Способ конверсии тяжелых углеводородных шихт, включающий в себя этапы гидроконверсии в увлекаемом и рециркулируемом слое деасфальтизированной нефти - RU2018145328A

1. Способ конверсии шихты тяжелых углеводородов, содержащей фракцию, по меньшей мере, 50%, обладающую температурой кипения, по меньшей мере, 300°C, и содержащую серу, углерод по Конрадсону, металлы и азот, включающий в себя следующие последовательные этапы:

- исходный этап гидроконверсии (a₁), по меньшей мере, части упомянутой шихты тяжелых углеводородов в присутствии водорода в секции исходной гидроконверсии (A₁), осуществляемый в условиях, позволяющих получать жидкий отходящий поток с пониженным содержанием серы, углерода по Конрадсону, металлов и азота;

- (n-1) дополнительный (дополнительные) этап (этапы) гидроконверсии (a_i) в (n-1) дополнительной (дополнительных) секции (секциях) гидроконверсии (A_i), в присутствии водорода, по меньшей мере, части или всего жидкого отходящего потока, полученного на предыдущем этапе гидроконверсии (a_i-1), или, по необходимости, тяжелой фракции, полученной в результате необязательного промежуточного этапа разделения (b_j), в промежуточной секции разделения (B_j), между двумя последовательными этапами гидроконверсии, с выделением части или всего жидкого отходящего потока, полученного на предыдущем этапе гидроконверсии (a_i-1), с получением, по меньшей мере, одной тяжелой фракции, кипящей в большинстве своем при температуре, большей или равной 350°C, причем (n-1) дополнительный (дополнительные) этап (этапы) гидроконверсии (a_i), осуществляют таким образом, чтобы можно было получить гидроконвертированный жидкий отходящий поток с пониженным содержанием серы, углерода по Конрадсону, металлов и азота,

причем n представляет собой общее число этапов гидроконверсии, где n больше или равно 2, i - целое число, составляющее от 2 до n, а j - целое число, составляющее от 1 до (n-1), и секции исходной гидроконверсии (A₁) и дополнительная (дополнительные) секции гидроконверсии (A_i) содержат каждая, по меньшей мере, один трехфазный реактор, функционирующий на увлекаемом слое, содержащем, по меньшей мере, один увлекаемый катализатор гидроконверсии;

- первый (c) этап фракционирования в первой (C) секции фракционирования части или всего гидроконвертированного жидкого отходящего потока, полученного в результате последнего дополнительного этапа гидроконверсии (a_n), с получением, по меньшей мере, одной тяжелой фракции, кипящей в большинстве своем при температуре, большей или равной 350°C, причем упомянутая тяжелая фракция содержит остаточную фракцию, кипящую при температуре, большей или равной 540°C;

- этап (d) деасфальтизации в установке (D) для деасфальтизации части или всей упомянутой тяжелой фракции, полученной на этапе (c) фракционирования, по меньшей мере, с одним углеводородным растворителем, для получения деасфальтизированной нефти DAO и остаточного асфальта;

- по необходимости, второй (e) этап фракционирования во второй (E) секции фракционирования, осуществляемый для части или всей DAO, полученной на этапе деасфальтизации (d), с получением, по меньшей мере, одной тяжелой фракции DAO и легкой фракции DAO;

- этап (f) рециркуляции, по меньшей мере, части DAO, полученной на этапе (d), и/или, по меньшей мере, части тяжелой фракции DAO, полученной на этапе (e), на дополнительный этап гидроконверсии (a_i) и/или на промежуточный этап разделения (b_j).

2. Способ по п. 1, в котором упомянутая шихта тяжелых углеводородов имеет содержание серы, по меньшей мере, 0,1 мас.%, содержание углерода по Конрадсону, по меньшей мере, 0,5 мас.%, содержание асфальтенов C₇, по меньшей мере, 1 мас.-содержание металлов, по меньшей мере, 20 массовых миллионных долей.

3. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором упомянутая шихта тяжелых углеводородов представляет собой сырую нефть, или образована из атмосферных остатков и/или из вакуумных остатков, полученных в результате атмосферной и/или вакуумной дистилляции сырой нефти, или остатков, полученных в результате процесса прямого сжижения угля, а предпочтительно, образована из вакуумных остатков, полученных в результате вакуумной дистилляции сырой нефти.

4. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором этап исходной гидроконверсии (a₁), осуществляют при абсолютном давлении, составляющем 2-38 МПа, при температуре, составляющей 300-550°C, при почасовой пространственной скорости VVH применительно к объему каждого трехфазного реактора, составляющей 0,05-10 ч^-1, и при количестве водорода, смешанного с шихтой тяжелых углеводородов, составляющем 50-5000 нормальных метров в кубе (Нм³) на метр в кубе (м³) шихты тяжелых углеводородов.

5. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором один или несколько дополнительных этапов гидроконверсии (a_n), осуществляют при температуре, составляющей 300-550°C, и превышающей температуру, используемую на этапе исходной гидроконверсии (a₁), при количестве водорода, смешанного с шихтой тяжелых углеводородов, составляющем 50-5000 нормальных метров в кубе (Нм³) на метр в кубе (м³) шихты тяжелых углеводородов, и более низком, чем количество водорода, используемое на этапе исходной гидроконверсии (a₁), при абсолютном давлении, составляющем 2-38 МПа, и при почасовой пространственной скорости VVH применительно к объему каждого трехфазного реактора, составляющей 0,05-10 ч^-1.

6. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором промежуточная секция резделения (B_j) включает в себя один или несколько испаритльных баллонов, расположенных последовательно, и/или одну или несколько ректификационных колонн для пара и/или для водорода и/или колонну атмосферной дистилляции и/или колонну вакуумной дистилляции, и предпочтительно образована одним испаритльным баллоном.

7. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором первая (C) секция фракционирования включает в себя один или несколько испаритльных баллонов, расположенных последовательно, и/или одну или несколько ректификационных колонн для пара и/или для водорода и/или колонну атмосферной дистилляции и/или колонну вакуумной дистилляции, и предпочтительно образована комплектом из нескольких последовательно расположенных испаритльных баллонов и колонн атмосферной и вакуумной дистилляции.

8. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором вторая (E) секция фракционирования включает в себя один или несколько испаритльных баллонов, расположенных последовательно, и/или одну или несколько ректификационных колонн для пара и/или для водорода и/или колонну атмосферной дистилляции и/или колонну вакуумной дистилляции, и предпочтительно образована комплектом из нескольких последовательно расположенных испаритльных баллонов и d'колонна вакуумной дистилляции.

9. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором этап (d) деасфальтизации, осуществляют в экстракционной колонне при температуре, составляющей 60-250°C, по меньшей мере, с одним углеводородным растворителем, имеющим 3-7 атомов углерода, а соотношение растворитель/шихта (объем/объем) составляет 3/1-16/1, а предпочтительно, 4/1-8/1.

10. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором часть шихты тяжелых углеводородов направляют, по меньшей мере, в одну дополнительную секцию гидроконверсии (A_i) и/или, по меньшей мере, в одну промежуточную секцию резделения (B_j) и/или в первую (C) секцию фракционирования и/или в установку (D) для деасфальтизации.

11. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором углеводородную шихту, внешнюю по отношению к процессу, направляют в секцию (A₁) исходной гидроконверсии и/или, по меньшей мере, в одну (A_i) дополнительную секцию гидроконверсии и/или, по меньшей мере, в одну промежуточную (B_j) секцию резделения и/или в первую (C) секцию фракционирования и/или в установку (D) для деасфальтизации.

12. Способ по любому из предыдущих пунктов, включающий в себя дополнительно, по меньшей мере, один следующий этап рециркуляции:

- рециркуляцию (r₁) части или всей легкой фракции DAO, полученной на этапе (e) в секции исходной (A₁) гидроконверсии и/или, по меньшей мере, в одной дополнительной (A_i) секции гидроконверсии и/или, по меньшей мере, в одной промежуточной (B_j) секции резделения и/или в первой (C) секции фракционирования;

- рециркуляцию (r₂) части тяжелой фракции DAO, полученной на этапе (f) в первой (C) секции фракционирования;

- рециркуляцию (r₃) части DAO, полученной на этапе (d), в первой (C) секции фракционирования;

- рециркуляцию (r₄) части или всего остаточного асфальта, полученного на этапе (d), в секцию (A₁) исходной гидроконверсии и/или, по меньшей мере, в одну дополнительную (A_i) секцию гидроконверсии;

- рециркуляцию (r₅) части гидроконвертированного жидкого потока, вытекающего из данной дополнительной секции гидроконверсии (A_i):

- в секцию исходной (A₁) гидроконверсии, и/или

- в другую дополнительную (A_i) секцию гидроконверсии, расположенную выше по потоку относительно данной упомянутой секции (A_i), и/или

- в промежуточную секцию разделения (B_j), расположенную выше по потоку относительно данной упомянутой секции (A_i);

- рециркуляцию (r₆) части тяжелой фракции и/или части или всей одной или нескольких промежуточных фракций, полученных в данной промежуточной секции (B_j):

- в секцию исходной (A₁) гидроконверсии, и/или

- в дополнительную секцию гидроконверсии (A_i), расположенную выше по потоку относительно данной упомянутой промежуточной (B_j) секции, и/или

- в другую промежуточную секцию резделения (B_j), расположенную выше по потоку относительно данной упомянутой секции (B_j);

- рециркуляцию (r₇) части тяжелой фракции и/или части или всей одной или нескольких промежуточных фракций, полученных в первой (C) секции фракционирования:

- в секцию исходной (A₁) гидроконверсии, и/или

- в дополнительную (A_i) секцию гидроконверсии, и/или

- в промежуточную (B_j) секцию разделения.

13. Способ конверсии по любому из предыдущих пунктов, в котором n равно 2, и включающий в себя следующие последовательные этапы:

- исходный этап гидроконверсии (a₁), по меньшей мере, части упомянутой шихты тяжелых углеводородов в присутствии водорода в секции исходной (A₁) гидроконверсии, осуществляемый в условиях, позволяющих получать жидкий отходящий поток с пониженным содержанием серы, углерода по Конрадсону, металлов и азота;

- дополнительный этап гидроконверсии (a₂) в дополнительной (A₂) секции гидроконверсии, в присутствии водорода, по меньшей мере, части или всего жидкого отходящего потока, полученного на этапе исходной гидроконверсии (a₁), или, по необходимости, тяжелой фракции, полученной в результате необязательного промежуточного этапа разделения (b₁), в промежуточной (B₁) секции разделения между этапами исходной (a₁) и дополнительной (a₂) гидроконверсии, с разделением части или всего жидкого отходящего потока, полученного на этапе исходной гидроконверсии (a₁), по меньшей мере, на одну легкую фракцию, кипящую в большинстве своем при температуре ниже 350°C, и, по меньшей мере, одну тяжелую фракцию, кипящую в большинстве своем при температуре, большей или равной 350°C, причем дополнительный этап гидроконверсии (a₂) осуществляют таким образом, чтобы можно было получить гидроконвертированный жидкий отходящий поток с пониженным содержанием серы, углерода по Конрадсону, металлов и азота,

причем секции исходной (A₁) и дополнительной (A₂) гидроконверсии содержат каждая, по меньшей мере, один трехфазный реактор, функционирующий на увлекаемом слое, содержащем, по меньшей мере, один увлекаемый катализатор гидроконверсии;

- первый (c) этап фракционирования в первой (C) секции фракционирования части или всего гидроконвертированного жидкого отходящего потока, полученного в результате дополнительного этапа гидроконверсии (a₂), с получением, по меньшей мере, одной тяжелой фракции, кипящей в большинстве своем при температуре, большей или равной 350°C, причем упомянутая тяжелая фракция содержит остаточную фракцию, кипящую при температуре, большей или равной 540°C;

- этап (d) деасфальтизации в установке (D) для деасфальтизации части или всей упомянутой тяжелой фракции, полученной на этапе (c) фракционирования, по меньшей мере, с одним углеводородным растворителем, для получения деасфальтизированной нефти DAO и остаточного асфальта;

- по необходимости, второй (e) этап фракционирования во второй (E) секции фракционирования, осуществляемый для части или всей DAO, полученной на этапе деасфальтизации (d), с получением, по меньшей мере, одной тяжелой фракции DAO и легкой фракции DAO;

- этап (f) рециркуляции, по меньшей мере, части DAO, полученной на этапе (d), и/или, по меньшей мере, части тяжелой фракции DAO, полученной на этапе (e), на дополнительный этап гидроконверсии (a₂) и/или на промежуточный этап разделения (b₁).

14. Способ по любому из предыдущих пунктов, включающий в себя рециркуляцию (f) всей DAO, полученной на этапе (d), или всей тяжелой фракции, полученной на втором этапе фракционирования (e), на последние дополнительные этапы гидроконверсии (a_i), а предпочтительно, на дополнительный этап гидроконверсии (a₂), когда n равно 2, и, кроме того, весь жидкий отходящий поток, полученный на этапе (a₁), направляют на этап (b₁), всю тяжелую фракцию, полученную на этапе (b₁), направляют на этап (a₂), весь гидроконвертированный жидкий отходящий поток, полученный на этапе (a₂), направляют на этап (c), а всю тяжелую фракцию, полученную на этапе (c), направляют на этап (d).

15. Способ по любому из пп. 1-13, включающий в себя рециркуляцию (f) всей DAO, полученной на этапе (d), или всей тяжелой фракции, полученной на втором этапе фракционирования (e), на промежуточный этап разделения (b_j), а предпочтительно, на промежуточный этап разделения (b₁) между этапом исходной (a₁) гидроконверсии и этапом дополнительной (a₂) гидроконверсии, когда n равно 2, и, кроме того, весь жидкий отходящий поток, полученный на этапе (a₁), направляют на этап (b₁), всю тяжелую фракцию, полученную на этапе (b₁), направляют на этап (a₂), весь гидроконвертированный жидкий отходящий поток, полученный на этапе (a₂), направляют на этап (c), а всю тяжелую фракцию, полученную на этапе (c), направляют на этап (d).

16. Способ по любому из пп. 1-13, не включающий в себя промежуточный этап разделения (b_j) и включающий в себя рециркуляцию (f) всей DAO, полученной на этапе (d), на последние дополнительные этапы гидроконверсии (a_i), а предпочтительно, на дополнительный этап гидроконверсии (a₂), когда n равно 2, и, кроме того, весь жидкий отходящий поток, полученный на этапе (a₁), направляют на этап (a₂), весь гидроконвертированный жидкий отходящий поток, полученный на этапе (a₂), направляют на этап (c), а всю тяжелую фракцию, полученную на этапе (c), направляют на этап (d).

17. Способ по любому из пп. 1-16, в котором упомянутый увлекаемый катализатор гидроконверсии упомянутого, по меньшей мере, одного трехфазного реактора секции исходной (A₁) гидроконверсии и одной или нескольких дополнительной (дополнительных) (A_i) секций гидроконверсии включает в себя носитель и активную фазу, содержащую, по меньшей мере, один металл группы VIB, выбранный из молибдена и вольфрама, а предпочтительно, металл группы VIB представляет собой молибден, причем является предпочтительным, чтобы упомянутый металл группы VIB присутствовал в сочетании, по меньшей мере, с одним не благородным металлом группы VIII, выбранным из никеля, кобальта, рутения и железа, а предпочтительно, не благородный металл группы VIII представляет собой никель.

18. Способ по любому из пп. 1-16, в котором упомянутый увлекаемый катализатор гидроконверсии упомянутого, по меньшей мере, одного трехфазного реактора секции исходной (A₁) гидроконверсии и одной или нескольких дополнительной (дополнительных) (A_i) секций гидроконверсии получают из соединения-предшественника, растворимого в органической фазе, причем является предпочтительным, чтобы упомянутое соединение-предшественник было выбрано из группы металлоорганических соединений, образованных из нафтенатов Mo, Co, Fe, ни и соединений с несколькими карбонильными группами Mo, Co, Fe, Ni, а предпочтительно, упомянутое соединение-предшественник представляет собой нафтенат Mo.