции газового конденсата при повышенной температуре и давлении в присутствии водородсодержащего газа, блок сепарации продуктов гидроконверсии, включающий устройство дистилляции, блок выделения катализатора и блок вывода товарного продукта - дистиллятных фракций, отличающаяся тем, что для осуществления способа гидроконверсии по п. 1 установка дополнительно включает блок концентрирования водорода с возможностью получения обогащенного водородсодержащего газа, соединенный с блоком гидроконверсии, блок подготовки сырья и катализатора включает последовательно соединенные устройство получения суспензии свежего катализатора со средним диаметром частиц дисперсной фазы 5-300 нм и содержанием катализатора в пересчете на металл 1% и устройство смешения суспензии катализатора с сырьем с возможностью получения гомогенной устойчивой суспензии с содержанием 0,02-0,05% свежего катализатора в пересчете на молибден на массу сырья, блок гидроконверсии включает последовательно установленные регенеративный теплообменник с возможностью подогрева приготовленной смеси до 250-280°С, трубчатую печь для ее дополнительного подогрева до рабочей температуры и реактор с восходящим потоком сырья, включающий две или три точки подачи холодного водородсодержащего газа на разной высоте реактора, блок сепарации продуктов гидроконверсии дополнительно включает сепараторы высокого и низкого давления и соединенное с ними и с блоком концентрирования водорода устройство аминовой очистки газа, устройство дистилляции является колонной атмосферной дистилляции, соединенной с устройством очистки газа, блоком вывода товарных продуктов - дистиллятных фракций с температурой кипения НК-180°С, 180-350°С, устройством смешения суспензии катализатора с сырьем и блоком выделения катализатора, который соединен с устройством получения суспензии свежего катализатора и устройством вывода дополнительного товарного продукта - компонента судового топлива.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018119262A RU2672254C1 (ru) | 2018-05-25 | 2018-05-25 | Способ комплексной переработки остатка атмосферной дистилляции газового конденсата и установка для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018119262A RU2672254C1 (ru) | 2018-05-25 | 2018-05-25 | Способ комплексной переработки остатка атмосферной дистилляции газового конденсата и установка для его осуществления |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2672254C1 true RU2672254C1 (ru) | 2018-11-13 |
Family
ID=64327817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018119262A RU2672254C1 (ru) | 2018-05-25 | 2018-05-25 | Способ комплексной переработки остатка атмосферной дистилляции газового конденсата и установка для его осуществления |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2672254C1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993003117A1 (en) * | 1991-08-09 | 1993-02-18 | Exxon Research And Engineering Company | Hydroconversion process using a sulfided molybdenum catalyst concentrate |
| RU2146274C1 (ru) * | 1998-12-18 | 2000-03-10 | Скибицкая Наталья Александровна | Способ переработки высокомолекулярного углеводородного сырья |
| RU2241022C1 (ru) * | 2003-08-05 | 2004-11-27 | Скибицкая Наталья Александровна | Способ переработки высокомолекулярного углеводородного сырья |
| RU2569849C2 (ru) * | 2010-04-13 | 2015-11-27 | Интевеп,С.А. | Способ гидроконверсии нефтяных фракций по slurry-технологии, обеспечивающий извлечение металлов катализатора и сырья, включающий стадию экстракции |
| RU2614755C1 (ru) * | 2015-11-03 | 2017-03-29 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН) | Способ гидроконверсии тяжёлого углеводородного сырья (варианты) |
-
2018
- 2018-05-25 RU RU2018119262A patent/RU2672254C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993003117A1 (en) * | 1991-08-09 | 1993-02-18 | Exxon Research And Engineering Company | Hydroconversion process using a sulfided molybdenum catalyst concentrate |
| RU2146274C1 (ru) * | 1998-12-18 | 2000-03-10 | Скибицкая Наталья Александровна | Способ переработки высокомолекулярного углеводородного сырья |
| RU2241022C1 (ru) * | 2003-08-05 | 2004-11-27 | Скибицкая Наталья Александровна | Способ переработки высокомолекулярного углеводородного сырья |
| RU2569849C2 (ru) * | 2010-04-13 | 2015-11-27 | Интевеп,С.А. | Способ гидроконверсии нефтяных фракций по slurry-технологии, обеспечивающий извлечение металлов катализатора и сырья, включающий стадию экстракции |
| RU2614755C1 (ru) * | 2015-11-03 | 2017-03-29 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН) | Способ гидроконверсии тяжёлого углеводородного сырья (варианты) |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Giuseppe Bellussi et al. "Hydroconversion of heavy residues in slurry reactors: Developments and perspectives", Journal of Catalysis, 2013, Vol. 308, P. 189-200. * |
| Mohan S. Rana et al. "A review of recent advances on process technologies for upgrading of heavy oils and residua", Fuel, 2007, Vol. 86, N. 9, P. 1216-1231. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8679322B2 (en) | Hydroconversion process for heavy and extra heavy oils and residuals | |
| CN110218578B (zh) | 使用催化加氢裂化和热焦化改质重油的方法和系统 | |
| US4370221A (en) | Catalytic hydrocracking of heavy oils | |
| KR102505534B1 (ko) | 오염 침전물이 적은 업그레이드된 에뷸레이티드 베드 반응기 | |
| EP3715440A1 (en) | Methods for increasing catalyst concentration in heavy oil and/or coal resid hydrocracker | |
| RU2541324C2 (ru) | Добавка для процесса гидропереработки и способ ее получения и применения | |
| JP2008508369A (ja) | 直接石炭液化のためのプロセス | |
| JP7126443B2 (ja) | 適時原料を用いる改良型沸騰床リアクター | |
| RU2622393C2 (ru) | Конверсия асфальтенового пека в течение процесса гидрокрекинга остатка с кипящим слоем | |
| CN103080279A (zh) | 重质烃类原料的加氢转化方法 | |
| WO2007078620A2 (en) | Process for upgrading heavy oil using a highly active slurry catalyst composition | |
| JP2018532839A (ja) | プラスチック二次加工製品の生産速度が上昇した改良型沸騰床リアクター | |
| CA3021229C (en) | Process for partial upgrading of heavy oil | |
| JP7446081B2 (ja) | 真空ボトム中にアスファルテンの再利用蓄積のないアップグレードされた沸騰床式反応器 | |
| KR20190018465A (ko) | 개선된 품질의 진공 잔사 생성물을 생성하기 위해 에뷸레이티드 베드를 업그레이드하기 위한 이원 촉매 시스템 | |
| CN109082302B (zh) | 一种劣质/重质油浆态床温和加氢生产馏分油的方法 | |
| RU2672254C1 (ru) | Способ комплексной переработки остатка атмосферной дистилляции газового конденсата и установка для его осуществления | |
| US20140238897A1 (en) | Reconfiguration of recirculation stream in upgrading heavy oil | |
| RU2241022C1 (ru) | Способ переработки высокомолекулярного углеводородного сырья | |
| CN109609186A (zh) | 上流加氢热裂化过程和宽馏分烃油分馏过程的组合方法 | |
| CN110964560A (zh) | 劣质烃加氢热裂化反应段与后置加氢精制反应段组合方法 | |
| RU2674160C1 (ru) | Способ гидроконверсии остатка атмосферной дистилляции газового конденсата | |
| RU2241020C1 (ru) | Способ переработки высокомолекулярного углеводородного сырья | |
| CN118222322A (zh) | 一种劣质重油利用两段浆态床加氢转化为轻质油的方法 | |
| EA041150B1 (ru) | Способ модернизации реактора с кипящим слоем для незначительного загрязнения осадком |