用于加工重质石油原料的方法与流程

本发明涉及石油加工领域，特别是一种用于加工重质石油原料的方法，该方法允许由重质残余物生产有价值的产品，这些产品典型地是耐火产品，该方法的特征在于提高的稳定性和效率，特别是在来源于石油加工的重质残余物的加氢裂化工艺中。

背景技术：

1、本领域中有多种已知的用于在特殊固体添加剂、吸附剂和催化剂的存在下加工重质烃的工艺，例如，vcc、uniflex、est、gt-sact、h-oil、lc-fining等。在这些工艺之中，联合加氢裂化工艺是用于加工重质石油原料(比如重质乌拉尔原油的分级蒸馏后获得的焦油)最有效的工艺。

2、然而，这些工艺中的每一种都存在着与加工残余加氢裂化产物以获得所要求的且高品质的产品有关的问题。

3、对于联合加氢裂化工艺，文献ca 2157052披露了来自液相裂化的固化残余物的用途，该残余物包含煤添加剂并且经过了分离和随后的真空蒸馏步骤，该残余物用作添加至用于生产冶金焦的煤中的粘结剂。

4、然而，该工艺虽然被描述为用于来自阿拉伯轻质原油加工的残余物，但并不适用于来自重质原油加工的残余物，因为在这些残余物中高含量的重质烃和沥青质将不可避免地导致设备焦化以及无法提供必要的烧结特性。

5、本发明面临的问题是开发用于加工重质石油原料(比如重质乌拉尔原油)的有效且稳定的方法，该方法使得能够由通过此种加工而形成的残余物取得有价值的产品，尤其是烧结添加剂或沥青产品、以及重质减压瓦斯油的流，该重质减压瓦斯油的流可以通过任何已知的用于提高芳香烃含量的油精炼和石油化工工艺被转化为芳香族轻质瓦斯油，其中该芳香族轻质瓦斯油可以反过来用于加工重质石油原料，从而放大其效率并且减弱其资源强度。

技术实现思路

1、本发明涉及一种用于加工重质石油原料的方法，该方法包括：

2、-在浆料相中对原料进行加氢裂化(浆料相加氢裂化(slurry phasehydrocracking，sph))，该浆料相包含该重质石油原料和煤添加剂，随后分离成经历sph的原料的流和重质残余物流，其中该重质残余物流是未转化的高沸点残余物和耗尽的煤添加剂的浆料；

3、-在气相中对该经历sph的原料进行加氢裂化，随后对加氢裂化产物进行分馏；

4、-通过使用溶剂分离该耗尽的煤添加剂和该未转化的高沸点残余物；

5、-在该分离步骤后将该未转化的高沸点残余物和该溶剂的混合物供应至真空柱，以获得经分离的重质残余物；

6、-在蒸发器中蒸发至少部分该经分离的重质残余物，以获得浓缩的加氢裂化残余物和重质减压瓦斯油(heavy vacuum gas oil，hvgo)；以及

7、-使用至少部分该hvgo以获得该溶剂。

8、为了获得该溶剂，可以供应hvgo以进行催化裂化。

9、优选地，hvgo与一种或多种组分以混合物的形式被供应以进行催化裂化，该一种或多种组分来自包括直馏减压瓦斯油、来自气体凝析物加工单元的燃料油、以及经加氢处理的减压瓦斯油的组。

10、在本发明的一个实施例中，催化裂化混合物的特征在于以下基于该混合物的重量的比率：

11、-10至80的经加氢处理的减压瓦斯油和/或燃料油；以及

12、-20至90的hvgo和可选地直馏减压瓦斯油。

13、在本发明的一个实施例中，该至少部分该hvgo与该经分离的重质残余物以混合物的形式进入该蒸发器中再循环。

14、在本发明的一个实施例中，该重质石油原料的特征在于初始沸点为510℃且在20℃下密度大于1000kg/m3，特别地，其中该重质石油原料是焦油。

15、在本发明的一个实施例中，所得的浓缩的加氢裂化残余物具有不大于1.0％、优选地不大于0.6％的灰分含量。

16、优选地，该sph步骤中使用的该煤添加剂是由两种粒级的颗粒组成的碳材料，其中这些粒级中的一种(粗粒级)的平均粒度大于另一种粒级(细粒级)的平均粒度，其中该粗粒级和该细粒级的特征在于不同的介孔体积。

17、优选地，通过巴雷特-乔伊纳-哈伦达(barrett-joyner-halenda，bjh)法测定的该细粒级的介孔体积不小于0.07cm3/g且不大于0.12cm3/g，而该粗粒级的bjh介孔体积不小于0.12cm3/g且不大于0.2cm3/g。

18、优选地，该碳材料具有不小于230m2/g且不大于1250m2/g、优选地不小于250m2/g且不大于900m2/g、最优选地不小于270m2/g且不大于600m2/g的bet比表面积。

19、在本发明的一个实施例中，在将该耗尽的煤添加剂和该未转化的高沸点残余物分离的步骤中使用的溶剂是来自催化裂化的芳香族轻质瓦斯油并且包含至少80wt.％的具有c8-c16碳原子的芳香烃。

20、优选地，该蒸发发生在通过烟气加热的双夹套薄膜蒸发器中。

21、优选地，将该经分离的重质残余物通过包括离散进料点的集合管进料至该薄膜蒸发器。

22、优选地，该蒸发从具有恒定厚度的膜中进行，其中该膜厚度不大于1.5mm、优选地不大于1.3mm，甚至更优选地该厚度在1.1至1.2mm的范围内。

23、优选地，提供了流中间再分布器，其是沿该薄膜蒸发器的高度安装的圆形金属板。

24、优选地，底部产物在该薄膜蒸发器中的循环是通过切向引入来提供的。

25、蒸发工艺可以在大气供氧下进行，以强化该工艺。

26、优选地，从该恒定厚度的膜蒸发的工艺在确保这样的产物的温度和蒸发压力下进行特定的时间：该产物具有在该浓缩的加氢裂化残余物中质量分数不大于60％的挥发性组分以及该浓缩的残余物的至少105℃的环球软化点。

27、hvgo可以通过使用致冷器使来自该薄膜蒸发器的蒸气冷凝、随后收集馏出物而产生。

28、在一个方面，要求保护的发明涉及一种通过本发明的方法产生的浓缩的加氢裂化残余物，其特征在于灰分含量不大于1.0％、优选地不大于0.6％，并且环球软化点不小于105℃。

29、在本发明的另一个方面，提供了该特定的浓缩的残余物作为用于制备各种形式的焦炭(包括冶金焦、铸造焦、模制焦)或用于生产基于碳的产品、工业品、碳电极(包括在铝生产中的伽伐尼工艺中的阳极和阴极)、以及自烧结电极中的烧结添加剂的用途。

30、根据本发明的又另一个方面，提供了所述浓缩的残余物用于生产石油焦、阳极焦的用途。

技术特征：

1.一种用于加工重质石油原料的方法，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少部分所述hvgo被催化裂化，以产生所述溶剂。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述hvgo与以下组分中的至少一种以混合物的形式被供应进行催化裂化：直馏减压瓦斯油、燃料油、和经加氢处理的减压瓦斯油。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，用于催化裂化的所述混合物的特征在于以下基于所述混合物的重量的比率：

5.根据权利要求1所述的方法，其中，至少部分所述hvgo与所述经分离的重质残余物以混合物的形式被供应至所述蒸发器中进行再循环。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述重质石油原料的特征在于初始沸点为510℃且在20℃下密度大于1000kg/m3，并且特别地，其中所述重质石油原料是焦油。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述浓缩的加氢裂化残余物具有不大于1.0％、优选地不大于0.6％的灰分含量。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述sph步骤中使用的所述煤添加剂是由两种粒级的颗粒组成的碳材料，其中粗粒级的平均粒度大于细粒级的平均粒度，并且其中所述粗粒级和所述细粒级的特征在于不同的介孔体积。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，通过巴雷特-乔伊纳-哈伦达-bjh法测定的所述细粒级的介孔体积不小于0.07cm3/g且不大于0.12cm3/g，而所述大粒级的bjh介孔体积不小于0.12cm3/g且不大于0.2cm3/g。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述碳材料具有不小于230m2/g且不大于1250m2/g、优选地不小于250m2/g且不大于900m2/g、最优选地不小于270m2/g且不大于600m2/g的bet比表面积。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述溶剂是来自催化裂化的芳香族轻质瓦斯油，其包含至少80wt.％的具有c8-c16碳原子的芳香烃。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述蒸发发生在所述蒸发器中，所述蒸发器是薄膜蒸发器。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述薄膜蒸发器具有通过烟气加热的双夹套。

14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述经分离的重质残余物通过包括离散进料点的集合管被进料至所述薄膜蒸发器。

15.根据权利要求12所述的方法，其中，所述蒸发从具有恒定厚度的膜中进行，其中所述膜厚度不大于1.5mm、优选地不大于1.3mm，甚至更优选地该厚度在1.1至1.2的范围内。

16.根据权利要求12所述的方法，其中，沿所述薄膜蒸发器的高度提供有中间流再分布器，所述中间流再分布器是沿反应器的高度安装的圆形金属板。

17.根据权利要求12所述的方法，其中，所述薄膜蒸发器包括底部部分，所述底部部分用于通过将所述薄膜蒸发器的底部产物切向引入至所述薄膜蒸发器的所述底部部分中以循环所述底部产物。

18.根据权利要求1所述的方法，其中，所述蒸发工艺在空气供氧下进行。

19.根据权利要求1所述的方法，其中，从恒定厚度的膜蒸发的工艺在特定的温度和压力下进行特定的时间，使得挥发性组分蒸发至，在所述浓缩的残余物中挥发性组分的质量分数不大于60％，并且所述浓缩的残余物的环球软化点不小于105℃。

20.根据权利要求1所述的方法，其中，所述hvgo是通过使用致冷器使来自薄膜蒸发器的蒸气冷凝、随后收集由此获得的馏出物而获得的。

21.根据权利要求3所述的方法，其中，所述燃料油是来自气体凝析物加工单元的燃料油。

22.一种通过根据权利要求1-21中任一项所述的方法获得的浓缩的加氢裂化残余物，所述浓缩的加氢裂化残余物用作用于碳产品的烧结添加剂，其特征在于灰分含量不大于1.0％并且环球软化点不小于105℃。

23.根据权利要求22所述的浓缩的残余物作为用于制备焦炭、更具体地冶金焦、铸造焦、特别是模制焦的烧结添加剂的用途。

24.根据权利要求22所述的浓缩的残余物作为用于生产碳电极的烧结添加剂的用途，这些碳电极例如用于伽伐尼工艺、特别是用于生产铝的阳极或阴极。

25.根据权利要求22所述的浓缩的残余物作为用于制备自烧结电极的烧结添加剂的用途。

26.根据权利要求22所述的浓缩的残余物用于制备石油焦或阳极焦的用途。

技术总结本发明涉及石油加工领域，特别地涉及允许从重质残余物生产有价值的产品的工艺。提出了一种用于加工重质石油原料的方法，该方法包括使原料在浆料相中进行加氢裂化(slurry phase hydrocracking，SPH)，随后分离成经历SPH的原料的流和重质残余物流，其中该重质残余物流是未转化的高沸点残余物和耗尽的煤添加剂的浆料；使该经历SPH的原料在气相中进行加氢裂化，随后对加氢裂化产物进行分馏；通过使用溶剂使该耗尽的煤添加剂和该未转化的高沸点残余物分离；在该分离步骤后将该未转化的高沸点残余物和该溶剂的混合物供应至真空柱，以获得经分离的重质残余物；在薄膜蒸发器中使该经分离的重质残余物的至少一部分蒸发，以获得浓缩的加氢裂化残余物和重质减压瓦斯油(heavy vacuum gas oil，HVOG)；以及使用该HVOG的至少一部分来获得该溶剂。该技术结果在于确保了从难以利用的产物中获得有价值的产品的可能性、并且在于确保了重质石油原料的加氢裂化工艺的稳定。技术研发人员：希加布季诺夫·阿尔伯特·卡沙福维奇,普莱斯亚科夫·弗拉基米尔·瓦西里耶维奇,希加布季诺夫·鲁斯兰·阿尔伯托维奇,阿胡诺夫·鲁斯特姆·纳日福维齐,伊德里索夫·马拉特·里纳托维奇,诺维科夫·马克西姆·阿纳托利耶维奇,赫拉莫夫·阿列克谢·阿列克桑德罗维奇,科诺夫宁·安德烈·阿列克桑德罗维奇,乌拉扎伊金·亚瑟·塞门诺维奇,苏布拉马尼安·维斯瓦纳坦·阿南德受保护的技术使用者：TAIF股份公司技术研发日：技术公布日：2024/6/23