Способ повышения качества тяжелого масла с использованием высокоактивного суспендированного катализаторного состава
Номер патента: 12332
Опубликовано: 28.08.2009
Авторы: Шабо Жули, Рейнолдс Брюс Э., Леунг Пак К., Чен Каидонг
Формула / Реферат
1. Способ для гидропереработки тяжелых масел, имеющий по меньшей мере одну реакционную стадию, на которой используется катализатор, который получают с помощью следующих этапов:
(a) смешивание оксида металла VI В группы и водного раствора аммиака с образованием водной смеси, содержащей соединение металла VI группы;
(b) сульфидирование в первой реакционной зоне (отличающейся от первой реакционной стадии, упомянутой выше) водной смеси с этапа (а) газом, содержащим сероводород, до дозировки, большей чем 0,499 м3 на килограмм (8 ст.куб.футов (SCF) на фунт) металла VI В группы, с образованием суспензии;
(c) активация суспензии соединением металла VIII группы;
(d) смешивание суспензии с этапа (с) с углеводородным маслом, имеющим вязкость по меньшей мере 2 мм2/с (2 сСт) при 100шС (212шF), с образованием смеси X;
(e) объединение смеси X с водородом во второй реакционной зоне при условиях, которые сохраняют воду в смеси X в жидкой фазе, с образованием, тем самым, активного катализаторного состава, смешанного с жидким углеводородом; и
(f) выделение активного катализаторного состава.
2. Способ по п.1, в котором первую реакционную стадию реализуют при выборе из группы, состоящей из одного или нескольких проточных реакторов с перемешиванием или одного или нескольких "кипящих" слоев.
3. Способ по п.2, в котором катализатор, водородосодержащий газ и тяжелое масло, которое должно быть преобразовано, соединяют на первой реакционной стадии при повышенных температуре и давлении.
4. Способ по п.3, в котором время нахождения и температура реактора достаточны для того, чтобы достичь измеримых скоростей термического крекинга.
5. Способ по п.1, в котором выходящий поток содержит по меньшей мере 50 мас.% продуктов, кипящих в диапазоне между 82,2шС (180шF) и 343шС (650шF).
6. Способ по п.1, в котором реактор второй стадии выбирают из группы, состоящей из реактора с неподвижным, "кипящим" или подвижным слоем.
7. Способ по п.1, в котором тяжелое масло выбирают из группы, состоящей из атмосферных газойлей, вакуумных газойлей (VGO), деасфальтированных масел, олефинов, масел, производимых из битуминозных песков или битума, масел, производимых из угля, тяжелых сырых масел, синтетических масел, полученных по процессу Фишера-Тропша, и масел, производимых из повторно используемых нефтяных отходов и полимеров.
8. Способ гидропреобразования по п.1, который выбирают из группы, состоящей из гидрокрекинга, гидроочистки, гидродесульфуризации, гидроденитрификации и гидродеметаллизации.
9. Способ по п.1, в котором условия в первой реакционной зоне для приготовления катализатора включают температуру в диапазоне от по меньшей мере примерно 26,7шС (80шF) до примерно 93,3шС (200шF) и давление в диапазоне от по меньшей мере примерно 689,5 кПа (100 psig) до примерно 20,68 МПа (3000 psig).
10. Способ по п.9, в котором условия в первой реакционной зоне для приготовления катализатора включают температуру в диапазоне от по меньшей мере примерно 37,8шС (100шF) до примерно 82,2шС (180шF) и давление в диапазоне от по меньшей мере примерно 1,379 МПа (200 psig) до примерно 6,895 МПа (1000 psig).
11. Способ по п.10, в котором условия в первой реакционной зоне для приготовления катализатора включают температуру в диапазоне от по меньшей мере примерно 54,4шС (130шF) до примерно 71,1шС (160шF) и давление в диапазоне от по меньшей мере примерно 2,068 МПа (300 psig) до примерно 3,447 МПа (500 psig).
12. Способ по п.1, в котором вязкость первого углеводородного масла на этапе (d) находится в диапазоне от по меньшей мере примерно 2 мм2/с (2 сСт) при 100шС (212шF) до примерно 15 мм2/с (15 cCT) при 100шC (212шF).
13. Способ по п.1, в котором соединение металла VIII группы на этапе (с) выбирают из группы, состоящей из сульфатов никеля и сульфатов кобальта.
14. Способ по п.1, в котором смешивание компонентов на этапах приготовления катализатора происходит в режиме с высоким усилием сдвига, в диапазоне от 100 до 1600 об./мин.
15. Способ по п.13, в котором весовое отношение никеля или кобальта к молибдену находится в диапазоне от 1:100 до примерно 1:2.
16. Способ по п.1, в котором отношение количества оксида металла VI В группы к количеству масла на этапе (b) составляет по меньшей мере менее 1,0, предпочтительно менее 0,5 и более предпочтительно менее 0,1.
17. Способ по п.1, в котором углеводородное масло этапа (d) является вакуумным газойлем.
18. Способ по п.1, в котором условия во второй реакционной зоне этапа (е) для приготовления катализатора включают температуру в диапазоне от по меньшей мере примерно 176,7шС (350шF) до примерно 315,6шС (600шF) и давление в диапазоне от по меньшей мере примерно 689,5 кПа (100 psig) до примерно 20,68 МПа (3000 psig).
19. Способ по п.18, в котором условия во второй реакционной зоне включают температуру в диапазоне от по меньшей мере примерно 176,7шС (350шF) до примерно 315,6шС (600шF) и давление в диапазоне от по меньшей мере примерно 1,379 МПа (200 psig) до примерно 6,895 МПа (1000 psig).
20. Способ по п.19, в котором водород непрерывно добавляют во вторую реакционную зону и используют смешивание с высоким усилием сдвига для поддержания однородной суспензии.
21. Способ по п.1, в котором катализаторный состав выделяют с помощью сепаратора высокого давления.
Текст
012332 Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к способу повышения качества тяжелых масел с использованием суспендированного состава. Эти масла характеризуются низкими отношениями содержания водорода к содержанию углерода и высоким содержанием остатков углерода, асфальтенов, азота, серы. Уровень техники изобретения Суспендированные катализаторные составы и средства для их приготовления и использования известны в области нефтепереработки. Ниже обсуждаются некоторые примеры. Патент США 4710486 раскрывает способ приготовления дисперсного катализатора гидрогенизации углеводородного масла из сульфида металла VI В группы. Этапы способа включают в себя реакцию водного раствора аммиака и соединения металла VI В группы, такого как оксид молибдена или оксид вольфрама, с образованием растворимого в воде кислородсодержащего соединения, такого как молибдат или вольфрамат аммония. Патент США 4970190 раскрывает способ приготовления дисперсного катализатора из сульфида металла VI В группы для использования при гидрогенизации углеводородного масла. Этот катализатор активируется металлом VIII группы. Этапы способа включают в себя растворение соединения металла VI В группы, такого как оксид молибдена или оксид вольфрама, вместе с аммиаком с образованием растворимого в воде соединения, такого как водный молибдат или вольфрамат аммония. Патенты США 5164075 и 5484755 (последний патент включается в качестве ссылки) раскрывают способы приготовления высокоактивных суспендированных катализаторов для гидрогенизации тяжелых углеводородных масел, произведенных из соединений металлов VI В группы. Водную смесь соединения металла сульфидируют сероводородом в количестве от более чем примерно 8 до примерно 14 ст.куб.футов на фунт металла VI В группы. Эти патенты демонстрируют способ образования предшественника суспендированного катализатора и добавления его к тяжелому подаваемому маслу для образования активного катализатора. Эти патенты, однако, не демонстрируют ни критичности вязкости масла при образовании высокоактивного катализаторного состава, ни важности сохранения воды в жидкой фазе на ключевом этапе реакции. В изобретениях, раскрытых в патентах США 5164075 и 5484755, отсутствие образования масляной и водной эмульсии или фазы суспензии приводит к созданию неактивного катализатора или катализатора, имеющего низкую активность. Патенты США 5162282 и 5178749 направлены на способы гидрогенизации тяжелых углеводородных масел. В 5162282 предшественник катализатора готовят с помощью реакции металла VI В группы с сульфилирующим агентом в водной среде, по существу, в отсутствие масла. Предшественник нагревают, чтобы он превратился в активный катализатор, который потом приводят в контакт с подаваемым веществом при условиях процесса гидрогенизации. В 5178749 активную катализаторную суспензию готовят с помощью сульфидирования водной смеси соединения металла VI В группы с газообразным сероводородом. Суспензию вводят вместе с маслом, которое будет обрабатываться, в неподвижный или пузырьковый слой катализатора гидродесульфурации-гидродеметаллирования при условиях процесса гидрогенизации. Хотя оба этих патента раскрывают гидрирование на катализаторе, образованном из предшественников или суспензий, содержащих соединения металлов VI В группы, ни тот, ни другой не затрагивают использования масел при образовании предшественника катализатора или суспензий. Данная заявка раскрывает новый суспендированный катализаторный состав, который является высокоактивным. Эта активность является следствием приготовления катализатора с использованием способа, использующего одно углеводородное масло (предпочтительно вакуумный газойль), имеющее подходящий диапазон вязкости при 100 С (212F). Выход продуктов находится, главным образом, в диапазоне средних фракций. Сущность изобретения Данное изобретение направлено на способ повышения качества тяжелых масел, в котором используется приведение в контакт масла с высокоактивным катализаторным составом. Катализатор готовят при помощи следующих этапов:(a) смешивание оксида металла VI В группы и водного раствора аммиака с образованием водной смеси соединения металла VI группы;(b) сульфидирование в первом реакторе водной смеси этапа (а) газом, содержащим сероводород, до дозировки, большей чем 8 SCF (стандартных кубических футов) на фунт металла VI В группы, с образованием суспензии;(c) активация суспензии соединением металла VIII группы;(d) смешивание суспензии этапа (с) с углеводородным маслом, имеющим вязкость по меньшей мере 2 сСт (сантистокса) при 100 С (212F), с образованием смеси X;(e) соединение смеси X с водородом во второй реакционной зоне при условиях, которые сохраняют воду в смеси X в жидкой фазе, с образованием, тем самым, активного катализаторного состава, смешанного с жидким углеводородом; и(f) выделение активного катализаторного состава.-1 012332 Этот новый высокоактивный суспендированный катализаторный состав может сохраняться в активном концентрированном состоянии. Катализаторный состав может быть непосредственно введен в любой из известных процессов повышения качества тяжелых масел или остатков при существующих условиях этих процессов. Катализатор может повышать качество очень высоковязкого и/или высокопарафинистого сырья с разжижением или без разжижения сырья. Краткое описание чертежей Фигура иллюстрирует этапы приготовления катализаторного состава. Подробное описание изобретения Данное изобретение относится к способу повышения качества углеводородов с использованием нового высокоактивного суспендированного состава. Этот суспендированный катализаторный состав образуется при соединении суспензии, содержащей металлы VI В группы и VIII группы, и углеводородного масла, имеющего вязкость по меньшей мере 2 мм 2/с (2 сСт) при 100 С (212F). Предпочтительный диапазон вязкостей для углеводородного масла составляет от по меньшей мере примерно 2 мм 2/с (2 сСт) при 100 С (212F) до 15 мм 2/с (15 сСт) при 100 С (212F). Фигура иллюстрирует этапы, связанные с процессом по данному изобретению. Активный суспендированный катализаторный состав готовят с помощью смешивания подачи по линии 5, содержащей оксид металла VI В группы, такого как вольфрам или молибден, и подачи по линии 7, содержащей водный раствор аммиака, в смесительной зоне 10. Температура в смесительной зоне составляет, как правило, от примерно 26,7 С (80F) до примерно 93,3 С (200F), предпочтительно от примерно 37,8 С (100F) до примерно 65,6 С (150F) и наиболее предпочтительно от примерно 43,3 С (110F) до примерно 48,9 С(120F). Давление в смесительной зоне 10 составляет, как правило, от примерно атмосферного до примерно 689,5 кПа (100 psig (фунтов/дюйм 2), изб.), предпочтительно от примерно 34,47 кПа (5 psig) до примерно 241,3 кПа (35 psig) и наиболее предпочтительно от примерно 68,95 кПа (10 psig) до примерно 241,3 кПа (35 psig). Оксид металла VI В группы растворяют в воде, содержащей аммиак. Количество добавляемого аммиака основывается на отношении количества NH3 к количеству оксида VI В группы в кг/кг (или, что то же, lbs/lbs, т.е. фунт/фунт) и, как правило, находится в диапазоне от примерно 0,1 кг/кг(lbs/lbs) до примерно 1,0 кг/кг (lbs/lbs), предпочтительно от примерно 0,15 кг/кг (lbs/lbs) до примерно 0,50 кг/кг (lbs/lbs) и наиболее предпочтительно от примерно 0,2 lbs/lbs до примерно 0,30 кг/кг (lbs/lbs). Растворенный в водном растворе аммиака оксид металла подают по линии 15 в первую реакционную зону. Количество сероводорода (линия 9), добавляемого в реакционную зону 20, основывается на отношении количества H2S к количеству оксида металла VI В группы в м 3/кг (или SCF/lbs, т.е. стандартных кубических футов/фунт) и, как правило, находится в диапазоне от примерно 0,25 м 3/кг (4,0 SCF/lbs) до примерно 1,248 м 3/кг (20 SCF/lbs), предпочтительно от примерно 0,499 м 3/кг (8,0 SCF/lbs) до примерно 1,12 м 3/кг (18 SCF/lbs) и наиболее предпочтительно от примерно 0,749 м 3/кг (12 SCF/lbs) до примерно 0,873 м 3/кг (14 SCF/lbs). Время реакции в первой реакционной зоне находится в диапазоне от примерно 1 до примерно 10 ч, предпочтительно от примерно 3 до примерно 8 ч и наиболее предпочтительно от примерно 4 до примерно 6 ч на фунт оксида металла VI В группы. Условия включают в себя температуру в диапазоне от примерно 26,7 С (80F) до примерно 93,3 С (200F), предпочтительно от примерно 37,8 С(100F) до примерно 82,2 С (180F) и наиболее предпочтительно от примерно 54,4 С (130F) до примерно 71,1 С (160F). Давление находится в диапазоне от примерно 689,5 кПа (100 psig) до примерно 20,68 МПа(3000 psig), предпочтительно от примерно 1,379 МПа (200 psig) до примерно 6,895 МПа (1000 psig) и наиболее предпочтительно от примерно 2,068 МПа (300 psig) до примерно 3,447 МПа (500 psig). Получающаяся в результате суспензия является предшественником катализатора в фазе водной суспензии. Получающуюся в результате суспензию объединяют с соединением металла VIII группы, таким какNi или Со, как раскрыто в патенте США 5484755. В плане повышения денитрификационной активности активного суспендированного катализатора по настоящему изобретению желательно, чтобы соединение металла VIII группы добавлялось в суспензию перед смешиванием суспензии с подаваемыми маслом и водородом при повышенных температуре и давлении. Примером таких металлов VIII группы служат никель и кобальт. Предпочтительно, чтобы весовое отношение никеля или кобальта к молибдену находилось в диапазоне от примерно 1:100 до примерно 1:2. Наиболее предпочтительно, чтобы весовое отношение никеля к молибдену находилось в диапазоне от примерно 1:25 до примерно 1:10, т.е. отношение промотор/молибден составляло 4-10 мас.%. Металл VIII группы, примером которого служит никель,обычно добавляют в форме сульфата и предпочтительно добавляют в суспензию после сульфидирования при рН примерно 10 или ниже и предпочтительно при рН примерно 8 или ниже. Также могут использоваться нитраты, карбонаты или другие соединения металлов VIII группы. Ввиду высокой активности суспендированного катализатора по настоящему изобретению, дальнейшая активация с помощью соединения металла VIII группы очень выгодна. Суспензию, содержащую промотор из металла VIII группы, подают по линии 25 к смесительной зоне 30. В смесительной зоне 30 используется инертная атмосфера, которая может содержать азот, нефтезаводской газ или любой другой газ, содержащий малое количество кислорода или не содержащий кислорода. Суспензию и углеводородное масло (линия 11), такое как VGO, смешивают непрерывно в режиме с высоким усилием сдвига для поддержания однородной суспензии в смесителе 30. Смешивание с-2 012332 высоким усилием сдвига охватывает диапазон от 100 до 1600 об./мин. Предпочтительно, чтобы скорость смешивания составляла более 500 об./мин и наиболее предпочтительно более 1500 об./мин. Углеводородное масло имеет кинетическую вязкость по меньшей мере 2 мм 2/с (2 сСт) при 100 С(212F). Кинетическая вязкость, как правило, может находиться в диапазоне от примерно 2 мм 2/с (2 сСт) при 100 С (212F) до примерно 15 мм 2/с (15 сСт) при 100 С (212F), предпочтительно от примерно 4 мм 2/с (4 сСт) при 100 С (212F) до примерно 10 мм 2/с (10 сСт) при 100 С (212F) и наиболее предпочтительно от примерно 5 мм 2/с (5 сСт) при 100 С (212F) до примерно 8 мм 2/с (8 сСт) при 100 С (212F). Углеводородное масло вызывает начальное преобразование предшественника катализатора в масляную форму из водной формы. Отношение количества оксида металла VI В группы к количеству масла составляет по меньшей мере менее 1,0, предпочтительно менее 0,5 и более предпочтительно менее 0,1. Если кинетическая вязкость масла меньше примерно 2 мм 2/с (2 сСт) при 100 С (212F) или больше примерно 15 мм 2/с (15 сСт) при 100 С (212F), первое преобразование катализаторного предшественника приведет к агломерации частиц катализатора или же к отсутствию смешивания. Эта смесь фигурирует в формуле изобретения как смесь X. Вещество из смесительной зоны 30 (смесь X) подают к реакционной зоне 40 по линии 35. Водород непрерывно добавляют к смеси реакционной зоны 40 и применяют смешивание с высоким усилием сдвига в реакционной зоне 40 для поддержания однородной суспензии. H2 добавляют при низкой скорости потока перед реактором 40 и при высокой скорости потока после реактора 40. Воду сохраняют в жидкой фазе в реакторе 40 для сохранения воды в жидкой фазе. Воду переводят в газовую фазу после реактора 40, чтобы испарить воду в сепараторе высокого давления. Условия реализации способа в реакторе 40 критичны для образования конечного катализатора. Вода в смеси должна поддерживаться в жидкой фазе. Температура в реакционной зоне 40, как правило, находится в диапазоне от примерно 148,9 С(300F) до примерно 315,6 С (600F), предпочтительно от примерно 176,7 С (350F) до примерно 260,0 С (500F) и наиболее предпочтительно от примерно 176,7 С (350F) до примерно 232,2 С (450F). Давление в реакционной зоне 40, как правило, находится в диапазоне от примерно 689,5 кПа (100 psig) до примерно 20,68 МПа (3000 psig), предпочтительно от примерно 1,379 МПа (200 psig) до примерно 6,895 МПа (1000 psig) и наиболее предпочтительно от примерно 2,068 МПа (300 psig) до примерно 3,447 МПа(500 psig). Поток водорода в реакционную зону 40, как правило, находится в диапазоне от примерно 53,4 нм 3/м 3(300 SCF/B, т.е. стандартных кубических футов на баррель) до примерно 356,2 нм 3/м 3 (2000 SCF/B),предпочтительно от примерно 53,4 нм 3/м 3 (300 SCF/B) до примерно 178,1 нм 3/м 3 (1000 SCF/B) и наиболее предпочтительно от примерно 53,4 нм 3/м 3 (300 SCF/B) до примерно 89,05 нм 3/м 3 (500 SCF/B). Время реакции в реакционной зоне 40 находится в диапазоне от примерно 10 мин до примерно 5 ч, предпочтительно от примерно 30 мин до примерно 3 ч и наиболее предпочтительно от примерно 1 до примерно 1,5 ч. Получающаяся в результате суспендированная смесь является активным катализаторным составом в смеси с углеводородным маслом. Суспендированная смесь проходит по линии 55 к сепаратору высокого давления 50. Дополнительный Н 2 добавляют по линии 55 так, что вода переходит в газовую фазу и затем может быть отделена от масляной суспензии в сепараторе высокого давления. Сепаратор высокого давления работает в диапазоне от 148,9 С (300F) до 371,1 С (700F). Газы и воду удаляют сверху через линию 45 и пропускают через трехфазный сепаратор. Активный катализаторный состав подают по линии 65 к резервуару-накопителю 60. Активный катализаторный состав постоянно перемешивают в резервуаре-накопителе 60 для поддержания однородной суспензии в водородной атмосфере с малым количеством кислорода или вообще без него. Таким образом поддерживают активность и стабильность катализатора. Катализаторный состав пригоден для повышения качества углеродистого сырья, которое включает в себя атмосферные газойли, вакуумные газойли (VGO), деасфальтированные масла, олефины, масла,производимые из битуминозных песков или битума, масла, производимые из угля, тяжелые сырые масла,синтетические масла, полученные по процессу Фишера-Тропша, и масла, производимые из повторно используемых нефтяных отходов и полимеров. Катализаторный состав пригоден, не ограничиваясь указанным, для гидрогенизационных способов повышения качества, таких как горячий гидрокрекинг, гидроочистка, гидродесульфуризация, гидроденитрификация и гидродеметаллизация. Способ по настоящему изобретению может быть реализован либо в одно-, либо в двухстадийном режиме. При одностадийной реализации тяжелое масло приводят в контакт с активной катализаторной суспензией и водородосодержащим газом при повышенных температурах и давлениях в одном или более реакторах с непрерывным перемешиванием или каталитических реакторах с пузырьковым слоем. Требуется достаточное время нахождения в реакторах при температурах достаточно высоких, чтобы достичь измеримых скоростей термического крекинга. В качестве альтернативы способ может быть реализован в двухстадийном режиме, где первая стадия включает приведение в контакт активной катализаторной суспензии с тяжелым маслом и водородосодержащим газом в течение достаточного времени и при подходящей температуре. Приведение в контакт происходит в реакторах с непрерывным перемешиванием или в каталитических реакторах с пузырьковым слоем для достижения приемлемых скоростей термического крекинга. Получающееся в результа-3 012332 те легкое масло отделяют от твердого катализатора и не преобразованного тяжелого масла в сепараторе высокого давления. Легкое масло отправляют в реактор второй стадии (который обычно является реактором с неподвижным слоем, используемым для гидроочистки масла) для дальнейшего удаления серы и азота и улучшения качеств продукта. Для операции первой стадии температуры тяжелого масляного сырья бывают обычно выше примерно 371,1 С (700F), предпочтительно выше 398,9 С (750F), наиболее предпочтительно выше 426,7 С(800F) для достижения высокой степени превращения. Концентрация активного суспендированного катализатора в тяжелом масле составляет обычно от примерно 100 до 20000 ч./млн, выраженная как вес металла (молибдена) по отношению к весу тяжелого масляного сырья. Обычно более высокое отношение количества катализатора к количеству масла будет давать более высокую степень удаления серы, азота и металла, а также более высокую степень крекинга. При подходящих условиях реализации способа могут быть достигнуты почти 100% степень деметаллирования и 537,8 С+ (1000F+) степень крекинга тяжелого масла, в то время как выход кокса может поддерживаться на уровне менее чем примерно 1%. Условия реализации способа для реактора второй стадии (если используются две стадии) являются типичными условиями гидроочистки тяжелого масла. Реактор второй стадии может быть реактором или с неподвижным, или с пузырьковым, или с подвижным слоем. Наиболее распространены реакторы с неподвижным слоем. Катализатор, используемый в реакторе второй стадии, является катализатором гидроочистки, таким как катализатор, содержащий металл VI В и/или VIII группы, размещенный на оксиде тугоплавкого металла. С помощью использования этого интегрированного способа гидроочистки содержание серы и азота в вырабатываемом масле может быть сделано очень малым и также улучшаются качества вырабатываемого масла. Примеры Пример 1. Приготовление катализатора с использованием одного масла. 540 г MoO3 смешивают с 79 г NH3 и 2381 г H2O с образованием всего 3000 г раствора. Раствор затем вводят во взаимодействие с 0,303 нм 3 (10,71 SCF) H2S с помощью пропускания газовой смеси 20%H2S в Н 2 через раствор при усиленном перемешивании. Температура реактора составляет 65,6 С (150F),полное давление составляет 2,758 МПа (400 psig), и время реакции составляет 4 ч. После реакции 460 г раствора NiSO4, который содержит 36 г Ni, добавляют к ранее полученной суспензии. Полученную суспендированную смесь затем смешивают с 8000 г вакуумного газойля при 37,8 С (100F). Вязкость VGO составляет 5 мм 2/с (5 сСт) при 100 С (212F). Получающуюся в результате смесь затем подают насосом в проточный реактор с перемешиванием (реактор идеального смешения) вместе с Н 2. Скорость Н 2 составляет 53,4 нм 3/м 3 (300 SCF/B). Давление в реакторе составляет 2,758 МПа (400 psig), и температура реактора составляет 204,4 С (400F), общее время реакции составляет 1 ч. Продукты реакции смешивают с дополнительным Н 2 при скорости газа 267,2 нм 3/м 3 (1500 SCF/B) и затем подают в разогретый сепаратор высокого давления. Сепаратор поддерживают при давлении 2,758 МПа (400 psig) и температуре 260,0 С(500F) для разделения газа и жидкой суспензии. Полученная жидкая суспензия содержит компоненту высокоактивного катализатора. Пример 2. Повышение качества тяжелого масла (вакуумный остаток Athabasca в однопроходном режиме). Катализаторную суспензию примера 1 использовали для повышения качества подаваемого вакуумного остатка Athabasca и VGO в установке, которая содержит два реактора с непрерывным перемешиванием. Использовали подаваемую смесь с 60% вакуумного остатка (VR) Athabasca и 40% Athabasca VGO. Свойства подаваемого Athabasca VR приведены в следующей таблице. Условия способа, используемого для повышения качества тяжелого масла, приведены далее. Выход продуктов, свойства и степень превращения приведены в следующей таблице. Средние фракции составляют 61,5 мас.% продукта, и содержание гетероатомов радикально снижено. Удаление металлов (гидродеметаллизация) составляет более 99%. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ для гидропереработки тяжелых масел, имеющий по меньшей мере одну реакционную стадию, на которой используется катализатор, который получают с помощью следующих этапов:(a) смешивание оксида металла VI В группы и водного раствора аммиака с образованием водной смеси, содержащей соединение металла VI группы;(b) сульфидирование в первой реакционной зоне (отличающейся от первой реакционной стадии,упомянутой выше) водной смеси с этапа (а) газом, содержащим сероводород, до дозировки, большей чем 0,499 м 3 на килограмм (8 ст.куб.футов (SCF) на фунт) металла VI В группы, с образованием суспензии;(c) активация суспензии соединением металла VIII группы;(d) смешивание суспензии с этапа (с) с углеводородным маслом, имеющим вязкость по меньшей мере 2 мм 2/с (2 сСт) при 100 С (212F), с образованием смеси X;(e) объединение смеси X с водородом во второй реакционной зоне при условиях, которые сохраняют воду в смеси X в жидкой фазе, с образованием, тем самым, активного катализаторного состава, смешанного с жидким углеводородом; и(f) выделение активного катализаторного состава. 2. Способ по п.1, в котором первую реакционную стадию реализуют при выборе из группы, состоящей из одного или нескольких проточных реакторов с перемешиванием или одного или нескольких"кипящих" слоев. 3. Способ по п.2, в котором катализатор, водородосодержащий газ и тяжелое масло, которое должно быть преобразовано, соединяют на первой реакционной стадии при повышенных температуре и давлении. 4. Способ по п.3, в котором время нахождения и температура реактора достаточны для того, чтобы достичь измеримых скоростей термического крекинга. 5. Способ по п.1, в котором выходящий поток содержит по меньшей мере 50 мас.% продуктов, кипящих в диапазоне между 82,2 С (180F) и 343 С (650F). 6. Способ по п.1, в котором реактор второй стадии выбирают из группы, состоящей из реактора с неподвижным, "кипящим" или подвижным слоем. 7. Способ по п.1, в котором тяжелое масло выбирают из группы, состоящей из атмосферных газойлей, вакуумных газойлей (VGO), деасфальтированных масел, олефинов, масел, производимых из битуминозных песков или битума, масел, производимых из угля, тяжелых сырых масел, синтетических масел,полученных по процессу Фишера-Тропша, и масел, производимых из повторно используемых нефтяных отходов и полимеров. 8. Способ гидропреобразования по п.1, который выбирают из группы, состоящей из гидрокрекинга,гидроочистки, гидродесульфуризации, гидроденитрификации и гидродеметаллизации. 9. Способ по п.1, в котором условия в первой реакционной зоне для приготовления катализатора включают температуру в диапазоне от по меньшей мере примерно 26,7 С (80F) до примерно 93,3 С(200F) и давление в диапазоне от по меньшей мере примерно 689,5 кПа (100 psig) до примерно 20,68 МПа(3000 psig). 10. Способ по п.9, в котором условия в первой реакционной зоне для приготовления катализатора включают температуру в диапазоне от по меньшей мере примерно 37,8 С (100F) до примерно 82,2 С(180F) и давление в диапазоне от по меньшей мере примерно 1,379 МПа (200 psig) до примерно 6,895 МПа(1000 psig). 11. Способ по п.10, в котором условия в первой реакционной зоне для приготовления катализатора включают температуру в диапазоне от по меньшей мере примерно 54,4 С (130F) до примерно 71,1 С(160F) и давление в диапазоне от по меньшей мере примерно 2,068 МПа (300 psig) до примерно 3,447 МПа(500 psig). 12. Способ по п.1, в котором вязкость первого углеводородного масла на этапе (d) находится в диапазоне от по меньшей мере примерно 2 мм 2/с (2 сСт) при 100 С (212F) до примерно 15 мм 2/с (15 cCT) при 100C (212F). 13. Способ по п.1, в котором соединение металла VIII группы на этапе (с) выбирают из группы, состоящей из сульфатов никеля и сульфатов кобальта. 14. Способ по п.1, в котором смешивание компонентов на этапах приготовления катализатора происходит в режиме с высоким усилием сдвига, в диапазоне от 100 до 1600 об./мин. 15. Способ по п.13, в котором весовое отношение никеля или кобальта к молибдену находится в диапазоне от 1:100 до примерно 1:2. 16. Способ по п.1, в котором отношение количества оксида металла VI В группы к количеству масла на этапе (b) составляет по меньшей мере менее 1,0, предпочтительно менее 0,5 и более предпочтительно менее 0,1. 17. Способ по п.1, в котором углеводородное масло этапа (d) является вакуумным газойлем. 18. Способ по п.1, в котором условия во второй реакционной зоне этапа (е) для приготовления катализатора включают температуру в диапазоне от по меньшей мере примерно 176,7 С (350F) до примерно 315,6 С (600F) и давление в диапазоне от по меньшей мере примерно 689,5 кПа (100 psig) до примерно 20,68 МПа (3000 psig). 19. Способ по п.18, в котором условия во второй реакционной зоне включают температуру в диапазоне от по меньшей мере примерно 176,7 С (350F) до примерно 315,6 С (600F) и давление в диапазоне от по меньшей мере примерно 1,379 МПа (200 psig) до примерно 6,895 МПа (1000 psig). 20. Способ по п.19, в котором водород непрерывно добавляют во вторую реакционную зону и используют смешивание с высоким усилием сдвига для поддержания однородной суспензии. 21. Способ по п.1, в котором катализаторный состав выделяют с помощью сепаратора высокого давления.
МПК / Метки
МПК: C10G 47/02, C10G 45/04
Метки: тяжелого, использованием, повышения, способ, состава, катализаторного, суспендированного, масла, высокоактивного, качества
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/8-12332-sposob-povysheniya-kachestva-tyazhelogo-masla-s-ispolzovaniem-vysokoaktivnogo-suspendirovannogo-katalizatornogo-sostava.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ повышения качества тяжелого масла с использованием высокоактивного суспендированного катализаторного состава</a>
Предыдущий патент: Композиция не полностью нейтрализованной алкилксилолсульфоновой кислоты для способов увеличения извлечения нефти
Следующий патент: Аустенитная сталь и стальная продукция
Случайный патент: Комбинация производных тетрагидропиридинов и ингибиторов ацетилхолинэстеразы для лечения старческой деменции по типу альцгеймера