(57) 1. Способ гидропереработки исходных тяжелых углеводородов, направленный на увеличение выхода облагороженных жидких углеводородных продуктов и уменьшение коксообразования, причем данный способ включает
подготовку исходных тяжелых углеводородов, содержащих
значительное количество углеводородов, у которых температура кипения составляет более чем 343°С (650°F), в том числе асфальтенов или других образующих кокс предшественников, и
активные частицы металлосульфидного катализатора коллоидного размера, полученные смешиванием растворимого в масле предшественника катализатора с исходными тяжёлыми углеводородами и взаимодействием предшественника катализатора с образованием активных частиц металлосульфидного катализатора коллоидного размера в исходных тяжелых углеводородах;
введение исходных тяжелых углеводородов и водорода в предшествующий коксованию реактор гидрокрекинга;
нагревание или выдерживание исходных тяжелых углеводородов при температуре гидрокрекинга для образования углеводородных свободных радикалов из исходных тяжелых углеводородов, причем активные частицы металлосульфидного катализатора коллоидного размера катализируют повышающие качество реакции между водородом и углеводородными свободными радикалами, производя облагороженный продукт, причем в данных повышающих качество реакциях количество асфальтенов или других образующих кокс предшественников уменьшается по меньшей мере на 20%, увеличивается соотношение водорода и углерода в облагороженном продукте и уменьшается температура кипения углеводородов в облагороженном продукте по сравнению с исходными тяжелыми углеводородами;
перемещение облагороженного продукта вместе с остаточными частицами металлосульфидного катализатора и водородом в один или более блоков разделения, включая вакуумную дистилляционную колонну, для отделения газообразных и летучих фракций от отбензиненной в вакууме нефти;
введение по меньшей мере части отбензиненной в вакууме нефти и верхних продуктов установки для коксования в качестве сырья во фракционирующую колонну для коксования, предназначенную для разделения сырья на поток легкого облагороженного продукта и поток коксования;
введение потока коксования в качестве сырья для коксования в один или несколько реакторов коксования и осуществление термического крекинга сырья для коксования с получением верхних продуктов коксования и кокса;
отделение кокса от верхних продуктов коксования и
введение по меньшей мере части верхних продуктов коксования во фракционирующую колонну для коксования.
2. Способ по п.1, в котором один или более блоков разделения включают горячий сепаратор, дистилляционную колонну или горячий сепаратор и дистилляционную колонну.
3. Способ по п.1, в котором часть отбензиненной в вакууме нефти вводят в один или более реакторов коксования.
4. Способ по п.1, в котором предшествующий коксованию реактор гидрокрекинга представляет собой по меньшей мере один из таких реакторов, как суспензионнофазный реактор, реактор с кипящим слоем или реактор с неподвижным слоем.
5. Способ по п.1, где предшествующий коксованию реактор гидрокрекинга содержит суспензионнофазный реактор, включающий:
(i) впускное отверстие в нижней части суспензионнофазного реактора, в которое вводятся исходные тяжелые углеводороды и водород,
(ii) выпускное отверстие в верхней части суспензионнофазного реактора, из которого выводятся облагороженный продукт, частицы металлосульфидного катализатора коллоидного размера и водород,
(iii) рециркуляционный канал,
(iv) рециркуляционный насос и
(v) распределительную решетчатую плиту.
6. Способ по п.1, в котором один или несколько реакторов коксования представляют собой один или несколько реакторов замедленного коксования, реакторов коксования в текучей среде или реакторов FlexicokingÒ.
7. Способ по п.1, в котором исходные тяжелые углеводороды представляют собой по меньшей мере один из следующих материалов: тяжелая сырая нефть, битум из нефтеносного песка, кубовые продукты дистилляции при атмосферном давлении, кубовые продукты вакуумной дистилляции, остатки после дистилляции, кубовые продукты легкого крекинга, каменноугольная смола, тяжелые углеводороды из нефтеносных сланцев или продукты ожижения угля.
8. Способ по п.1, в котором исходные тяжелые углеводороды содержат по меньшей мере 10 мас.% асфальтенов или других образующих кокс предшественников, причем облагораживающие реакции сокращают количество асфальтенов или других образующих кокс предшественников по меньшей мере на 40 мас.% или по меньшей мере на 60 мас.%.
9. Способ по п.1, в котором перерабатывается по меньшей мере 60 мас.% или по меньшей мере 70 мас.%, или по меньшей мере 80 мас.%, или по меньшей мере 85 мас.% углеводородов, у которых температура кипения составляет по меньшей мере 524°С (975°F).
10. Способ по п.1, который производит по меньшей мере 80 мас.% в расчёте на облагороженный материал углеводородов С4+, у которых температура кипения составляет менее чем 524°С (975°F).
11. Способ по п.1, который сокращает коксообразование по меньшей мере на 25 мас.% по сравнению с коксованием в одном или более реакторах коксования, при отсутствии гидрокрекинга, катализируемого частицами металлосульфидного катализатора.
12. Способ по п.1, в котором частицы металлосульфидного катализатора коллоидного размера в исходных тяжелых углеводородах получают при
смешивании углеводородного масла в качестве растворителя и растворимого в масле предшественника катализатора при температуре ниже температуры начала разложения значительной части предшественника катализатора и образовании разбавленной смеси предшественника;
смешивании разбавленной смеси предшественника с исходными тяжелыми углеводородами, при котором образуется кондиционированное сырьё, образующее частицы металлосульфидного катализатора при разложении предшественника катализатора, и осуществляется реакция высвобождающегося из него металла с серой, высвобождающейся из сырья; и
нагревании кондиционированного сырья, при котором разлагается предшественник катализатора и осуществляется реакция металла, высвобождающегося из разложившегося предшественника катализатора, с серой, высвобождающейся из исходных тяжелых углеводородов, таким образом, что образуются частицы металлосульфидного катализатора коллоидного размера.
13. Способ по п.12, в котором углеводородное масло в качестве растворителя представляет собой по меньшей мере один из следующих материалов: вакуумный газойль, декантированный газойль, рецикловый газойль или легкий газойль, предшественник катализатора содержит по меньшей мере один переходный металл, такой как один или более из Mo, Ni, Co, W, V или Fe и по меньшей мере один органический компонент, представляющий собой или имеющий в качестве основы одно из следующих веществ: 3-циклопентилпропионовая кислота, циклогексанмасляная кислота, бифенил-2-карбоновая кислота, 4-гептилбензойная кислота, 5-фенилвалериановая кислота, гераниевая кислота, 10-ундеценовая кислота, додекановая кислота, каприловая кислота, 2-этилгексановая кислота, нафтеновая кислота, пентакарбонил или гексакарбонил, такое как по меньшей мере одно из следующих соединений: 3-циклопентилпропионат молибдена, циклогексанбутаноат молибдена, дифенил-2-карбосилат молибдена, 4-гептилбензоат молибдена, 5-фенилпентаноат молибдена, геранат молибдена, 10-ундеценоат молибдена, додеканоат молибдена, 2-этилгексаноат молибдена, нафтенат молибдена, гексакарбонилмолибден, каприлат ванадия, нафтенат ванадия или пентакарбонилжелезо.
14. Способ по п.12, в котором соотношение соединения предшественника катализатора и углеводородного масла в качестве растворителя находится в интервале от приблизительно 1:100 до приблизительно 1:5.
15. Способ по п.12, в котором углеводородное масло в качестве растворителя и соединение предшественника катализатора смешиваются при температуре в интервале от 25 до 250°С или в интервале от 75 до 150°С, разбавленная смесь предшественника и исходные тяжелые углеводороды смешиваются при температуре в интервале от 25 до 350°С или в интервале от 75 до 250°С и кондиционированное сырьё нагревается до температуры в интервале от 275 до 375°С или в интервале от 310 до 360°С.
16. Способ по п.12, в котором углеводородное масло в качестве растворителя и соединение предшественника катализатора смешиваются в течение периода времени в интервале от 1 с до 20 мин или в интервале от 20 с до 3 мин и разбавленная смесь предшественника и исходные тяжелые углеводороды смешиваются в течение периода времени в интервале от 1 с до 20 мин или интервале от 20 с до 5 мин.
17. Способ по п.1, в котором активные частицы металлосульфидного катализатора коллоидного размера в исходных тяжёлых углеводородах присутствуют в концентрации от 5 частей на миллион до 500 частей на миллион, или от 15 частей на миллион до 300 частей на миллион, или от 25 частей на миллион до 175 частей на миллион.
18. Способ по п.1, дополнительно включающий введение части отбензиненной в вакууме нефти из вакуумной дистилляционной колонны в качестве сырья для коксования в один или несколько реакторов коксования.
19. Способ по п.1, дополнительно включающий рециркуляцию кубовых остатков тяжёлых углеводородов после дистилляции, полученных ниже по потоку от предшествующего коксованию реактора гидрокрекинга, обратно в предшествующий коксованию реактор гидрокрекинга.
20. Система гидропереработки исходных тяжёлых углеводородов, содержащих в значительном количестве
углеводороды, у которых температура кипения составляет более чем 343°С, в присутствии частиц металлосульфидного катализатора, диспергированных в сырье, указанная система включает
предшествующий коксованию реактор гидрокрекинга, предназначенный для нагрева или выдерживания исходных тяжелых углеводородов при температуре гидрокрекинга вместе с водородом, для превращения по меньшей мере части высококипящих углеводородов в составе исходных тяжелых углеводородов в присутствии коллоидного или молекулярного катализатора в низкокипящие углеводороды, снижения количества асфальтенов или других образующих кокс предшественников по меньшей мере на 20% и в результате этого получения облагороженного продукта, причем данный предшествующий коксованию реактор гидрокрекинга включает (i) впускное отверстие в нижней части реактора для ввода исходных тяжелых углеводородов и водорода и (ii) выпускное отверстие в верхней части реактора для отвода облагороженного продукта, частиц металлосульфидного катализатора коллоидного размера и водорода;
один или более блоков разделения, включающих вакуумную дистилляционную колонну, предназначенных для отделения газообразных и летучих фракций от жидкой углеводородной фракции в облагороженном продукте, причем вакуумная дистилляционная колонна содержит (i) впуск, предназначенный для ввода облагороженного продукта в вакуумную дистилляционную колонну, (ii) первый выпуск, предназначенный для выпуска газообразных и летучих фракций, и (iii) второй выпуск, предназначенный для выпуска отбензиненной в вакууме нефти;
фракционирующую колонну для коксования, предназначенную для разделения подаваемого потока, содержащего по меньшей мере часть отбензиненной в вакууме нефти и верхних продуктов установки для коксования, на поток легкого облагороженного продукта и поток коксования;
один или несколько реакторов коксования для осуществления термического крекинга потока, содержащего поток коксования, с получением верхнего продукта коксования и кокса, и отделения верхнего продукта коксования от кокса, причем один или несколько данных реакторов коксования представляют собой один или несколько таких реакторов, как реакторы замедленного коксования, реакторы коксования в текучей среде или реакторы FlexicokingÒ; и
линию подачи, предназначенную для подачи верхнего продукта коксования во фракционирующую колонну для коксования.
21. Система гидропереработки по п.20, дополнительно включающая второй предшествующий коксованию реактор гидрокрекинга, расположенный ниже по потоку относительно предшествующего коксованию реактора гидрокрекинга, предназначенный для дополнительного облагораживания продукта, и второй реактор гидрокрекинга представляет собой по меньшей мере один реактор, такой как суспензионнофазный реактор, реактор с кипящим слоем или реактор с неподвижным слоем.
22. Система гидропереработки по п.20, дополнительно включающая второй предшествующий коксованию реактор гидрокрекинга, расположенный ниже по потоку относительно первого блока разделения, и второй блок разделения, расположенный ниже по потоку относительно второго предшествующего коксованию реактора гидрокрекинга, причем второй предшествующий коксованию реактор гидрокрекинга предназначен для облагораживания жидкой углеводородной фракции из блока разделения, образуя дополнительно облагороженный продукт, предназначенный для введения во второй блок разделения, предназначенный для отделения газообразных и летучих фракций от жидкой углеводородной фракции в дополнительно облагороженном продукте.
23. Система гидропереработки по п.20, в которой активные частицы металлосульфидного катализатора коллоидного размера присутствуют в исходных тяжёлых углеводородах в концентрации от 5 частей на миллион до 500 частей на миллион, или от 15 частей на миллион до 300 частей на миллион, или от 25 частей на миллион до 175 частей на миллион.
24. Система гидропереработки по п.20, в которой сырьё для коксования дополнительно содержит часть отбензиненной в вакууме нефти из вакуумной дистилляционной колонны.
25. Система гидропереработки по п.20, в которой система гидропереработки сконфигурирована так, чтобы рециклировать кубовые остатки тяжёлых углеводородов после дистилляции, полученные ниже по потоку от предшествующего коксованию реактора гидрокрекинга, обратно в предшествующий коксованию реактор гидрокрекинга.

---