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JP4697571B2 - Method for hydrotreating heavy hydrocarbon fractions using a sortable reactor and a reactor that can be shorted - Google Patents

Method for hydrotreating heavy hydrocarbon fractions using a sortable reactor and a reactor that can be shorted Download PDF

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Description

【0001】
【発明が属する技術分野】
本発明は、特に硫黄不純物および金属不純物を含む重質炭化水素留分、たとえば、常圧蒸留残油、減圧蒸留残油、脱アスファルト油、ピッチ、芳香族留分を含むアスファルト、石炭水素化分解物、各種の原料、および特に瀝青質けつ岩または瀝青砂からの重質油の精製および転化に関する。具体的には、本発明は液状の仕込原料の処理に関する。液状の仕込原料にも含まれるアスファルテンもまた、本発明の範囲に含まれる。
【0002】
【従来の技術】
本発明により処理することが可能な仕込原料には通常、少なくとも0.5重量ppmの金属(ニッケルおよび/またはバナジウム)および少なくとも0.5重量%の硫黄が含まれている。
【0003】
そのような仕込原料を接触水素化処理する目的は2つあって、精製すなわち、それらに含まれる金属、硫黄その他の不純物の含量を実質的に低下させることと、それと同時にそれらの仕込原料を変換させて、大なり小なりより軽質な留分としてその水素対炭素比(H/C)を増大させることで、これにより得られる変化を受けた流出物は、高品質の燃料、ガスオイルおよびガソリンを製造するための基本原料や、残油分解ユニットや分解減圧蒸留留出分ユニットなどの他のユニットの仕込原料として使用することができる。
【0004】
このような仕込原料を接触水素化処理する際に問題を引き起こす原因となるのは、そのような不純物が触媒上に金属やコークの形態で徐々に堆積してきて、急速に触媒系の活性を低下させ、閉塞させてしまうことで、そうなると、触媒を入れ替えするために運転を停止する必要が生じる。
【0005】
したがって、このタイプの仕込原料を水素化処理する方法では、ユニットを停止させることなく可能な限り長時間の運転サイクルが得られるよう設計しなければならず、最低でも1年の運転サイクルを達成することが目標となる。
【0006】
このタイプの仕込原料を処理するための、各種の方法が存在する。これまで、そのような処理は以下のいずれかの方法で実施されてきた:
・触媒固定床を使用した方法(たとえば、アンスティテュ・フランセ・デュ・ペトロール社(Institut Francais du Petrole)のハイバールF(HYVAHL−F)方法)または、
・触媒を準連続的に入れ替えすることが可能な少なくとも1基の反応器を含む方法(たとえば、アンスティテュ・フランセ・デュ・ペトロール社(Institut Francais du Petrole)のハイバールM(HYVAHL−M)移動床方法)。
【0007】
本発明の方法は、先行技術方法、特に固定床または沸騰床方法を改良したものである。そのような方法においては、仕込原料は直列に配列された複数の反応器、好ましくは固定床または沸騰床反応器の中を循環するが、第1の(単一または複数の)反応器は、特に仕込原料の水素化脱金属(HDM)と部分的に水素化脱硫を実施するのに使用され、最後の(単一または複数の)反応器は、仕込原料の極度精製(deep refining)、特に水素化脱硫(HDSステップ)を実施するのに使用される。この方法の流出物は最後のHDS反応器から抜き出される。
【0008】
このような方法では通常、それぞれのステップに適合した特定の触媒が使用されるが、その平均的な運転条件は、圧力が約5MPa〜約25MPa、好ましくは約10MPa〜約20MPa、温度が約340℃〜440℃、好ましくは370℃〜420℃である。
【0009】
HDMステップの場合、理想的な触媒は、アスファルテンリッチな仕込原料を処理するのに適していて、しかも、大きな金属保持容量による高い脱金属性能と、コーキングに対する高い抵抗性とを有しているものでなければならない。本出願人は、特定の多孔質担体(ウニ状の構造)に担持させた触媒を開発したが、この担体によってまさにこのステップに望ましい下記のような性質が得られた(特許文献1および特許文献2参照)。
【0010】
・HDMステップにおける、脱金属の程度が少なくとも10%〜90%であり、・金属保持容量が新触媒の重量を基準にして10%を超え、そのためより長い運転サイクルとすることができ、
・390℃を超える温度でも高い耐コーキング性を有しており、その結果、コーク生成が原因の圧力損失の増大および活性の低下のために限度があることが多いサイクル周期を延長することが可能となるが、これは、加熱転化反応のほとんどがこのステップで起きていることを示している。
【0011】
HDSステップの場合、理想的な触媒は高い水素化能力を有していなければならず、それによって、脱硫、引き続いての脱金属、コンラドソン炭素および可能ならばアスファルテンの減少など、製品の極度精製を実施できるようにする。本出願人はそのような触媒も開発したが(特許文献3および特許文献4参照)、これは、このタイプの仕込原料を処理するには特に適したものである。
【0012】
このように水素化の能力が高い触媒の欠点は、金属またはコークの存在によって急速に活性が低下することである。この理由から、比較的高温で転化反応と脱金属のほとんどを実行する機能を発揮できるような好適なHDM触媒と、そのHDM触媒によって金属その他の不純物から保護されているために比較的低温で機能を発揮することができ、極度水素化が可能でコーキングが起きにくいような好適なHDS触媒とを組み合わせると、その精製における性能が、単一の触媒系を使用して得られる性能や、温度を上昇させるパターンとしたためにHDS触媒で急速なコーキングが起きる同様のHDM/HDSの組み合わせを使用して得られる性能よりも、最終的には高くなる。
【0013】
固定床方法の意義は、固定床の触媒効率が高いために、高い精製性能が得られるところにある。対照的に、仕込原料中の金属の量があるレベルよりも高いと(たとえば、50〜150ppm)、たとえ高性能の触媒を使用したとしても、その性能、特にそのような方法での運転可能時間が不十分なものとなり、反応器(特に第1段HDM反応器)が金属を素速く蓄積して活性が低下し、その活性低下を補償するために温度を上げるとコークの生成が促進されて、圧力損失が大きくなり、さらに、仕込原料中に含まれるアスファルテンおよび沈降性物質のため、あるいは運転上の問題の結果として、第1段触媒床が極めて急速に閉塞状態になることが多い。
【0014】
その結果、そのユニットは少なくとも2〜6か月ごとに停止して、第1段の活性低下あるいは閉塞した触媒床を入れ替えしなくてはならなくなり、しかもその作業に3週間はかかる可能性があるので、ユニットの稼動係数が一段と低下する。
【0015】
沸騰床方法の意義は、高温で運転することが可能なのでその転化性能が高いところにある。本出願人は、通常の仕込原料および重質の仕込原料を処理するのに極めて好適な方法を開発した(特許文献5、特許文献6参照)。
【0016】
最適な触媒系を使用しても、運転上の問題点および/または仕込原料に適していない使用をしたために運転時間が短くなることがあり得る。そうなると、そのユニットは反応器中に存在するコークの量によっては停止することになる。我々は、これら運転上および触媒の使用に関する課題を解決するための努力を続けてきた。
【0017】
本発明者らはまた、別な見地から固定床の配列の欠点を克服することも試みてきた。
【0018】
その結果として、HDMステップの前に設置する、1基または複数の移動床反応器を提案した(特許文献7または特許文献8参照)。そのような移動床は、並流方式(たとえば、シェル(SHELL)社のハイコン(HYCON)方法)でも、向流方式(たとえば、本出願人によるハイバールM(HYVAHL−M)方法)でも運転することができる。この方法によって、脱金属の一部を実施し、仕込原料の中に含まれていて閉塞を招く原因となりうる粒子を篩別することによって、反応器たとえば固定床反応器を保護することができる。さらに、単一または複数のそれら移動床反応器で準連続的に触媒を入れ替えすることによって、そのユニットを3〜6か月ごとに停止する必要もなくなる。
【0019】
このような移動床技術の欠点は、全体的にその性能および効率が同じ量の固定床のそれに比較してかなり劣ることで、触媒を移動させるために摩滅が生じ、その結果それより下流側になる固定床での流れが妨害され、そして使用が進んだ運転条件下では、コーキングの危険性と触媒の塊状物の生成が、重質の仕込原料の場合や、特に問題発生時には決して無視できないことになる。このような塊状物ができると、反応器の中や使用後の触媒の抜き出し配管における触媒の移動が妨げられ、最後にはそのユニットの運転を停止して、反応器と抜き出し配管を掃除する必要が生じる。
【0020】
容認可能な稼動係数を維持しながら、優れた性能を維持し続けるために、HDM反応器より前にガード反応器、好ましくは固定床反応器(空間速度、HSV=2〜4)を設置することが考案された(特許文献9および特許文献10参照)。通常このガード反応器は、特別の隔離弁(isolation valve)を使用することによって、短絡する(short-circuited)ことが可能となっている。このようにして、主反応器は当座の間は閉塞の危険から保護される。ガード反応器が閉塞状態になると、それを短絡することになり、そうすると次にある主反応器が代わりに閉塞される可能性があり、そうなるとユニットを停止せざるを得なくなる。さらに、ガード反応器のサイズが小さいと、金属リッチ(たとえば、100ppm以上)な仕込原料の場合には、仕込原料の脱金属を充分には行うことができず、そのためメインのHDM反応器を金属の堆積から充分に保護できなくなってしまう。結局それらの反応器では活性低下が促進され、ユニットを頻繁に停止させざるを得ず、稼動係数も不満足なものとなる。
【0021】
特許文献11には、金属含量の高い(1〜1500ppm、通常は100〜1000ppm、好ましくは150〜350ppm)仕込原料を処理するのに、良好な固定床性能と高稼動係数とを併せ持つシステムが記載されているが、それは、硫黄不純物および金属不純物を含む重質炭化水素留分を水素化処理するために少なくとも2段のステップで実施する水素化処理からなり、そこで、第1セクションでの水素化脱金属では、炭化水素の仕込原料と水素とを水素化脱金属条件下で水素化脱金属触媒の上を通し、次いでそれに続く第2ステップで、第1セクションからの流出物を水素化脱硫条件下で水素化脱硫触媒の上を通している。この方法においては、水素化脱金属セクションは、好ましくは固定床の1または複数の水素化脱金属ゾーンからなるが、それより前にこれも固定床であるのが好ましい少なくとも2基の水素化脱金属ガードゾーンを有していて、下記に示すステップb)およびc)を連続してくり返すことからなる循環使用ができるよう直列に配置されている:
a)その間はガードゾーンを同時に、ガードゾーンの1つが失活する時間および/または閉塞する時間までの間使用するステップ;
b)その間に活性低下および/または閉塞したガードゾーンを短絡させて運転し、そしてその内部の触媒を再生しおよび/または新触媒と入れ替えするステップ;および
c)その間にこの前のステップの間に触媒を再生したガードゾーンを再接続し、ガードゾーンをすべて同時に使用するステップで、ガードゾーンの1つが失活する時間および/または閉塞する時間までの間前記ステップを実施する。
【0022】
この方法によりメインのHDMおよびHDS反応器では一般に、精製および転化の性能が高く、安定した製品を製造しながら、そのサイクル周期を少なくとも11か月とすることができる。総合的な脱硫は90%のオーダー、総合的な脱金属は95%のオーダーである。
【0023】
【特許文献1】
欧州特許第B−0113297号明細書。
【0024】
【特許文献2】
欧州特許第B−0113284号明細書。
【0025】
【特許文献3】
欧州特許第B−0113297号明細書。
【0026】
【特許文献4】
欧州特許第B−0113284号明細書。
【0027】
【特許文献5】
カナダ特許第2171894号明細書。
【0028】
【特許文献6】
仏国特許出願第98/00530号明細書。
【0029】
【特許文献7】
米国特許第A−3910834号明細書。
【0030】
【特許文献8】
英国特許第B−2124252号明細書。
【0031】
【特許文献9】
米国特許第A−4118310号明細書。
【0032】
【特許文献10】
米国特許第A−3968026号明細書。
【0033】
【特許文献11】
仏国特許第B1−2681871号明細書。
【0034】
【発明の解決しようとする課題】
この技術の欠点は、総合的な脱硫性能が約90%を超えるようにし、および/または総合的な脱金属性能が約95%超えるようにするのが困難であることと、性能レベルと関係なくサイクル時間を11か月を超えるようにするのが困難なことにある。驚くべきことには、水素化脱金属および/または水素化脱硫セクションの1基または複数の反応器を短絡すると、それぞれのステップにおける触媒活性を維持し、および/またはサイクル時間を改良できることが見出された。
【0035】
【課題を解決するための手段】
本発明は、触媒が沈降性物質またはコークによって活性低下するか、および/または閉塞して、再生するかおよび/または新触媒もしくは再生触媒と入れ替える時に、1基または複数の反応器の短絡(すなわちバイパス)を可能とすることに関する。本発明は、水素化脱金属セクションの反応器と、水素化脱硫セクションの反応器の両方に関している。
【0036】
これにしたがって、水素化脱金属セクションおよび/または水素化脱硫セクションの反応器を、たとえば、6か月ごとに短絡して、活性低下または閉塞した触媒床を新しいものと入れ替えると、この操作によってそのユニットの稼動係数の改善がもたらされる。
【0037】
本発明は、重質炭化水素留分を、第1の水素化脱金属セクション、次いで第1のセクションからの流出物を通す第2の水素化脱硫セクションを使用して、水素化処理するための方法からなっている。この水素化脱金属セクションの前には少なくとも1つのガードゾーンを設ける。前記の水素化処理方法には以下のステップが含まれる:
a)その間にガードゾーンを使用するステップ;
b)その間にガードゾーンを短絡し、その内部の触媒を再生および/または入れ替えするステップ;
c)その間に内部の触媒を再生および/または新しいものと入れ替えたガードゾーンを再接続するするステップ;
d)その間に水素化脱金属セクションおよび/または水素化脱硫セクションの反応器のうちの少なくとも1基を短絡することができ、その内部の触媒を再生および/または新しいものと入れ替えるステップ。
【0038】
以下に要約する固定床の性能を改良するための方法は、本出願人によるフランス国特許第A−2 784 687号にも記載されている。そこにおける概念を本発明にも適用することができる。
【0039】
しかしながら、仕込原料および全体に液状流出物の粘度が高いために反応器における圧力損失が高くなるという問題や、循環用コンプレッサーの運転が困難で、水素の圧力が低めとなり、そのため良好な水素化脱金属あるいは良好な水素化脱硫が得られないなどの問題がある。さらに、得られるガスオイル留分は、その硫黄含量が現在の規格では認められないくらい高いために、通常直接使用することができないということが知られている。
【0040】
したがって、本出願人によるフランス国特許第B1−2 681 871号および同第A−2 784 687号に記載されているような方法の性能を改良することが望ましく、またそれは可能である。具体的には、本発明の方法では液状流出物の粘度を実質的に大幅に低下させることが可能であるため、その結果、反応器内部における圧力損失が実質的に低下し、循環用コンプレッサーの運転が改善されてより高い水素圧力が得られる。これによって、総合的に脱硫レベルが向上してガスオイル留分の硫黄含量が大幅に低下するので、現行の規格に適合することとなり、製油所のガスオイルプールに直接加えることが可能となる。さらに本発明の方法では、伝熱が改善されて予熱炉の効率が向上し、そのため炉の壁面温度を下げることが可能となり、その結果炉の耐用年数が長くなってユニットの運転コスト低減に寄与することになる。
【0041】
本発明の方法は、高性能の反応器類、好ましくは固定床反応器または沸騰床反応器を組み合わせ、高い稼動係数で、高金属含量(1〜1500ppm、通常は100〜1000ppm、好ましくは150〜350ppm)の仕込原料を処理するものであるが、その変形形態の1つとして、硫黄不純物および金属不純物を含有する重質炭化水素留分を、少なくとも2つのセクション中で水素化処理するための方法として定義することが可能であって、
そこでは、第1の水素化脱金属セクションにおいて、炭化水素の仕込原料および水素を、水素化脱金属条件下で、水素化脱金属触媒の上に通し、
次いで、その第1セクションからの流出物を、水素化脱硫条件下で、続く第2セクション中の水素化脱硫触媒の上に通し、
ここで、前記水素化脱金属セクションには1つまたは複数の水素化脱金属ゾーン(好ましくは固定床または沸騰床ゾーン)が含まれ、それより前に、少なくとも1つまたは可能であれば2つの水素化脱金属ガードゾーン(これまた好ましくは固定床または沸騰床ゾーン)を直列に配置して、以下で定義するステップb)およびc)を連続してくりかえすことからなるサイクルで使用できるようにし、
前記水素化脱金属および/または水素化脱硫セクションには1基または複数の反応器(好ましくは固定床または沸騰床反応器)が含まれ、それらは別々にまたは以下に定義するステップd)にしたがって、短絡することが可能である。2つのガードゾーンを使用した場合、本発明の方法は以下のステップを含む水素化処理方法である:
a)その間にガードゾーンをすべて同時に、ガードゾーンの1つが失活する時間および/または閉塞する時間までの間に長くとも等しい時間使用するステップ;
b)その間に活性低下および/または閉塞したガードゾーンを短絡し、そしてその内部の触媒を再生し、および/または新触媒もしくは再生触媒と入れ替えするステップ;
c)その間にガードゾーンをすべて同時に使用するステップであるが、このガードゾーンは先行ステップの間に内部の触媒を再生および/または入れ替えしたものであり、これを再接続させ、前記ステップを、ガードゾーンの1つが失活する時間および/または閉塞する時間までの間に長くとも等しい時間実施するステップ;および、
d)サイクル中に触媒が活性低下および/または閉塞して再生および/または新触媒または再生触媒への入れ替えが必要となった時に、その間は水素化脱金属セクションおよび/または水素化脱硫セクションの反応器の少なくとも1基を短絡することが可能なステップ。
【0042】
本発明の方法のさらなる変形形態は、硫黄不純物および金属不純物を含有する重質炭化水素留分を、少なくとも2つのセクション中で水素化処理するための方法からなり、
そこでは、第1の水素化脱金属セクションにおいて、炭化水素の仕込原料および水素を、水素化脱金属条件下で、水素化脱金属触媒の上に通し、
次いで、その第1ステップからの流出物を、水素化脱硫条件下で、続く第2セクション中の水素化脱硫触媒の上に通し、ここでその水素化脱金属セクションは、その前に少なくとも1つの水素化脱金属ガードゾーンを有する、1つまたは複数の水素化脱金属ゾーンを含み、
前記水素化脱金属および/または水素化脱硫セクションには1基または複数の反応器が含まれ、それらは別々にまたは以下に定義するステップd)にしたがって、短絡することが可能である。
【0043】
前記水素化処理方法は以下のステップを含む:
a)その間にガードゾーンを、前記ゾーンが失活する時間および/または閉塞する時間までの間に長くとも等しい時間使用するステップ;
b)その間に活性低下および/または閉塞したガードゾーンを短絡し、そしてその内部の触媒を再生し、および/または新触媒もしくは再生触媒と入れ替えするステップ;
c)その間に先行ステップの間に内部の触媒を再生および/または入れ替えしたガードゾーンを再接続させるステップで、前記ステップをガードゾーンの1つが失活する時間および/または閉塞する時間までの間に長くとも等しい時間実施するステップ;
d)サイクル中に触媒が活性低下および/または閉塞して再生および/または新触媒または再生触媒への入れ替えが必要となった時に、その間は水素化脱金属セクションおよび/または水素化脱硫セクションの反応器の少なくとも1基を短絡することが可能なステップ。
【0044】
本発明の方法の1つの変形形態においては、前記方法のための仕込原料は、硫黄不純物および金属不純物、一般には少なくとも0.5重量ppmの金属を含む重質炭化水素留分であって、たとえば、減圧蒸留から得られる留分で減圧蒸留留出物(VD)と呼ばれているものである。
【0045】
本発明の方法においては、炭化水素仕込原料の重量を基準にして一般に約0.5%〜約80重量%で表される量の中間留出物を、第1の機能性(functional)ガードゾーンに導入するのが好ましい。
【0046】
導入する中間留出物の量は、炭化水素仕込原料の重量を基準にして、約1%〜約50重量%であるのが好ましく、約5%〜約25重量%であれば、さらに好ましい。
【0047】
具体的な実施態様においては、炭化水素仕込原料と共に導入する常圧蒸留留出物は、直留ガスオイルである。
【0048】
さらなる実施態様においては、水素化脱硫ステップからの製品を常圧蒸留ゾーンに送り、そこから常圧蒸留留出物を回収して、少なくともその一部を第1の機能性ガードゾーンの入口に再循環させ、常圧蒸留残油を回収する。
【0049】
1つの具体的な変形形態においては、常圧蒸留からのガスオイル留分の少なくとも一部を再循環させる。この場合、再循環させるガスオイル留分は通常、その初留点が約140℃で終留点が約400℃の留分である。この留分は通常、150〜370℃留分、または170〜350℃留分である。
【0050】
本発明の方法において可能なさらなる変形形態においては、ハイバール(HYVAHL)方法を使用して運転しているユニットからのガスオイル、または接触分解ユニットからの軽質ガスオイルで一般にLCO(軽質サイクルオイル)として知られておりその初留点が通常約140℃〜約220℃の範囲、終留点が通常約340℃〜約400℃の範囲のものを再循環させることが可能である。また、接触分解からの重質ガスオイル留分で一般にHCO(重質サイクルオイル)として知られておりその初留点が約340℃〜約380℃の範囲、その終留点が通常約350℃〜約550℃の範囲のものもまた再循環させることができる。
【0051】
再循環させる常圧蒸留留出物および/またはガスオイルの量は、仕込原料を基準にして、約1%〜50%、好ましくは5%〜25%、より好ましくは約10%〜20重量%である。
【0052】
さらなる変形形態においては、常圧蒸留ゾーンからの常圧蒸留残油の少なくとも一部を減圧蒸留ゾーンに送り、そこから減圧蒸留留出物を回収し、少なくともその一部を第1の機能性ガードゾーンの入口に再循環させ、減圧蒸留残油も回収して精油燃料プールに送ることができる。
【0053】
さらなる変形形態においては、常圧蒸留残油および/または減圧蒸留留出物の少なくとも一部を、接触分解ユニット、好ましくは流動床式接触分解ユニット、たとえば本出願人により開発されたR2R方法を使用したようなユニットに送る。この接触分解ユニットから、LCO留分および特にHCO留分が回収され、いずれか一方もしくは他方またはその2つの混合物の少なくとも一部をフレッシュな仕込原料に添加することができ、それを本発明の水素化処理方法に送る。通常、ガスオイル留分、ガソリン留分およびガス留分も回収される。ガスオイル留分の少なくとも一部を、第1の機能性ガードゾーンの入口に任意に再循環することができる。
【0054】
接触分解ステップは、好適な残油分解条件下で当業者周知の通常の方法を用いて実施して、より分子量の低い炭化水素含有製品を製造することができる。流動床分解で使用することが可能な操作条件と触媒については、以下の特許に記載されている。すなわち、米国特許第A−4 695 370号、欧州特許第B−0 184 517号、米国特許第A−4 959 334号、欧州特許第B−0 323 297、米国特許第A−4 965 232号、米国特許第A−5 120 691号、米国特許第A−5 344 554号、米国特許第A−5 449 496号、欧州特許第A−0 485 259号、米国特許第A−5 286 690号、米国特許第A−5 324 696号および欧州特許第A−0 699 224号であるが、それらにおける記述は、本明細書において引用することによって、本明細書に組み入れたものとする。
【0055】
この流動床接触分解反応器は、上向き流方式、下向き流方式のいずれで用いてもよい。本発明の実施態様としては好ましいものではないが、移動床反応器中で接触分解を実施することも可能である。特に好適な接触分解触媒は、少なくとも1種のゼオライトを含むもので、通常はアルミナ、シリカまたはシリカアルミナのような適当なマトリックスと混合して用いる。
【0056】
本発明の方法には特定の変形形態も含むが、そこでは、ステップc)の間に、ガードゾーンをすべて同時に使用するが、ステップb)の間に再生された触媒ガードゾーンを再接続するときに、その接続が、ステップb)の間で短絡するより前の接続の仕方と同一になるように接続する。
【0057】
本発明の方法には、本発明の好適な実施態様を構成するさらなる変形形態を含んでいて、それには以下のステップを含んでいる:
a)その間はガードゾーンを同時にすべて、処理した仕込原料の全体の流れ方向を基準にして最も上流に位置するゾーンが失活する時間および/または閉塞する時間までの間に長くとも等しい時間使用するステップ;
b)その間に、前のステップの間は最も上流側にあったガードゾーンのすぐ後ろに位置していたガードゾーンに仕込原料を直接通過させるステップであり、その間に、前のステップの間は最も上流側にあったガードゾーンを短絡して、その内部の触媒を再生し、および/または新触媒もしくは再生触媒により入れ替えするステップ;および
c)その間に、ガードゾーンを同時にすべて使用するステップであり、その前のステップの間に内部の触媒を再生および/または入れ替えしたガードゾーンをガードゾーンのセットの下流になるように再接続したステップであり、前記ステップを、このステップの間は処理した仕込原料の全体の流れ方向を基準にして最も上流に位置するゾーンが失活する時間および/または閉塞する時間までの間に長くとも等しい時間続けて使用するステップ;
d)その間は、水素化脱金属セクションおよび/または水素化脱硫セクションの反応器のうちの少なくとも1基を短絡し、その間に、活性低下および/または閉塞した触媒を再生しおよび/または新触媒もしくはまたは再生触媒で入れ替えするステップ。
【0058】
本方法の好適な実施態様においては、仕込原料全体の循環流れ方向で最も上流に位置するガードゾーンは、金属、コーク、沈降性物質、およびその他の各種不純物を次第に含んでくるので、所望のタイミングで、通常はその内部の触媒が金属および各種不純物で事実上飽和されたタイミングで、切り離す。
【0059】
好適な実施態様においては、運転中に、すなわちユニットの運転を停止させることなく、これらのガードゾーンを並べ替えできるように、特定のコンディショニングセクションを使用する。まずはじめに、中程度の圧力(1〜5MPa、好ましくは1.5〜2.5MPa)で操作されるシステムを使用して、切り離したガード反応器に以下の操作を実施する;使用済み触媒を排出させる前に、洗浄、ストリッピング、冷却し;次いで、新触媒を充填してから加熱および硫化処理し;次いで、適当な運転技術を用いて、さらに加圧/減圧やコック/弁操作によってこれらのガードゾーンをユニットを停止させることなく、したがって稼動係数に影響を与えることなく、効率的に入れ替えするが、これら使用済み触媒の洗浄、ストリッピング、排出、新触媒の再充填、加熱および硫化操作はすべて、切り離した反応器またはガードゾーンについて実施する。
【0060】
この水素化処理ユニットの反応器は通常、以下に示す空間速度(HSV)で実施する。
【0061】

Figure 0004697571
好適な方式では、ガード反応器またはガードゾーンで総括HSVが約0.1〜4.0h−1、通常は約0.2〜1.0h−1となるように運転するが、この点がもっと小さなガード反応器を使用する他の方法、特により小さなガード反応器を使用している米国特許第A−3 968 026号に記載されているような方法とは差があるところである。それぞれ役目を果たしているガード反応器でのHSVの値は、好ましくは約0.5〜8h−1、通常は約1〜2h−1である。ガード反応器およびそれぞれの反応器ののHSVの値は、反応温度を調節しながら(発熱を制限しながら)水素化脱金属(HDM)を最大限実施できるように選択する。
【0062】
有利な実施態様としては、ユニットに、反応セクションとは独立して機能する循環用手段、加熱手段、冷却手段および適当な分離手段を備えたコンディショニングセクション(図示せず)を含み、それにより、配管と弁を操作することで、ガード反応器内の新触媒または再生触媒の調製操作および運転中のユニットに接続直前の短絡されていた反応器のための操作を実施できるが、すなわち、並べ替えまたは短絡中のガード反応器を予熱し、その内容物の触媒を硫化し、ガード反応器を必要な圧力および温度条件に合わせる。一連の必要な弁の操作を行ってこのガード反応器の並べ替えまたは短絡操作を実施した時に、この同一のセクションに対して、反応セクションから切り離した直後にガード反応器内の使用済み触媒をコンディショニングする操作を実施することができるが、それは、必要な条件下で使用済み触媒を洗浄およびストリッピングし、次いで冷却してから、この使用済み触媒を抜き出しさらにそれを新触媒または再生触媒と入れ替える操作を行う。
【0063】
これらの触媒についても、本出願人による欧州特許第B−0 098 764号およびフランス国特許出願登録第97/07149号に記載されているものが好ましい。それらの触媒には、担体と、金属酸化物として表して0.1%〜30重量%の、少なくとも1種の金属または周期律表の第V、VIおよびVIII族の少なくとも1種の金属の化合物とを含み、その形状はそれぞれが複数の針状の板状微結晶から形成された複数の複数の並列配置した塊状物であって、それぞれの塊状物の板状微結晶は一般に、相互に対して、および塊状物の中心に対して放射状に配置されている。
【0064】
より具体的には、本発明は、重質の石油または石油留分の処理に関するもので、それらをより軽質の留分に転化させて、輸送や通常の精製方法で用いられる処理を容易にすることを目的としている。石炭水素化分解により得られる油分もまた処理することができる。その場合には、沸騰床反応器を使用するのが好ましい。
【0065】
より具体的には本発明は、金属および硫黄含量が高く、通常沸点が520℃を超える成分を50%以上含む輸送が困難で高粘度の重質油を、輸送が容易で金属およびアスファルテン含量が低下し、通常沸点が520℃を超える成分が減少して、たとえば20重量%未満となったような安定な炭化水素含有製品へと、変換させる場合の問題点を解決するものである。
【0066】
具体的な実施態様においては、仕込原料をガード反応器に送るより前に、それをまず水素と混合して、水素化ビスブレーキング条件におく。
【0067】
さらなる実施態様においては、常圧蒸留残油または減圧蒸留残油を、溶媒、たとえば炭化水素含有溶媒または溶媒混合物を用いて脱アスファルト化させることもできる。使用される頻度が最も高い炭化水素含有溶媒は、炭素原子数が3〜7の、パラフィン系、オレフィン系または脂環式炭化水素(または炭化水素混合物)である。この処理は通常、AFNOR NF T60115基準にしたがって、ヘプタンで沈降させることにより、脱アスファルト後の製品が含むアスファルテンを0.05重量%未満とするような条件下で実施する。この脱アスファルト化は、本出願人による米国特許第A−4 715 946号に記載された方法を用いて実施することができる。溶媒と仕込原料の容積比は通常約3:1から約4:1とし、総合的に脱アスファルト化をする操作に含まれるような物理化学的素操作(混合−沈降、アスファルト相のデカンテーション、アスファルト相の洗浄−沈降)を、通常は個別に実施する。次いで、この脱アスファルト後の製品を通常は、第1の機能性ガードゾーンの入口に少なくとも部分的に再循環させる。
【0068】
アスファルテン相を洗浄するのに使用する溶媒は通常、沈降させるのに用いた溶媒と同じものである。
【0069】
脱アスファルト化するための仕込原料と脱アスファルト化用溶媒との混合物を熱入れ替え器の上流側に通常セットするが、この熱入れ替え器は適当な沈降が起こり、良好なデカンテーションが可能となるように混合物を必要な温度に調節するためのものである。
【0070】
仕込原料−溶媒混合物は、熱入れ替え器のチューブ側に流すのが好ましく、シェル側に流すのは好ましくない。
【0071】
仕込原料−溶媒混合物の混合物沈降ゾーンにおける滞留時間は一般に、約5秒〜約5分であるが、好ましくは約20秒〜約2分である。
【0072】
この混合物のデカンテーションゾーンにおける滞留時間は通常、約4分〜約20分である。
【0073】
この混合物の洗浄ゾーンにおける滞留時間は一般に、約4分〜約20分の間である。
【0074】
デカンテーションゾーンおよび洗浄ゾーン内での混合物の上昇速度は普通、約1cm/秒未満で、好ましくは約0.5cm/秒未満である。
【0075】
洗浄ゾーンで与える温度は普通、デカンテーションゾーンに与える温度よりも低い。この2つのゾーンでの温度の差は通常、約5℃〜約50℃である。
【0076】
洗浄ゾーンからの混合物は通常デカンターに、好ましくはデカンテーションゾーンの入口に位置する熱入れ替え器の上流側に再循環する。
【0077】
洗浄ゾーンにおける溶媒対アスファルテンの比は、約0.5:1から約8:1、好ましくは約1:1から約5:1とするのがよい。
【0078】
脱アスファルト化は2段とすることも可能で、それぞれの段に3種の素操作、すなわち沈降、デカンテーションおよび洗浄が含まれる。この厳密さを要求されるケースでは、第1段のそれぞれの操作での温度は、第2段のそれに対応する各操作での温度に比較して平均して約10℃〜約40℃低くするのがよい。
【0079】
使用される溶媒は、C1〜C6のアルコールまたはフェノールまたはグリコール系の溶媒である。しかしながら、炭素原子数3〜6のパラフィン系および/またはオレフィン系溶媒を使用するのが特に有利である。
【0080】
要約すると、1つの変形形態においては、本発明の方法は、少なくとも2つのセクションにおいて硫黄不純物および金属不純物を含有する重質炭化水素を水素化処理するための方法からなり、
そこでは、第1の水素化脱金属セクションにおいて、炭化水素の仕込原料および水素を、水素化脱金属条件下で、水素化脱金属触媒の上に通し、
次いで、その第1ステージからの流出物を、水素化脱硫条件下で、続く第2セクション中の水素化脱硫触媒の上に通し、
ここで、前記水素化脱金属セクションは1つまたは複数の水素化脱金属ゾーンを含み、それより前に、少なくとも2つの水素化脱金属ガードゾーンを直列に配置して、以下で定義するステップb)およびc)を連続してくりかえすことからなるサイクルで使用できるようにし、
前記水素化脱金属および/または水素化脱硫セクションには1基または複数の反応器が含まれ、それらは別々にまたは以下に定義するステップd)にしたがって、短絡することが可能であり、
前記水素化処理方法には以下のステップが含まれる:
a)その間はガードゾーンをすべて同時に、ガードゾーンの1つが失活する時間および/または閉塞する時間までの間に長くとも等しい時間使用するステップ;
b)その間に活性低下および/または閉塞したガードゾーンを短絡し、そしてその内部の触媒を再生し、および/または新触媒もしくは再生触媒と入れ替えするステップ;
c)その間にガードゾーンをすべて同時に使用するステップであり、このガードゾーンは先行ステップの間に内部の触媒を再生および/または入れ替えしたものであり、これを再接続させ、前記ステップを、ガードゾーンの1つが失活する時間および/または閉塞する時間までの間に長くとも等しい時間実施するステップ;
d)サイクル中に触媒が活性低下および/または閉塞して再生および/または新触媒または再生触媒への入れ替えが必要となった時に、その間は水素化脱金属セクションおよび/または水素化脱硫セクションの反応器の少なくとも1基を短絡することが可能なステップ。
【0081】
さらなる変形形態において、本発明の方法は、硫黄不純物および金属不純物を含有する重質炭化水素留分を、少なくとも2つのセクション中で水素化処理するための方法からなり、
そこでは、第1の水素化脱金属セクションにおいて、炭化水素の仕込原料および水素を、水素化脱金属条件下で、水素化脱金属触媒の上に通し、
次いで、その第1ステージからの流出物を、水素化脱硫条件下で、続く第2セクション中の水素化脱硫触媒の上に通し、
ここでその水素化脱金属セクションは、その前に少なくとも1つの水素化脱金属ガードゾーンがある、1つまたは複数の水素化脱金属ゾーンを含み、
前記水素化脱金属および/または水素化脱硫セクションには1基または複数の反応器が含まれ、それらは別個にまたは以下に定義するステップd)にしたがって、短絡することが可能であり、
前記水素化処理方法には以下のステップが含まれる:
a)その間はガードゾーンを、前記ゾーンが失活する時間および/または閉塞する時間までの間に長くとも等しい時間使用するステップ;
b)その間に活性低下および/または閉塞したガードゾーンを短絡し、そしてその内部の触媒を再生し、および/または新触媒もしくは再生触媒と入れ替えするステップ;
c)その間に先行ステップの間に内部の触媒を再生および/または入れ替えしたガードゾーンを再接続させるステップであり、前記ステップをガードゾーンの1つが失活する時間および/または閉塞する時間までの間に長くとも等しい時間実施するステップ;
d)サイクル中に触媒が活性低下および/または閉塞して再生および/または新触媒または再生触媒への入れ替えが必要となった時に、その間は水素化脱金属セクションおよび/または水素化脱硫セクションの反応器の少なくとも1基を短絡することが可能なステップ。
【0082】
さらなる変形形態において、本発明の方法は、硫黄不純物および金属不純物を含有する重質炭化水素留分を、少なくとも2つのセクション中で水素化処理するための方法からなり、
そこでは、第1の水素化脱金属セクションにおいて、炭化水素の仕込原料および水素を、水素化脱金属条件下で、水素化脱金属触媒の上に通し、
次いで、その第1セクションからの流出物を、水素化脱硫条件下で、続く第2セクション中の水素化脱硫触媒の上に通し、
ここで、前記水素化脱金属セクションは1つまたは複数の水素化脱金属ゾーンを含み、それより前に、1基または複数の反応器、好ましくは固定床または沸騰床ゾーンを含む、少なくとも2つの水素化脱金属ガードゾーンを直列に配置して、以下で定義するステップb)およびc)を連続してくりかえすことからなるサイクルで使用できるようにし、
前記水素化脱金属および/または水素化脱硫セクションには1基または複数の反応器が含まれ、それらは別々にまたは以下に定義するステップd)にしたがって、短絡することが可能であり、
前記水素化処理方法には以下のステップが含まれる:
a)その間はガードゾーンを同時にすべて、処理した仕込原料の全体の流れ方向を基準にして最も上流に位置するゾーンが失活する時間および/または閉塞する時間までの間に長くとも等しい時間使用するステップ;
b)その間に、前のステップの間は最も上流側にあったガードゾーンのすぐ後ろに位置していたガードゾーンに仕込原料を直接通過させるステップであり、その間に、前のステップの間は最も上流側にあったガードゾーンを短絡して、その内部の触媒を再生し、および/または新触媒により入れ替えするステップ;および
c)その間に、ガードゾーンを同時にすべて使用するステップであり、ステップb)の間に内部の触媒を再生および/または入れ替えしたガードゾーンをガードゾーンのセットの下流になるように再接続したステップであり、前記ステップを、このステップの間は処理した仕込原料の全体の流れ方向を基準にして最も上流に位置するゾーンが失活する時間および/または閉塞する時間までの間に長くとも等しい時間続けるステップ;
d)サイクル中は、水素化脱金属セクションおよび/または水素化脱硫セクションの反応器のうちの少なくとも1基を短絡し、その間に、活性低下および/または閉塞した触媒を再生しおよび/または新触媒もしくはまたは再生触媒で入れ替えするステップ。
【0083】
本発明の方法においては、炭化水素仕込原料の重量を基準にして一般に0.5%〜80重量%で表される量の中間留出物を、第1の機能性ガードゾーンの入口に導入するのが好ましい。炭化水素の仕込原料と同時に導入する常圧蒸留留出物が直留ガスオイルであれば、より好ましい。
【0084】
本発明の方法においては、水素化脱硫ステップからの製品を常圧蒸留ゾーンに送るのが好ましく、そこから常圧蒸留留出物を回収して、好ましくは少なくともその一部を第1の機能性ガードゾーンの入口に再循環させ、常圧蒸留残油を回収する。より好ましくは、水素化脱硫ステップの後の常圧蒸留ステップからのガスオイル留分の少なくとも一部を、第1の機能性ガードゾーンの入口に再循環させる。
【0085】
本発明の方法の好ましい変形形態においては、再循環させたガスオイル留分は、初留点が約140℃で終留点が約400℃の留分である。
【0086】
これらの好適な変形形態においては、原料と同時に第1の機能性ガードゾーンの入口に導入する常圧蒸留留出物および/またはガスオイルの量は、仕込原料を基準にして約1%〜50重量%であるのが好ましい。
【0087】
常圧蒸留ゾーンからの常圧蒸留残油の少なくとも一部を減圧蒸留ゾーンに送ることも可能であって、そこで減圧蒸留留出物を回収し、その少なくとも一部を第1の機能性ガードゾーンの入口に再循環させ、減圧蒸留残油もまた回収する。この場合、好ましい変形形態としては、常圧蒸留残油および/または減圧蒸留留出物の少なくとも一部を接触分解ユニットに送り、そこでLCO留分とHCO留分を回収し、その2つの留分の一方、他方または混合物の少なくとも一部を第1の機能性ガードゾーンの入口に送る。
【0088】
本発明の方法における好適な方式では、ステップc)の間にガードゾーンをすべて同時に使用するが、ステップb)で内部の触媒を再生したガードゾーンを、その接続が、ステップb)の間で短絡するより前の接続の仕方と同一になるように接続する。
【0089】
本発明の方法におけるさらに好適な方式では、コンディショニングセクションを単一または複数のガードゾーンに付随させるが、このセクションによって運転中に、ユニットの運転を停止させることなく、前記の単一または複数のガードゾーンを短絡させたり並べ替えたりすることが可能となるが、前記のセクションは、稼働していないガードゾーン中の触媒をコンディショニングするために調節して、圧力が1MPa〜5MPaの範囲になるようにする。
【0090】
本発明の方法の好ましい方式では、重質油またはアスファルテン含有重質油留分からなる仕込原料を処理するために、仕込原料を単一または複数のガードゾーンに送りこむ前に、まず仕込原料を水素と混合して水素化ビスブレーキングをする条件に置く。
【0091】
本発明の方法の好ましい方式では、任意の常圧蒸留ステップで得られた常圧蒸留残油を、溶媒または溶媒混合物を使用した脱アスファルト化にかけ、脱アスファルト後の製品の少なくとも一部を第1の機能性ガードゾーンの入口に再循環させる。
【0092】
本発明の方法の好ましい方式では、任意の減圧蒸留ステップで得られた減圧蒸留残油を、溶媒または溶媒混合物を使用した脱アスファルト化にかけ、脱アスファルト後の製品の少なくとも一部を第1の機能性ガードゾーンの入口に再循環させる。
【0093】
本発明の方法のさらに好ましい変形形態においては、すべての反応器が固定床反応器である。さらに好ましい変形形態では、ガード反応器および/または水素化脱金属セクションおよび/または水素化脱硫セクションのうち少なくとも1つは沸騰床反応器である。さらに好ましい変形形態では、ガードゾーンのための反応器が固定床反応器で、水素化脱硫ゾーンにおける全ての反応器が沸騰床反応器である。
【0094】
さらに好ましい変形形態では、ガードゾーンのすべての反応器が固定床反応器であり、水素化脱金属ゾーンでのすべての反応器が沸騰床反応器であり、そして任意ではあるが好ましくは、水素化脱硫ゾーンの反応器のすべてが沸騰床反応器である。本発明の方法を、ガードゾーン中ならびに水素化脱金属および水素化脱硫セクション中で、沸騰床反応器だけで運転することも可能である。
【0095】
【発明の実施の形態】
図1を用いて本発明を簡単に説明する。
【0096】
仕込原料は配管1を経由してガードゾーン1Aおよび1Bに到達し、配管23および/または配管24、配管13を経由してこれらのゾーンから出る。単一または複数のガードゾーンを出た仕込原料は、配管13を経由してHDMセクションに到達するが、これは本明細書では反応セクション2で示されていて、1基または複数の反応器で構成されているが、そのそれぞれの反応器には専用の短絡流路が備えられている。セクション2からの流出物は、配管14を経由して抜き出されて水素化脱硫セクション3に送られるが、これには1基または複数の反応器があるが、それらは直列に配置されていてもよく、また、そのそれぞれに専用の短絡流路を備えておいてもよい。セクション3からの流出物は配管15を経由して抜き出される。
【0097】
図1の中では、中間留出物が配管55を経由して導入され、配管1の中で炭化水素の仕込原料と混合される。
【0098】
図1で示されている場合では、ガードゾーンには2基の反応器があるが、その好ましい実施態様においては、この方法には一連のサイクルが含まれ、それぞれ、4つの連続した期(period)に分けられる:
・第1期の間は、仕込原料が連続的にゾーン1A、次いでゾーン1Bを通過するが、ここでは、常圧蒸留から再循環させたガスオイル留分は仕込原料と共にゾーン1Aに導入される。この第1期(方法のステップa))の間、仕込原料は配管1および配管21(弁31は開)を経由してガード反応器1Aに導入される。この期の間、弁32、33および35は閉とする。ゾーン1Aからの流出物は、配管23、配管26(弁34は開)および配管22を経由してガード反応器1Bに送られる。ゾーン1Bからの流出物は配管24(弁36は開)および配管13(弁37は開)を経由して、HDMセクション2に送られる。
【0099】
・第2期の間は、仕込原料はゾーン1Bだけを通過し、常圧蒸留から再循環させたガスオイル留分は仕込原料と共にゾーン1Bに導入される。この第2期(方法のステップb))の間、弁31、33、34および35は閉とし、仕込原料は配管1および配管22(弁32は開)を経由してゾーン1Bに導入される。この期の間、ゾーン1Bからの流出物は配管24(弁36は開)および配管13(弁37は開)を経由して、HDMセクション2に送られる。
【0100】
・第3期の間は、仕込原料はゾーン1B次いでゾーン1Aを連続的に通過し、ここでは、常圧蒸留から再循環させたガスオイル留分は仕込原料と共にゾーン1Bに導入される。この第3期(方法のステップc))の間、弁31、34および36は閉とし、弁32、33および35は開とする。仕込原料は配管1および配管22を経由してゾーン1Bに導入される。ゾーン1Bからの流出物は、配管24、配管27および配管21を経由してガード反応器1Aに送られる。ゾーン1Aからの流出物は、配管23および配管13(弁37は開)を経由して、HDMセクション2に送られる。
【0101】
・第4期の間は、仕込原料はガードゾーン1Aだけを通過し、常圧蒸留から再循環させたガスオイル留分を仕込原料と共にゾーン1Aに導入される。
【0102】
ガード反応器に対して実施するサイクルの回数は、全ユニットの運転サイクルの期間および、ゾーン1Aおよび1Bの並べ替え(permutation)の平均頻度の関数である。第4期の間、弁32、33、34および36は閉とし、弁31および35は開とする。仕込原料は、配管1および配管21を経由してゾーン1Aに導入する。この期の間、ゾーン1Aからの流出物は配管23および配管13(弁37は開)を経由してHDMセクション2に送られる。
【0103】
図1で示されている場合では、水素化脱金属(HDM)セクション2には1基または複数の反応器を設けることができる。それらの反応器のそれぞれまたは複数は、触媒を定期的に(方法のステップd))するために、一時的に切り離すことができる。その好ましい実施態様において、この方法には一連のサイクルが含まれ、それぞれ、3つの連続した期に分けられる:
・第1期の間は、仕込原料を連続的にガードゾーン1A、1BおよびHDMセクション2を通過させ、最後にHDSセクション3に送る。この期の間、常圧蒸留から再循環させたガスオイル留分は仕込原料と共にガードゾーン1Aに導入される。この期の間、弁32、33、35、38および41は閉とする。仕込原料は、配管1および配管21を経由してゾーン1Aに導入される。ゾーン1Aからの流出物は、配管23、配管26(弁34は開)および配管22を経由してガードゾーン1Bに送られる。ゾーン1Bからの流出物は配管24(弁36は開)および配管13(弁37は開)を経由して、HDMセクション2に送られる。セクション2からの流出物は、配管14(2つの弁42および39は開)を経由してHDSセクション3に送られる。次いでセクション3からの流出物は、配管15(弁40は開)を経由して分留ユニット(図示せず)に送られる。
【0104】
・第2期の間、仕込原料は連続的にガードゾーン1Aおよび1B、次いでHDSセクション3を通過する。この期の間、常圧蒸留から再循環させたガスオイル留分は仕込原料と共にゾーン1Bに導入される。この運転の間は、弁32、33、35、37、41および42は閉とする。仕込原料は、配管1および配管21を経由してゾーン1Aに導入される。ゾーン1Aからの流出物は、配管23、配管26(弁34は開)および配管22を経由してガードゾーン1Bに送られる。ゾーン1Bからの流出物は、配管24(弁36は開)および配管25(2つの弁38および39は開)を経由してHDSセクション3に送られる。次いでセクション3からの流出物は、配管15(弁40は開)を経由して分留ユニット(図示せず)に送られる。この期の間、HDM触媒が新しいものと入れ替えられ、次いで、その触媒は本発明に記載された方法を使用してコンディショニングされる。このコンディショニングは、触媒が酸化物の形態をとっている場合には特に必要である。
【0105】
・第3期の間は、仕込原料を連続的にガードゾーン1Aおよび1B、およびHDMセクション2を通過させ、次いでHDSセクション3に送る。この期の間、常圧蒸留ステップから再循環させたガスオイル留分は仕込原料と共にガードゾーン1Bに導入される。ここでの状態は第1期と同一で、入れ替えた新規な触媒を含む反応器を、流路系の中の、第1期について記載したのと比較して、これと同一の位置に置くことができる。
【0106】
図1で示されている場合では、水素化脱硫セクション3には1基または複数の反応器を設けることができ、それらの反応器のそれぞれまたは複数は、触媒を定期的に新しいものと入れ替える(方法のステップd))ために、一時的に切り離すことができる。その好ましい実施態様において、この方法には一連のサイクルが含まれ、それぞれ、3つの連続した期に分けられる:
・第1期の間は、仕込原料を連続的にガードゾーン1A、1BおよびHDMセクション2を通過させ、次いでHDSセクション3に送る。この期の間、常圧蒸留から再循環させたガスオイル留分は仕込原料と共にガードゾーン1Aに導入される。この期の間、弁32、33、35、38および41は閉とする。仕込原料は、配管1および配管21を経由してガードゾーン1Aに導入する。ガードゾーン1Aからの流出物は、配管23、配管26(弁34は開)および配管22を経由してガードゾーン1Bに送られる。ガードゾーン1Bからの流出物は、配管24(弁36は開)および配管13(弁37は開)を経由して、HDMセクション2に送られる。セクション2からの流出物は、配管14(2つの弁42および39は開)を経由してセクション3に送られる。次いでセクション3からの流出物は、配管15(弁40は開)を経由して分留ユニット(図示せず)に送られる。
【0107】
・第2期の間、仕込原料は連続的にガードゾーン1Aおよび1B、次いでHDMセクション2を通過する。この期の間、常圧蒸留から再循環させたガスオイル留分は仕込原料と共にゾーン1Bに導入される。この運転の間、弁32、33、35、38、39および40は閉とする。仕込原料は、配管1および配管21を経由してゾーン1Aに導入される。ゾーン1Aからの流出物は、配管23、配管26(弁34は開)および配管22を経由してゾーン1Bに送られる。ゾーン1Bからの流出物は、配管24(弁36は開)および配管13(弁37は開)を経由して、HDMセクション2に送られる。セクション2からの流出物は、次いで配管14(弁42は開)および配管16(弁41は開)を経由して分留ユニット(図示せず)に送られる。この期の間、セクション3からの単一または複数の触媒が新しいものと入れ替えられ、次いで、その単一または複数の触媒は本発明に記載された方法を使用してコンディショニングされる。このコンディショニングは、触媒が酸化物の形態をとっている場合には特に必要である。
【0108】
・第3期の間は、仕込原料を連続的にガードゾーン1Aおよび1B、およびHDMセクション2を通過させ、次いでHDSセクション3に送る。この期の間、常圧蒸留ステップから再循環させたガスオイル留分は仕込原料と共にゾーン1Bに導入される。ここでの状態は第1期と同一で、新触媒を含む反応器を、仕込原料路系の中の、第1期について記載したのと同一の位置に置くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一例を示すフローシートである。[0001]
[Technical field to which the invention belongs]
The present invention particularly relates to heavy hydrocarbon fractions containing sulfur impurities and metal impurities, such as atmospheric distillation residue, vacuum distillation residue, deasphalted oil, pitch, asphalt containing aromatic fraction, coal hydrocracking The refining and conversion of heavy oils from foods, various raw materials, and especially bituminous shale or bituminous sand. Specifically, the present invention relates to the processing of liquid feedstock. Asphaltenes contained in the liquid feedstock are also included in the scope of the present invention.
[0002]
[Prior art]
The feedstock that can be treated according to the invention usually contains at least 0.5 ppm by weight of metal (nickel and / or vanadium) and at least 0.5% by weight of sulfur.
[0003]
There are two purposes of catalytic hydrotreating such feedstocks: refining, ie substantially reducing the content of metals, sulfur and other impurities contained in them, and simultaneously converting them. And by increasing its hydrogen-to-carbon ratio (H / C) as a more or less lighter fraction, the resulting effluent can be converted into high quality fuel, gas oil and gasoline. Can be used as a basic raw material for producing a raw material, and a raw material for other units such as a residual oil cracking unit and a cracked vacuum distillation distillation unit.
[0004]
The cause of problems when catalytically hydrotreating such feedstocks is that such impurities gradually accumulate on the catalyst in the form of metals and coke, which rapidly reduces the activity of the catalyst system. In this case, it becomes necessary to stop the operation in order to replace the catalyst.
[0005]
Therefore, the method of hydrotreating this type of feedstock must be designed to provide as long an operating cycle as possible without shutting down the unit, and achieve an operating cycle of at least one year. Is the goal.
[0006]
There are various methods for processing this type of feedstock. Until now, such processing has been implemented in one of the following ways:
A method using a fixed catalyst bed (for example, the HYVAHL-F method of Institut Francais du Petrole) or
A method comprising at least one reactor capable of quasi-continuous replacement of the catalyst (for example the HYVAHL-M moving bed method of Institut Francais du Petrole) ).
[0007]
The method of the present invention is an improvement over prior art methods, particularly fixed bed or ebullated bed methods. In such a process, the feedstock circulates in a plurality of reactors arranged in series, preferably a fixed bed or ebullated bed reactor, while the first (single or multiple) reactors are: Specifically used to perform hydrodesulfurization (HDM) and partial hydrodesulfurization of the feedstock, and the final (single or multiple) reactor is used for deep refining of the feedstock, especially Used to perform hydrodesulfurization (HDS step). The effluent of this process is withdrawn from the last HDS reactor.
[0008]
Such a method typically uses a specific catalyst adapted to each step, but the average operating conditions are a pressure of about 5 MPa to about 25 MPa, preferably about 10 MPa to about 20 MPa, and a temperature of about 340. ° C to 440 ° C, preferably 370 ° C to 420 ° C.
[0009]
In the case of the HDM step, the ideal catalyst is suitable for processing asphaltene-rich feedstocks, yet has high metal removal performance due to its large metal holding capacity and high resistance to coking. Must. The present applicant has developed a catalyst supported on a specific porous carrier (sea urchin-like structure), and this carrier has obtained the following desirable properties for this step (Patent Document 1 and Patent Document 1). 2).
[0010]
The degree of demetallization in the HDM step is at least 10% to 90%; the metal holding capacity exceeds 10% based on the weight of the new catalyst, so that a longer operating cycle can be achieved;
· High coking resistance even at temperatures above 390 ° C, resulting in extended cycle periods often limited due to increased pressure loss and reduced activity due to coke formation However, this indicates that most of the thermal conversion reaction takes place at this step.
[0011]
In the case of the HDS step, the ideal catalyst must have a high hydrogenation capacity, thereby enabling extreme purification of the product, such as desulfurization, subsequent demetalization, Conradson carbon and possibly asphaltene reduction. Be able to implement. The Applicant has also developed such a catalyst (see US Pat. Nos. 5,057,086 and 5,048,4), which is particularly suitable for processing this type of feedstock.
[0012]
The disadvantage of such a hydrogenating catalyst is that its activity is rapidly reduced by the presence of metal or coke. For this reason, a suitable HDM catalyst capable of performing most of the conversion reaction and demetalization at a relatively high temperature, and functioning at a relatively low temperature because it is protected from metals and other impurities by the HDM catalyst. When combined with a suitable HDS catalyst that is capable of extreme hydrogenation and is less prone to coking, its refining performance is the same as the performance and temperature obtained using a single catalyst system. Ultimately, it is higher than the performance obtained using a similar HDM / HDS combination that causes rapid coking with the HDS catalyst due to the elevated pattern.
[0013]
The significance of the fixed bed method is that high purification performance can be obtained because of the high catalytic efficiency of the fixed bed. In contrast, if the amount of metal in the feed is higher than a certain level (eg 50-150 ppm), even if a high performance catalyst is used, its performance, especially the uptime in such a method And the reactor (especially the first stage HDM reactor) accumulates metal quickly and the activity decreases, and when the temperature is increased to compensate for the decrease in activity, the formation of coke is promoted. In many cases, the first stage catalyst bed becomes clogged very rapidly due to the increased pressure loss and also due to asphaltenes and sedimentary substances contained in the feedstock or as a result of operational problems.
[0014]
As a result, the unit must be shut down at least every 2-6 months and the first stage activity down or clogged catalyst bed must be replaced, and the work can take up to 3 weeks. Therefore, the operating factor of the unit is further reduced.
[0015]
The significance of the ebullated bed method is that its conversion performance is high because it can be operated at high temperature. The present applicant has developed a method that is extremely suitable for processing normal feedstocks and heavy feedstocks (see Patent Documents 5 and 6).
[0016]
Even with the optimal catalyst system, operating times can be shortened due to operational problems and / or unsuitable use for the feedstock. The unit will then stop depending on the amount of coke present in the reactor. We have continued efforts to solve these operational and catalyst use challenges.
[0017]
The inventors have also attempted to overcome the disadvantages of fixed bed arrangements from another perspective.
[0018]
As a result, one or more moving bed reactors installed before the HDM step were proposed (see Patent Document 7 or Patent Document 8). Such a moving bed may be operated in a parallel flow mode (eg, SHELL's HYCON method) or in a countercurrent mode (eg, HYVAHL-M method by the applicant). Can do. By this method, a reactor, for example a fixed bed reactor, can be protected by carrying out part of the demetalization and sieving the particles that are contained in the feedstock and can cause clogging. Furthermore, by replacing the catalyst semi-continuously in a single or multiple moving bed reactors, the unit need not be stopped every 3 to 6 months.
[0019]
The disadvantage of such moving bed technology is that the overall performance and efficiency is considerably inferior to that of the same amount of fixed bed, causing attrition to move the catalyst, and consequently downstream. Under the operating conditions where the flow in the fixed bed becomes obstructed and used, the risk of coking and the formation of catalyst agglomerates can never be ignored in the case of heavy feeds, especially when problems occur. become. The formation of such a mass obstructs the movement of the catalyst in the reactor and in the catalyst extraction pipe after use. Finally, it is necessary to shut down the unit and clean the reactor and the extraction pipe. Occurs.
[0020]
Install a guard reactor, preferably a fixed bed reactor (space velocity, HSV = 2-4) in front of the HDM reactor in order to continue to maintain excellent performance while maintaining an acceptable operating factor. Has been devised (see Patent Document 9 and Patent Document 10). Usually this guard reactor can be short-circuited by using a special isolation valve. In this way, the main reactor is protected from the risk of blockage for the time being. If the guard reactor becomes blocked, it will be short-circuited, and the next main reactor may instead be blocked instead, and the unit will have to be shut down. Furthermore, if the size of the guard reactor is small, in the case of a feedstock that is rich in metal (for example, 100 ppm or more), the feedstock cannot be sufficiently demetalized, so that the main HDM reactor is made of metal. It will not be possible to protect it sufficiently from the accumulation of the material. Eventually, in these reactors, the decrease in activity is promoted, the unit must be stopped frequently, and the operation factor becomes unsatisfactory.
[0021]
Patent Document 11 describes a system having both a good fixed bed performance and a high operation factor for processing a raw material having a high metal content (1-1500 ppm, usually 100-1000 ppm, preferably 150-350 ppm). It consists of a hydrotreating carried out in at least two stages to hydrotreat a heavy hydrocarbon fraction containing sulfur and metal impurities, where the hydrogenation in the first section In the demetallization, the hydrocarbon feedstock and hydrogen are passed over the hydrodemetallation catalyst under hydrodemetallation conditions, and then in a second step, the effluent from the first section is hydrodesulfurized conditions. Underneath the hydrodesulfurization catalyst. In this process, the hydrodemetallation section preferably consists of one or more hydrodemetallization zones of a fixed bed, but before that at least two hydrodemetallizations that are also preferably fixed beds are preferred. It has a metal guard zone and is arranged in series so that it can be used in circulation consisting of a series of steps b) and c) shown below:
a) in the meantime using the guard zone at the same time for a time until one of the guard zones is deactivated and / or closed;
b) operating with a shorted and / or blocked guard zone during the operation, and regenerating and / or replacing the internal catalyst with a new catalyst; and
c) during which the guard zone that has regenerated the catalyst during the previous step is reconnected and the guard zone is used all at the same time until one of the guard zones is deactivated and / or until it is blocked Perform the above steps.
[0022]
In this way, main HDM and HDS reactors generally have a high refining and conversion performance and can produce a stable product with a cycle period of at least 11 months. Overall desulfurization is on the order of 90% and overall demetallization is on the order of 95%.
[0023]
[Patent Document 1]
European Patent No. B-0113297.
[0024]
[Patent Document 2]
European Patent No. B-0113284.
[0025]
[Patent Document 3]
European Patent No. B-0113297.
[0026]
[Patent Document 4]
European Patent No. B-0113284.
[0027]
[Patent Document 5]
Canadian Patent No. 2171894.
[0028]
[Patent Document 6]
French patent application 98/00530.
[0029]
[Patent Document 7]
U.S. Pat. No. 3,910,834.
[0030]
[Patent Document 8]
British Patent B-2124252.
[0031]
[Patent Document 9]
U.S. Pat. No. 4,118,310.
[0032]
[Patent Document 10]
U.S. Pat. No. 3,396,026.
[0033]
[Patent Document 11]
French patent B1-2681871 specification.
[0034]
[Problem to be Solved by the Invention]
The disadvantages of this technology are that the overall desulfurization performance exceeds about 90% and / or the overall demetalization performance is difficult to exceed about 95% and regardless of performance level. It is difficult to make the cycle time exceed 11 months. Surprisingly, it has been found that short-circuiting one or more reactors of the hydrodemetallation and / or hydrodesulfurization section can maintain the catalytic activity at each step and / or improve the cycle time. It was done.
[0035]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides for short-circuiting of one or more reactors (ie, when a catalyst is deactivated and / or clogged by sedimentation material or coke and regenerated and / or replaced with a new or regenerated catalyst (ie, It is related to enabling (bypass). The present invention relates to both hydrodemetallation section reactors and hydrodesulfurization section reactors.
[0036]
Accordingly, if the hydrodemetallization section and / or the hydrodesulfurization section reactor is short-circuited, for example, every 6 months, and the catalyst bed that has been reduced or blocked is replaced with a new one, this operation will An improvement in the operating factor of the unit is brought about.
[0037]
The present invention is for hydrotreating a heavy hydrocarbon fraction using a first hydrodemetallation section and then a second hydrodesulfurization section that passes the effluent from the first section. It consists of a method. At least one guard zone is provided in front of the hydrodemetallation section. The hydroprocessing method includes the following steps:
a) using a guard zone in the meantime;
b) during which the guard zone is short-circuited and the catalyst therein is regenerated and / or replaced;
c) regenerating and / or reconnecting the guard zone during which the internal catalyst has been regenerated and / or replaced with a new one;
d) during which at least one of the reactors of the hydrodemetallation section and / or the hydrodesulfurization section can be short-circuited, and the catalyst inside thereof is regenerated and / or replaced with a new one.
[0038]
A method for improving the performance of a fixed bed, summarized below, is also described in French patent A-2 784 687 by the applicant. The concept there can be applied to the present invention.
[0039]
However, due to the high viscosity of the feedstock and the overall liquid effluent, the pressure loss in the reactor is high, and the operation of the circulating compressor is difficult and the hydrogen pressure is low, so that good hydrodehydration is achieved. There are problems such as failure to obtain metal or good hydrodesulfurization. Furthermore, it is known that the resulting gas oil fraction cannot usually be used directly because its sulfur content is so high that it is not allowed by current standards.
[0040]
It is therefore desirable and possible to improve the performance of the methods as described in the applicant's French patents B1-2 681 871 and A-2 784 687. Specifically, the method of the present invention can substantially reduce the viscosity of the liquid effluent, and as a result, the pressure loss inside the reactor is substantially reduced, and the circulation compressor Operation is improved and higher hydrogen pressure is obtained. As a result, the desulfurization level is generally improved and the sulfur content of the gas oil fraction is greatly reduced, so that it conforms to the current standards and can be directly added to the refinery gas oil pool. Furthermore, the method of the present invention improves the heat transfer and improves the efficiency of the preheating furnace, which makes it possible to lower the furnace wall temperature, resulting in longer furnace life and reduced unit operating costs. Will do.
[0041]
The process of the present invention combines high performance reactors, preferably fixed bed reactors or ebullated bed reactors, with a high operating factor and high metal content (1-1500 ppm, usually 100-1000 ppm, preferably 150- 350 ppm), but as one of its variants, a process for hydrotreating heavy hydrocarbon fractions containing sulfur and metal impurities in at least two sections Can be defined as
There, in a first hydrodemetallation section, a hydrocarbon feed and hydrogen are passed over a hydrodemetallation catalyst under hydrodemetallation conditions;
The effluent from the first section is then passed under hydrodesulfurization conditions over the hydrodesulfurization catalyst in the subsequent second section,
Here, the hydrodemetallization section comprises one or more hydrodemetallization zones (preferably fixed bed or ebullated bed zones), before which at least one or possibly two A hydrodemetallation guard zone (and also preferably a fixed or ebullated bed zone) is arranged in series so that it can be used in a cycle consisting of a series of repeated steps b) and c),
Said hydrodemetallation and / or hydrodesulfurization section comprises one or more reactors (preferably fixed bed or ebullated bed reactors), which are separately or according to step d) as defined below. It is possible to short circuit. When two guard zones are used, the method of the present invention is a hydroprocessing method that includes the following steps:
a) using all of the guard zones in the meantime at the same time, at most equal to the time until one of the guard zones is deactivated and / or closed.
b) short-circuiting the guard zone that has fallen and / or blocked during that time, and regenerating the catalyst therein and / or replacing it with a new or regenerated catalyst;
c) A step in which all the guard zones are used at the same time, and this guard zone is a regeneration and / or replacement of the internal catalyst during the preceding step, which is reconnected, Performing at most equal time between the time when one of the zones is deactivated and / or the time when it is occluded; and
d) during the cycle when the activity is reduced and / or clogged and it becomes necessary to regenerate and / or replace with a new or regenerated catalyst, during which time the hydrodemetallization section and / or hydrodesulfurization section reaction A step capable of shorting at least one of the vessels.
[0042]
A further variant of the process according to the invention consists of a process for hydrotreating heavy hydrocarbon fractions containing sulfur and metal impurities in at least two sections,
There, in a first hydrodemetallation section, a hydrocarbon feed and hydrogen are passed over a hydrodemetallation catalyst under hydrodemetallation conditions;
The effluent from the first step is then passed under hydrodesulfurization conditions over the hydrodesulfurization catalyst in the subsequent second section, wherein the hydrodemetallization section is preceded by at least one at least one Including one or more hydrodemetallization zones having hydrodemetallization guard zones;
Said hydrodemetallation and / or hydrodesulfurization section comprises one or more reactors, which can be short-circuited separately or according to step d) as defined below.
[0043]
The hydroprocessing method includes the following steps:
a) using the guard zone in the meantime for at most equal time between the time the zone is deactivated and / or the time to block;
b) short-circuiting the guard zone that has fallen and / or blocked during that time, and regenerating the catalyst therein and / or replacing it with a new or regenerated catalyst;
c) re-connecting the guard zone during which the internal catalyst has been regenerated and / or replaced during the preceding step, said step being between the time when one of the guard zones is deactivated and / or the time when it is blocked Performing at most equal time;
d) during the cycle when the activity is reduced and / or clogged and it becomes necessary to regenerate and / or replace with a new or regenerated catalyst, during which time the hydrodemetallization section and / or hydrodesulfurization section reaction A step capable of shorting at least one of the vessels.
[0044]
In one variant of the process of the invention, the feed for the process is a heavy hydrocarbon fraction containing sulfur and metal impurities, generally at least 0.5 ppm by weight of metal, for example A fraction obtained from vacuum distillation is called a vacuum distillation distillate (VD).
[0045]
In the process of the present invention, an amount of middle distillate, generally expressed as about 0.5% to about 80% by weight, based on the weight of the hydrocarbon feedstock, is added to the first functional guard zone. It is preferable to introduce into
[0046]
The amount of middle distillate introduced is preferably about 1% to about 50% by weight, more preferably about 5% to about 25% by weight, based on the weight of the hydrocarbon feed.
[0047]
In a specific embodiment, the atmospheric distillation distillate introduced with the hydrocarbon feed is straight-run gas oil.
[0048]
In a further embodiment, the product from the hydrodesulfurization step is sent to an atmospheric distillation zone from which an atmospheric distillation distillate is recovered and at least a portion thereof is recycled to the inlet of the first functional guard zone. Circulate and recover atmospheric distillation residue.
[0049]
In one specific variation, at least a portion of the gas oil fraction from atmospheric distillation is recycled. In this case, the gas oil fraction to be recycled is usually a fraction having an initial boiling point of about 140 ° C. and an end point of about 400 ° C. This fraction is usually a 150 to 370 ° C. fraction or a 170 to 350 ° C. fraction.
[0050]
In a further variation possible in the process of the invention, gas oil from a unit operating using the HYVAHL process or light gas oil from a catalytic cracking unit, commonly known as LCO (light cycle oil). It is possible to recycle one having an initial boiling point in the range of about 140 ° C to about 220 ° C and an end point in the range of about 340 ° C to about 400 ° C. Further, the heavy gas oil fraction from catalytic cracking is generally known as HCO (heavy cycle oil) and its initial boiling point is in the range of about 340 ° C to about 380 ° C, and its final boiling point is usually about 350 ° C to Those in the range of about 550 ° C can also be recycled.
[0051]
The amount of atmospheric distillation distillate and / or gas oil to be recycled is about 1% to 50%, preferably 5% to 25%, more preferably about 10% to 20% by weight, based on the feed. It is.
[0052]
In a further variation, at least a portion of the atmospheric distillation residue from the atmospheric distillation zone is sent to the vacuum distillation zone, from which the vacuum distillation distillate is recovered, at least a portion of which is a first functional guard. Recycled to the zone inlet, vacuum distillation residue can also be recovered and sent to the essential oil fuel pool.
[0053]
In a further variant, at least part of the atmospheric distillation residue and / or vacuum distillation distillate is used for catalytic cracking units, preferably fluid bed catalytic cracking units, for example the R2R method developed by the applicant. Send it to the unit. From this catalytic cracking unit, the LCO fraction and in particular the HCO fraction is recovered and at least part of either or the other or a mixture of the two can be added to the fresh feed, To the processing method. Usually, gas oil fractions, gasoline fractions and gas fractions are also collected. At least a portion of the gas oil fraction can optionally be recycled to the inlet of the first functional guard zone.
[0054]
The catalytic cracking step can be carried out under suitable residue cracking conditions using conventional methods well known to those skilled in the art to produce lower molecular weight hydrocarbon-containing products. The operating conditions and catalysts that can be used in fluid bed cracking are described in the following patents. That is, U.S. Pat. No. A-4 695 370, European Patent B-0 184 517, U.S. Pat. No. A-4 959 334, European Patent B-0 323 297, U.S. Pat. No. A-4 965 232. U.S. Patent No. A-5 120 691, U.S. Patent No. A-5 344 554, U.S. Patent No. A-5 449 496, European Patent No. A-0 485 259, U.S. Patent No. A-5 286 690. U.S. Patent No. A-5 324 696 and European Patent No. A-0 699 224, the disclosures of which are incorporated herein by reference.
[0055]
This fluidized bed catalytic cracking reactor may be used in either an upward flow system or a downward flow system. Although not preferred as an embodiment of the present invention, it is also possible to carry out catalytic cracking in a moving bed reactor. Particularly suitable catalytic cracking catalysts comprise at least one zeolite and are usually used in admixture with a suitable matrix such as alumina, silica or silica alumina.
[0056]
The method of the present invention also includes certain variations, in which all the guard zones are used simultaneously during step c), but when the catalyst guard zones regenerated during step b) are reconnected. In addition, the connection is made to be the same as the connection method before the short circuit between steps b).
[0057]
The method of the present invention includes further variations that constitute preferred embodiments of the present invention, which include the following steps:
a) In the meantime, all the guard zones are used at the same time, at most equal to the time until the most upstream zone is deactivated and / or clogged with respect to the overall flow direction of the processed feedstock. Step;
b) In the meantime, during the previous step, the feed material is directly passed to the guard zone located immediately behind the guard zone that was at the most upstream side. Short circuiting the guard zone that was upstream, regenerating the catalyst therein and / or replacing it with a new or regenerated catalyst; and
c) In the meantime, the step of using all the guard zones at the same time, and the step of reconnecting the guard zone in which the internal catalyst was regenerated and / or replaced during the previous step so that it is downstream of the set of guard zones. A time equal to at most equal to the time during which the most upstream zone is deactivated and / or clogged during this step, relative to the overall flow direction of the processed feedstock. Continued use step;
d) In the meantime, at least one of the reactors of the hydrodemetallation section and / or hydrodesulfurization section is short-circuited, during which time the deactivated and / or blocked catalyst is regenerated and / or a new catalyst or Or the step of replacing with a regenerated catalyst.
[0058]
In a preferred embodiment of the method, the guard zone located upstream in the direction of circulation of the entire feedstock gradually contains metals, coke, sedimentary substances, and various other impurities, so that the desired timing can be obtained. Usually, the catalyst is cut off at the timing when the catalyst in the inside is practically saturated with metal and various impurities.
[0059]
In a preferred embodiment, a specific conditioning section is used so that these guard zones can be rearranged during operation, i.e. without stopping the operation of the unit. First, using a system operated at moderate pressure (1-5 MPa, preferably 1.5-2.5 MPa), the following operations are performed on the detached guard reactor; the spent catalyst is discharged Washing, stripping, cooling; then charging with new catalyst followed by heating and sulfiding; then using appropriate operating techniques, these can be further pressurized / depressurized and cock / valve operated The guard zone is replaced efficiently without shutting down the unit and thus without affecting the operating factor, but cleaning, stripping, discharging, refilling of new catalyst, heating and sulfidation operations of these spent catalysts All are done on a separate reactor or guard zone.
[0060]
The reactor of this hydrotreating unit is usually carried out at the space velocity (HSV) shown below.
[0061]
Figure 0004697571
In a preferred mode, the overall HSV is about 0.1 to 4.0 h in the guard reactor or guard zone. -1 , Usually about 0.2-1.0h -1 However, this is another way of using smaller guard reactors, particularly as described in US Pat. No. 3,968,026 using smaller guard reactors. There is a difference from the method. The value of the HSV in each guard reactor, which plays a role, is preferably about 0.5-8 h -1 , Usually about 1-2h -1 It is. The HSV values for the guard reactor and each reactor are selected to allow maximum hydrodemetallation (HDM) while adjusting the reaction temperature (with limited exotherm).
[0062]
In an advantageous embodiment, the unit comprises a conditioning section (not shown) with circulation means, heating means, cooling means and suitable separation means which function independently of the reaction section, whereby piping And the valve can be operated to prepare a new or regenerated catalyst in the guard reactor and operate for the shorted reactor just prior to connection to the operating unit, i.e., reordering or Preheat the guard reactor during short circuit, sulfidize the catalyst in its contents, and adjust the guard reactor to the required pressure and temperature conditions. Conditioning the spent catalyst in the guard reactor for this same section immediately after disconnecting from the reaction section when a series of required valve operations have been performed to perform this guard reactor reordering or short circuit operation It can be carried out by washing and stripping the spent catalyst under the required conditions, then cooling it, then extracting this spent catalyst and replacing it with a new or regenerated catalyst. I do.
[0063]
Among these catalysts, those described in European Patent No. B-0 098 764 and French Patent Application No. 97/07149 by the present applicant are preferable. These catalysts include a support and a compound of 0.1% to 30% by weight, expressed as a metal oxide, of at least one metal or at least one metal from groups V, VI and VIII of the Periodic Table. The shape is a plurality of a plurality of juxtaposed lumps each formed from a plurality of needle-like plate-like microcrystals, and each plate-like microcrystal of each lump is generally And arranged radially with respect to the center of the mass.
[0064]
More specifically, the present invention relates to the processing of heavy oils or petroleum fractions, which are converted to lighter fractions to facilitate processing used in transportation and normal refining methods. The purpose is that. Oils obtained by coal hydrocracking can also be processed. In that case, it is preferred to use an ebullated bed reactor.
[0065]
More specifically, the present invention provides a heavy oil that is difficult to transport and has a high viscosity and has a high metal and sulfur content and usually contains 50% or more of a component having a boiling point exceeding 520 ° C. This solves the problem in the case of conversion into a stable hydrocarbon-containing product that is lowered and the component whose boiling point normally exceeds 520 ° C. is reduced, for example, less than 20% by weight.
[0066]
In a specific embodiment, prior to feeding the feed to the guard reactor, it is first mixed with hydrogen and subjected to hydrogenated visbreaking conditions.
[0067]
In a further embodiment, the atmospheric distillation residue or vacuum distillation residue can be deasphalted using a solvent, such as a hydrocarbon-containing solvent or solvent mixture. The most frequently used hydrocarbon-containing solvents are paraffinic, olefinic or alicyclic hydrocarbons (or hydrocarbon mixtures) having 3 to 7 carbon atoms. This treatment is usually carried out in accordance with the AFNOR NF T60115 standard under conditions such that the asphaltene contained in the product after deasphalting is less than 0.05% by precipitation with heptane. This deasphalting can be carried out using the method described in the applicant's US Pat. No. A-4 715 946. The volume ratio of the solvent to the feedstock is usually about 3: 1 to about 4: 1 and the physicochemical operations (mixing-sedimentation, asphalt phase decantation, etc.) included in the overall deasphalting operation. The asphalt phase washing-precipitation) is usually carried out individually. This deasphalted product is then typically at least partially recycled to the inlet of the first functional guard zone.
[0068]
The solvent used to wash the asphaltene phase is usually the same solvent used for precipitation.
[0069]
The mixture of the raw material for deasphalting and the solvent for deasphalting is usually set upstream of the heat exchanger, but this heat exchanger will cause proper sedimentation and allow good decantation. In order to adjust the mixture to the required temperature.
[0070]
The feedstock-solvent mixture is preferably flowed to the tube side of the heat exchanger and is not preferably flowed to the shell side.
[0071]
The residence time of the feed-solvent mixture in the mixture settling zone is generally from about 5 seconds to about 5 minutes, preferably from about 20 seconds to about 2 minutes.
[0072]
The residence time in the decantation zone of this mixture is usually from about 4 minutes to about 20 minutes.
[0073]
The residence time of the mixture in the wash zone is generally between about 4 minutes and about 20 minutes.
[0074]
The rate of rise of the mixture within the decantation zone and the wash zone is usually less than about 1 cm / second, preferably less than about 0.5 cm / second.
[0075]
The temperature given in the washing zone is usually lower than the temperature given in the decantation zone. The temperature difference between the two zones is typically about 5 ° C to about 50 ° C.
[0076]
The mixture from the wash zone is usually recycled to the decanter, preferably upstream of the heat exchanger located at the entrance of the decantation zone.
[0077]
The solvent to asphaltene ratio in the wash zone should be from about 0.5: 1 to about 8: 1, preferably from about 1: 1 to about 5: 1.
[0078]
Deasphalting can also be in two stages, each stage including three elementary operations: sedimentation, decantation and washing. In cases where this strictness is required, the temperature in each operation of the first stage is about 10 ° C. to about 40 ° C. lower on average than the temperature in each operation corresponding to that of the second stage. It is good.
[0079]
The solvent used is a C1-C6 alcohol or phenol or glycol solvent. However, it is particularly advantageous to use paraffinic and / or olefinic solvents having 3 to 6 carbon atoms.
[0080]
In summary, in one variation, the method of the present invention comprises a method for hydrotreating heavy hydrocarbons containing sulfur and metal impurities in at least two sections;
There, in a first hydrodemetallation section, a hydrocarbon feed and hydrogen are passed over a hydrodemetallation catalyst under hydrodemetallation conditions;
The effluent from the first stage is then passed over the hydrodesulfurization catalyst in the subsequent second section under hydrodesulfurization conditions,
Wherein the hydrodemetallation section includes one or more hydrodemetallation zones, prior to which at least two hydrodemetallation guard zones are arranged in series, step b as defined below ) And c) can be used in a cycle consisting of repeated
Said hydrodemetallization and / or hydrodesulfurization section comprises one or more reactors, which can be short-circuited separately or according to step d) defined below,
The hydroprocessing method includes the following steps:
a) in the meantime using all the guard zones at the same time, at most equal to the time until one of the guard zones is deactivated and / or closed.
b) short-circuiting the guard zone that has fallen and / or blocked during that time, and regenerating the catalyst therein and / or replacing it with a new or regenerated catalyst;
c) a step in which all the guard zones are used at the same time, this guard zone being a regeneration and / or replacement of the internal catalyst during the preceding step, which is reconnected, said step being a guard zone Performing at most an equal time between the time at which one of them is deactivated and / or the time to block;
d) during the cycle when the activity is reduced and / or clogged and it becomes necessary to regenerate and / or replace with a new or regenerated catalyst, during which time the hydrodemetallization section and / or hydrodesulfurization section reaction A step capable of shorting at least one of the vessels.
[0081]
In a further variant, the process of the invention consists of a process for hydrotreating a heavy hydrocarbon fraction containing sulfur and metal impurities in at least two sections,
There, in a first hydrodemetallation section, a hydrocarbon feed and hydrogen are passed over a hydrodemetallation catalyst under hydrodemetallation conditions;
The effluent from the first stage is then passed over the hydrodesulfurization catalyst in the subsequent second section under hydrodesulfurization conditions,
Wherein the hydrodemetallation section comprises one or more hydrodemetallation zones preceded by at least one hydrodemetallation guard zone;
Said hydrodemetallation and / or hydrodesulfurization section comprises one or more reactors, which can be short-circuited separately or according to step d) defined below,
The hydroprocessing method includes the following steps:
a) in the meantime, using the guard zone for a time equal to at most the time until the zone is deactivated and / or closed;
b) short-circuiting the guard zone that has fallen and / or blocked during that time, and regenerating the catalyst therein and / or replacing it with a new or regenerated catalyst;
c) a step of reconnecting the guard zone during which the internal catalyst has been regenerated and / or replaced during the preceding step, the step being performed until one of the guard zones is deactivated and / or closed. Performing for a time equal to at most;
d) during the cycle when the activity is reduced and / or clogged and it becomes necessary to regenerate and / or replace with a new or regenerated catalyst, during which time the hydrodemetallization section and / or hydrodesulfurization section reaction A step capable of shorting at least one of the vessels.
[0082]
In a further variant, the process of the invention consists of a process for hydrotreating a heavy hydrocarbon fraction containing sulfur and metal impurities in at least two sections,
There, in a first hydrodemetallation section, a hydrocarbon feed and hydrogen are passed over a hydrodemetallation catalyst under hydrodemetallation conditions;
The effluent from the first section is then passed under hydrodesulfurization conditions over the hydrodesulfurization catalyst in the subsequent second section,
Wherein the hydrodemetallation section comprises one or more hydrodemetallization zones and preceded by at least two reactors, preferably comprising one or more reactors, preferably a fixed or ebullated bed zone. Placing the hydrodemetallation guard zones in series so that they can be used in a cycle consisting of repeating steps b) and c) defined below;
Said hydrodemetallization and / or hydrodesulfurization section comprises one or more reactors, which can be short-circuited separately or according to step d) defined below,
The hydroprocessing method includes the following steps:
a) In the meantime, all the guard zones are used at the same time, at most equal to the time until the most upstream zone is deactivated and / or clogged with respect to the overall flow direction of the processed feedstock. Step;
b) In the meantime, during the previous step, the feed material is directly passed to the guard zone located immediately behind the guard zone that was at the most upstream side. Shorting the guard zone that was upstream, regenerating the catalyst therein and / or replacing it with a new catalyst; and
c) a step in which all the guard zones are simultaneously used in the meantime, and a step in which the guard zone in which the internal catalyst is regenerated and / or replaced during step b) is reconnected so as to be downstream of the set of guard zones. And said step is continued during this step for at most equal time between the time when the most upstream zone is deactivated and / or closed, relative to the overall flow direction of the processed feedstock Step;
d) During the cycle, at least one of the reactors of the hydrodemetallation section and / or the hydrodesulfurization section is short-circuited, during which the reduced and / or blocked catalyst is regenerated and / or a new catalyst Alternatively, or replace with a regenerated catalyst.
[0083]
In the process of the present invention, an amount of middle distillate, generally expressed as 0.5% to 80% by weight, based on the weight of the hydrocarbon feedstock, is introduced into the inlet of the first functional guard zone. Is preferred. More preferably, the atmospheric distillation distillate introduced at the same time as the hydrocarbon feedstock is a straight-run gas oil.
[0084]
In the process of the present invention, it is preferred to send the product from the hydrodesulfurization step to an atmospheric distillation zone, from which the atmospheric distillation distillate is recovered and preferably at least a portion of the first functionality. Recirculate to the guard zone inlet to recover atmospheric distillation residue. More preferably, at least a portion of the gas oil fraction from the atmospheric distillation step after the hydrodesulfurization step is recycled to the inlet of the first functional guard zone.
[0085]
In a preferred variant of the process according to the invention, the recirculated gas oil fraction is a fraction with an initial boiling point of about 140 ° C. and an end point of about 400 ° C.
[0086]
In these preferred variants, the amount of atmospheric distillation distillate and / or gas oil introduced into the inlet of the first functional guard zone simultaneously with the feed is about 1% to 50 based on the feed. It is preferable that it is weight%.
[0087]
It is also possible to send at least a portion of the atmospheric distillation residue from the atmospheric distillation zone to the vacuum distillation zone, where the vacuum distillation distillate is recovered, at least a portion of which is in the first functional guard zone. Recirculate to the inlet and recover the vacuum distillation residue. In this case, a preferred variant is that at least part of the atmospheric distillation residue and / or vacuum distillation distillate is sent to the catalytic cracking unit, where the LCO fraction and the HCO fraction are recovered and the two fractions are recovered. One, the other or at least part of the mixture is sent to the entrance of the first functional guard zone.
[0088]
In a preferred manner in the method of the invention, all the guard zones are used simultaneously during step c), but the connection of the guard zone that has regenerated the internal catalyst in step b) is short-circuited during step b). Connect to be the same as the previous connection method.
[0089]
In a further preferred manner in the method of the invention, a conditioning section is associated with one or more guard zones, but this section or guards can be operated without stopping the unit during operation. Zones can be shorted and reordered, but the section can be adjusted to condition the catalyst in the guard zone that is not operating so that the pressure is in the range of 1 MPa to 5 MPa. To do.
[0090]
In a preferred mode of the process of the present invention, to process a feed consisting of heavy oil or an asphaltene-containing heavy oil fraction, before the feed is sent to one or more guard zones, the feed is first charged with hydrogen. Mix and place under conditions for hydrogenation visbreaking.
[0091]
In a preferred mode of the process of the present invention, the atmospheric distillation residue obtained in an optional atmospheric distillation step is subjected to deasphalting using a solvent or solvent mixture, and at least a portion of the product after deasphalting is first. Recirculate to the entrance of the functional guard zone.
[0092]
In a preferred mode of the method of the present invention, the vacuum distillation residue obtained in an optional vacuum distillation step is subjected to deasphalting using a solvent or solvent mixture, and at least a portion of the product after deasphalting is subjected to a first function. Recirculate to the entrance to the sex guard zone.
[0093]
In a further preferred variant of the process according to the invention, all reactors are fixed bed reactors. In a further preferred variant, at least one of the guard reactor and / or the hydrodemetallation section and / or the hydrodesulfurization section is an ebullated bed reactor. In a further preferred variant, the reactor for the guard zone is a fixed bed reactor and all reactors in the hydrodesulfurization zone are ebullated bed reactors.
[0094]
In a further preferred variant, all reactors in the guard zone are fixed bed reactors, all reactors in the hydrodemetallation zone are ebullated bed reactors, and optionally but preferably hydrogenation. All of the reactors in the desulfurization zone are ebullated bed reactors. It is also possible to operate the process according to the invention only in an ebullated bed reactor in the guard zone and in the hydrodemetallation and hydrodesulfurization section.
[0095]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be briefly described with reference to FIG.
[0096]
The raw materials reach the guard zones 1A and 1B via the pipe 1 and exit from these zones via the pipe 23 and / or the pipe 24 and the pipe 13. The feedstock leaving the single or multiple guard zones arrives at the HDM section via line 13, which is shown herein as reaction section 2 and is one or more reactors. Although configured, each reactor is provided with a dedicated short-circuit channel. The effluent from section 2 is withdrawn via line 14 and sent to hydrodesulfurization section 3, which has one or more reactors, which are arranged in series. Alternatively, each of them may have a dedicated short-circuit channel. The effluent from section 3 is withdrawn via line 15.
[0097]
In FIG. 1, the middle distillate is introduced via the pipe 55 and mixed with the hydrocarbon feed in the pipe 1.
[0098]
In the case shown in FIG. 1, there are two reactors in the guard zone, but in its preferred embodiment, the method includes a series of cycles, each of four consecutive periods. ):
-During the first period, the feedstock continuously passes through Zone 1A and then Zone 1B, but here the gas oil fraction recirculated from atmospheric distillation is introduced into Zone 1A together with the feedstock . During this first phase (step a) of the process), the feed is introduced into the guard reactor 1A via the pipe 1 and the pipe 21 (valve 31 is open). During this period, the valves 32, 33 and 35 are closed. The effluent from the zone 1A is sent to the guard reactor 1B via the pipe 23, the pipe 26 (the valve 34 is opened), and the pipe 22. The effluent from zone 1B is sent to HDM section 2 via line 24 (valve 36 open) and line 13 (valve 37 open).
[0099]
-During the second period, the feedstock passes only through zone 1B, and the gas oil fraction recirculated from atmospheric distillation is introduced into zone 1B together with the feedstock. During this second phase (method step b)), valves 31, 33, 34 and 35 are closed and the feed is introduced into zone 1B via line 1 and line 22 (valve 32 is open). . During this period, the effluent from zone 1B is sent to HDM section 2 via line 24 (valve 36 open) and line 13 (valve 37 open).
[0100]
-During the third period, the feedstock continuously passes through zone 1B and then zone 1A, where the gas oil fraction recirculated from atmospheric distillation is introduced into zone 1B together with the feedstock. During this third phase (method step c)), valves 31, 34 and 36 are closed and valves 32, 33 and 35 are open. The charged raw material is introduced into the zone 1 </ b> B via the pipe 1 and the pipe 22. The effluent from the zone 1B is sent to the guard reactor 1A via the pipe 24, the pipe 27, and the pipe 21. The effluent from zone 1A is sent to HDM section 2 via line 23 and line 13 (valve 37 open).
[0101]
-During the fourth period, the feedstock passes only through the guard zone 1A, and the gas oil fraction recirculated from atmospheric distillation is introduced into the zone 1A together with the feedstock.
[0102]
The number of cycles performed on the guard reactor is a function of the duration of the operating cycle of all units and the average frequency of permutation of zones 1A and 1B. During the fourth period, valves 32, 33, 34 and 36 are closed and valves 31 and 35 are open. The charged raw material is introduced into the zone 1 </ b> A via the pipe 1 and the pipe 21. During this period, the effluent from zone 1A is sent to HDM section 2 via line 23 and line 13 (valve 37 open).
[0103]
In the case shown in FIG. 1, the hydrodemetallation (HDM) section 2 can be provided with one or more reactors. Each or more of these reactors can be temporarily disconnected to periodically (catalyst step d)) the catalyst. In its preferred embodiment, the method includes a series of cycles, each divided into three consecutive phases:
-During the first period, the feed is continuously passed through the guard zones 1A, 1B and the HDM section 2 and finally sent to the HDS section 3. During this period, the gas oil fraction recirculated from atmospheric distillation is introduced into the guard zone 1A together with the charged raw materials. During this period, the valves 32, 33, 35, 38 and 41 are closed. The charged raw material is introduced into the zone 1 </ b> A via the pipe 1 and the pipe 21. The effluent from the zone 1A is sent to the guard zone 1B via the pipe 23, the pipe 26 (the valve 34 is opened), and the pipe 22. The effluent from zone 1B is sent to HDM section 2 via line 24 (valve 36 open) and line 13 (valve 37 open). The effluent from section 2 is sent to HDS section 3 via line 14 (two valves 42 and 39 are open). The effluent from section 3 is then sent to the fractionation unit (not shown) via line 15 (valve 40 open).
[0104]
• During the second phase, the feedstock passes continuously through guard zones 1A and 1B and then HDS section 3. During this period, the gas oil fraction recirculated from atmospheric distillation is introduced into zone 1B together with the feed. During this operation, the valves 32, 33, 35, 37, 41 and 42 are closed. The charged raw material is introduced into the zone 1 </ b> A via the pipe 1 and the pipe 21. The effluent from the zone 1A is sent to the guard zone 1B via the pipe 23, the pipe 26 (the valve 34 is opened), and the pipe 22. The effluent from zone 1B is sent to HDS section 3 via line 24 (valve 36 open) and line 25 (two valves 38 and 39 open). The effluent from section 3 is then sent to the fractionation unit (not shown) via line 15 (valve 40 open). During this phase, the HDM catalyst is replaced with a new one, which is then conditioned using the method described in the present invention. This conditioning is particularly necessary when the catalyst is in the form of an oxide.
[0105]
• During the third phase, feed is continuously passed through guard zones 1A and 1B and HDM section 2 and then sent to HDS section 3. During this period, the gas oil fraction recirculated from the atmospheric distillation step is introduced into the guard zone 1B together with the feed materials. The condition here is the same as in the first phase, and the reactor containing the replaced new catalyst is placed in the same position in the flow path system as described for the first phase. Can do.
[0106]
In the case shown in FIG. 1, the hydrodesulfurization section 3 can be provided with one or more reactors, each or more of these reactors periodically replacing the catalyst with new ones ( For method step d)), it can be temporarily disconnected. In its preferred embodiment, the method includes a series of cycles, each divided into three consecutive phases:
• During the first phase, feed is continuously passed through guard zones 1A, 1B and HDM section 2 and then sent to HDS section 3. During this period, the gas oil fraction recirculated from atmospheric distillation is introduced into the guard zone 1A together with the charged raw materials. During this period, the valves 32, 33, 35, 38 and 41 are closed. The charged raw material is introduced into the guard zone 1 </ b> A via the pipe 1 and the pipe 21. The effluent from the guard zone 1A is sent to the guard zone 1B via the pipe 23, the pipe 26 (the valve 34 is open), and the pipe 22. The effluent from the guard zone 1B is sent to the HDM section 2 via the pipe 24 (the valve 36 is opened) and the pipe 13 (the valve 37 is opened). The effluent from section 2 is sent to section 3 via line 14 (two valves 42 and 39 are open). The effluent from section 3 is then sent to the fractionation unit (not shown) via line 15 (valve 40 open).
[0107]
• During the second phase, the feedstock passes continuously through guard zones 1A and 1B and then HDM section 2. During this period, the gas oil fraction recirculated from atmospheric distillation is introduced into zone 1B together with the feed. During this operation, the valves 32, 33, 35, 38, 39 and 40 are closed. The charged raw material is introduced into the zone 1 </ b> A via the pipe 1 and the pipe 21. The effluent from the zone 1A is sent to the zone 1B via the pipe 23, the pipe 26 (the valve 34 is opened), and the pipe 22. The effluent from zone 1B is sent to HDM section 2 via line 24 (valve 36 open) and line 13 (valve 37 open). The effluent from section 2 is then routed to the fractionation unit (not shown) via line 14 (valve 42 open) and line 16 (valve 41 open). During this period, the single or multiple catalysts from section 3 are replaced with new ones, and then the single or multiple catalysts are conditioned using the method described in the present invention. This conditioning is particularly necessary when the catalyst is in the form of an oxide.
[0108]
• During the third phase, feed is continuously passed through guard zones 1A and 1B and HDM section 2 and then sent to HDS section 3. During this period, the gas oil fraction recirculated from the atmospheric distillation step is introduced into zone 1B together with the feed. The conditions here are the same as in the first phase, and the reactor containing the new catalyst can be placed in the same position as described for the first phase in the feedstock path system.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flow sheet showing an example of the present invention.

Claims (19)

硫黄不純物および金属不純物を含有する重質炭化水素留分を、少なくとも2つのセクション中で水素化処理するための方法であって、
ここで、第1の水素化脱金属セクションにおいて、炭化水素の仕込原料および水素を、水素化脱金属条件下で、水素化脱金属触媒の上に通し、
次いで、その第1ステージからの流出物を、続く第2セクション中に、水素化脱硫条件下で、水素化脱硫触媒の上に通し、
ここで、前記水素化脱金属セクションは、少なくとも1つのガードゾーンが先行する1つまたは複数の水素化脱金属ゾーンを含み、
前記水素化脱硫セクションは、以下に定義するステップd)にしたがって短絡することのできる1基または複数の反応器を含み、前記水素化処理方法は、
a)1つまたは複数のガードゾーンを、前記ガードゾーンが失活する時間および/または閉塞する時間までの間に長くとも等しい時間使用するステップ;
b)活性低下および/または閉塞したガードゾーンを短絡し、そしてその内部の触媒を再生し、および/または新触媒もしくは再生触媒と入れ替えするステップ;
c)先行ステップの間に内部の触媒を再生および/または入れ替えしたガードゾーンを再接続させ、前記ステップを、ガードゾーンの1つが失活する時間および/または閉塞する時間までの間に長くとも等しい時間実施するステップ;および、
d)サイクル中に触媒が活性低下および/または閉塞して再生および/または新触媒または再生触媒への入れ替えが必要となった時に、水素化脱硫セクションの反応器の少なくとも1基を短絡することが可能なステップ、を含む方法。
A process for hydrotreating a heavy hydrocarbon fraction containing sulfur impurities and metal impurities in at least two sections, comprising:
Here, in the first hydrodemetallation section, the hydrocarbon feed and hydrogen are passed over the hydrodemetallation catalyst under hydrodemetallation conditions;
The effluent from the first stage is then passed over the hydrodesulfurization catalyst under hydrodesulfurization conditions in the subsequent second section,
Wherein the hydrodemetallation section comprises one or more hydrodemetallation zones preceded by at least one guard zone;
The hydrodesulphurization section comprises one group or more reactors which can be short-circuited according to step d) as defined below, said hydrotreatment method,
a) using one or more guard zones for a time equal to at most the time until the guard zone is deactivated and / or closed;
b) shorting the reduced and / or blocked guard zone and regenerating the catalyst therein and / or replacing it with a new or regenerated catalyst;
c) Reconnecting the guard zone that regenerated and / or replaced the internal catalyst during the preceding step, said step being at most equal to the time until one of the guard zones deactivates and / or closes Performing the time step; and
d) Short-circuiting at least one of the reactors in the hydrodesulfurization section when the catalyst loses activity and / or becomes clogged during the cycle and needs to be regenerated and / or replaced with a new or regenerated catalyst. Possible steps.
1つまたは複数の水素化脱金属ゾーンが、少なくとも2つの水素化脱金属ガードゾーンに先行され、水素化脱金属ガードゾーンは、直列に配置されて、ステップb)およびc)を連続してくりかえすことからなるサイクルで使用できるようにし、
前記ステップa)およびc)の間に、ガードゾーンをすべて同時に、ガードゾーンの1つが失活する時間および/または閉塞する時間までの間に長くとも等しい時間使用する、
請求項1に記載の水素化処理方法。
One or more hydrodemetallation zones are preceded by at least two hydrodemetallation guard zones, the hydrodemetallation guard zones being arranged in series and repeating steps b) and c). Can be used in a cycle consisting of
During the steps a) and c), the guard zones are used all at the same time, at most equal to the time until one of the guard zones is deactivated and / or closed.
The hydrotreating method according to claim 1.
前記水素化脱金属ガードゾーンが1基または複数の固定床または沸騰床反応器を含み、かつ、ステップc)の間にガードゾーンを同時にすべて使用し、ステップb)の間に触媒を再生および/または入れ替えしたガードゾーンをガードゾーンのセットの下流になるように再接続し、前記ステップを、このステップの間は処理した仕込原料の全体の流れ方向を基準にして最も上流に位置するゾーンが失活する時間および/または閉塞する時間までの間に長くとも等しい時間続ける、
請求項2に記載の水素化処理方法。
Said hydrodemetallation guard zone comprises one or more fixed bed or ebullated bed reactors, and all of the guard zones are used simultaneously during step c), and the catalyst is regenerated and / or during step b). Alternatively, reconnect the replaced guard zone so that it is downstream of the set of guard zones, and during this step the zone located most upstream is lost with respect to the overall flow direction of the processed feedstock. Continue for at most equal time between time to live and / or time to block,
The hydrotreating method according to claim 2.
炭化水素仕込原料の重量を基準にして0.5%〜80重量%で表される量の中間流出物が、前記運転中の第1のガードゾーンの入口に導入される、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。  An intermediate effluent in an amount of 0.5% to 80% by weight, based on the weight of the hydrocarbon feedstock, is introduced at the inlet of the first guard zone during operation. The method of any one of these. 前記水素化脱硫ステップからの製品が常圧蒸留ゾーンに送られ、そこから常圧蒸留留出物を回収して、少なくともその一部を第1の機能性ガードゾーンの入口に再循環させ、常圧蒸留残油もまた回収する、請求項1〜のいずれか1項に記載の方法。The product from the hydrodesulfurization step is sent to an atmospheric distillation zone from which an atmospheric distillation distillate is recovered and at least a portion of it is recycled to the inlet of the first functional guard zone. The process according to any one of claims 1 to 4 , wherein the pressure distillation residue is also recovered. 前記水素化脱硫ステップの後の前記常圧蒸留ステップからのガスオイル留分の少なくとも一部が、第1の機能性ガードゾーンの入口に再循環される、請求項に記載の方法。6. The method of claim 5 , wherein at least a portion of the gas oil fraction from the atmospheric distillation step after the hydrodesulfurization step is recycled to the inlet of the first functional guard zone. 前記再循環されるガスオイル留分の初留点が140℃で終留点が400℃である、請求項に記載の方法。The process according to claim 6 , wherein the initial boiling point of the recycled gas oil fraction is 140 ° C and the final boiling point is 400 ° C. 原料と同時に第1の機能性ガードゾーンの入口に導入する前記常圧蒸留留出物および/またはガスオイルの量が、仕込原料を基準にして1%〜50重量%である、請求項4〜のいずれか1項に記載の方法。The amount of the atmospheric distillation distillate and / or gas oil introduced into the inlet of the first functional guard zone simultaneously with the raw material is 1 % to 50% by weight based on the charged raw material. 8. The method according to any one of items 7 . 前記常圧蒸留ゾーンからの常圧蒸留残油の少なくとも一部が減圧蒸留ゾーンに送られ、そこで減圧蒸留留出物を回収し、その少なくとも一部を第1の機能性ガードゾーンの入口に再循環させ、減圧蒸留残油もまた回収する、請求項5または6に記載の方法。At least a portion of the atmospheric distillation residue from the atmospheric distillation zone is sent to the vacuum distillation zone where the vacuum distillation distillate is recovered and at least a portion thereof is recycled to the inlet of the first functional guard zone. A process according to claim 5 or 6 , wherein the process is circulated and the vacuum distillation residue is also recovered. 前記常圧蒸留残油および/または減圧蒸留留出物の少なくとも一部が接触分解ユニットに送られ、そこでLCO留分とHCO留分が回収され、その2つの留分の一方、他方または混合物の少なくとも一部が第1の機能性ガードゾーンの入口に送られる、請求項に記載の方法。At least a portion of the atmospheric distillation residue and / or vacuum distillation distillate is sent to a catalytic cracking unit where an LCO fraction and an HCO fraction are recovered, wherein one of the two fractions, the other or a mixture of The method of claim 9 , wherein at least a portion is sent to an entrance of the first functional guard zone. ステップc)の間は前記ガードゾーンがすべて同時に使用され、ステップb)で内部の触媒を再生したガードゾーンが、ステップb)の間で短絡するより前の接続の仕方と同一になるように接続される、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。  During step c), all the guard zones are used simultaneously, and the guard zone that has regenerated the internal catalyst in step b) is connected in the same way as before the short circuit during step b). The method according to any one of claims 1 to 3, wherein: コンディショニングセクションが単一または複数のガードゾーンに付随させられ、このゾーンによって運転中に、ユニットの運転を停止させることなく、前記の単一または複数のガードゾーンを短絡させたり並べ替えたりすることが可能とするが、前記のセクションを調節して、稼働していないガードゾーン中の触媒をコンディショニングするために圧力を1MPa〜5MPaの範囲になるようにする、請求項1〜11のいずれか1項に記載の方法。A conditioning section can be attached to a single or multiple guard zones, which can be used to short circuit or reorder the single or multiple guard zones during operation without stopping the unit. 12. The method of any one of claims 1 to 11 , wherein, although possible, the section is adjusted so that the pressure is in the range of 1 MPa to 5 MPa to condition the catalyst in the guard zone that is not operating. The method described in 1. 重質油またはアスファルテン含有重質油留分からなる仕込原料を処理するために、仕込原料が単一または複数のガードゾーンに送られる前に、まず仕込原料が水素と混合されて水素化ビスブレーキング条件に置かれる、請求項1〜12のいずれか1項に記載の方法。To process a feed consisting of heavy oil or heavy oil fractions containing asphaltenes, the feed is first mixed with hydrogen before hydrogenation visbreaking before it is sent to one or more guard zones. 13. A method according to any one of claims 1 to 12 , which is subject to conditions. 前記常圧蒸留残油が、溶媒または溶媒混合物を使用した脱アスファルト化にかけられ、脱アスファルト後の製品の少なくとも一部が第1の機能性ガードゾーンの入口に再循環させられる、請求項5、9、10のいずれか1項に記載の方法。6. The atmospheric distillation residue is subjected to deasphalting using a solvent or solvent mixture, and at least a portion of the deasphalted product is recycled to the inlet of the first functional guard zone . 9. The method according to any one of 9 , 10 . 前記減圧蒸留残油が、溶媒または溶媒混合物を使用した脱アスファルト化にかけられ、脱アスファルト後の製品の少なくとも一部が第1の機能性ガードゾーンの入口に再循環させられる、請求項9または10に記載の方法。The vacuum residue oil, subjected to deasphalting using a solvent or solvent mixture, at least a portion of the product after deasphalting is recycled to the inlet of the first functional guard zone, according to claim 9 or 10 The method described in 1. 前記反応器のすべてが固定床反応器である、請求項1〜15のいずれか1項に記載の方法。The process according to any one of claims 1 to 15 , wherein all of the reactors are fixed bed reactors. 前記ガードゾーンおよび/または水素化脱金属セクションおよび/または水素化脱硫セクション反応器の少なくとも1つが沸騰床反応器である、請求項1〜16のいずれか1項に記載の方法。Wherein at least one of the guard zone and / or hydrodemetallization section and / or hydrodesulphurization section reactor is a boiling bed reactor, the method according to any one of claims 1-16. 前記ガードゾーンのための前記反応器が固定床反応器で、水素化脱硫ゾーンにおける全ての反応器が沸騰床反応器である、請求項17に記載の方法。18. The process of claim 17 , wherein the reactor for the guard zone is a fixed bed reactor and all reactors in the hydrodesulfurization zone are ebullated bed reactors. 前記ガードゾーンのための前記反応器が固定床反応器で、水素化脱金属ゾーンにおける全ての反応器が沸騰床反応器である、請求項17または18に記載の方法。19. A process according to claim 17 or 18 , wherein the reactor for the guard zone is a fixed bed reactor and all reactors in the hydrodemetallation zone are ebullated bed reactors.
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