RS58353B1 - Postupak i uređaj za proizvodnju destilatnih goriva i naftnog koksa anodnog kvaliteta iz vakuumskih ostataka - Google Patents

Description

Oblast pronalaska.

[0001] Ovde opisane realizacije odnose se generalno na postupke za poboljšanje vakuumskih ostataka /rezidua dobijenih iz nafte, katranskog peska, ulja iz škriljca, tečnosti uglja, katrana za gasifikaciju uglja i pirolitičkih ulja, između ostalog. Specifičnije, realizacije se ovde odnose na procese za proizvodnju destilatnih goriva i koksa anodnog kvaliteta iz sirovina vakuumskih ostataka ugljovodonika. Još specifičnije, ovde opisane realizacije odnose se na postupke za poboljšanje sirovina vakuumskih ostatka za destilaciju proizvoda goriva koristeći ebulirani sloj ili suspenziju sa hidrokoksovanje, odloženo koksovanje i poboljšanje katalitičkog vakuumskog gasnog ulja.

Stanje tehnike

[0002] Procesi termičkog koksovanja omogućavaju rafinerijama sirove nafte preradu težih frakcija ugljovodonika prisutnih u nafti, katranskim peskovima i drugim izvorima ugljovodonika. Uopšteno, termički procesi koksovanja koriste oštru, termičku razgradnju (ili "krekovanje") da bi se maksimizovala konverzija veoma teških, niskokvalitetnih ostataka sirovina u ugljovodonične proizvode veće vrednosti sa nižim tačkama ključanja. Sirovine za ove procese koksovanja obično se sastoje od tokova procesa rafinisanja koji se ne mogu ekonomski dalje destilovati, katalitički krekovati ili na drugi način obraditi da bi se dobile strujanja mešavine goriva. Tipično, ovi materijali nisu pogodni za katalitičke operacije zbog onečišćenja katalizatora i / ili deaktivacije pepelima i metalima. Uobičajene sirovine za koksovanje uključuju atmosfersku destilaciju ostatka, vakuum destilaciju ostatka, rezidualna ulja katalitičkog kreka, rezidulana ulja hidrokrekinga i rezidualna ulja iz drugih rafinerijskih jedinica.

[0003] Tri tipa procesa koksovanja koji se koriste u rafinerijama sirove nafte i postrojenja za poboljšanje pretvaranja teških frakcija ugljovodonika u lakše ugljovodonike i naftni koks uključuju odloženo koksovanje, koksovanje fluida i fleksikosovanje. U sva tri od ovih procesa koksovanja, naftni koks se smatra kao nusproizvod koji se toleriše u interesu potpunije konverzije ostataka rafinisanja u lakša ugljovodonična jedinjenja. Dobijeni ugljovodonici i drugi proizvodi prelaze iz kotlova za koksovanje u kotao za frakcionisnaje u obliku pare. Teže krekovne tečnosti (npr. gasna ulja) se obično koriste kao sirovine za dalju rafinerijsku preradu (npr. jedinice za katalitičko krekovanje ili FCCUs) koje ih transformišu u derivate goriva za transport.

[0004] Rafinerije sirove nafte su redovno povećavale upotrebu teže nerafinisane naftne sirovine u obliku smeša naftnih sirovina zbog veće dostupnosti i nižih troškova. Ove teže naftne sirovine imaju veći udeo težih ugljovodičnih komponenti, povećavajući potrebu za kapacitetom postojenja za koksovanje. Prema tome, postrojenje za koksovanje / koksna peć, često postaje usko grlo koje ograničava propusnost rafinerije. Takođe, ove teže naftne sirovine često sadrže veće koncentracije velikih, aromatičnih struktura (npr. asfaltena i smola) koje sadrže veće koncentracije sumpora, azota i teških metala, kao što su vanadijum i nikl.

[0005] Kao rezultat, reakcije koksovanja (ili mehanizmi) su suštinsko različite i imaju tendenciju da proizvedu gušću, metalnu (vs. sunđerastu) kristalnu strukturu (ili morfologiju) sa višim koncentracijama nepoželjnih kontaminanata u naftnom koksu i gasnim uljima. Nažalost, mnoga poboljšanja tehnologije koja se bave gore navedenim (kapacitet postrojenja / uska grla, promene u sastavu sirovina, itd.) značajno su smanjila kvalitet rezultirajućeg naftnog koksa. Većina tehnoloških poboljšanja i teža, kisela sirova nafta teži da potisne naftni koks iz poroznog sunđerastog koksa u koks sa višim koncentracijama neželjenih nečistoća. Shodno tome, promena kvaliteta koksa može da zahteva velike promene na tržištima koksa (npr. anodnog stepena u oktanski broj) i dramatično smanji vrednost koksa. Promene u tehnologiji i prateće promene u sirovinama mogu da dovedu do smanjenja kvaliteta koksa za gorivo, sa nižim vrednosima za isparljivu materiju i bruto grejnu vrednost, pored ostalih svojstava, što čini proizvedeni koks manje kvalitete poželjnim. US20100122931 opisuje postupak koji obuhvata slanje vakuumskog ostatka u Slurry HydroCracker, frakcionisanje efluenta u atmosferskoj destilacionoj koloni da bi se regenerisale destilovane SHC frakcije kombinovano SHC gasno ulje / SHC bitumen strujanje, po izboru, slanje strujanja SHC gasno ulje / SHC bitumen u srednji vakuumski fleš separator, usmeravanja toka i SHC gasno ulje / SHC bitumen u postrojenje za koksovanje i frakcionisanje efluenta koksovnja da bi se dobile destilovane frakcije iz postrojenja za koksovanje i proizvod sa dna koji je kombinovan sa ostatkom vakuum sirovine.

Kratak opis realizacija čija se zaštita traži

[0006] U jednom aspektu, ovde opisane realizacije se odnose na postupak za poboljšanje ostatakaugljovodoničnih sirovina. Proces može uključivati: kontaktiranje ostataka ugljovodonika i vodonika sa katalizatorom hidrokonverzije u reaktorskom sistemu hidrokonverzije ostataka ; regeneraciju efluenta iz reaktorskog sistema hidrokonverzije ostataka; odvajanje efluenta iz reaktorskog sistema rezidualne hidrokonverzije za dobijanje dve ili više frakcija ugljovodonika uključujući najmanje frakciju vakuum ostatka i frakciju teškog vakuumskog gasnog ulja; kombinovanje barem dela frakcije teškog vakuumskog gasnog ulja i barem dela vakuumske ostatka frakcije pri č emu nastaje kombinovana teška frakcija ugljovodonika; dovođenje barem dela kombinovane teške ugljovodonične frakcije u postojenje za koksovanje; rad postrojenja za koksovanje u uslovima za proizvodnju anodnog zelenog koksa i destilatnih ugljovodonika; regeneracija destilatnih ugljovodonika iz postrojenja za koksovanje; frakcionisanje destilatnih ugljovodonika dobijenih iz postrojenja za koksovanje pri čemu se dobijaju tri ili više frakcija ugljovodonika uključujući frakciju lakih destilata, frakciju teškog koksnog gasnog ulja i frakciju reciklovanja koksa.

[0007] U drugom aspektu, ovde opisane realizacije se odnose na sistem za poboljšanje ostataka ugljovodonične sirovine. Sistem može uključiti: reaktorski sistem hidrokonverzije ostataka za kontaktiranje ostataka ugljovodonika i vodonika sa katalizatorom hidrokonverzije; sistem frakcionisanja za odvajanje efluenta koji je regenerisan iz reaktorskog sistema rezidualne hidrokonverzije u dve ili više frakcija ugljovodonika uključujući najmanje frakciju vakuumskog ostatka i frakciju teškog vakuumskog gasnog ulja; uređaj za mešanje za kombinovanje najmanje dela frakcije teškog vakuumskog gasnog ulja i najmanje dela vakuumske frakcije ostatka da se formira mešana teška frakcija ugljovodonika; postrojenje za koksovanje za konverziju mešane teške frakcije ugljovodonika da bi se proizveo zeleni koks i destilovani ugljovodonici anodnog kvaliteta; sistem za frakcionisanje destilatnih ugljovodonika dobijenih iz postrojenja za koksovanje u tri ili više frakcija ugljovodonika uključujući frakciju lakih destilata, frakciju teškog gasnog ulja i frakciju recikliranja koksovanja.

[0008] Drugi aspekti i prednosti će biti očigledni iz opisa koji sledi i priloženih patentnih zahteva.

Kratak opis crteža

[0009]

Slika 1 je pojednostavljeni dijagram toka procesa za proces poboljšanje sirovina ostataka ugljovodonika u skladu sa ovde opisanim realizacijama.

Slika 2 je pojednostavljeni dijagram toka procesa procesa za poboljšanje sirovina ostataka ugljovodonika prema ovde opisanim realizacijama.

Slika 3 je pojednostavljeni dijagram toka procesa dela procesa za poboljšanje sirovina ostataka ugljovodonika u skladu sa ovde datim realiacijama.

[0010] Slični brojevi predstavljaju slične dijelove u svim slikama.

Detaljan opis

[0011] U jednom aspektu, ovde opisane realizacije se generalno odnose na postupke za unapređenje strujanja vakuumskih ostataka dobijenih iz nafte, katranskog peska, ulja iz škriljaca, tečnosti uglja, katranskih gasova za gasifikaciju uglja i pirolitička ulja, između ostalog. Specifičnije, realizacije se ovde odnose na procese za proizvodnju destilatnih goriva i koksa anodnog kvaliteta iz sirovina za vakuumske ostatke ugljovodonika. Još specifičnije, ovde opisane realizacije odnose se na postupke za poboljšanje vakuum sirovina za destilaciju proizvoda goriva koristeći hidraulički krevet ili suspenziju sa hidrokoksovanje, odloženo koksovanje i unapređenje katalitičkog vakuumskog gasnog ulja.

[0012] Procesi hidrokonverzije koji su ovde opisani mogu se koristiti za reakciju ostataka ugljovodoničnih sirovina u uslovima povišenih temperatura i pritisaka u prisustvu vodonika i jednog ili više katalizatora hidrokonverzije da bi se sirovina pretvorila u proizvode manje molekulske mase sa smanjenim kontaminantom (kao što je sumpor i / ili azot). Procesi hidrokonverzije mogu uključivati, na primer, hidrogenizaciju, desulfurizaciju, denitrogenaciju, krekoanje, konverziju, demetalizaciju i uklanjanje metala, Conradson Carbon Residue (CCR) ili uklanjanje asfaltena, itd.

[0013] Kao što je ovde korišćeno, frakcije ugljovodoničnih ostataka, ili slični termini koji se odnose na ostatke ugljovodonika, su definisani kao frakcija ugljovodonika koja ima tačke ključanja ili opseg ključanja iznad oko 340 ° C, ali takođe može uključivati celokupnu preradu teških sirovina . Ostaci ugljovodoničnih sirovina koje se mogu koristiti sa ovde opisanim postupcima mogu da uključuju različite rafinerijske i druge tokove ugljovodonika kao što su naftni atmosferski ili vakuumski ostaci, deasfaltirana ulja, deasfaltirani bitumen, hidrokrekovani atmosferski toranj ili vakuumski toranj, direktna vakuumska gasna ulja, hidrokrekovana vakuum gasna ulja, fluidna katalitički krekovana ulja (FCC), vakuumska gasna ulja iz procesa hidrokrekovanja u ebuliranom sloju, ulja dobijena iz škriljaca, ulja dobijena iz ugljena, bitumen katranskih peskova, visoka ulja, sirova ulja iz biodizela, crna ulja, kao i drugi slični tokovi ugljovodonika, ili njihova kombinacija, od kojih svaki može biti direktan, da obrađuje derivatizovane, hidrokrekovane, delimično desulfurizovane i / ili delimično demetalizovane tokove. U nekim realizacijama, frakcije ostataka ugljovodonika mogu da uključuju ugljovodonike koji imaju normalnu tačku ključanja od najmanje 480 ° C, najmanje 524 ° C, ili najmanje 565°C.

[0014] U nekim realizacijama, preostala sirovina ima sadržaj metala manji od oko 100 ppmv nikla i manje od oko 200 ppm vanadijuma, sadržaj sumpora manji od oko 2.5 težinskih procenata, i sadržaj asfaltena manje od oko 12 težinskih procenata. U različitim realizacijama, ostatak može uključivati najmanje jednan od naftnog atmosferskog ili vakuumskog ostatka, deasfaltirana ulja, deasfaltirani bitumen, hidrokrekovanje u atmosferskom tornju ili sa dna vakuumskog tornja, vakuumsko gasno ulje direktnog toka, hidrokrekovano vakuumsko gasno ulje, fluidna katalitički krekovana (FCC) gusta ulja, vakuumsko gasno ulje iz procesa u ebuliranom sloju, ulja dobijena iz škriljaca, ulja dobijena iz uglja, biološki dobijena sirova ulja, bitumen katranskog peska, visoka ulja, crna ulja. Na primer, ostatak ugljovodonika može biti izveden iz jednog ili više Arab Heavy, Arab Light, Arab Medium, Kuwait Export, Basrah Light, Rubble, Bahrain, Oman, Upper Zakam, REBCO, Kumkol, Ural, Azeri Light, Siberian Light, Siberian Heavy, i Tengiz sirove nafte. Ulje koje se dobija iz škriljca može se proizvesti ili u postupku in situ ekstrakcije ili u površinskim retortovanjem naftnog škriljca. Ulja kao sporedni proizvodi gasifikacije uglja mogu se dobiti iz gasifikatora sa fiksnim slojem ili gasifikatora sa fluidnim slojem ili gasifikatora sa pokretnim slojem. Ulja dobijena iz uglja mogu se dobiti iz jedinice za pirolizu ili hidrotermalne jedinice za ulikvefakciju ili jedinice za termičku hidrolifivefakciju ili jedinice za katalitičku hidrolikvefakciju.

[0015] Pozivajući se sada na Sliku 1, ilustrovan je pojednostavljeni dijagram toka procesa za proces pobošljanja ostataka ugljovodoničnih sirovina. Frakcija ostatka ugljovodonika 10 (ostatak 10) i vodonik 12 mogu da se dopremati u reaktorski sistem 13 za hidrokonverziju, koji može da uključi jedan ili više reaktora za hidrokonverziju u seriji ili paralelno. U reaktorskom sistemu 13 za hidrokonverziju, ostatak i vodonik mogu biti u kontaktu sa katalizatorom hidrokonverzije da bi se konvertovao bar deo ostatka u lakše ugljovodonike, demetalizovali metali sadržane u ostatku, uklonio ugljenični ostatak po Konradsonu (Conradson Carbon Residue), ili na drugi način pretvorio ostatak u korisne proizvode .

[0016] Reaktori za hidrokonverziju koji su korisni u ovde datim realizacijama mogu uključivati reaktore ili reaktorske sisteme u ključajućem sloju, kao i reaktore za hidrokrekovanje guste/kašaste faze, sisteme reaktora za hidrokrekovanje u fiksnom sloju VGO, i / ili reaktivne sisteme za hidrokrekovanje sa fluidizovanim slojem VGO. U nekim izvođenjima, reaktorski sistemi u fiksnom sloju mogu da sadrže jedan ili više kao što ej opisano u US 6797154; 6783660; 6514403; 6224747; 6200462; 6096190; 5925235; 5593570; 5439860; i 5277793.

[0017] Stepen konverzije u reaktorskom sistemu 13 hidrokonverzije ostataka mogu biti najmanje 50% u nekim realizacijama, kao što je najmanje 70% ili najmanje 85% u drugim realizacijama. Reaktorski sistem 13 hidrokonverzije ostataka može da radi pod pritiskom od oko 6.9 MPa (1000 psig) do oko 27.6 MPa (4000 psig), LHSV u opsegu od oko 0.1 L / h / L do oko 4.0 L / h / L, temperatura reaktora u opsegu od oko 400 ° C do oko 500 ° C, odnos vodonika / vakuumskog ostatka sirovine između oko 354-1062 m<3>/m<3>(2000-6000 SCF / Bbl), brzina dopunjavanja svežeg katalizatora u opsegu od oko 0,29 (0,1) do oko 1,71 kg / m<3>(0,6 lb / Bbl) vakuum ostatka sirovine. Katalizatori korisni u reaktorskom sistemu 13 za hidrokonverziju mogu da obuhvate jedan ili više od nikla, kobalta, volframa, molibdena i njihove kombinacije, bilo da nisu podržani ili podržani na poroznom supstratu kao što je silicijum dioksid, aluminijum oksid, titanijum ili njihove kombinacije, kao što će biti detaljno opisano u daljem tekstu.

[0018] Posle konverzije u reaktorskom sistemu 13 u ebuliranom sloju, delimično konvertovani ugljovodonici mogu se regenerisati preko linije 15 protoka i dovedeni u sistem 18 za frakcioniranje za regeneraciju dve ili više frakcija ugljovodonika uključujući najmanje frakciju ostatka vakuuma i tešku frakciju vakuumskog gasnog ulja. Kao što je ilustrovano, sistem frakcionisanja 18 se može koristiti za dobijanje gasa koji sadrži gasove koji sadrže lake ugljovodonične gasove i vodonik-sulfid (H2S), frakciju 22 lake nafte, frakciju 24 teške nafte, frakciju 26 kerozina, frakciju 28 dizela, vakuum frakcija 30 lakog gasnog ulja, vakuum frakciju 32 teškog gasnog ulja i frakcija 34 vakuumskog ostatka. U nekim realizacijama, deo frakcije 34 vakuumskog ostatka može se reciklirati, kao što je preko linije 37 protoka, za dalju obradu hidrokonverzionom reaktorskom sistemu 13 u ključajućem sloju . Na primer, frakcija 34 vakuumskog ostatka ili njen deo mogu da se kombinuju sa najmanje delom frakcije 32 teškog vakuumskog gasnog ulja pri čemu se formira mešovita frakcija 35 teških ugljovodonika. U nekim realizacijama, uslovi ushodno i odnosi unosa se mogu kontrolisati tako da mešovita frakcija 35 teških ugljovodonika ima sadržaj nikla manji od oko 70 ppmv, sadržaj vanadija manji od oko 70 ppmv, odnos asfalteni / Conradson Carbon Residue (CCR) manje od 0.7 do 1, kao što je manje od 0.5 / 1 ili manje od 0.3 / 1, i ukupni sadržaj sumpora manji od oko 24.000 ppmw.

[0019] Mešovita frakcija 35 teškog ugljovodonika može zatim da se unese u sistem 36 za koksovanje, koji može da radi pod uslovima da se proizvede zeleni koks anodog stepena i destilatnih ugljovodonika. U nekim realizacijama, sistem 36 za koksovanje može uključivati jednu ili više jedinica za koksovanje sa odlaganjem (peć za odloženo koksovanje).

[0020] Postojenje za koksovnaje može da radi na izlaznoj temperaturi grejača od najmanje 500°C, kao što je najmanje 520 ° C, pod pritiskom u opsegu od oko 0,1 MPa (20 psig) do oko 0,2 MPa (35 psig). Temperatura izlaza pare iz bubnja za koksovanje može se kontrolisati da bude najmanje 450°C, najmanje 460 ° C, najmanje 470 ° C, ili najmanje 480 ° C. Vreme sušenja nakon ciklusa koksovanja može biti najmanje 2 sata, najmanje 4 sata, najmanje 6 sati, ili najmanje 8 sati, u različitim realizacijama. Na primer, temperatura izlaza pare iz bubnja za koksovanje može se kontrolisati da bude najmanje 470 ° C ili 480°C sa vremenom sušenja od najmanje 5 sati, a poželjno najmanje 8 sati, ili na temperaturama od najmanje 450 ° C ili najmanje 460 ° C sa vremenom sušenja od najmanje 6 sati ili najmanje 7 sati, pri čemu se sušenje izvodi prolaskom struje pregrejane pare kroz napunjen bubanj za koksovanje.

[0021] Destilatni ugljovodonici mogu biti regenerisani iz koker sistema 36 preko linije 40 protoka i frakcionisani u sistemu 38 za frakcionisanje da bi se dobile tri ili više frakcija ugljovodonika, kao što je frakcija 21 lakih destilata, frakcija 23 teškog gasnog ulja, i frakcija 25 reciklovanja koksa. U nekim izvođenjima, frakcija 23 teškog koksnog gasnog ulja ima policiklički indeks zasnovan na ultra ljubičastoj apsorpcionoj spektrofotometriji manji od 10,000, kao što je manje od oko 6000 ili manje od oko 4000.

[0022] U nekim realizacijama, mešana frakcija 35 teških ugljovodonika može biti pomešana sa frakcijom 25 za recikizaciju koksa kako bi se formirala smeša 39 za punjenje postrojenja za koksovanje. Kako svojstva dobijenog koksa mogu biti pod uticajem kvaliteta unosa/punjenja, može biti poželjno da se ograniči količina reciklirane frakcije kokaa u smeši za unos u postrojenje za koksovanje. U nekim realizacijama, frakcija reciklizacije koksa čini manje od 30 težinskih procenata smeše punjenja za koksovanje, kao što je od oko 15 težinskih procenta do oko 25 masenih procenata smeše punjenja za koksovanje.

[0023] Frakcija 23 teškog koksnog gasnog ulja i vodonik 29 mogu biti u kontaktu sa katalizatorom hidrokonverzije u reaktorskom sistemu 94 za hidrokonverziju, koji može da sadrži jedan ili više reaktora za hidrokonverziju u fiksnom sloju, da se konvertuje najmanje deo frakcije 23 teškog koksnog ulja u ugljovodonike destilatnog goriva. Efluent 96 može biti regenerisan iz reaktorskog sistema 94 za hidrokonverziju i frakcionisan u sistemu za frakcionisanje da bi se formirale dve ili više frakcija ugljovodonika. Na primer, efluent 96 može da se razdvoji u ispusni gas 99 koji sadrži lake ugljovodonične gasove, frakciju 100 lake nafte, frakciju 102 teške nafte, kerozinsku frakciju 104, dizel frakciju 106, frakciju lakog vakuumskog gasnog ulja 108, frakciju 110 teškog gasnog ulja i frakcija 112 vakuumskog ostatka. Jedna ili više ovih frakcija može se opciono reciklirati u reaktorskom sistemu 13 za hidrokonverziju, sistemu 38 za frakcionisanje, reaktorski sistem 94 ili sistem 36 za koksovanje.

[0024] Zeleni koks anodnog stepena, proizveden u skladu sa opisanim postupcima, može imati sledeća svojstva: nikla manje od oko 175 ppm; vanadijuma manja od oko 250 ppm; sumpora manje od oko 35,000 ppmv; Hardgrov Indeks meljivosti (HGI) manji od oko 100, a isparljive materija manje od oko 12 tež%. Da bi se napravio zeleni koks anodog stepena u skladu sa ovde opisanom realizacijom, koji je mnogo veći u komercijalnoj vrednosti u poređenju sa normalnim ili naftnim koksom "klase goriva", početna jedinica hidrokonverzije i jedinica za koksovanje sa odloženim dejstvom moraju da rade na određenom opsegu težina diktiranih prema prirodi vakuumskih ostataka sirovine. Da bi se proizveo anodni koks, jedinica u ključajućem sloju mora da radi na odgovarajućoj jačini da proizvede nekonvertovano ulje vakuumskog ostatka pogodno za konverziju u jedinici za odloženo koksovanje (engl. Delayed Coking) za dobijanje zelenog koksa koji ima ispravne specifikacije za proizvodnju koksa andognod stepena. Jačina odloženog koksovanja bi se morao kontrolisati kako bi se postigle specifikacije potrebne za koks anodnog stepena. Kombinacija korektinih radnih uslova u jedinici za hidrokrekovanje u ključajućem sloju i u jedinici za odloženo koksovanje nije ni očigledna ni trivijalna.

[0025] U nekim izvođenjima, sistem 36 za koksovanje može da radi pri odnosu protoka za koksovanje, definisanom kao zbir brzine punjenja svežeg sirovog koksa i brzine recikliranja fluida za koksovanje, podeljeno sa brzinom svežeg punjenja sistema za koksovanje u zapreminskom odnosu tečnosti, manje od oko 1.25 / 1, kao što je manje od oko 1.20 / 1 ili manje od oko 1.15 / 1.

[0026] Na slici 2, ilustrovana je pojednostavljena shema toka procesa postupaka prema ovde datim realizacijama za poboljšanjeostataka ugljovodonika i proizvodnju zelenog koksa anodnog stepena. Frakcija ostataka ugljovodonika (ostatak/reziduum) 10 i vodonik 12 mogu da se dopremaju u u reaktorski sistem 14u ključajučim sloju, koji može da sadrži jedan ili više reaktora sa ključajućim slojem koji su postavljeni u seriji ili paralelno, gde su ugljovodonici i vodonik u kontaktu sa katalizatorom hidrokonverzije tako da reaguje najmanje deo ostatka sa vodonikom pri čemu se formiraju lakši ugljovodonici, demetalizuju metali sadržani u ostatku, uklanjaju Conradson Carbon Residue, ili na drugi način konvertuju ostatak u korisne proizvode.

[0027] Reaktori u reaktorskom sistemu 14 u ključajućem sloju mogu da rade na temperaturama u opsegu od oko 380 ° C do oko 450 ° C, a parcijalnim pritisci vodonika u opsegu od oko 7 MPa (70 bara) do oko 17 MPa (170 bara) i prostorne brzine tečnosti (LHSV) u opsegu od oko 0.2 h<-1>do oko 2.0 h<-1>. Unutar reaktora sa ebuliranim slojem, katalizator se može ponovo pomišati i održavati u nasumičnom kretanju recirkulacijom tečnog proizvoda. Ovo se može postići tako što se prvo odvaja recirkulisano ulje iz gasovitih proizvoda. Ulje se zatim može recirkulirati pomoću spoljašnje pumpe, ili, kao što je ilustrovano, pomoću pumpe koja ima propeler montiran u donju glavu reaktora.

[0028] Ciljne konverzije u reaktorskom sistemu 14 u ebuliranom sloju mogu biti u opsegu od oko 30 tež.% do oko 75 tež.%, kao što je veće od oko 50%, veće od oko 70%, ili veće od oko 85%, gde konverzija može da zavisi od radnih uslova i svojstva sirovine koja se obrađuje. U svakom slučaju, ciljne konverzije treba da se održavaju ispod nivoa gde formiranje sedimenta postaje preterano i time sprečava kontinuitet rada. Pored pretvaranja ostataka ugljovodonika u lakše ugljovodonike, uklanjanje sumpora može biti u opsegu od oko 40 tež.% do oko 65 tež.%, uklanjanje metala može biti u opsegu od oko 40 tež% do 65 mas% i uklanjanje Conradson Carbon Residue ( CCR) može biti u opsegu od oko 30 tež% do oko 60 tež%.

[0029] Funkcionalnost reaktora se može definisati kao srednja temperatura katalizatora u stepenima Farenhajta katalizatora napunjenih u jednom ili više reaktora za krekovanje u ebuliranom sloju pomnoženih sa prosečnim parcijalnim pritiskom vodonika u reaktorima za hidrokrekovanj u ebluiranom sloju u apsolutnom Bar-u i podeljenom sa LHSV u reaktorima za krekovanje u ebuliranom sloju. Kapacitet reaktora reaktorskog sistema 14 u ebuliranom sloju može biti u opsegu od oko 105,000 ° F-Bara-Hr do oko 446,000 ° F-Bara-Hr.

[0030] Posle konverzije u reaktorski sistem 14 u ebuliranom sloju, delimično konvertovani ugljovodonici mogu da se regenerišu preko linije 16 toka kao mešovit efluent pare / tečnosti i dopremljeni u sistem 18 za frakcioniranje kako bi se dobila jedna ili više frakcija ugljovodonika. Kao što je ilustrovano, sistem 18 za frakcionisanjw se može koristiti za dobijanje gasa koji sadrži gasove koji sadrže lake ugljovodonične gasove i vodonik-sulfid (H2S), frakciju 22 lake nafte, frakciju 24 teške nafte, frakciju 26 kerozina, dizel frakciju 28, frakcija 30 lakog vakuum gasnog ulja, frakciju 32 teškog vakuum gasnog ulja i frakciju 34 vakuumskog ostatka. U nekim realizacijama, deo frakcije 34 vakuumskog ostatka se može reciklirati, kao što je preko linije 37 protoka, za dalju obradu u reaktorskom sistemu 14 za hidrokonverziju u ebuliranom sloju.

[0031] Frakcioni sistem 18 (nije detaljno ilustrovan) može da obuhvatii, na primer, i separator pod visokim pritiskom i visokom temperaturom (HP / HT) da bi se odvojile pare efluenata od tečnosti efluenta. Odvojena para može da se usmeri preko hlađenja gasa, prečišćavanja i komprimovanja recikliranog gasa, ili se može prvo obrađivati preko integrisanog reaktorskog sistema za hidroobradu (IHRS), koji može uključivati jedan ili više dodatnih reaktora za hidrokonverziju, samostalno ili u kombinaciji sa spoljnim destilatima i / ili destilatima koji nastaju u procesu hidrokrekovanja, a zatim se usmeravaju za hlađenje gasa, prečišćavanje i kompresiju.

[0032] Odvojena tečnost iz HP / HT separatora može biti isprana i usmjerena u sistem za destilaciju od atmosferskim pritiskom, zajedno sa drugim proizvodima destilata koji su dobijeni iz odeljka za hlađenje i prečišćavanje gasa. Na dnu tornja za destilaciju pod atmosferskim pritiskom, nalaze se proizvodi kao što su ugljovodonici sa početnom tačkom ključanja od najmanje oko 340 ° C, kao što je početna tačka ključanja u opsegu od oko 340 ° C do oko 427 ° C, može se zatim dalje obraditi vakuumskom destilacijom sistemu za vakuumski destilat. Za regeneraciju destilata.

[0033] Proizvodi dnu vakuumskog tornja, kao što su ugljovodonici sa u početnom tačkom ključanja od najmanje oko 480 ° C, kao što je početna tačka ključanja u opsegu od oko 480 ° C do oko 565 ° C, može se zatim usmeriti, sa delom teške vakuumske frakcije gasnog ulja 32, kao mešavina koksne sirovine 35, u sistem koksiranja 36 za proizvodnju zelenog koksa anodnog stepena.

[0034] Sirovina 35 za koksovanje se može uvesti u donji deo tornja za frakcionisanje 38 koksa, gde se kombinuje sa ugljovodonicima kondenzovanim iz struje pare 40 tornja za koksovanje. Dobijena smeša 42 se zatim pumpa kroz grejač 44, gde se zagreva do željene temperature koksovanja. kao što je između 454 ° C (850 ° F) i 593 ° C (1100 ° F), izazivajući delimično isparavanje i blago pucanje sirovine za koksovanje. Temperatura zagrejane sirovine 46 za koksovanje može da se meri i kontroliše korišćenjem temperaturnog senzora 48 koji šalje signal kontrolnom ventilu 50 da reguliše količinu goriva 52 koja se dovodi do grejača 44. Po želji, napojna voda 54 sa parom ili kotlom može se ubrizgati u grejač da se smanji formiranje koksa u cevima 56.

[0035] Zagrejana sirovina 46 za koksovanje može se regenerisati iz grejača 44 tornja za koksovanje kao smeša pare i tečnosti za punjenje buradi za koksovanje 58. Dva ili više bubnja 58 mogu se koristiti paralelno da se obezbedi kontinuirani rad tokom radnog ciklusa (koks) proizvodnje, rekuperacija (dekoksovanje) koksa, priprema za sledeći ciklus proizvodnje koksa, ponavljanje ciklusa). U bubnju 58 za koksovanje obezbeđeno je dovoljno vremena za zadržavanje kako bi se omogućilo da se reakcije termičkog krekovanja i koksovanja odvijaju do kraja. Na ovaj način, smeša pare i tečnosti termički napukne u bubnju 58 za koksovanje da bi se proizveli lakši ugljovodonici, koji isparavaju i izlaze iz bubnja za koksovanje preko linije 60 protoka. Naftni koks i neki ostaci (npr. krekovani ugljovodonici) ostaju u bubnju 58 za koksovanje. Kada je bubanj 58 za koksovanje dovoljno napunjen koksom, ciklus koksovanja se završava. Zagrejana sirovina 46 za koksovanje se zatim prebacuje iz prvog bubnja za koksiranje 58 u paralelni bubanj za koksovanje da započne njegov ciklus koksovanja. U međuvremenu, ciklus dekoksovanja počinje u prvom bubnju za koksovanje.

[0036] U ciklusu dekoksovanja, sadržaj bubnja za koksovanje je ohlađen, preostali isparljivii ugljovodonici su uklonjeni, koks se izbuši ili na drugi način ukloni iz bubnja za koksovanje, a bubanj za koksovanje se pripremi za sledeći ciklus koksovanja. Hlađenje koksa se obično odvija u tri različite faze. U prvoj fazi, koks se hladi i struže parom ili drugim sredstvom 62 za uklanjanje da bi se ekonomično maksimizovalo uklanjanje ugljovodonika koji se mogu regenerisati ili na drugi način zadržati u koksu. U drugoj fazi hlađenja, voda ili drugi medijum 64 za hlađenje se ubrizgava da bi se smanjila temperatura bubnja za koksovanje uz izbegavanje termičkog šoka za bubanj za koksovanje. Ispariva voda iz ovog rashladnog medijuma dalje pospešuje uklanjanje dodatnih isparljivih ugljovodonika. U završnoj fazi hlađenja, bubanj za koksovanje se gasi vodom ili drugim medijumom 66 za gašenje da bi se brzo smanjila temperatura bubnja za koksovanje do uslova pogodnih za bezbedno uklanjanje koksa. Nakon završetka gašenja, dno i gornje glave 68, 70 bubnja 58 za koksovanje su uklanjene. Zeleni koks 72 anodog stepena je zatim uklonjen iz bubnja za koksovanje. Nakon uklanjanja koksa, glave 68, 70 bubnja 58 za koksovanje su zamenjene, bubanj 58 za koksovanje je prethodno zagrejan i na drugi način pripremljen za sledeći ciklus koksovanja.

[0037] Lakše pare ugljovodonika koje se dobijaju kao deo frakcije 60 iz bubnja 58 za koksovanje se zatim prenose u frakcionator 38 za koksocanje kao struja 40 pare tornja za koksovanje, gde se razdvajaju u dve ili više frakcija ugljovodonika i regenerišu. Na primer, frakcija 74 teškog gasnog ulja (HCGO) koksovanja i frakcija 76 lakog gasnog ulja (LCGO) koksovanja mogu se izvući iz frakcionatora pri željenom opsegu temperatura ključanja. HCGO može uključivati, na primer, ugljovodonike koji ključaju u opsegu od 343° C- 465 ° C (650-870 ° F). LCGO može uključivati, na primer, ugljovodonike koji ključaju u opsegu od 204-343° C (400-650 ° F). U nekim realizacijama, druge frakcije ugljovodonika mogu se takođe regenerisati iz frakcionatora 38 za koksovanje, kao što je frakcija 78 ulja za gašenje, koja može da sadrži ugljovodonike teže od HCGO, i / ili frakciju 80 ulja za ispiranje. Gornji tok iznad frakcionatora, frakcija 82 vlažnog koksnog gasa, ide u separator 84, gde se razdvaja u frakciju 86 suvog gasa, vodu / vodenu frakciju 88 i frakciju 90 nafte. Deo frakcije 90 nafte može se vratiti u frakcionator kao refluks 92. Mogu se koristiti i frakcione šeme, koje mogu rezultirati u frakcijama lakog naftnog gasa, frakcija koksa nafte, frakcija koksa dizela i / ili drugih frakcija ugljovodonika, kao što je poželjno.

[0038] Temperatura materijala unutar bubnja 58 za koksovanje kroz fazu formiranja koksa i faza sušenja može se koristiti za kontrolu tipa kristalne strukture koksa i količine isparljivog zapaljivog materijala u koksu. Temperatura pare koja napušta bubanj za koksovanje preko protočne linije 60 je stoga važan kontrolni parametar koji se koristi za predstavljanje temperature materijala unutar bubnja 58za koksovanje tokom procesa koksovanja, i može se kontrolisati kao što je ovde opisano.

[0039] Temperatura frakcije 60 pare bubnja za koksovanje može se koristiti za praćenje i kontrolu procesa koksovanja i kvaliteta proizvoda koksa (sadržaj VCM, kristalna struktura, itd.). U nekim realizacijama, temperatura proizvoda iparavanja, dobijenog iz bubnja za koksovanje, može se kontrolisati, na primer, korišćenjem digitalnog kontrolnog sistema (DCS) ili drugih sistema za kontrolu procesa, da bude u opsegu od oko 371 ° C (700 ° F). ) do oko 482 ° C (900 ° F); u opsegu od oko 385 ° C (725 ° F) do oko 468 ° C (875 ° F) u drugim realizacijama; u opsegu od oko 399 ° C (750 ° F) do oko 454 ° C (850 ° F) u drugim realizacijama; i u opsegu od oko 413 ° C (775 ° F) do oko 427 ° C (800 ° F) u još nekim realizacijama. U pojedinim realizaicjama, izlazna temperatura grajača za koksovanje može biti u opsegu od oko 482 ° C (900 ° F) do oko 593 ° C (1100 ° F). DCS se takođe može koristiti za kontrolu ciklusa dekoksovanja, kao što je opisano u daljem tekstu.

[0040] Različiti hemijski i / ili biološki agensi se mogu dodati u proces koksovanja da bi se inhibiralo formiranje sačmastog koksa i / ili promovisalo stvaranje poželjnog sunđeratog koksa. U određenim aspektima, može se dodati sredstvo protiv penušanja, kao što je aditiv na bazi silicijuma. Hemijska i / ili biološka sredstva se mogu dodati u bilo kojoj tački procesa.

[0041] Nakon konverzije i frakcionisanja u sistemu 36 za koksovanje i sistema 38 za frakcioniranje, frakcija 74 teškog koknog gasnog ulja može da se dopremi u reaktorski sistem 94 za hidrokonverziju, koji može da obuhvati jedan ili više reaktora za hidrokonverziju u fiksnom sloju. Reaktori 94 za hidrokonverziju sa fiksnim slojem mogu da sadrže katalizatore hidroprocesiranja prilagođene jednoj ili više reakcija hidrokonverzije, kao što su hidrokrekovanje, hidrodesulfurizacija, hidrodenitrogenacija, zasićenje olefinima, hidrodezoksigenacija i hidrodearomatizacija. U pojedinim realizacijama, reaktori 94 za hidrokonverziju u fiksnom sloju mogu da sadrže smešu katalizatora za hidrotreiranje i katalizatora za hidrokrekovanje. Primeri katalizatora koji se mogu koristiti, ali nisu ograničeni na njih, mogu se naći u US 4,990,243; US 5,215,955; i US 5,177,047. U nekim realizacijama, reaktori 94 za hidrokonverziju u fiksnum sloju mogu da ne obezbede bilo kakvu demetalizaciju i katalizatore demetalizacije, što možda nije potrebno.

[0042] Posle reakcije, efluent 96 koji se dobija iz reaktorskog sistema 94 za hidrokonverziju može da se pošalje u sistem 98 za frakcioniranje za razdvajanje efluenta u dve ili više frakcija ugljovodonika. Na primer, efluent 96 može da se razdvoji u ispusni gas 99 koji sadrži lake ugljovodonične gasove, frakciju 100 lake nafte, frakciju 102 teške nafte, kerozinsku frakciju 104, dizel frakciju 106, frakciju 108 lakog vakuumskog gasnog ulja, frakciju 110 teškog gasnog ulja, i frakciju 112 vakuumskog ostatka. Jedna ili više ovih frakcija može se po izobru reciklirati u reaktorski sistem 14 za hidrokonverziju, sistem 38 za frakcioniranje, reaktorski sistem 94 ili sistem 36 za koksovanje.

[0043] Slika 3 ilustruje jednu realizaciju za gore pomenuti IHRS; međutim, stručnjaci u ovoj oblasti lako mogu zamisliti druga ostvarenja na osnovu sledećeg opisa. Delimično konvertovani ugljovodonici koji su regenerisani preko linije 16 za protok iz reaktivnog sistema u ebuliranom sloju 14 mogu da se ohlade u izmenjivaču toplote (nije prikazano) i da se dodaju u HP / HT V / L separator 120, gde struja 122 pare uključujući lake proizvode i destilate koji ključaju ispod oko 538 ° C (1000 ° F) normalna tačka ključanja i tečni tok 124 uključujući nepretvoreni ostatak mogu biti odvojeni i odvojeno obrađeni u silaznoj opremi. Protok 122 pare može da se dostavlja u reaktor 126 za hidroobradu u fiksnomm sloju da bi se izvršila hidroobrada, hidrokrekovanje ili njihova kombinacija. Izlazni tok 128 iz reaktorskog sistema 126 IHRS u giksnom sloju se dovodi u atmosferski toranj 18A sistema za frakcioniranje 18 za regeneeraciju različitih frakcija kao što je opisano za Sliku 2. Tok 124 za tečnost može da se ohladi u izmenjivaču toplote (nije prikazano) i snizi pritisak u sistemu za sniženje pritiska (nije prikazano) pre nego što se dovede u sistem 18B za vakuumsko frakcionisanje sistema 18 za frakcionisanje da se dobiju različite frakcije kao što je opisano u odnosu na Sliku 2.

[0044] Kompozicije katalizatora za hidrokonverziju koje se koriste u procesu hidrokonverzije u skladu sa ovde opisanim realizacijama dobro su poznate stručnjacima, a nekoliko njih je komercijalno dostupno od strane W.R. Grace & Co., Criterion Catalysts & Technologies, i Albemarle, između ostalih. Pogodni katalizatori hidrokonverzije mogu uključivati jedan ili više elemenata izabranih iz grupa 4-12 periodnog sistema elemenata. U nekim realizacijama, katalizatori hidrokonverzije u skladu sa ovde opisanim realizacijama mogu da sadrže, sastoje se ili se sastoje u suštini od jednog ili više nikla, kobalta, volframa, molibdena i njihovih kombinacija, bilo nepodržanih ili podržanih na poroznom supstratu kao što je silicijum, aluminijum, titanijum, ili njihove kombinacije. Kao što je isporučio proizvođač ili kao rezultat procesa regeneracije, katalizatori hidrokonverzije mogu biti, na primer, u obliku metalnih oksida. U nekim izvođenjima, katalizatori hidrokonverzije mogu biti pre-sulfidovani i / ili pre-kondicionirani pre uvođenja u reaktor(e) za hidrokrekovanje.

[0045] Katalizatori hidroobrade destilata koji mogu biti korisni uključuju katalizator izabran od onih elemenata za koje se zna da obezbeđuju aktivnost katalitičke hidrogenacije. Najčešće se bira najmanje jedna metalna komponenta izabrana iz elemenata grupe 8-10 i / ili iz elemenata grupe 6. Elementi grupe 6 mogu obuhvatiti hrom, molibden i volfram. Elementi grupe 8-10 mogu obuhvatitii gvožđe, kobalt, nikl, rutenijum, rodijum, paladijum, osmijum, iridijum i platinu. Količina (količine) komponente (komponenti) hidrogenizacije u katalizatoru je pogodno u opsegu od oko 0.5% do oko 10% težinskih metalnih komponenti Grupe 8-10 i od oko 5% do oko 25% težine Grupe 6 metalne komponente (metalnih komponenti), izračunate kao metalni oksid(i) na 100 težinskih delova ukupnog katalizatora, pri čemu su maseni procenti zasnovani na težini katalizatora pre sulfidacije. Komponente hidrogenizacije u katalizatoru mogu biti u oksidnom i / ili sulfidnom obliku. Ako je kombinacija barem grupe 6 i metalne komponente iz Grupe 8 prisutna kao (mešoviti) oksidi, ona će biti podvrgnuta obradi sulfidacije pre odgovarajuće upotrebe u hidrokrekovanju. U nekim realizacijama, katalizator sadrži jednu ili više komponenti nikla i / ili kobalta i jednu ili više komponenti molibdena i / ili volframa ili jednu ili više komponenti platine i / ili paladijuma. Korisni su katalizatori koji sadrže nikal i molibden, nikal i volfram, platinu i / ili paladijum.

[0046] Katalizator za hidroobradu ostatka koji može biti koristan uključuje katalizatore koji se obično sastoje od komponente za hidrogenizovanje, izabrane od elemenata Grupe 6 (kao što je molibden i / ili volfram) i elemenata grupe 8-10 (kao što su kobalt i / ili nikl), ili njihove smeše. koji mogu biti podržani na podlozi od aluminijum-oksida. Fosforni (Grupa 15) oksid je opciono prisutan kao aktivni sastojak. Tipični katalizator može sadržati od 3 do 35 tež.% komponenti za hidrogenizaciju, sa vezivnim agensom od aluminijuma. Pelete katalizatora može biti veličine u opsegu od 0,8 mm (1/32 inča) do 3,1 mm (1/8 inča), i mogu biti sfernog oblika, ekstrudirane, trilobatnog ili kvadrilobatnog oblika. U nekim realizacijama, punjenje koje prolazi kroz zonu katalizatora prvo povezuje katalizator koji je prethodno izabran za uklanjanje metala, mada može doći i do određenog uklanjanja sumpora, azota i aromata. Naknadni slojevi katalizatora mogu se koristiti za uklanjanje sumpora i azota, mada se takođe očekuje da katalizuju uklanjanje metala i / ili reakcije krekovanja. Katalizatorski slojevi za demetalizaciju, kada su prisutni, mogu da sadrže katalizator(e) koji ima prosečnu veličinu pora u rasponu od 1.25·10<-8>do 2.25·10<-8>m (125 do 225 Angstrema) i zapreminu pora u rasponu od 0.5-1.1 cm<3>/g. Katalizatorski sloj (slojevi) za denitrogenizaciju / desulfurizaciju mogu da sadrže katalizator(e) koji ima prosečnu veličinu pora u rasponu od 10<-8>m do 1.9·10<-8>m (100 do 190 Angstrema) sa zapreminom pora od 0.5-1.1 cm<3>/. US Pat. 4,990,243 opisuje katalizator za hidrotretiranje koji ima veličinu pora od najmanje oko 6 · 10<-9>m (60 angstrema), a poželjno od oko 7.5 · 10<-9>m (75 Angstrema) do oko 1.2 · 10<-8>m (120 Angstrema). Katalizator demetalizacije koji je koristan za ovaj postupak opisan je, na primer, u U.S. Pat. No. 4,976,848. Slično, Opisani su katalizatori koji su korisni za desulfurizaciju teških tokova, na primer, u U.S. Pat. No. 5,215,955 i 5,177,047. Katalizatori korisni za desulfurizaciju srednjeg destilata, tokovi vakuum gasnog ulja i protoci nafte opisani su na primer u U.S. Pat. No.4,990,243.

[0047] Korisni katalizatori za hidroobradu ostataka obuhvataju katalizatore koji imaju poroznu bazu refraktora napravljenu od aluminijuma, silicijum dioksida, fosfora ili njihovih različitih kombinacija. Jedan ili više tipova katalizatora može se koristiti kao katalizator za hidroobradu ostatka, i gde se koriste dva ili više katalizatora, katalizatori mogu biti prisutni u reaktorskoj zoni kao slojevi. Katalizatori u donjem sloju (slojevima) mogu imati dobru aktivnost demetalizacijeu. Katalizatori mogu takođe imati aktivnost hidrogenizacije i desulfurizacije, i može biti korisno da se koriste katalizatori velikih veličina da se maksimizira uklanjanje metala. Katalizatori koji imaju ove karakteristike nisu optimalni za odstranjivanje Conradson Carbon Residue i sumpora. Prosečna veličina pora za katalizator u donjem sloju ili slojevima će obično biti najmanje 6 · 10<-9>m (60 Angstrema) i u mnogim slučajevima će biti znatno veća. Katalizator može da sadrži metal ili kombinaciju metala kao što je nikl, molibden ili kobalt. Katalizatori korisni u donjem sloju ili slojevima opisani su u U.S.

5,071,805 5,215,955 i 5,472,928. Na primer, oni katalizatori kao što je opisano u US Patentu br. 5,472,928 i koji imaju najmanje 20% pora u opsegu od 1,3 · 10<-8>do 1,7 · 10<-8>m (130 do 170 Angstrema), bazirano na azotnom postupku može biti korisno u nižim slojevima katalizatora. Katalizatori prisutni u gornjem sloju ili slojevima zone katalizatora treba da imaju veću aktivnost hidrogenizacije u poređenju sa katalizatorima u donjem sloju ili slojevima. Prema tome, katalizatori korisni u gornjem sloju ili slojevima mogu biti okarakterisani manjim veličinama pora i većim aktivnostima uklanjanja Conradson Carbon Residue,, denitrogenizacije i desulfurizacije. Tipično, katalizatori će sadržati metale kao što su, na primer, nikl, volfram i molibden da bi se poboljšala aktivnost hidrogenacije. Na primer, oni katalizatori kao što je opisano u US Patentu br.5,472,928 i koji imaju najmanje 30% pora u opsegu od 9,5 · 10<-9>do 1,35 · 10<-8>m (95 do 135 Angstrema), bazirano na azotnom postupku može biti korisno u gornjim slojevima katalizatora. Katalizatori mogu biti oblikovani katalizatori ili sferni katalizatori. Pored toga, gusti, manje drobivi katalizatori se mogu koristiti u katalizovanim zonama katalizatora koji se protežu prema gore, da bi se minimiziralo lomljenje čestica katalizatora i povlačenje čestica u proizvod koji je regenerisan iz reaktora.

[0048] Prosečan stručnjak će prepoznati da se različiti slojevi katalizatora ne mogu sastojati samo od jednog katalizatora, već mogu biti sastavljeni od smeše različitih katalizatora da bi se postigao optimalni nivo metala ili uklanjanje i Conradson Carbon Residue desulfurizacija za taj sloj. Iako će u donjem delu zone doći do određene hidrogenacije, uklanjanje Conradson Carbon Residue, azota i sumpora može da se odvija prvenstveno u gornjem sloju ili slojevima. Očigledno će doći i do uklanjanja dodatnih metala. Specifični katalizator ili smeša katalizatora izabrani za svaki sloj, broj slojeva u zoni, proporcionalna zapremina u sloju svakog od slojeva i specifični uslovi za hidroobradu će zavisiti od sirovine koju se obrađivati jedinica, od željenog proizvoda koji se regeneriše kao i komercijalna razmatranja kao što su troškovi katalizatora. Svi ovi parametri spadaju u veštinu prosečnog stručnjaka se bavi naftnom rafinerijom i ovde ne bi trebala da se dodatno razmatra.

[0049] Dok je gore opisano u vezi sa odvojenim sistemima za frakcionisanje 18, 38, 98, ovde opisane realizacije takođe razmatraju frakcionisanje dva ili više efluenata 16, 35, 40, 96 u uobičajenom sistemu za frakcionisanje. Na primer, efluenti 16, 96 se mogu ubaciti u zajedničku liniju za hlađenje, prečišćavanje i komprimovanje gasa pre daljnje obrade u atmosferskom tornju i vakuumskom tornju kao što je gore opisano.

[0050] Kao što je gore opisano, ovde realizacije se odnose na sistem za poboljšanje ostataka ugljovodoničnih sirovina. Sistem može da obuhvati: reaktorski sistem rezidualne hidrokonverzije za kontaktiranje ostataka ugljovodonika i vodonika sa katalizatorom hidrokonverzije; sistem frakcionisanja za odvajanje efluenta koji je regenerisan iz reaktorskog sistema rezidualne hidrokonverzije u dve ili više frakcija ugljovodonika uključujući najmanje frakciju vakuumskog ostatka i frakciju teškog vakuumskog gasnog ulja; uređaj za mešanje za kombinovanje najmanje dela frakcije teškog vakuumskog gasnog ulja i najmanje dela vakuumske frakcije ostatka da se formira mešana teška frakcija ugljovodonika; postrojenje za koksovanje za konverziju mešane teške frakcije ugljovodonika da bi se proizveo zeleni koks i destilovani ugljovodonici anodnog kvaliteta; i sistem frakcionisanja destilatnih ugljovodonika dobijenih iz postrojenja za koksovanje u tri ili više frakcija ugljovodonika uključujući frakciju lakih destilata, frakciju teškog gasnog ulja i frakciju recikliranja iz postrojenja za koksovanje.

[0051] Sistemi koji su ovde opisani mogu takođe da uključe i uređaj za mešanje teške ugljovodonične frakcije sa recikliranom frakcijom iz postrojenja za koksiranje da bi se formirala smeša za punjenje postrojenja za koksovanje. Uređaji za mešanje koji su ovde korisni mogu da uključe T nastavke, mešajuće T ventile, pumpe, sudove za mešanje ili druge uređaje koji su poznati u tehnici da kombinuju i neposredno mešaju dva (verovatno viskozna) toka sa tečnošću.

[0052] Sistemi koji su ovde opisani mogu takođe da uključe sistem za merenje protoka i kontrolni sistem za kontrolu reciklirane frakcije postrojenja za koksovanje, od manje od 30 težinskih procenata smeše za dopremanje u postrojenja za koksovanje, kao recimo u opsegu od oko 15 težinskih procenata do oko 25 težinskih težina smeše za postrojenje za koksovanje.

[0053] Sistem može takođe da uključi: reaktor za hidrokonverziju za kontaktiranje teške frakcije koksnog gasnog ulja i vodonika sa katalizatorom hidrokonverzije da bi se konvertovao bar deo teške frakcije koksnog gasnog ulja u ugljovodonoike destilatnog goriva; i separacioni sistem za frakcionisanje efluenta iz reaktora za hidrokonverziju da bi se formirale dve ili više frakcija ugljovodonika.

[0054] Sistemi ovde mogu takođe da obuvhate i operativni sistem konfigurisan da kontroliše reaktorski sistem hidrokonverzije ostataka da proizvede mešovitu tešku frakciju ugljovodonika koja ima sadržaj nikla manji od oko 70 ppmv, sadržaj vanadijuma manji od oko 70 ppmv, odnos asfalteni / Conradson Carbon Residue (CCR) manji od 0.7 do 1 i poželjno manji od 0.5 / 1 i još poželjnije manji od 0.3 / 1, i ukupni sadržaj sumpora manji od oko 24.000 ppmw. Operativni sistem može takođe biti konfigurisan za jedan ili više od: kontrolisanja brzine konverzije u reaktorskom sistemu hidrokonverzije ostatka da iznosi najmanje 50% i još poželjnije najmanje 70% i još poželjnije najmanje 85%; upravljanje reaktorskim sistemom sa hidrokonverzijom pri pritisku od oko 6.9 MPa (1000 psig) do oko 27.6 MPa (4000 psig), LHSV u opsegu od oko 0.1 L / h / L do oko 4.0 L / h / L temperatura reaktora u opsegu od oko 400 ° C do oko 500 ° C, odnos vodonik / vakumski ostatak između oko 354-1062 m<3>/m<3>(2000-6000 SCF / Bbl), stopa svežeg katalizatora u u opsegu od oko 0.1 do oko 0.6 lb / Bbl vakuum ostatka sirovine; rad postrojenja za koskovanje pri izlaznoj temperaturi grejača od najmanje 500 ° C ili najmanje 520 ° C; pritisak od oko 0.1-0.2 MPa (20-35 psig) i vreme sušenja posle ciklusa koksovanja od najmanje 2 sata ili najmanje 4 sata ili najmanje 6 sati ili najmanje 8 sati; radna temperatura izlazne pare bubnja za kosksovanje u navedenoj jedinici je najmanje 470 ° C ili najmanje 480 ° C za vreme sušenja od najmanje 5 sati i poželjno najmanje 8 sati ili najmanje 450 ° C ili najmanje 460 ° C za vreme sušenja od najmanje 6 sati ili najmanje 7 sati prolaskom toka pregrejane pare kroz punjeni koksni bubanj; kontrolisanje odnosa propusne moći postrojenja za koksovanje, definisano kao zbir brzine svežeg sirovog koksa plus brzina reciklovanog koksne tekućine podjeljeno sa brzinom svežeg punjenja postrojenja za koksovanje na osnovu zapremine tečnosti, da bude manja od oko 1.25 / 1 i poželjno manja od 1.20 / 1 i još poželjnije manje od oko 1.15 / 1.

[0055] Kao što je gore opisano, ovde opisane realizacije se odnose na konverziju sirovina teških ugljovodonika da bi se proizveli ugljovodonici iz destilata i anodni zeleni koks. Kao primer gore opisanih sistema i procesa, zagrevaju se atmosferski i / ili vakuumski ostaci dobijeni iz frakcionisanja sirove nafte, pomešani sa gasom obogaćenim vodonikom i napunjeni u fazu hidrokrekovanja koja se sastoji od jednog ili može koristiti više reaktora postavljenih paralelno i / ili serijski. Ovde ostatak frakcije, tipično definisan kao da ima tačku ključanja iznad 524 ° C (975 ° F) i poželjno iznad 566 ° C (1050 ° F) je hidrokrekovan pod parcijalnim pritiscima vodonika od 7 do 17 MPa (70 do 170 bara (1000) -2400 psia)), temperature od 380 do 450 ° C pri LHSV od 0,2 do 2,0 h<-1>u prisustvu katalizatora.

[0056] Unutar ebuliranog sloja, katalizator se ponovo pomeša i održava u nasumičnom pokretu recirkulacijom tečnog proizvoda. Ovo se postiže prvo odvajanjem recirkulisanog ulja od gasovitih proizvoda. Ulje se zatim recirkulira pomoću spoljašnje pumpe ili pumpe čiji je rotor ugrađen u donju glavu reaktora.

[0057] Konverzija ciljnog ostatka iz faze hidrokrekovanja može biti u opsegu od 50 do 88 tež.% U zavisnosti od sirovine koja se obrađuje. Očekuje se da će uklanjanje metala biti u rasponu od 80 do 90%, uklanjanje sumpora će biti u rasponu od 80 do 90% i uklanjanje Conradson Carbon Residue (CCR) u rasponu od 45 do 65%.

[0058] Tečni i parni efluent iz reaktora za hidrokrekovanje ulazi u separator pod visokim pritiskom / visokom temperaturom (tj. HP / HT Separator). Odvojena para se ili direktno usmerava preko sistema za kompresiju gasa za zajedničko hlađenje, prečišćavanje i recikliranje gasa, ili se prvo obrađuje preko integrisanog sistema reaktora za hidroobradu, samostalno ili u kombinaciji sa spoljnim destilatima i / ili destilatima koji nastaju u procesu hidrokrekovanja i nakon toga je preusmeren zajednički sistem za hlađenje, prečišćavanje i kompresiju gasa.

[0059] Odvojena tečnost iz HP / HT Separatora se zatim ispere i usmerava u sistem za atmosfersku destilaciju zajedno sa drugim proizvodima destilata koji su regenerisani iz dela za hlađenje i prečišćavanje gasa. Dno atmosferskog tornja (tj. nominalno 360 ° C do 427 ° C frakcija ključanja) dalje se obrađuje kroz vakuumski destilacioni sistem da se povrate vakuumski destilati. U ovom slučaju, vakuumski proizvodni otvora u tornju (tj. nominalno 482 ° C do 565 ° C frakcija ključanja) se zatim usmerava na odloženu koksnu jedinicu ili vruću, ili nakon hlađenja, kao što je direktna izmena toplote ili direktno ubrizgavanje dela ostatka sirovine u proizvode na dnu vakuumskog tornja. Ovaj poslednji put time eliminiše potrebu za direktnom izmenom topline proizvoda vakuumskog tornja, za koje je poznato da nisu čiste.

[0060] U odloženoj jedinici za koksovanje, nepretvoreno ulje i teško vakuumsko gasno ulje obično protiču kroz izmenjivače predgrevanja na dno glavnog frakcionatora pod kontrolom nivoa. Tamo se hrana za mešanje s unutrašnjom tekućinom za reciklažu (količina kontrolisana u rasponu od 15% do 25% sveže hrane) kondenzuje iz efluenta iz bubnja koksa. Ova kombinovana sirovina i reciklirani deo se pumpaju sa dna frakcionatora kroz grejač za koksovanje gde se svaki prolaz kontroliše. Kontrolisana količina pare visokog pritiska se ubrizgava u svaki prolaz grejača da bi se obezbedila zadovoljavajuća brzina kako bi se smanjilo koksovanje u grejnim cevima. Primarna funkcija grejača postrojenja za koksovanje je brzo zagrevanje sirovine na potrebnu temperaturu koksovanja da bi se započela reakcija krekovanja bez preuranjenog formiranja koksa u cevi za grejanje.

[0061] Efluent iz grejača za koksovanje prolazi kroz preklopni ventil u dno jednog od dva koksna bubnje, gde dalje dolazi do pucanja, a zatim se vrši polimerizacija da bi se formirao koks. Svaki bubanj je dizajniran tako da se puni do sigurnog radnog nivoa sa koksom proizvedenim tokom ciklusa koksovanja. Sredstvo protiv penušanja je ubrizgano u bubanj za koksovanje tokom poslednjeg dela ciklusa punjenja da bi se minimalizovao prenos pene, finih čestica koksa i bitumena u frakcionator. Bubanj za koksovanje radi u ciklusima da bi se održao kontinuitet rada, sa minimalnim vremenom ciklusa od 24 sata u ovoj aplikaciji. Rad svakog bubnja za koksovanje je stepenast. Jedan od bubnjeva svakog para je uvek u upotrebi da primi efluent koksnog grejača.

[0062] Para iz koksnog bubnja gasi se teškim gasnim uljem da bi se zaustavile reakcije pucanja i polimerizacije, i na taj način minimizira formiranje koksa u nadzemnoj liniji od bubna za koksovanje koksa do postrojenja za frakcionisanje. Frakcionator je podeljen na dve sekcije metalnom posudom za odlaganje teškog gasnog ulja. Gornji deo se sastoji od ležišta ventila; donji deo sadrži specijalne unutrašnje delove koji se sastoje od dvoslojne komore uređaja za raspršivanje. Para iz bubnja za koksovanje ulazi u frakcionator ispod glava za rasprišivanje. Para protiče prema gore kroz posebno dizajnirani donji deo tornja, gde stupa u kontakt sa kapljicama tečnosti refluksa koje teku nadole i pregreva paru. Unutrašnji tok recikliranja, ovako kondenzovan, se sakuplja na dnu tornja, gde se meša sa svežim punjenjem surovine. Pare koje izlaze iz donjeg dela tornja protiču ka gornjem delu kroz vodove u metalnoj posudi za odlaganje teškog gasnog ulja. Ova para se sastoji od lakih ugljovodonika, nafte, kerozina, lakih i teških gasnih ulja, isparenog refluksa i pare. Ova smeša se frakcioniše u gornjem delu tornja.

[0063] Deo ciklusa koji se odnosi na sušenje, osigurava ravnomernu raspodelu toplote i proizvodi uniformiju strukturu koksa i gustoću i omogućava neizragovanom katranu na prednjoj strani u bubnju za koksiranje da dovrši reakciju koksiranja. Sušenje sloja koksa povećava mehaničku čvrstoću koksa čime se povećava tvrdoća koksa (poboljšava HGI) i smanjuje isparljiva zapaljiva materija (VCM) zelenog koksa pre isparavanja u glavnu kolonu ili u sistem za izduvavanje.

[0064] Nakon što se prazan bubanj za koksovanje napuni do odgovarajućeg nivoa, efluent iz grejača za koksovanje se prebacuje u drugi prethodno zagrejani prazni bubanj za koksovanje pomoću prekidačkog ventila (više ventila). Sadržaj punog bubnja se zatim "osuši", približno 5 do 8 sati upotrebom pregrijane pare, kao što su pare gasnog ulja iz postrojenja za koskovanje, koksna nafta, para i bilo koje druge prikladne pare pregrejanog ugljovodonika koji ne podleže koksovanju. Posle sušenja, bubanj za koksovanje napunjen zelenim anodnim koksom se prvo naparava do glavne kolone, a zatim do sistema za duvanje, nakon čega sledi postupak hlađenja/ gašenja. Zatim se bubanj za koks hidraulički dekoksuje.

[0065] Pregrejani medijum za sušenje može se sastojati od pregrijane pare, ili pregrejanih para koje nastaju iz nekoksirajućeg dela tečnosti koksovnja C5 ili bilo kojeg drugog toka ugljovodika koji se može ispariti i pregreati bez rizika od toga dođe do koksovanja. Medijum za sušenje se uvodi u bubanj za koksiranje kroz ulazni vod, ali preko odvojene linije od dovodnog voda za rezidualno ulje. Temperatura pregrejane pare se kontroliše na oko 510 ° C na ulazu u bubanj za koksiranje. Ciklus sušenja se nastavlja dok se ne dostigne temperatura u gornjem delu bubnja za koksiranje između 470 do 480° C i održava nakon 4 do 8 sati sušenja i još bolje 450 do 460 ° C tokom 4-5 sati. U poređenju sa povećanim režimom propusne moći, npr. brzinama reciklovanja viših tečnosti dobijenih koksovanjem, upotreba nekoksirajućeg medijuma omogućava distribuciju toplote bez povećanja proizvodnje koksa i gubitka prinosa tečnosti.

[0066] Kao što je gore opisano, ovde date realizacije obezbeđuju sisteme i procese za konverziju teških ugljovodoničnih sirovina da bi se proizveli ugljovodonici iz destilata i zeleni anodni koks. Specifičnije, ovde opisani postupci obezbeđuju procese za poboljšanje sirovina za vakuumski ostatak za destilaciju proizvoda za gorivo korišćenjem hidrokrekinga u ebuliranom sloju ili hidrokreking kašastog rastvora, odloženog koksiranja i katalitičkih VGO tehnologija u fiksnom sloju za povećanje prinosa destilata koksovanja, koje se proizvode u kombinaciji sa visoko kvalitetnim anodnim koksom bez potrebe za primenom velikih brzina recikliranja koksnih tečnosti, i ko-proizvodnja visokokvalitetnih sirovina za teško tečno gasno ulje za nishodno katalitičko poboljšanje VGO-a, kao što je hidrokreking u fiksnom sloju ili katalitički kreking u fluidnom sloju, u destilatna goriva.

[0067] Procesi koji su ovde opisani imaju nekoliko prednosti. Na primer, postupci koji su ovde opisani mogu obuhvatiti jednu ili više sledećih prednosti u poređenju sa sadašnjim dijagramima iz stanjea tehnike, uključujući: veći ukupni prinos destilata u jedinicama za koksovanje i jedinicama za hidrokreking; istovremena koprodukcija visokokvalitetnog anodnog koksa; postizanje kvaliteta anodnog koksa bez potrebe za velikim brzinama reciklizacije viših frakcija tečnosti dobijenih koksovanjem; i proizvodnju visokokvalitetnih koksnih gasnih ulja. Destilata daje prednost, koja je rezultat viših konverzija u reaktorskom sistemu za hidrokonverziju za konverziju ostataka sirovina i rad postrojenja za koksovanje da se napravi koks anodnog kvaliteta pod uslovima koji maksimizuju prinose destilata korišćenjem relativno niske brzine recikliranja tečnosti dobijenih koksovanjem. Ovde opisane realizacije imaju prdnost jer mogu da ne koriste lake rastvarače za razblaživanje asfaltena u sirovini u jedinici za koksovanje. Dalje, postupci ovde mogu proizvesti neočekivano nizak sadržaj polinuklearnih aromata u frakciji HCGO, što omogućava njegovo efikasno i ekonomski povoljno poboljšanje u postrojenju za hidrokrekin u fiksnom sloju, pre nego u fluidnom katalitičkom postrojenju za krekovanje.

[0068] Dalje, ebulirani sloj ushodno od jedinice za odloženo koksovanje može efikasno umanjiti efekat uskog grla jedinice za odloženo koksovanje, smanjenjem količine potrebnog vakuumskog ostatka za obradu, dok u isto vreme proizvodi mnogo višu vrednost koksnog proizvoda. Bez ove kombinacije, došlo bi do inkrementalne proizvodnje koksa male vrijednosti koji bi negativno uticao na ekonomiju rafinerije.

Primer

[0069] U skladu sa jednom ili više realizacija predmetnog pronalaska, upotreba frakcije hidroprocesiranog vakuumskog ostatka iz hidrokrekovanja čistog vakuumskog ostatka sirovina, kao što je u hidrokrekingu u ebuliranom sloju, koji ima jedinstvene osobine koje neprečišćeni i termički napukli ostaci nemaju i to po pitanju njihove sposobnost da istovremeno proizvedu koks anodnog kvaliteta i visoke prinose destilata u jedinici za koksovanje sa odlaganjem. Navedena jedinica za koksovanje sa odlaganjem bi radila u ekonomski poželjnim reakcionim uslovima da bi se proizveo anodni koks. Sledeći eksperimentalni primer ilustruje komparativne performanse dovođenja čistog vakuumskog ostatka i sirovine predmetnog pronalaska u jedinicu za odloženo koksovanje.

I. Sastav sirovina

[0070] Rafinisanjem se obrađuje smeša sirovih naftnih ulja, kao što je prikazano u Tabeli 1-1 u daljem tekstu. Sirovina je frakcionisana u atmosferskom tornju da bi se proizveli prvi destilati i atmosferska frakcija ostataka čistog praha. Atmosferski čisti ostatak se frakcioniše u vakuumskom tornju da bi se proizveli destilati vakuumskog gasnog ulja i čisti vakuumski ostatak.

Tabela 1-1

[0071] Osobine čistog vakumskog ostatka prikazane su prvoj koloni u Tabeli I-2 datoj u tekstu ispod.

Tabela I-2

II. Sirovine

[0072] Frakcija čistog vakuumskog ostatka podvrgnuta je hidrokrekingu u ebuliranom sloju na 15,2 MPa (2200 psig), 1,2 LHSV, 440 ° C temperaturi reaktora i 1062 m<3>/m<3>(6000 scf / bbl) brzini tretiranja H2 preko katalizatora hidrokonverzije na bazi nikla. Dobijeni tečni proizvodi se podvrgavaju atmosferskom frakcionisanju i vakuumskom frakcionisanju, pri čemu se regenerišu hidroprocesirani vakuumski ostaci (HVR) i hidroprocesirano vakuumsko gasno ulje (HVGO). Hidroprocesirano VGO od 482-565 ° C (900-1050 ° F) je pomešano sa vakuumskim ostatkom sa 565 ° C (1050 ° F ) u težinskom odnosu 0,8 / 1. Ova mešavina je smeša sirovine teških ugljovodonika (struja 35, slika 1) koja se uvodi u koksnu peć. Osobine ovog strujanja prikazane su u drugoj koloni tabele I-2

III: Koksovanje čistog vakuumskog ostatka

Frakcija čisto vakuumskog ostatka podvrgnuta je odloženom koksovanju na 460 ° C (860 ° F) prosečnoj temperaturi sloja koksa, pritisku bubnja od 0,2 MPa (35 psig) i brzini recikliranja, definisanim kao težinski odnos suma sveže sirovine koksa i recikliranja koksne tečnosti prema brzini sveže sirovine za koker, od 1,25. Proizvod koksa ne ispunjava specifikacije koksa za anodni stepen, kao što je prikazano u Tabeli III-1 ispod.

Tabela III-1

IV. Koksovanje hidroprocesirane smeše VGO / VR: efekat pritiska koksnog bubnja [0074] Napravljen je niz eksperimenata da se pokažu efekti pritiska bubnja koksa na kvalitet koksa i prinos C5 tečnosti na brzini recikliranja 1.25 koksne tečnosti i 461-465°C (862-869 ° F) prosečne temperature sloja koksa. U oba testa, zadovoljene su specifikacije za anodnu klasu koksa. Sniženjem pritiska koksnog bubnja od 0,2 do 0,1 MPa (35 do 20 psig), ukupni prinosi C5 tečnosti povećavaju se za oko 5-6 procentnih poena uz istovremeno smanjenje prinosa koksa kao što je prikazano u Tabeli IV-1.

Tabela IV-1

V. Koksovanje hidroprocesirane smeše VGO / VR: efekat brzine tečne reciklizacije [0075] Napravljen je niz eksperimenata da se pokaže efekat brzine tečne reciklizacije u koksnoj peći na kvalitet koksa i prinosa C5 tečnosti na 0.1 MPa (20 psig) pritisku u bubnju za koksovanje i 461-465 ° C (862-869 ° F) prosečne temperature koksa u sloju. U oba testa, zadovoljene su specifikacije za koks anodne klase. Smanjenjem brzine reciklizacije tečnosti u koksnoj peći od 1,35 do 1,25, ukupni prinosi C5 tečnosti povećavaju se za oko 4 procentna poena sa istovremenim smanjenjem prinosa koksa kao što je prikazano u tabeli V-1 ispod. Tabela V-1

[0076] Dok otkriće uključuje ograničen broj realizacija, stručnjaci u ovoj oblasti, koji imaju koristi od ovog otkrića, shvataju da se mogu osmisliti druga ostvarenja koja ne odstupaju od obima ovog otkrića. Shodno tome, obim treba da bude ograničen samo priloženim zahtevima.

Claims (26)

Patentni zahtevi

1. Postupak za poboljšanje ostataka ugljovodoničnih sirovinea, koji obuhvata: dovođenje u kontakt ostatka ugljovodonika (10) i vodonika (12) sa katalizatorom hidrokonverzije u reaktorskom sistemu (13) za hidrokonverziju ostataka;

regeneraciju efluenta (15) iz reaktorskog sistema (13) za hidrokonverziju ostataka;

odvajanje efluenta (15) iz reaktorskog sistema (13) za hidrokonverziju za regeneraciju dve ili više frakcija ugljovodonika (20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34) uključujući najmanje frakciju (34) vakuumskog ostatka i frakciju (32) teškog vakuumskog gasnog ulja;

kombinovanje barem dela frakcije(32) teškog vakuumskog gasnog ulja i najmanje dela frakcije (34) vakuumskog ostatka da se formira mešovita frakcija (35) teških ugljovodonika;

dovođenje barem dela mešovite frakcije (35) teških ugljovodonika u koksnu peć (36);

rad postrojenja za koksovanje (36) pod uslovima za proizvodnju zelenog koksa (72) i destilatnih ugljovodonika (40);

regeneraciju destilatnih ugljovodonika (40) od postrojenja za koksovanje (36);

frakcionisanje destilatnih ugljovodonika (40) dobijenih iz postrojenja za koksovanje (36) da bi se dobile tri ili više frakcija ugljovodonika uključujući frakciju(21) lakih destilata, frakciju (23) teškog koksnog gasnog ulja i frakciju (25) reciklovanog koksa.

2. Postupak prema zahtevu 1, naznačen time, što se dalje sastoji od mešanja mešovite frakcije (35) teških ugljovodonika sa frakcijom(25) reciklovanog koksa pri čemu se dobija smeša (39) za koksovanje.

3. Postupak prema zahtevu 2, naznačen time, što je frakcija (25) recikliranja koksa manja od 30 težinskih procenata smeše (39) sirovine za koksovanje.

4. Postupak prema zahtevu 2, naznačen time, što je frakcija (25) recikliranja koksa od oko 15 težinskih procenata do oko 25 težinskih procenata smeše (39) sirovine za koksovanje.

5. Postupak prema zahtevu 1, naznačen time, što dalje sadrži:

dovođenje u kontakt frakcije (23) teškog koksnog gasnog ulja i vodonika (29) sa katalizatorom hidrokonverzije u reaktoru (94) za hidrokonverziju pri čemu se konvertuje najmanje deo frakcije (23) teškog koksnog gasnog ulja u destilovane ugljovodonike goriva;

regeneraciju efluenta (96) iz reaktora(94) za hidrokonverziju; i

frakcionisanje efluenta (96) pri čemu se formiraju dve ili više frakcija ugljovodonika (99, 100, 102, 104, 106, 108, 110, 112).

6. Postupak prema zahtevu 1, naznačen time, što frakcija (23) teškog koksnog gasnog ulja ima policiklični indeks zasnovan na ultra ljubičastoj apsorpcionoj spektrofotometriji manji od 10,000.

7. Postupak prema zahtevu 1, naznačen time, što ostatak ugljovodonika (10) ima sadržaj metala manji od oko 100 ppmw nikla i manje od oko 200 ppm vanadijuma, sadržaj sumpora manji od oko 2,5 težinskih procenata, i sadržaj asfalta u manji od oko 12 težinskih procenata.

8. Postupak prema zahtevu 1, naznačen time, što mešovita frakcija (35) teških ugljovodonika ima sadržaj nikla manji od oko 70 ppmw, sadržaj vanadijuma manji od oko 70 ppmw, odnos asfalten / Conradson Carbon Residue (CCR) manji. od 0,7 do 1, i ukupni sadržaja sumpora manji od oko 24.000 ppmw.

9. Postupak prema zahtevu 1, naznačen time, što ostatak uglovodonika (10) sadrži najmanje jedan naftni atmosferski ili vakuumski ostatak, deasfaltirana ulja, deasfaltirani bitumen, hidrokrekovan atmosferski toranj ili dno vakuumskog tornja, vakuumsko gasno ulje direktnog toka, hidrokrekovana vakuumska gasna ulja, fluidna katalitički krekovana ulja (FCC), vakuumska gasna ulja iz procesa hidrokrekovanja u ebuliranom sloju, ulja dobijena iz škriljaca, ulja dobijena iz uglja, bitumen katranskih peskova, visoka ulja, sirova ulja iz biodizela, crna ulja.

10. Postupak prema zahtevu 1, naznačen time, što je brzina konverzije u reaktorskom sistemu (13) za hidrokonverziju ostatka najmanje 50%.

11. Postupak prema zahtevu 1, naznačen time što je ostatak ugljovodonika (10) u sirovini vakumskih ostataka, a reaktorski sistem(13) hidrokonverzije ostatka radi: pri pritisku u opsegu od oko 6.9 MPa (1000 psig) do oko 27,6 MPa (4000 psig);

LHSV u opsegu od oko 0.1 do oko 4.0 L / h / L;

pri temperaturi reaktora u opsegu od oko 400 ° C do oko 500 ° C;

pri odnosu vodonika / sirovine vakuumskih ostatka od oko 354-1062 m<3>/m<3>(2000-6000 SCF / Bbl);

pri brzini regeneracije svežeg katalizatora u opsegu od oko 0,29 do 1,71 kg / m<3>(0,1 do 0,6 lb / Bbl) sirovine vakuumskih ostakta; i

pri upotrebi katalizatora koji se sastoji od jednog ili više nikla, kobalta, volframa, molibdena i njihovih kombinacija, koji nisu podržani ili podržani na poroznoj podlozi, kao što je silicijum dioksid, aluminijum oksid, titanijum ili njihove kombinacije

12. Postupak prema patentnom zahtevu 1, naznačen time što koksna peć (36) radi na: temperaturi izlaza grejne zavojnice od najmanje 500 ° C;

pritisku u opsegu od oko 0,14 MPa (20 psig) do oko 0.24 MPa (35 psig); i

sa vremenom sušenja nakon ciklusa koksovanja od najmanje 2 sata.

13. Postupak prema zahtevu 1, naznačen time, što se izlazna temperatura bubnja za koksovanje u navedenom postrojenju za koksovanje (36) radi na:

najmanje 470 ° C za vreme sušenja od najmanje 5 sati, ili

najmanje 450 ° C tokom sušenja od najmanje 6 sati prolaskom struje pregrejane pare kroz napunjen koksni bubanj.

14- Postupak prema zahtevu 1, naznačen time što navedeni zeleni koks anodog stepena ima sledeće osobine: nikl manje od oko 175 ppm; vanadijum manje od oko 250 ppm; sumpor manje od oko 35,000 ppmv; Hardgrov Indeks meljivosti (HGI) manji od oko 100, a isparljive zapaljive materije manje od oko 12 tež%.

15. Postupak prema zahtevu 1, naznačen time, što se koksna peć (36) radi pri odnosu propusnosti postrojenja za koksovanje, koji je definiisan kao zbir brzine svežeg punjenja postrojenja za koksovanje i brzine recikliranja tečnosti za peć za koksovanje, podeljene sa stepenom svežeg punjenja koksa na tekućoj volumetrijskoj osnovi , manje od oko 1.25 /1.

16. Postupak prema zahtevu 1, naznačen time, što ostatak ugljovodonika (10) je sirovina vakuumskih ostataka rezidualna koja potiče od jednog ili više Arab Heavy, Arab Light, Banoco Arab Medium, Kuwait Export, Basrah Light, Rubble, Bahrain, Oman, Upper Zakam, REBCO, Kumkol, Azeri Light, Siberian Light, Siberian Heavy, i Tengiz nafte kao sirovih ulja.

17. Sistem za poboljšanje sirovina ostataka ugljovodonika, koji sadrži:

reaktorski sistem (13) rezidualne hidrokonverzije za dovođenje u kontakt ostataka ugljovodonika (10) i vodonika (12) sa katalizatorom hidrokonverzije;

sistem(18) za frakcioniranje za odvajanje efluenta (15) koji je regenerisan iz reaktorskog sistema (13) za hidrokonverziju ostataka u dve ili više frakcija ugljovodonika (20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34) uključujući barem frakciju (34) vakuumskog ostatka i frakciju (32) teškog vakuumskog gasnog ulja;

uređaj za mešanje za kombinovanje najmanje dela frakcije(32) teškog vakuumskog gasnog ulja i najmanje dela frakcije (34) vakuumskog ostatka pri čemu se formira mešovita frakcija (35) teških ugljovodonika;

koksna peć (36) za pretvaranje frakcije (35) mešovitih teških ugljovodonika da bi se proizveo zeleni koks (72) anodog stepena i destilat ugljovodonika (40);

sistem (38) za frakcionisanja destilatnih ugljovodonika (40) koji su regenerisani iz postrojenja za koksovanje (36) u tri ili više frakcija ugljovodonika uključujući frakciju lakih destilata (21), frakciju teškog koksnog ulja (23) i frakcija (25) reciklovanja koksovanja.

18. Sistem prema zahtevu 17, naznačen time, što sadrži i uređaj za mešanje frakcije (35) mešovitog teškog ugljovodonika sa frakcijom(25) reciklovanja koksovanja pri čemu se dobija smeša (39) sirovina za koksovanje.

19. Sistem iz zahteva 17, naznačen time, što dalje sadrži sistem za merenje protoka i kontrolni sistem za kontrolisanje frakcije (25) reciklovanja koksovanja tkao da bude manje od 30 težinskih procenata smeše (39) sirovine za koksovanje.

20. Sistem prema zahtevu 17, naznačen time što dalje sadrži sistem za merenje i kontrolu protoka za kontrolu frakcije (25) reciklovanja koksovanja tako da iznosi od oko 15 težinskih procenata do oko 25 masenih procenata smeše (39) sirovine za koksovanje kokera.

21. Sistem prema zahtevu 17, naznačen time što dalje sadrži:

reaktor (94) za hidrokonverziju za dovođenje u kontakt frakcije (23) teškog koksnog gasnog ulja i vodonika (29) sa katalizatorom hidrokonverzije za konverziju najmanje delao frakcije teškog gasnog ulja u destilat ugljovodonika u opsegu goriva; i sistem za razdvajanje (98) za frakcionisanje efluenta (96) iz reaktora (94) za hidrokonverziju za dobijanje dve ili više frakcija ugljovodonika (99, 100, 102, 104, 106, 108, 110, 112).

22. Sistem prema zahtevu 17, naznačen time, što dalje sadrži operativni sistem konfigurisan da kontroliše reaktorski sistem (13) za hidrokonverziju ostataka za dobijanje frakciju (35) mešovitih teških ugljovodonika koja ima sadržaj nikla manji od oko 70 ppmv, sadržaj vanadijuma manji od oko 70 ppmw, odnos asfalten / Conradson Carbon Residue (CCR) manji od 0,7 do 1, i ukupni sadržaj sumpora manji od oko 24,000 ppmw.

23. Sistem iz zahteva 17,gde koksna peć (36) je odloženo koksovanje odloženi koker.

24. Sistem iz zahteva 17, naznačen time, što reaktorski sistem (13) za hidrokonverziju ostataka obuhvata hidrokonverzioni reaktorski sistem u ebuliranom sloju.

25. Sistem iz zahteva 17, naznačen time, što reaktorski sistem (13) za hidrokonverziju ostatka obuhvata proces hidrokrekovanja u fazi suspenzije.

26. Sistem prema zahtevu 17, naznačen time, što reaktor (94) za hidrokonverziju sadrži reaktorski sistem VGO sa fiksnim ležajem, hidraulički reaktorski sistem u fluidizovanom sloju VGO.