Способ гидрокрекинга асфальтосодержащего нефтяного сырья

.4 фн; лцроСоюз Сщетсннх Социалмсййесаф Республик :)И, Кл.С 10 Ст 13/00 С 10 С 1 13/18 оуаоротоенный кометеооета Ннннстроо СССРоо делам нзооретеннйн отнрытнй,"Ситнз Сервис Рисерч знд Дивелопмент Компани) СПОСОБ ГИДРОКРЕКИНГА АСФАЛЬТСОДЕРЖАЩЕГО НЕФТЯНОГО СЫРЬЯИзобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, к процессам гндрокрекннга асфальтсодержашего йефтяного сырьяГидрокрзкинг все более широко используется для преобразования различных углеводородных смесей в более желательные продукты. В одном из наиболее пригодных для етого способов сырье пропус кают в нныпо 1 О часть цилиндрического реактора вместе с большими Объемами водорода и присутствии измельченного катализатора, Смесь заставляют течь вверх, вспучивая слой измельченного ка твлизатора нлн осуществляя процесс в псевдоожнженном слое катализатора,Реакцию ведут при температуре выше 426 С и давлении вьппе 105 ата, ЭтооПРИВОДИ Т К ДОСТИЖЕНИЮ ОТЙОСНТЕЛЬНО Однородного распределения температу ры в слое катализатора, что, в свою очеред, удлиняет время его жизни, предот вращает ведущее к затруднениям коксование и способствует достижению требуемой конверсии, При обработке тяжелых оуглеводородов, кипящих выше 523 С, использование газойлевых разбавителей позволяет достичь более высоких скоростейконверсии, чем в одном реакторе,Итак, .известен способ гидрокрекингаасфальтсодержащего нефтяного сырья,Осуществляемый контактированнем вооходяпего потока газо-сырьевой смеси сизмельченными частицами катализатора9 при повышенных температуре и давлениис последующим выделением из продуктовреакции углеводородного разбавителя, который затем возвращают в зону реакцииИз продуктов реакции выделяют такжееб целевые продукты и циркуляционный водородсодержащий газ,Однако етот способ недостаточно еффективен, вследствие того, что количество используемого в однореакторном проЯ цехе разбавителя возрастает, соответственно снижается количество крекируемаго сырья на единицу обьема реакционнойзоны. С целью повышения эффективности прФсса, предлагается вести,его в двухпоследовательных реакционных зонах., 8ризбавитель вводить во вторую зонуПредпочтительно разделять продуктыпервой реакционной зоны на жидкую и паровую фазы и полученную ж 1 дкую фазунаправлять во вторую реакционную зону,5Желательно применять в качестве углеводородного разбавитепя фракцию, внкипающую в интервале 315-427 С,Предпочтительно использовать углеводородный разбавитель в количестве 20100 об.% от количества углеводородногосьерья ПОдаваемого ВО Вторую реакционную зонуИТ 8 КСЫрЬЕ СМЕЦтИВВЕОТ С ВОдОрОдСОдержащим газом и подают полученную15смесь в нижнюю часть первой реакционнойзоны, содеожвщей слой измегьченногоКатапнзатОра. УдтэмянутуИ ЗОНУ ЭКСППуатируют при давлении не ниже 1058 таи темтт 2 Опературе не ниже 426 СВыходяэций из указ 81 шой зоны потоксмешивают с дополнительным количествомводорода и жидким углеводородным разбавителем, выкипающим в интервале 260- 25525 С, Смесь подают затем во вторуюзону реакции, которую (также как и первую) зксппуатируют при температуре нениже 426 С и давпентяи не ниэке ."1.05 втваПродукты второй реакционной зоны делятисНа ЦИРКУЛИРУ 1 ОЩИЙ ВОДОРОДСОДЕРж 81 тЕИй Г 8 З,целевые продукты и фракцию углеводороаного разбавителя, предпочтитеаьный интер-.вал кипения которого 315-427 СРазбавитиь должен находиться В жидкой фазе В услОВиях эксай 1 уатации ВтОройреакционной зоныНа фиг 1 и 2 ит т,"эаженыт дринцид 1 втеьные схемы для осуществления цанноГОпроцессатЭВ нижнюю часть реактора 2, гидрокрекинГа (см, фиГ, 1) подают сырье В смеси с водородом. В качестве сырья мож-.но употреблять нефтяные остатки зкстракты битумных песков и прочие виды ас 45фальтсодержащего углеводородного сыры,верхний предел кипения которого превьтщает 523 С,В реакторе 3. находится слой измееьченнОГО катапизатОрау В качестве ИОтоэоГО МОЖНО ИСПОЛЬЗОВатЬ ПЮбой ИЗВЕСЕНЪтйтКВТВЛИЗаТОР ГИДООКРЕКИНгаа Р 8 ЗМЕРЫ ЕГОчастиц дОлжны быть Ст 1=0,8 мм,Катализатор поддерживаютвовспученЯ ном слое спомощыо направпенногоснизу вверх движения газо-сырьевой смеси, вспучивающей его ДО объема, не более чем В 5 раз превищающего объем катализатора в плотноФазном, слое,В реакторе 1 поддержив 810 т давлениео10 280 1 та, и тем. ературу 4 6-48 э СПэи зтпх пйраметраэ 1 конверсия сырья дОстиГает Величины пооядка 1080 Об от первоначального количества сырья, причем верхний предел оказывается наиболее трудно достижимым. В общем слуЧаз КОНВЕРСИЯ ПРИ аттСПОЭЬЗОВанття Т 8 КЯХ ВИДОЬ СЫРЬЯ К 8 К В 8 КУУМИЫЙ ИЛИ 8 ТМ ОС ферный остаток перегонки нефти, имеет Величину порядка 40-6006.% прячем 50 об, % является практически легко достижим ОЙ величинойВыхоттящий поток, выводимый из первого реактора гидрокрекинга, содержит 40-60 об% от деРвоначального количестВа ВЬСОКОКИПтЯХЦЕГО УГЛЕВОДОРОДНОГО М 8 СЛа, ВЫХОДЯЩИЙ ПОТОК ПРОНУСК 810 Т В РЕаК- тор 2 Гидрокрек 11 нгв по трубопровОду, В котором он ск:ешивается с потоком угле- ВОДОРОднОГО Разбаисителят кипнщеГО В ин тервале 260-524 Ст предпОчтительно В интервале 316-42С 1- аебавчтель берут В количестве 20"-100 об,% на объем сырья подвваемого во второй ревктор,Смешанный Выходящий БОтОк и угле- Водооодный разбввиттть проходят в нижкю 10 часть второго реактора гидрокрекинга н ях заставляют течь Вверх в реакторе со скоростью, достаточной дпя вспучивания слоя измельченнОГО катализатора Во втором реактореВО втором реакторе т 10 ддержяв 810 Т рабочке условия, близкие К УСЛОЮЯМ, ЬОДДЕРЖИВаЕМЫМ В ПЕРВОМ реакторе. Предпочтительное давление на- ХОЕЕтас 1 в т 1 Наерв.тЛЕ 1 0 тэ ,а 1 0 8-,8 а 11 редпочтитееьная темпервтура - В иптеррВяхи "426= 45 в С, КатыБзаторОм также а 1 ОЭаеа бы " ЛЮб Ой татэцааоттяцтт 1 Й ИзтмттптЧент БЫЙ КаатаПИЗНТОР Н 811 РИМЕР ТПКОЙ жвт ЧТО и в реакторе 1, и слой вспучивается прибпизитееет по так же, как сто у 1 тазано для слоя катализатора первого реактора,Более подробно предлагаемый процесс иллюстрирует фиг 2, где сырье, содержа- ЩЕЕ ПО т,ЕНтшвй МЕРЕ аО ттттат 75 Об % УГЛЕВОДОРОДНОГО МатЕтЭИалат КИПЯШЕГО ВЫ ще 5-6 С, подают в нтиэин 10 ю часть реактора 1, Содержаюлй водород Газ смешивается со свежим сырьем в трубопроводе 2 до ьхода В первый реактор, Первый0 реактор поддерживтыот при 426-454 С и105,.210 а"8помоплдтэс таточного подогрева сырья и содержащего водород газа до Входа в реактор, так, чтобы зкзотермическая реакция Гидрогенизвцни вызывала достижение требуемой темпермуры реактора, -одерж щий водо Оод газ смешивается с сырьем в количест629887 5ве 890-2700 нмф/м сырья, В реакторе 1 расположен подходящий катализатор гидрокрекинга, Катализаторами, которые обычно используются в процессах гидрокрекингамогут быть кобальтмолибценовые катализаторы, нанесенные на глинозем хотя применимы и другие подходяфф щие составы катализатора, такие как натуральные глины, никельмолибден на глиноземе и другие, известные в етой области техники, Природа сырья и высокое 6 давление способствуют поддержанию уг леводородных материалов в жидком состоянии в реакторе, а текущие вверх текучие среды тем самым возбуждают хаотическое движение частиц катализатора ф в слое. Это существенно увеличивает полезное время жизни катализатора, поддерживает более однородную температуру внутри слоя катализатора, предотвращает ненужное коксование и обеспечивает еф 20 фективные гидрокрекинг и гицродесульфурирование, достижимые с помощьютакого йроцесса. Обьемиая скорость в реакторе поддерживается около 0,2-1 час .25 Трубопровод 3 подсоединен к верхней части реактора 1 и служит для отвода вытекающего из реактора потока, Трубопровод 3 подсоединен своим нижним поЮ ходу потока концом к газо-жидкостному сепаратору 4, который разделяет вытекакьщий поток на парообразный и жидкостный компоненты. Парообразный компонент выводят иэ сепаратора 4 по трубопроводуа 5, охлаждают и холодильнике 6 и направ,ляют еще раз на газо-жидкостную сепарацию во второй газо-жидкостный сепаратор 7. Жидкостный компонент вытекающего потока отводят из сепаратора 4 по46 трубопроводу 8, который присоединен своим нижним по ходу потока концом к нижней части второго реактора. К трубо проводу 8 также подсоединены в промежуточных точках трубопровод 9 рецикли 43 з щии раэбавителя и трубопровод поцачи водорода, Содержащий водород гаэ подается в количестве 890-2700 нмРвоцорода/м сырья+разбавителя.Чем выше требуемы степень конверсии во втором реакторе и чем более жест :кие условия в етом реакторе (температу ра н время пребывания), тем большее количество раэбавителя нужно добавить.Смешанный углеводородный поток, по ток разбавителя и содержащий водород газ подают во второй реактор Щ кото рый поддерживают при тех же давлении и температуре, что и реактор 1, Анало-, гично используемый во втором реакторе измельченный катализатор может быть таким же, что и в первом реакторе, т,е, кобальтмолибденовым на глиноземе, в виде екструдата. Точно также во втором реакторе поддерживают те же объемные скорости, его объем и конструкция, такие же, как у первого реактора 1,Вытекающий из второго реактора поток удаляют по отводящему трубопроводу 11, подсоединенному к верхней части второго реактора, Выходящий поток аналогично подвергают наро-жидкостной сепарации в третьем газо-жидкостном сепараторе 12, подсоединенном к отводному трубопроводу 11. Отсепарированный пар проходит по соединительному трубопроводу 13 в трубопровод 5 и смешивается с отсепарированным паровым потоком из первого реактора, Жидкостный поток из газо-ладкостного сепаратора 12 проходит в фракционнрукиую колонну 14 по трубопроводу 15, соединякацему газо-жидкост ный сепаратор с фракционирующей колонной, Поток жидкого углеводорода, отделанный с помощью газо-жидкостного сепаратора 7, также проходит к фракционирующей колонне 14 по трубопроводу 16, сое диняющему сепаратор 7 с трубопроводом 15, Раэбавитель получают с помощью рецпклиэацин всей фракции тяжелого газойля нлн ее части по трубопроводу 9 в сырьевой трубопровод 8 и реактор 10,П р и м е р 1, 1590 м/сутки ваку умного остатка, содержащего 100 об,% фряжии, кипящей выше 526 С подают вместе с 890 нм водорода/м сырья в нижнюю часть реактора первой стадии, содержащего катализатор гидрокрекинга, Применяют екструдированный измельченный молибценкобальтовый катализатор, нанесенный на глиноземную основу и поддерживаемый во всп;ченном слое с плотностью 0,48 г/см за счет направленного вверх движения текучих сред в реакторе, Температуру в етом реактореоподдерживают около 449 С, нарциальное давление воцорода 151 ата, объемную скорость около 1,0 час . Удаляемый из реактора первой стадии поток содержит около 636 м /сутки Фракции, кипящей при температуре выше 526 С, 1002 м/ /сутки фратрии, кипящей при температурениже 526 С, что указывает на конверсию около 60 об,% иа первой стадии,Вытекающий поток затем смешивают с 795 м/сутки тяжелого газойлевого раэбавителя, кипящего в интервале 315- 426 С, Смешанный поток разбавителя и вытекающего масла вводят в нижнюю часть второго реактора, Температуруво вором реакторе поддерживают около 449 С, парциальное давление водорода 151 ат объемную скорость около 0,5 час ,Впервом и втором реакторах употребляют один и тот же катализатор Продукт из второго реактора содержит около 254 мЬсутки остатков, кипящих выше 526 С, и 2226 мбсутки дистил литов, кипящих ниже 526 С,Конверсия сырья, кипщцего выше 526 С при обрааботке в соответствии с зтим примером 84%, Полная объемная скорость О,ЗЗ час а конверсия остатка по отношению к обьему реактора С,7 май/ /сУтки на 3 м РеактОРНОРО Объ 8 маа то можно сравнить с работой на одном реак-торе при конверсии 84 об,%, в котором обьемная скорость равна 0,25 часрасход разбавителя 1590 мбсутйи, а конверсия Остатка всеРО лишь 5,2 м / /сутки на 3 м реакторного обьема,. По ф добные же результаты получают, когда дВЕ Стаднн ИСПОЛЬЗУЮТ С ПОдаЧЕЙ раа 3 бавителя в подпитку на первой стадии.П р и й е р 2, В нижнюю часть первого реактора 1 см. фиг. 2) подаютВ 1590 мсутки вакуумного остатка, содеРжащего около а 3.00 оба% УглеводоРОО Я дов, кипящих выше 526 С, и 890 3 пм 3 ВОДОРОД% М ВОДОРОДНОГО СЪЦ)ьна РезеР вуар порерэлвакэт при температуре око М ЛО 449 С и пЩщиальном давлении Бодоаа рода 151 ата., Вытекающий поток отводят от первого реактора и подвергак 3 т наро жидкостной сепарацниа Получают поток около 954 М./сутки тяжелого углеводорода и подают его вместе с 79,.3 мд Я р сутки тяжелоРО ГазойлевоГО разбавителя и 890 нм /31"3 водородного сырья во второй реактор, Это вторичное сырье содер жит Около 686 м /сутки фракции, кипя щей при температуре выше 526 С, Вы текающий поток из второго резервуара подают в другой Разо-жидкостный сепаратор и результирующий ПОток ЖИДКОГО продукта (795 ьРУсутки) затем подаютВО фРакЦИОНИРУИ 331 УЮ КОЛОННУа ЙОП ОЛНИа тельно к ЗТОму паровые потоки из ОООих ГазожидкОстных сепараторов охлаждают и подвергают еще одной наро-жидкостной сепарации что дает около 3.590 м/сутки жидкого продукта, которьй смешива 1 от с другим жидким прОдуктом в виде ПОТОКа ВО 3 ракциОНируЮщ"Ю КОЛОННуа Выащ ход продукта из франционирующей колонны составляет около 254 м/сутки масла, кипящего выше 526 С и 2226 м/ АУЛКИ ДРУГИХ фРОКЦИЙа Та 8 а НафтЫ 3 СОЛЯР НОГО МаСЛа, ГНЗОйлна 795 М/СУТКИ фРаК- ции тяжелого газойля рециклируют во второй реактор в качестве разбавитедя.Формула изобретенияд а Способ ГидРОХРеъинга асфальтсодеРа жкцего нефтяного сырья путем контактирования восходдцего потока водородсырьевой смеси и измельченного катализатора нри повышенных температуре и давлении с последук 3 щим выдел 8 нием из продуктов реакции редиркулируемОГО в зону реакции углеводородного разбавителя о т л иающи йся тем, что, сцельюповьпнения Эффективности цэоцесса посл 8 Д ний осуществщнот в двух последовательных эеащионеых зонах с подачей разба вителя во вторую зону.2, Способ по и. Х, отличающ и Й с я тем, что продукты рй зоны реакции разделяют на паровую фазу и видную фазу, направдяему 38 во вто рую зон рейиииаэСопособ по пп. 1 и 2, т л и ч а ищ и Й с я тем, что в качестве углево- дородноРО разбавитечя используют ф 33 ак- Пиао 3 В КИПа 38333 уЮ В диаПНЗОН 8,35 4274, Способ по ппо т л и- Ч а ю Щ и й С я Тем 3 ЧТО углеводород ный разбавнтель используют в количестве 20-100 об,% от количества углеводородного сырья, подаваемого во вторую РзаКЦИОН 31 УфР ЗОПУа629887 Редакт Т аж аказ 5916/3 нр 673 Подписное ЦНИИПИ Г Совета М стров СС 11303 тент, г, жгород,Составитель Э. Пева Техред А. Адаты осударственного комитета, по делам изобретений кв Ж 335 Ра скан на товаректор Л. Небона.,