Способ и система для повышения качества низкокачественной нефти - RU2020113112A
Код документа: RU2020113112A
Формула
1. Способ повышения качества, предусматривающий следующие стадии:
(1) подвергания низкокачественной нефти, используемой в качестве сырья для процесса повышения качества, реакции конверсии в присутствии водорода и необязательно в присутствии катализатора конверсии с получением продукта конверсии,
(2) обработки продукта конверсии (например, путем смешивания компонентов или разделения компонентов) с получением первого обработанного продукта, причем первый обработанный продукт содержит от 20 мас.% до 60 мас.% (предпочтительно от 25 мас.% до 55 мас.% в пересчете на общую массу первого обработанного продукта) компонента с температурой кипения или диапазоном температур кипения от 350°C до 524°C (предпочтительно от 355°C до 500°C, например, от 380°C до 524°C или от 400°C до 500°C) (в частности, по меньшей мере один углеводород, необязательно содержащий гетероатом), и
(3) подвергания первого обработанного продукта экстракционному разделению с получением нефти повышенного качества и пека,
необязательно способ повышения качества также предусматривает следующую стадию:
(4) рециркуляции всего пека или его части (например, более 80 мас.%, предпочтительно более 90 мас.%, более предпочтительно по меньшей мере 95 мас.%) на стадию (1).
2. Способ повышения качества по п. 1, в котором стадия (2) содержит одну или несколько из следующих стадий:
(2-1) подвергания продукта конверсии разделению под первым давлением и при первой температуре с получением газообразного компонента и жидкого компонента,
(2-2) подвергания жидкого компонента разделению под вторым давлением и при второй температуре с получением второго продукта разделения и первого продукта разделения, причем разделение проводят таким образом, чтобы первый продукт разделения содержал от 20 мас.% до 60 мас.% (предпочтительно от 25 мас.% до 55 мас.% в пересчете на общую массу первого продукта разделения) компонента с температурой кипения или диапазоном температур кипения от 350°C до 524°C (предпочтительно от 355°C до 500°C, например, от 380°C до 524°C или от 400°C до 500°C) (в частности, по меньшей мере один углеводород, необязательно содержащий гетероатом), а второй продукт разделения или любой его компонент имел температуру конца кипения равную 350°C или менее,
(2-3) необязательно разделения второго продукта разделения с получением нафты и атмосферного газойля и
(2-4) необязательно рециркуляции газообразного компонента на стадию (1),
причем первое давление больше второго давления, предпочтительно первое давление на 4-24 МПа больше, чем второе давление, и более предпочтительно первое давление на 7-19 МПа больше, чем второе давление.
3. Способ повышения качества по п. 1 или 2, в котором стадия (3) содержит одну или несколько из следующих стадий:
(3-1) контакта первого продукта разделения или первого обработанного продукта с растворителем под третьим давлением и при третьей температуре (предпочтительно посредством противоточного контакта) с получением нефти повышенного качества и пека,
(3-2) необязательно подвергания нефти повышенного качества действию установки гидрирования с получением гидрообработанной нефти повышенного качества,
(3-3) необязательно подвергания нефти повышенного качества гидрокрекингу с получением продукта гидрокрекинга, а затем разделения продукта гидрокрекинга на сухой газ, сжиженный газ, авиационный керосин, дизельное топливо и гидрированное «хвостовое» масло,
(3-4) необязательно подвергания гидрообработанной нефти повышенного качества каталитическому крекингу с получением первого продукта каталитического крекинга, а затем разделения первого продукта каталитического крекинга на сухой газ, сжиженный газ, бензин, рецикловый газойль и тяжелый остаток,
(3-5) необязательно подвергания гидрообработанной нефти повышенного качества каталитическому крекингу вместе с атмосферным газойлем с получением второго продукта каталитического крекинга, а затем разделения второго продукта каталитического крекинга на сухой газ, сжиженный газ, бензин, рецикловый газойль и тяжелый остаток,
(3-6) необязательно подвергания гидрообработанной нефти повышенного качества каталитическому крекингу вместе со вторым продуктом разделения с получением третьего продукта каталитического крекинга, а затем разделения третьего продукта каталитического крекинга на сухой газ, сжиженный газ, бензин, рецикловый газойль и тяжелый остаток,
(3-7) необязательно подвергания атмосферного газойля действию установки гидрирования с получением дизельного топлива,
(3-8) необязательно подвергания рециклового газойля, полученного на любой стадии способа повышения качества, действию установки гидрирования отдельно или вместе с нефтью повышенного качества с получением гидрообработанной нефти,
(3-9) необязательно подвергания гидрообработанной нефти каталитическому крекингу вместе со вторым продуктом разделения с получением четвертого продукта каталитического крекинга, а затем разделения четвертого продукта каталитического крекинга на сухой газ, сжиженный газ, бензин, рецикловый газойль и тяжелый остаток,
(3-10) необязательно рециркуляции тяжелого остатка, полученного на любой стадии способа повышения качества, и/или подаваемого извне тяжелого остатка на стадию (1), стадию (2) и/или стадию (3), или
(3-11) необязательно рециркуляции сжиженного газа, полученного на любой стадии способа повышения качества, на стадию (3) или стадию (3-1).
4. Способ повышения качества по п. 1, в котором реакцию конверсии проводят, необязательно в присутствии катализатора конверсии, при следующих условиях: парциальное давление водорода от 10,0 МПа до 25,0 МПа, предпочтительно от 13,0 МПа до 20,0 МПа, температура реакции от 380°C до 470°C, предпочтительно от 400°C до 440°C, объемная скорость сырья для процесса повышения качества от 0,01 ч-1 до 2,0 ч-1, предпочтительно от 0,1 ч-1 до 1,0 ч-1, и объемное отношение водорода к сырью для процесса повышения качества от 500 до 5000, предпочтительно от 800 до 2000.
5. Способ повышения качества по п. 2, в котором первое давление находится в диапазоне от 10,0 МПа до 25,0 МПа, предпочтительно от 13,0 МПа до 20,0 МПа, а первая температура находится в диапазоне от 380°C до 470°C, предпочтительно от 400°C до 440°C; или второе давление находится в диапазоне от 0,1 МПа до 5,0 МПа, предпочтительно от 0,1 МПа до 4,0 МПа, а вторая температура находится в диапазоне от 150°C до 390°C, предпочтительно от 200°C до 370°C.
6. Способ повышения качества по п. 3, в котором растворитель представляет собой один или несколько из C3-7углеводородов, предпочтительно один или несколько, выбранных из C3-5алканов и C3-5алкенов, например, один или несколько, выбранных из C3-4алканов и C3-4алкенов, а массовое отношение растворителя к первому продукту разделения или первому обработанному продукту составляет 1-7:1, предпочтительно 1,5-5:1.
7. Способ повышения качества по п. 3, в котором третье давление находится в диапазоне от 3 МПа до 12 МПа, предпочтительно от 3,5 МПа до 10 МПа, а третья температура находится в диапазоне от 55°C до 300°C , предпочтительно от 70°C до 220°C.
8. Способ повышения качества по п. 3, в котором стадию (3-2) или стадию (3-8) проводят в присутствии катализатора гидрирования при следующих условиях: парциальное давление водорода от 5,0 МПа до 20,0 МПа, предпочтительно от 8,0 МПа до 15,0 МПа, температура реакции от 330°C до 450°C, предпочтительно от 350°C до 420°C, объемная скорость сырьевой нефти от 0,1 ч-1 до 3,0 ч-1, предпочтительно от 0,3 ч-1 до 1,5 ч-1, и объемное отношение водорода к сырьевой нефти от 300 до 3000, предпочтительно от 800 до 1500;
или, альтернативно, стадию (3-3) проводят в присутствии катализатора гидрокрекинга при следующих условиях: парциальное давление водорода от 10,0 МПа до 20,0 МПа, температура реакции от 310°C до 420°C, объемная скорость нефти повышенного качества от 0,3 ч-1 до 1,2 ч-1 и объемное отношение водорода к нефти повышенного качества от 600 до 1500;
или, альтернативно, стадию (3-4), стадию (3-5), стадию (3-6) или стадию (3-9) проводят в присутствии катализатора крекинга при следующих условиях: температура реакции от 450°C до 650°C, предпочтительно от 480°C до 560°C, давление реакции от 0,15 МПа до 0,4 МПа, время реакции от 0,1 с до 10 с, предпочтительно от 0,2 с до 4 с, массовое отношение катализатора крекинга к сырьевой нефти от 3 до 30, предпочтительно от 5 до 15, и массовое отношение пара к сырьевой нефти от 0,05 до 0,6, предпочтительно от 0,05 до 0,4;
или, альтернативно, стадию (3-7) проводят в присутствии катализатора гидрирования при следующих условиях: парциальное давление водорода от 7,0 МПа до 15,0 МПа, давление реакции от 8 МПа до 12 МПа, температура реакции от 340°C до 400°C; объемная скорость атмосферного газойля от 0,6 ч-1 до 1,5 ч-1 и объемное отношение водорода к атмосферному газойлю от 500 до 800.
9. Способ повышения качества по п. 1, в котором пек имеет температуру размягчения менее 150°C.
10. Способ повышения качества по п. 1, в котором низкокачественная нефть содержит одно или несколько из асфальтенов и преасфальтенов, в частности асфальтенов, и предпочтительно является одной или несколькими, выбранными из группы, состоящей из низкосортной нефти, обезмасленного асфальта, тяжелой нефти, сверхтяжелой нефти, «угольной» нефти, сланцевой нефти и нефтехимического отработанного масла, и предпочтительно тяжелая нефть представляет одну или несколько, выбранных из группы, состоящей из отбензиненной нефти, тяжелой нефти, полученной из битума нефтеносных песков, и тяжелой нефти с точкой начала кипения более 350°C, угольная нефть представляет одну или несколько, выбранных из группы, состоящей из угольной сжиженной нефти, полученной ожижением угля, и коксового дегтя, полученного пиролизом угля, или нефтехимическое отработанное масло представляет одно или несколько, выбранных из группы, состоящей из шлама нефтехимического отработанного масла, нефтехимического нефтяного остатка и их очищенных продуктов.
11. Способ повышения качества по п. 1 или 2, в котором первый продукт разделения или первый обработанный продукт имеет температуру начала кипения равную 330°C или более, или первый продукт разделения или первый обработанный продукт также содержит легкий компонент с температурой кипения или диапазоном температур кипения равным 350°C или менее, или первый продукт разделения или первый обработанный продукт также содержит тяжелый компонент с температурой кипения или диапазоном температур кипения более 500°C (предпочтительно более 524°C), и предпочтительно указанный тяжелый компонент содержит одно или несколько из асфальтенов и преасфальтенов, в частности асфальтенов.
12. Способ повышения качества по п. 1, в котором на стадии (2) один или несколько вторых обработанных продуктов получают в дополнение к первому обработанному продукту, и при этом второй обработанный продукт или любой его компонент имеет температуру конца кипения равную 350°C или менее.
13. Система повышения качества, содержащая установку для реакции конверсии, установку обработки продуктов конверсии, первый блок управления, установку экстракционного разделения и необязательно установку обработки пека,
причем установка для реакции конверсии сконструирована для проведения реакции конверсии низкокачественной нефти в присутствии водорода и необязательно в присутствии катализатора конверсии и выгрузки полученного продукта конверсии,
установка обработки продуктов конверсии сконструирована для обработки продуктов конверсии (например, путем смешивания компонентов или разделения компонентов) и выгрузки полученного первого обработанного продукта,
первый блок управления сконструирован для регулирования рабочих условий (таких как рабочая температура и/или рабочее давление) установки обработки продуктов конверсии так, чтобы первый обработанный продукт содержал от 20 мас.% до 60 мас.% (предпочтительно от 25 мас.% до 55 мас.% в пересчете на общую массу первого обработанного продукта) компонента с температурой кипения или диапазоном температур кипения от 350°C до 524°C (предпочтительно от 355°C до 500°C, например, от 380°C до 524°C или от 400°C до 500°C) (в частности, по меньшей мере один углеводород, необязательно содержащий гетероатом),
установка экстракционного разделения сконструирована для выполнения экстракционного разделения первого обработанного продукта и выгрузки полученной нефти повышенного качества и пека по отдельности, и
установка обработки пека сконструирована для транспортировки всего пека или его части (например, более 80 мас.%, предпочтительно более 90 мас.% и предпочтительно более чем по меньшей мере 95 мас.%) в установку для реакции конверсии.
14. Система повышения качества по п. 13, в которой установка обработки продуктов конверсии содержит первую установку разделения продуктов конверсии, вторую установку разделения продуктов конверсии, необязательную установку разделения второго продукта разделения и необязательную установку транспортировки газообразного компонента,
первая установка разделения продуктов конверсии сконструирована для разделения продукта конверсии и выгрузки полученного газообразного компонента и жидкого компонента по отдельности,
вторая установка разделения продуктов конверсии сконструирована для разделения жидкого компонента и выгрузки полученного второго продукта разделения и первого продукта разделения по отдельности,
установка разделения второго продукта разделения сконструирована для разделения второго продукта разделения и выгрузки полученной нафты и атмосферного газойля по отдельности; и
установка транспортировки газообразного компонента сконструирована для транспортировки газообразного компонента в установку для реакции конверсии.
15. Система повышения качества по п. 14, дополнительно содержащая второй блок управления и третий блок управления, причем второй блок управления сконструирован для регулирования рабочего давления первой установки разделения продуктов конверсии (предпочтительно давления на выходе газообразного компонента), третий блок управления сконструирован для регулирования рабочего давления второй установки разделения продуктов конверсии (предпочтительно давление на выходе второго продукта разделения), чтобы рабочее давление первой установки разделения продуктов конверсии было больше, чем рабочее давление второй установки разделения продуктов конверсии,
предпочтительно третий блок управления сконструирован для регулирования рабочих условий (таких как рабочая температура и/или рабочее давление) второй установки разделения продуктов конверсии, чтобы первый продукт разделения содержал от 20 мас.% до 60 мас.% (предпочтительно от 25 мас.% до 55 мас.% в пересчете на общую массу первого продукта разделения) компонента с температурой кипения или диапазоном температур кипения от 350°C до 524°C (предпочтительно от 355°C до 500°C, например, от 380°C до 524°C или от 400°C до 500°C) (в частности, по меньшей мере один углеводород, необязательно содержащий гетероатом), а второй продукт разделения или любой его компонент имел температуру конца кипения равную 350°C или менее.
16. Система повышения качества по п. 13 или 14, в которой установка экстракционного разделения сконструирована для приведения в контакт первого продукта разделения или первого обработанного продукта с растворителем (предпочтительно посредством противоточного контакта) и выгрузки полученной нефти повышенного качества и пека по отдельности.
17. Система повышения качества по п. 13 или 16, дополнительно содержащая одну или несколько из следующих установок:
первая установка гидрирования, сконструированная для выполнения гидрирования нефти повышенного качества и выгрузки полученной гидрообработанной нефти повышенного качества,
вторая установка гидрирования, сконструированная для выполнения гидрокрекинга нефти повышенного качества и разделения полученного продукта гидрокрекинга на сухой газ, сжиженный газ, авиационный керосин, дизельное топливо и гидрированное «хвостовое» масло,
первая установка каталитического крекинга, сконструированная для выполнения каталитического крекинга гидрообработанной нефти повышенного качества и разделения полученного первого продукта каталитического крекинга на сухой газ, сжиженный газ, бензин, рецикловый газойль и тяжелый остаток,
вторая установка каталитического крекинга, сконструированная для выполнения каталитического крекинга гидрообработанной нефти повышенного качества вместе с атмосферным газойлем и разделения полученного второго продукта каталитического крекинга на сухой газ, сжиженный газ, бензин, рецикловый газойль и тяжелый остаток,
третья установка каталитического крекинга, сконструированная для выполнения каталитического крекинга гидрообработанной нефти повышенного качества вместе со вторым продуктом разделения и разделения полученного третьего продукта каталитического крекинга на сухой газ, сжиженный газ, бензин, рецикловый газойль и тяжелый остаток,
третья установка гидрирования, сконструированная для выполнения гидрирования атмосферного газойля и выгрузки полученного дизельного топлива,
четвертая установка гидрирования, сконструированная для выполнения гидрирования рециклового газойля, полученного в любой установке системы повышения качества, вместе с нефтью повышенного качества и выгрузки полученной гидрообработанной нефти,
четвертая установка каталитического крекинга, сконструированная для выполнения каталитического крекинга гидрообработанной нефти вместе со вторым продуктом разделения и разделения полученного четвертого продукта каталитического крекинга на сухой газ, сжиженный газ, бензин, рецикловый газойль и тяжелый остаток,
установка транспортировки тяжелого остатка, сконструированная для транспортировки тяжелого остатка, полученного в любой установке системы повышения качества, и/или подаваемого извне тяжелого остатка в установку для реакции конверсии, установку обработки продуктов конверсии и/или установку экстракционного разделения, или
установка транспортировки сжиженного газа, сконструированная для транспортировки сжиженного газа, полученного в любой установке системы повышения качества, в установку экстракционного разделения.
