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特開2024-105323水素化分解装置の未変換重油をアップグレーディングするためのプロセスおよびシステム
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024105323
(43)【公開日】2024-08-06
(54)【発明の名称】水素化分解装置の未変換重油をアップグレーディングするためのプロセスおよびシステム
(51)【国際特許分類】
   C10G 47/00 20060101AFI20240730BHJP
   C10G 47/30 20060101ALI20240730BHJP
【FI】
C10G47/00
C10G47/30
【審査請求】有
【請求項の数】20
【出願形態】OL
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2024069340
(22)【出願日】2024-04-22
(62)【分割の表示】P 2020545083の分割
【原出願日】2018-11-21
(31)【優先権主張番号】62/588,924
(32)【優先日】2017-11-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】503148834
【氏名又は名称】シェブロン ユー.エス.エー. インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110000855
【氏名又は名称】弁理士法人浅村特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ビスワス、ゴータム
(72)【発明者】
【氏名】アローラ、アルン
(72)【発明者】
【氏名】レイノルズ、ブルース、エドワード
(72)【発明者】
【氏名】シャボー、ジュリー、エレーヌ
(72)【発明者】
【氏名】マクマリン、マイケル、エス.
(72)【発明者】
【氏名】ヤン、シュー ウー
(57)【要約】      (修正有)
【課題】水素化分解装置の未変換重油をアップグレーディングするためのプロセスの提供。
【解決手段】水素化分解装置を含む水素化処理システムから、残油を含む未変換重油供給原料を提すること、;沸点が250(121℃)~1300°F(704℃)であり、30体積%を超える芳香族を含む第1の原料を未変換重油供給原料に添加して混合物を形成すること;未変換重油供給原料または混合物を直接分離プロセスに送り不溶物を除去し、未変換重油流を形成すること;場合により、沸点が前記と同様であり、20体積%を超える芳香族を含む第2の原料を未変換重油流と組み合わせて第2の混合物を形成すること;未変換重油流または第2の混合物から水素化処理重油流を形成すること;から本質的になり、成熟または熟成プロセスまたは沈殿プロセスが除外されるプロセスであって、未変換重油流または第2の混合物が、直接重油水素化処理プロセスに送られる、プロセス。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
未変換重油をアップグレーディングするためのプロセスであって:
水素化処理システムから未変換重油供給原料を提供し、前記未変換重油供給原料は水素化分解装置残油を含むこと;
場合により、第1の芳香族供給原料を前記未変換重油供給原料に添加して混合物を形成すること;
前記未変換重油供給原料または混合物を直接分離プロセスに送り不溶物を除去し、それにより未変換重油流を形成すること;
場合により、第2の芳香族供給原料を前記未変換重油流と組み合わせて第2の混合物を形成すること;
前記未変換重油流または第2の混合物を重油水素化処理プロセスに送り、それにより前記未変換重油流または前記第2の混合物から水素化処理重油流を形成すること;
ここで、前記第1または前記第2の芳香族供給原料の少なくとも1つが、前記未変換重油供給原料または前記未変換重油流と組み合わされること;および、
場合により、
前記水素化処理重油流は回収またはさらに処理されること
を含む、プロセス。
【請求項2】
未変換重油から低硫黄燃料油を生成するためのプロセスであって:
水素化処理システムから未変換重油供給原料を提供し、前記未変換重油供給原料は水素化分解装置残油を含むこと;
場合により、第1の芳香族供給原料を前記未変換重油供給原料に添加して混合物を形成すること;
前記未変換重油供給原料または混合物を直接分離プロセスに送り不溶物を除去し、それにより未変換重油流を形成すること;
場合により、第2の芳香族供給原料を前記未変換重油流と組み合わせて第2の混合物を形成すること;
前記未変換重油流または第2の混合物を重油水素化処理プロセスに送り、それにより前記未変換重油流または前記第2の混合物から水素化処理重油流を形成すること;
ここで、前記第1または前記第2の芳香族供給原料の少なくとも1つが、前記未変換重油供給原料または前記未変換重油流と組み合わされること;
前記水素化処理重油流を分留装置に送ること;および
低硫黄燃料油生成物を回収すること
を含む、プロセス。
【請求項3】
水素化処理システムをアップグレーディングするためのプロセスであって:
水素化処理システムから未変換重油供給原料を提供し、前記未変換重油供給原料は水素化分解装置残油を含むこと;
場合により、第1の芳香族供給原料を前記未変換重油供給原料に添加して混合物を形成すること;
前記未変換重油供給原料または混合物を直接分離プロセスに送り不溶物を除去し、それにより未変換重油流を形成すること;
場合により、第2の芳香族供給原料を前記未変換重油流と組み合わせて第2の混合物を形成すること;
前記未変換重油流または第2の混合物を重油水素化処理プロセスに送り、それにより前記未変換重油流または前記第2の混合物から水素化処理重油流を形成すること;
ここで、前記第1または前記第2の芳香族供給原料の少なくとも1つが、前記未変換重油供給原料または前記未変換重油流と組み合わされること;および、場合により、
前記水素化処理重油流を回収またはさらに処理すること
を含む、プロセス。
【請求項4】
約0.5重量%未満の固形分を含む未変換重油を安定化するためのプロセスであって:
水素化処理システムから未変換重油供給原料を提供し、前記未変換重油供給原料は約0.5重量%未満の固形分を有する水素化分解装置残油を含むこと;
場合により、芳香族供給原料を前記未変換重油供給原料に添加して混合物を形成すること;
前記未変換重油供給原料または混合物を直接濾過プロセスに送り不溶物を除去し、それにより未変換重油流を形成すること;および
前記未変換重油流を回収すること;
ここで、前記未変換重油流は、さらなる水素化処理に適するように安定化されること、
を含む、プロセス。
【請求項5】
未変換重油を水素化処理するためのプロセスであって:
水素化処理システムから未変換重油供給原料を提供し、前記未変換重油供給原料は水素化分解装置残油を含むこと;
前記未変換重油供給原料を重油水素化処理プロセスに送り、それにより前記未変換重油供給原料から水素化処理重油流を形成すること;および
前記水素化処理重油流を回収またはさらに処理すること
を含む、プロセス。
【請求項6】
前記未変換重油が、前記水素化処理システムを通過し、未変換のままである油である、請求項1~5のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項7】
前記水素化処理システムが、沸騰床水素化分解を含む、請求項1~5のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項8】
前記未変換重油が、水素化分解および脱金属化に供されている、請求項1~5のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項9】
前記プロセスが、IMO仕様を満たす低硫黄燃料油で使用するための生成物を提供する、請求項1~5のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項10】
前記低硫黄燃料油が、0.5重量%未満、または0.3重量%未満、または0.1重量%未満の硫黄含有量を有する、請求項9に記載のプロセス。
【請求項11】
請求項1~3または5のいずれか一項に記載のプロセスから生成された低硫黄燃料油。
【請求項12】
前記プロセスが、成熟または熟成プロセスを除外する、請求項1~3または5のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項13】
前記プロセスが、沈殿プロセスを除外する、請求項1~3または5のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項14】
前記未変換重油供給原料が、水素化処理システムから直接濾過プロセスに送られ、不溶物が除去され、それにより前記未変換重油供給原料が形成される、請求項5に記載のプロセス。
【請求項15】
前記未変換重油供給原料が、沸騰床水素化分解プロセスからの底部生成物を含む、請求項1~5のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項16】
前記未変換重油供給原料が、大気中残渣、真空中残渣、溶剤脱歴ユニットからのタール、大気中ガス油、真空ガスオイル、脱歴油、タールサンドまたはビチューメンに由来する油、石炭に由来する油、重質原油、再生油廃棄物およびポリマーに由来する油、またはそれらの組み合わせから得られる、請求項1~5のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項17】
前記分離プロセスが、メッシュ、スクリーン、クロスフロー濾過、逆洗濾過、またはそれらの組み合わせから選択される濾過を含む、請求項1~4のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項18】
前記濾過が、10ミクロン未満の平均細孔径を有する濾過膜を含む、17に記載のプロセス。
【請求項19】
前記濾過が、5ミクロン未満の平均細孔径を有する濾過膜を含む、17に記載のプロセス。
【請求項20】
前記濾過が、2ミクロン未満の平均細孔径を有する濾過膜を含む、17に記載のプロセス。
【請求項21】
前記濾過膜が、金属、ポリマー材料、セラミック、ガラス、ナノ材料、またはそれらの組み合わせから選択される材料から構成される、18に記載のプロセス。
【請求項22】
前記濾過膜が、ステンレス鋼、チタン、青銅、アルミニウム、ニッケル、銅およびそれらの合金から選択される金属から構成される、18に記載のプロセス。
【請求項23】
前記膜が、無機金属酸化物コーティングでさらにコーティングされる、請求項18に記載のプロセス。
【請求項24】
前記芳香族供給原料が、ライトサイクルオイル、ミディアムサイクルオイル、ヘビーサイクルオイル、スラリーオイル、真空ガスオイル、またはそれらの混合物から選択される、請求項1~4のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項25】
前記芳香族供給原料が、約20体積%を超える芳香族、または約30体積%を超える芳香族、または約50体積%を超える芳香族、または約70体積%を超える芳香族、または約90体積%を超える芳香族を含む、請求項1~4のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項26】
前記水素化処理プロセスへの前記供給原料が、以下:-5~15の範囲のAPI、0.7~3.5重量%の範囲の硫黄含有量、8~35重量%のマイクロカーボン残油含有量、または150ppm未満のNiおよびVの総含有量、の1つまたは複数を満たす、請求項1~3または5のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項27】
前記水素化処理プロセスからの前記水素化処理重油流が、以下:2~18の範囲のAPI、0.05~0.70重量%の範囲の硫黄含有量、3~18重量%のマイクロカーボン残油含有量、または30ppm未満のNiおよびVの総含有量、の1つまたは複数を満たす、請求項1~3または5のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項28】
前記重油水素化処理プロセスが、脱金属化触媒、脱硫触媒、またはそれらの組み合わせから選択される触媒を含む、請求項1~3および5のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項29】
前記重油水素化処理プロセスが、約5~20体積%のグレーディングおよび脱金属化触媒、約10~30体積%の遷移変換触媒、および約50~80体積%の深層変換触媒を含む触媒組成物を含む、請求項1~3および5のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項30】
前記重油水素化処理プロセスが、約10~15体積%のグレーディングおよび脱金属化触媒、約20~25体積%の遷移変換触媒、および約60~70体積%の深層変換触媒を含む触媒組成物を含む、請求項1~3および5のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項31】
請求項1~3および5のいずれか一項に記載のプロセスによる未変換重油をアップグレーディングするための水素化処理システムであって、前記プロセスは、以下の水素化処理ユニットを含む:統合された重油処理装置(HOT)、濾過システム(FS)、重油ストリッパー(HOS)、1つまたは複数の高圧高温分離器(HPHT)、1つまたは複数の中圧高温分離器(MPHT)、大気圧カラム分留装置(ACF)、場合により真空カラム分留装置(VCF)、および場合によりHOTストリッパー;
ここで、前記水素化処理システムユニットは、炭化水素系供給流の水素化処理による流れのために、流体連通し、流体的に接続され、前記水素化処理システムユニットは、以下の条件に従って配置される:
FSユニットはHOTユニットの上流およびHOSユニットの下流に位置する;
HPHTユニットはMPHTユニットの上流に位置する;
HOSユニットはVCFユニットの上流に位置する;
HOTストリッパーはHOTユニットの下流に位置する;
HPHTユニットおよびMPHTユニットはHOSユニットの上流に位置する;
HPHTユニット、および場合によりMPHTユニットはHOTユニットの上流に位置する;
HPHTユニット、および場合によりMPHTユニットはACFおよびVCFユニットの上流に位置する;および
ACFユニット、および場合によりVCFユニットはHOTユニットの下流に位置する、水素化処理システム。
【請求項32】
前記システムユニットが、以下のフロースルーシーケンスで配置される:HOSユニット、その後にFSユニット、その後にVCFユニット、その後にHOTユニット、およびその後にACFユニットが続く、請求項31に記載の水素化処理システム。
【請求項33】
前記システムユニットが、以下のフロースルーシーケンスで配置される:HOSユニット、その後にVCFユニット、その後にFSユニット、その後にHOTユニット、およびその後にACFユニットが続く、請求項31に記載の水素化処理システム。
【請求項34】
前記システムユニットが、以下のフロースルーシーケンスで配置される:HOSユニット、その後にFSユニット、その後にHOTユニット、およびその後にACFユニットが続く、請求項31に記載の水素化処理システム。
【請求項35】
前記システムユニットが、以下のフロースルーシーケンスで配置される:HOSユニット、その後にFSユニット、その後にHOTユニット、その後にACFユニット、およびその後にVCFユニットが続く、請求項31に記載の水素化処理システム。
【請求項36】
前記システムユニットが、以下のフロースルーシーケンスで配置される:HOSユニット、その後にFSユニット、およびその後にVCFユニットが続き;ならびにHOTユニット、その後にACFユニットが続き、ここで、VCFユニットは、前記HOTユニットへの供給流接続への底部画分再循環流体接続を含む、請求項31に記載の水素化処理システム。
【請求項37】
前記システムユニットが、以下のフロースルーシーケンスで配置される:HOSユニット、その後にFSユニット、その後にHOTユニット、その後にACFユニット、およびその後にVCFユニットが続く、請求項31に記載の水素化処理システム。
【請求項38】
前記システムユニットが、以下のフロースルーシーケンスで配置される:HOSユニット、その後にFSユニット、その後にVCFユニット、その後に第1のHOTユニット、その後にHPHTユニット、およびその後にHOTストリッパーユニットが続き、ここで、前記HOTストリッパーユニットは、前記HOSユニットへの供給流接続へのオーバーヘッド画分再循環流体接続を含み;ならびに第2のHOTユニット、その後にACFユニットが続き;ここで、前記第1のHOTユニットに続く前記HPHTユニットは、前記第1のHOTユニットへの供給流接続へのオーバーヘッド画分再循環流体接続を含む、請求項31に記載の水素化処理システム。
【請求項39】
HPHTユニットおよびMPHTユニットが、前記HOTユニットの下流および前記ACFユニットの上流に位置する、請求項31~35または37のいずれか一項に記載の水素化処理システム。
【請求項40】
HPHTユニットが前記HOTユニットの上流に位置し、HPHTユニットが前記HOTユニットの下流および前記ACFユニットの上流に位置する、請求項36に記載の水素化処理システム。
【請求項41】
HPHTユニットが前記第2のHOTユニットの上流に位置し、HPHTユニットが前記第2のHOTユニットの下流および前記ACFユニットの上流に位置する、請求項38に記載の水素化処理システム。
【請求項42】
前記システムが、水素の前記添加、追加の供給流、クエンチガスまたは液体、あるいはそれらの組み合わせを、1つまたは複数の前記システムユニット、あるいはユニット間の流体接続に提供するように構成される、請求項31~41のいずれか一項に記載の水素化処理システム。
【請求項43】
前記VCFユニットが、前記HOTユニットへの供給流接続への底部画分再循環流体接続および/または沸騰床反応器システムの供給流接続への底部画分再循環流体接続を含む、請求項35または37のいずれか一項に記載の水素化処理システム。
【請求項44】
前記システムが、流体接続を含み、前記HOSユニットの上流、および場合により前記HOSユニットの下流の前記システムへの供給流導入のために構成される、請求項31~43のいずれか一項に記載の水素化処理システム。
【請求項45】
前記システムが、流体接続を含み、未変換重油、未変換真空中残渣、沸騰床水素化分解装置から生成された未変換真空中残渣、希釈剤またはカッターと組み合わされた沸騰床水素化分解装置から生成された未変換真空中残渣、沸騰床水素化分解装置から生成された未変換大気中残渣、あるいは希釈剤またはカッターと組み合わされた沸騰床水素化分解装置から生成された未変換大気中残渣から選択される供給流のために構成される、請求項31~44のいずれか一項に記載の水素化処理システム。
【請求項46】
前記希釈剤またはカッターが、灯油、ディーゼル、FCC/RFCCライトサイクルオイル、またはFCC/RFCCヘビーサイクルオイル、FCC/RFCC希釈原油(DCO)/スラリーオイル、真空ガスオイル(VGO)、大気中残渣(AR)、真空中残渣(VR)、またはそれらの組み合わせから選択される、請求項45に記載の水素化処理システム。
【請求項47】
前記供給流が、沸騰床反応器または大気圧カラムまたは重油ストリッパーからであり、場合により、動作条件が、約2psig~約300psigおよび約160°F~約720°Fの範囲の温度である、請求項45~46のいずれか一項に記載の水素化処理システム。
【請求項48】
前記供給流が、沸騰床真空カラムからの底部生成物であり、場合により、前記動作条件が、約20~700mmHgの範囲の真空圧力の圧力および約176~720°Fの範囲の温度である、請求項45~46のいずれか一項に記載の水素化処理システム。
【請求項49】
前記供給流が、約180~1050°F、または1050~1700°F、または180~1700°Fの沸騰範囲を有する精製プロセスユニット生成物をさらに含む、請求項45~48のいずれか一項に記載の水素化処理システム。
【請求項50】
前記FSユニットが、逆洗フィルター、クロスフローフィルター、カートリッジフィルター、またはそれらの組み合わせである、請求項31~49のいずれか一項に記載の水素化処理システム。
【請求項51】
前記FSユニットが、約10~600psigの範囲の圧力および約176~700°Fの範囲の温度で動作するように構成される、請求項50に記載の水素化処理システム。
【請求項52】
前記未変換重油供給流または供給流成分が、前記水素化処理システムで処理する前に、場合により、逆洗フィルター、クロスフローフィルター、カートリッジフィルター、またはそれらの組み合わせで濾過される、請求項31~51のいずれか一項に記載の水素化処理システム。
【請求項53】
前記システムが、約1000~3500psigの範囲の圧力および約500~900°F、または500~750°Fの温度で前記供給流を前記HOTユニットに提供するように構成される、請求項31~52のいずれか一項に記載の水素化処理システム。
【請求項54】
前記HOTユニットが、上向流固定床反応器、下向流固定床反応器、またはそれらの組み合わせを含み、場合により、前記反応器のいずれかが、多触媒床反応器、または複数の単一触媒床反応器、またはそれらの組み合わせである、請求項31~53のいずれか一項に記載の水素化処理システム。
【請求項55】
前記システムが、反応器または反応器床の間にクエンチガスおよび/またはクエンチ液を添加するために設けるように構成され、場合により、熱交換器がHOTユニット反応器の間に配置される、請求項54に記載の水素化処理システム。
【請求項56】
前記HOTユニットからの流出物が、熱交換器で冷却されてもよく、オーバーヘッド流出物の約550~800°Fの範囲内の温度で前記HPHTユニット内でフラッシュされる、請求項3~55のいずれか一項に記載の水素化処理システム。
【請求項57】
HPHTユニットが、前記HOTユニットの下流および前記ACFユニットの上流に位置し、前記HPHTユニットが、前記HOSユニットの上流に位置するHPHTユニットへの蒸気画分接続を含む、請求項31~35のいずれか一項に記載の水素化処理システム。
【請求項58】
前記システムが、前記HOTユニットと前記ACFユニットとの間にHPHTユニットをさらに含み、前記システムが、前記HPHTユニットからの蒸気をHOT高圧ループ冷却、水洗、硫化水素、およびアンモニアクリーンアップに送るための流体接続を含む、請求項37に記載の水素化処理システム。
【請求項59】
前記システムが、前記HOTユニットの上流にHPHTユニットをさらに含み、前記HPHTユニットからのオーバーヘッド蒸気が前記HOTユニットへの部分的または完全なガス供給として使用される、請求項36に記載の水素化処理システム。
【請求項60】
前記システムが、ACFユニットの底部生成物、場合により、前記ACFユニットからの低硫黄燃料油生成物を生成するように構成される、請求項31~59のいずれか一項に記載の水素化処理システム。
【請求項61】
前記システムが、前記ACFユニットの底部生成物をVCFユニットに送るように構成される、請求項60に記載の水素化処理システム。
【請求項62】
前記システムが、VCFユニットの底部生成物、場合により、前記VCFユニットからの低硫黄燃料油生成物を生成するように構成される、請求項61に記載の水素化処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本出願は、「VR水素化分解装置の未変換油をアップグレーディングするプロセス」と題する、2017年11月21日に出願された米国仮出願第62/588,924号に関連し、優先権の利益を主張するものであり、本明細書ではその全体が参照により組み込まれている。
【0002】
本発明は、水素化分解装置の未変換重油(unconverted heavy oil)をアップグレーディングするためのプロセスおよびシステムに関する。本発明は、水素化分解プロセスから得られる残油などの未変換重油をアップグレーディングするのに有用であり、そのような残油をアップグレーディングして、船舶用の低硫黄燃料油などの燃料油を形成するために使用することができる。
【背景技術】
【0003】
世界中の石油精製業者は、原油の品質劣化、製品仕様の厳格化、および様々な精製品に対する市場需要の変化など、多くの課題に直面している。精製業者が入手できる原油は、より重く、より汚れており、用途が限定され、価値の低い、重質な油留分や残油の量が増えている。輸送用燃料などの高価値製品の需要は、ますます高まっている。同時に、ガソリンおよびディーゼルなどの輸送用燃料についての排出量およびその他の仕様も、ますます厳しくなっている。その結果、石油業界は、製品の品質を向上させながら、プロセス残油を軽質および中間留出物に変換し、その生産能力を向上させるという圧力が高まっている。
【0004】
残油の変換およびアップグレーディングには、炭素除去および水素添加など、価値の低い残油をより価値の高い輸送用燃料に変換するための様々な変換プロセスを利用することができる。水素添加経路は、留出生成物の品質に関して、炭素除去経路よりも有利である。水素化変換プロセスによって生成された留出物は、硫黄、窒素、芳香族、およびその他の汚染物質レベルが低く、安定性が高いため、環境規制によって課せられた厳しい仕様を満たすことができる。重質石油および残油を水素化変換により軽量留分に深く変換することは、ますます重要になっている。
【0005】
残渣水素化分解は、高圧高温水素化変換プロセスであり、触媒の沸騰床(EB)を使用して、水素の存在下での熱分解により、価値の低い重油を価値の高い製品にアップグレードさせる。EB残渣水素化分解ユニットは、固定床軽油水素化分解ユニットよりも重い供給原料(feed)を処理することができる。LC-FININGなどの残渣水素化分解装置ユニットは、残油燃料油の生産を抑えて、生産量を増やしたり、高品質のディーゼル油および灯油を提供したりするのに特に有用である。EBユニットはまた、真空ガスオイル(VGO)などのより重い生成物も生成し、これらの生成物は、FCCまたは水素化分解によってさらに処理して他の生成物にアップグレードすることができる。残渣水素化分解ユニットは、通常、処理された真空残渣範囲の材料の60~80%を変換し、20~40%の真空残渣範囲(真空塔底部、VTB)未変換油(UCO)生成物を生成する。汚泥または沈殿物の形成の開始は、通常、残渣の変換を制限する。UCO残渣は、有機固形物および水素化分解触媒微粉末を含み、粘度が非常に高く、凝集して(半固形)スラリーを形成する傾向が高く、処理機器を非常に汚しやすく、それ以上の処理が事実上不可能である。したがって、UCO残渣は通常、価値が低いと考えられており、コーカー(スラリーを処理するように設計されたユニット操作)に送られるか、または(バンカー)燃料油に混合されるが、それ以上処理またはアップグレーディングする必要はない。
【0006】
UCO残渣の前述の特性、および水素化処理に最も耐性のある硫黄種、すなわち以前の厳しい水素化処理に耐えてきた硫黄種をUCO残渣内に保持していることから、他の生成物に使用するためにUCO残渣をアップグレードするための適切な水素化処理方法の探索は、これまで未解決のままであった。
【0007】
規制上の指令はまた、新しい水素化処理システムおよびプロセスの開発において、新しいソリューションのインセンティブも提供している。特に、指定管理区域外で運航する船舶で使用される燃料油の最大許容硫黄濃度を0.50%m/m(3.5%から)に引き下げる新しいIMOバンカー重油硫黄仕様は、2020年1月1日から実施される予定である(ISO8217および国際海事機関のMARPOL条約の附属書VI)。このような低い硫黄許容限度は、約0.75~2.5重量%の硫黄を含む未変換残渣などの高硫黄成分を燃料油に混合するという選択肢を著しく制限したり、排除したりする。その結果、2020年IMO燃料油仕様、特にバンカー重油の硫黄含有量制限を満たすための代替手段が必要となる。
【0008】
別の非常に限定的な規制勧告は、ISO10307-2(IP390としても知られている)による熟成後の沈殿物含有量であり、0.1%以下でなければならない。ISO10307-1(IP375としても知られている)による沈殿物含有量は、ISO10307-2(IP390としても知られている)による熟成後の沈殿物含有量とは異なる。ISO10307-2による熟成後の沈殿物含有量は、はるかに限定的な仕様であり、バンカー油に適用される仕様に対応している。
【0009】
上記に照らして、未変換重油(UCO残渣)のアップグレーディングに関連する問題への、およびIMO2020硫黄含有量制限などの規制燃料油仕様を満たすための新しい解決策が必要とされている。
【0010】
本発明に関連する追加の背景情報は、本明細書で識別される刊行物および特許で提供される。許可される場合、これらの刊行物および特許の各々は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【発明の概要】
【0011】
本発明は、解決策の革新的な組み合わせにより前述の問題に対処し、それによりUCO残渣を重油水素化処理装置でさらに処理することを可能にする。本発明の解決策はさらに、IMO2020規制に従ってUCO残渣を燃料油で使用することを可能にする。残渣水素化分解装置とUCO残渣重油水素化処理装置を統合するための革新的なプロセスの選択肢も提供される。
【0012】
手短に言えば、本発明は、水素化処理システムで未変換重油をアップグレーディングするプロセス、未変換重油から低硫黄燃料油を生成するプロセス、水素化処理システムをアップグレーディングするプロセス、未変換重油を安定化するプロセス、および未変換重油を水素化処理するプロセスに関する。これらのプロセスで使用するための水素化処理システムもまた、本発明によって提供される。
【0013】
本発明のプロセスおよびシステムは、水素化分解装置残油を含む未変換重油供給原料の処理に関し、すなわち、未変換重油は、水素化分解を含む水素化処理システムを通過している。未変換重油(UCO)または残渣は、水素化処理システムを通過したシステムへの供給原料の一部であり、水素化分解装置残油(または残渣)の形態で未変換のままである。水素化分解装置残油は、例えば、EB底部生成物として沸騰床(EB)反応器から得られるか、そのようなカラムがEBプロセスの下流に配置される大気圧または真空塔底部(ATBまたはVTB)生成物である可能性がある。
【0014】
本発明のアップグレーディングおよび低硫黄燃料油プロセスおよびシステムでは、水素化分解装置残油(または芳香族供給原料と組み合わされたUCO供給原料の混合物)を含む未変換重油供給原料は、分離プロセス、またはより具体的には濾過プロセスに直接送られ、不溶物を除去し、それにより未変換重油流を形成する。次いで、芳香族供給原料を未変換重油(UCO)供給原料と組み合わせて混合物を形成し、これにより、少なくとも1つの芳香族供給原料が、分離プロセス段階(またはより具体的には、濾過プロセス段階)の前または後にUCO供給原料と組み合わされる。次いで、未変換重油流(すなわち、UCO供給原料と芳香族供給原料の混合物)は、重油水素化処理プロセスに送られ、それにより、未変換重油流から水素化処理重油流を形成する。次いで、水素化処理された未変換重油流は、さらに、生成物を得るために、および/またはさらなる処理または加工のために、回収プロセスに供される。
【0015】
未変換重油を安定化するための本発明のプロセスおよびシステムは、一般的に、水素化分解装置残油を含み、約0.5重量%未満の固形分を有する、低固形分UCO供給原料に関する。UCO供給原料は、濾過プロセスに送られ、不溶物が除去され、濾過される前に芳香族供給原料と組み合わされてもよい。UCO重油が安定化され、さらなる加工に適した未変換重油流が回収される。
【0016】
水素化分解装置残油を含む未変換重油を水素化処理するための本発明のプロセスおよびシステムでは、未変換重油供給原料(または芳香族供給原料と組み合わされたUCO供給原料の混合物)は、直接水素化処理プロセスに送られる。水素化処理重油流は、回収またはさらに処理される未変換重油供給原料から形成される。
【0017】
本発明者らは、驚くべきことに、上記のプロセスおよび関連するシステムにより、芳香族供給原料との混合、不溶物の分離、および水素化処理の組み合わせで、UCO残渣を加工し、このような処理後に、例えば低硫黄燃料油で使用するのに適したアップグレーディングされた未変換残渣を得ることが可能になることを見出した。
【図面の簡単な説明】
【0018】
図1】本発明および特許請求の範囲による非限定的なプロセスの構成の態様および実施形態を示す。
図2】本発明および特許請求の範囲による非限定的なプロセスの構成の態様および実施形態を示す。
図3】本発明および特許請求の範囲による非限定的なプロセスの構成の態様および実施形態を示す。
図4】本発明および特許請求の範囲による非限定的なプロセスの構成の態様および実施形態を示す。
図5】本発明および特許請求の範囲による非限定的なプロセスの構成の態様および実施形態を示す。
図6】本発明および特許請求の範囲による非限定的なプロセスの構成の態様および実施形態を示す。
図7】本発明および特許請求の範囲による非限定的なプロセスの構成の態様および実施形態を示す。本発明の範囲は、これらの例示的な図によって限定されず、本出願の特許請求の範囲によって定義されると理解されるべきである。
【発明を実施するための形態】
【0019】
一般的に、未変換重油をアップグレーディングするためのプロセスは、以下を含む:水素化処理システムから未変換重油供給原料を提供し、未変換重油供給原料は水素化分解装置残油を含むこと;場合により、第1の芳香族供給原料を未変換重油供給原料に添加して混合物を形成すること;未変換重油供給原料または混合物を直接分離プロセスに送り不溶物を除去し、それにより未変換重油流を形成すること;場合により、第2の芳香族供給原料を未変換重油流と組み合わせて第2の混合物を形成すること;未変換重油流または第2の混合物を重油水素化処理プロセスに送り、それにより未変換重油流または第2の混合物から水素化処理重油流を形成すること;ここで、第1または第2の芳香族供給原料の少なくとも1つが、未変換重油供給原料または未変換重油流と組み合わされること;および、場合により、水素化処理重油流は回収またはさらに処理されること。
【0020】
未変換重油から低硫黄燃料油を生成するための本発明のプロセスは、以下を含む:水素化処理システムから未変換重油供給原料を提供し、未変換重油供給原料は水素化分解装置残油を含むこと;場合により、第1の芳香族供給原料を未変換重油供給原料に添加して混合物を形成すること;未変換重油供給原料または混合物を直接分離プロセスに送り不溶物を除去し、それにより未変換重油流を形成すること;場合により、第2の芳香族供給原料を未変換重油流と組み合わせて第2の混合物を形成すること;未変換重油流または第2の混合物を重油水素化処理プロセスに送り、それにより未変換重油流または第2の混合物から水素化処理重油流を形成すること;ここで、第1または第2の芳香族供給原料の少なくとも1つが、未変換重油供給原料または未変換重油流と組み合わされること;水素化処理重油流を分留装置に送ること;および低硫黄燃料油生成物を回収すること。
【0021】
水素化処理システムをアップグレーディングするための本発明のプロセスは、以下を含む:水素化処理システムから未変換重油供給原料を提供し、未変換重油供給原料は水素化分解装置残油を含むこと;場合により、第1の芳香族供給原料を未変換重油供給原料に添加して混合物を形成すること;未変換重油供給原料または混合物を直接分離プロセスに送り不溶物を除去し、それにより未変換重油流を形成すること;場合により、第2の芳香族供給原料を未変換重油流と組み合わせて第2の混合物を形成すること;未変換重油流または第2の混合物を重油水素化処理プロセスに送り、それにより未変換重油流または第2の混合物から水素化処理重油流を形成すること;ここで、第1または第2の芳香族供給原料の少なくとも1つが、未変換重油供給原料または未変換重油流と組み合わされること;および、場合により、水素化処理重油流を回収またはさらに処理すること。
【0022】
約0.5重量%未満の固形分を含む未変換重油を安定化するための本発明のプロセスは、以下を含む:水素化処理システムから未変換重油供給原料を提供し、未変換重油供給原料は約0.5重量%未満の固形物を有する水素化分解装置残油を含むこと;場合により、芳香族供給原料を未変換重油供給原料に添加して混合物を形成すること;未変換重油供給原料または混合物を直接濾過プロセスに送り不溶物を除去し、それにより未変換重油流を形成すること;および未変換重油流を回収すること;ここで、未変換重油流は、さらなる水素化処理に適するように安定化される。
【0023】
未変換重油を水素化処理するための本発明のプロセスは、以下を含む:水素化処理システムから未変換重油供給原料を提供し、未変換重油供給原料は水素化分解装置残油を含むこと;未変換重油供給原料を重油水素化処理プロセスに送り、それにより未変換重油供給原料から水素化処理重油流を形成すること;および水素化処理重油流を回収またはさらに処理すること。
【0024】
本明細書でUCO、UCO重油、またはUCO残渣とも呼ばれる、本発明のプロセスおよびシステムで使用される未変換重油は、水素化分解装置残油または残渣成分を含む。このように、UCO重油は、水素化分解を含む水素化処理システムを通過した未変換油であり、水素化処理システム中で水素化分解装置残油が形成される。典型的には、そのような残油は、沸騰床(EB)反応器プロセスから底部生成物として得られるが、ATBまたはVTB未変換重油残油として常圧の真空カラムから底部生成物として得ることもできる。未変換重油は、水素化処理中に水素化分解および脱金属化の両方に供されてもよい。
【0025】
本発明のプロセスおよびシステムで使用されるUCO重油は、本明細書で使用されるUCO重油がすでに水素化処理されているという点で、水素化処理システムへの供給原料として使用できる重油とは区別される。未処理の供給原料に使用できる重油供給原料には、典型的には、大気中残渣、真空中残渣、溶剤脱歴ユニットからのタール、大気中ガス油、真空ガスオイル、脱歴油、タールサンドまたはビチューメンに由来する油、石炭に由来する油、重質原油、再生油廃棄物およびポリマーに由来する油、またはそれらの組み合わせが含まれる。本発明のプロセスおよびシステムのためのUCO供給原料は、水素化分解を含み、水素化分解装置残油を形成する水素化処理システムで水素化処理に供された後、これらの供給源から得ることができる。
【0026】
使用されるUCO重油供給原料は、例えば、EB底部生成物に由来するような水素化分解装置残油のみを含んでもよく、または水素化分解装置残油と組み合わされた他の適切な供給原料成分を含んでもよい。好ましくは、UCO重油供給原料は、主に水素化分解装置残油であるが、約70体積%を超える、または約90体積%を超えてもよい。複数の水素化分解装置残油成分もUCO重油供給原料に含めることができる。UCO重油供給原料に適した追加の成分には、例えば、上述の重油供給原料またはその水素化処理形態、および本明細書に記載の芳香族供給原料成分を含む他の適切な混合成分が含まれる。
【0027】
UCO重油供給原料と組み合わされた芳香族供給原料には、一般的に、有意な芳香族部、例えば約20体積%を超える芳香族、または約30体積%を超える芳香族、または約50体積%を超える芳香族、または約70体積%を超える芳香族、または約90体積%を超える芳香族が含まれる。適切な芳香族供給原料は、ライトサイクルオイル(LCO)、ミディアムサイクルオイル(MCO)、ヘビーサイクルオイル(HCO)、デカントオイル(DCO)またはスラリーオイル、真空ガスオイル(VGO)、またはそれらの混合物から選択され得る。水素化分解プロセスからの芳香族UCOまたは脱歴油(DAO)も使用することができる。
【0028】
芳香族供給原料は、UCO供給原料またはUCO供給原料/芳香族供給原料混合物が後続の分離プロセス、またはより具体的には、濾過プロセスに送られる前または後にUCO重油供給原料と組み合わせることができる。芳香族供給原料はまた、分離(濾過)プロセス段階の前後の両方でUCO重油供給原料と組み合わせることができる。
【0029】
UCO供給原料に添加される芳香族供給原料の沸点は、好ましくは250~1300°F、より好ましくは350~1250°F、最も好ましくは500~1200°Fである。ベンゼン、トルエン、キシレンまたはHi-Solなどの軽質芳香族系溶剤は、芳香族供給原料には望ましくない。水素化処理ディーゼルおよびF-Tワックスなどのパラフィン系溶剤も、芳香族供給原料には適していない。芳香族供給原料のAPI比重は、好ましくは-20~20度、より好ましくは-15~15度、最も好ましくは-10~15度である。芳香族供給原料中の芳香族含有量は、成分分析(22x22)またはSARAテストで測定することができ、好ましくは20%超、より好ましくは30%超である。芳香族供給原料の粘度は、好ましくは100℃で0.2~100cSt、より好ましくは1~60cStである。芳香族供給原料の量は、好ましくは3~20%、より好ましくは5~15%、最も好ましくは5~10%である。
【0030】
UCO重油供給原料は、分離(濾過)プロセス段階に供される前に単独であっても、芳香族供給原料と組み合わされても、好ましくは中間プロセスに供されず、分離プロセス、またはより具体的には濾過プロセスに直接送られる。これに関して、「未変換重油供給原料または混合物を直接分離プロセスに送る」または「未変換重油供給原料または混合物を直接濾過プロセスに送る」という記載は、関与する中間プロセスがないことを意味することが意図されている。特に、成熟または熟成プロセス段階、または沈殿プロセスなどの特定の中間プロセスは、UCO重油供給原料またはそれらの芳香族供給原料との混合物の分離または濾過の前に、プロセスから除外されることが意図されている。
【0031】
未変換重油供給原料は、単独であっても、芳香族供給原料と組み合わされて混合物を形成するものであっても、分離プロセス段階、またはより具体的には濾過プロセス段階に直接送られる。分離プロセスは、好ましくは濾過プロセスであるが、適切な等価物を、代替物として、または濾過プロセス段階に加えて使用することができる。しかし、述べたように、分離または濾過プロセス段階の前に成熟、熟成、または沈殿プロセスの使用は意図されていない。
【0032】
分離または濾過プロセス段階は、例えば、触媒微粉末、微粒子、沈殿物、凝集した油および凝集物を含むUCO重油流から不溶物を除去する。好ましくは、分離プロセスは、濾過プロセスまたは段階を含むか、または濾過プロセスまたは段階である。適切な濾過プロセスには、一般的に、メッシュ、スクリーン、クロスフロー濾過、逆洗濾過、またはそれらの組み合わせが含まれる。好ましい濾過プロセスには、10ミクロン未満の平均細孔径、より具体的には5ミクロン未満の平均細孔径、または2ミクロン未満の平均細孔径を有する膜を使用する膜濾過プロセス、例えば、精密濾過プロセスが含まれる。それらに限定されないが、濾過膜は、金属、ポリマー材料、セラミック、ガラス、ナノ材料、またはそれらの組み合わせから選択される材料から構成されてもよい。適切な金属には、ステンレス鋼、チタン、青銅、アルミニウム、ニッケル、銅およびそれらの合金が含まれる。そのような膜は、様々な理由で、また無機金属酸化物コーティングを含む様々な材料でコーティングされてもよい。
【0033】
本発明の関連する態様は、UCO重油を安定化させる手段としての濾過の使用に関する。これに関して、本発明者らは、驚くべきことに、そのような困難で不安定な水素化分解残油が、本発明による濾過プロセスの使用により、沈殿および他の不安定性に対して安定化され得ることを見出した。本明細書に記載の芳香族供給原料はまた、UCO重油と組み合わせることができ、UCO重油を安定化し、それをさらなる水素化処理に適するようにするために、そのような濾過プロセスに供することができる。
【0034】
本発明の重油水素化処理(HOT)プロセスは、未変換重油供給原料またはUCO重油供給原料と芳香族供給原料との混合物を水素化処理するために使用される。適切な動作条件は、一般的に、例えば、顕著な例外を除いて、残渣脱硫システム(RDS)反応器処理について公知であり得る、当技術分野で知られている範囲を含む。本発明による重油水素化処理(HOT)の場合、反応器の空間速度は、一般的に、例えば、約0.06~0.25時間-1の範囲で低く、RDSシステムの空間速度は、典型的には、約0.15~0.40時間-1の範囲である。目標触媒寿命はまた、HOT動作で大幅に増加し、一般的に、RDSシステムの6~14ヶ月と比較して2~3年の範囲である。他のHOT動作条件には、以下が含まれる:約2500 psig(2000~3000psig)の反応器圧力;690~770°Fの平均反応器温度;4500~5000SCFBの水素と油との比率;500~1200SCFBの水素消費量。
【0035】
重油水素化処理装置(HOT)ユニットは、上向流固定床反応器、下降流固定床反応器、またはそれらの組み合わせを含んでもよい。これらの反応器のいずれも、多触媒床反応器、または複数の単一触媒床反応器、またはそれらの組み合わせであってもよい。
【0036】
特定の供給原料および製品仕様は、HOTプロセスにも適用される。例えば、水素化処理プロセスへの供給原料は、一般的に、以下の1つまたは複数を満たす:-5~15の範囲のAPI、0.7~3.5重量%の範囲の硫黄含有量、8~35重量%のマイクロカーボン残油含有量、または150ppm未満のNiおよびVの総含有量。水素化処理プロセスからの水素化処理重油流は、一般的に、以下の1つまたは複数を満たす:2~18の範囲のAPI、0.05~0.70重量%の範囲の硫黄含有量、3~18重量%のマイクロカーボン残油含有量、または30ppm未満のNiおよびVの総含有量。さらに、硫黄のHOTプロセス変換は、一般的に、40~90%の範囲にあり、MCR変換は、一般的に、30~70%の範囲にあり、Ni+V金属変換は、一般的に、50~95%の範囲にある。
【0037】
重油水素化処理プロセスは、一般的に、脱金属化触媒、脱硫触媒、またはそれらの組み合わせから選択される触媒を含む。より具体的には、そのような触媒は、約5~20体積%のグレーディングおよび脱金属化触媒、約10~30体積%の遷移変換触媒(transition-conversion catalyst)、および約50~80体積%の深層変換触媒(deep conversion catalyst)を含む触媒組成物を含んでもよい。より好ましい範囲には、約10~15体積%のグレーディングおよび脱金属化触媒、約20~25体積%の遷移変換触媒、および約60~70体積%の深層変換触媒を含む触媒組成物が含まれる。グレーディングおよび脱金属化触媒、遷移変換触媒、および深層変換触媒は、未変換重油流を連続的に処理するために層状にされてもよい。
【0038】
グレーディングおよび脱金属化触媒、遷移変換触媒、および深層変換触媒として使用するのに適した触媒は、例えば、米国特許第5,215,955号;米国特許第4,066,574号;米国特許第4,113,661号;米国特許第4,341,625号;米国特許第5,089,463号;米国特許第4,976,848号;米国特許第5,620,592号;米国特許第5,177,047号を含む様々な特許に記載されている。
【0039】
グレーディング触媒は、微粒子および反応性の高い金属の捕捉を向上させ、付着物および圧力降下を軽減し、一方、脱金属化触媒は、望ましいランレングスを達成するために必要な高い脱金属活性および金属取り込み能力を提供する。グレーディングおよび脱金属化触媒は金属の除去に使用され、HDS、HDN、およびHDMCR活性が低い。このような触媒は、N物理吸着を用いたブルナウアー-エメット-テラー(BET)法で測定すると、細孔容積が大きく(通常0.6cc/g超)、メソ細孔の平均径が大きく(180オングストローム超)、および表面積が小さい(150m2/g未満)。グレーディングおよび脱金属化触媒の活性金属レベル(MoおよびNi)は低い側にあり、Moは通常6重量%未満、Niは2重量%未満である。
【0040】
遷移および変換触媒は、中程度の脱金属活性および金属取り込み能力を提供し、中程度のHDSおよびMDMCR活性を有する。遷移および変換触媒は、グレーディングおよび脱金属化触媒および深層変換触媒と比較して、中程度の細孔容積、細孔径および活性金属含有量を有する。BET法で測定すると、触媒細孔容積は、典型的には、0.5~0.8cc/gであり、表面積は100~180m/gであり、メソ細孔の平均径は100~200オングストロームである。活性Moレベルは、典型的には、5~9重量%であり、Niは1.5~2.5重量%である。
【0041】
深層変換触媒は、最も反応性の低いS、NおよびMCR種を変換して、深層触媒変換を達成し、生成物の目標を達成する。深層変換触媒は、脱金属活性および金属取り込み能力が低い。深層変換触媒は、細孔容積が低く、表面積が大きく、細孔径が小さく、金属レベルが多い。BET法で測定すると、触媒細孔容積は、典型的には、0.7cc/g未満であり、表面積は150m/g超であり、メソ細孔の平均径は150オングストローム未満である。活性Moレベルは、典型的には、7.5重量%超であり、Niは2重量%超である。
【0042】
必要に応じて、水素化処理プロセス段階の後に希釈剤を添加してもよい。そのような希釈剤は、FCCプロセスからのLCOまたはMCOなどの芳香族希釈剤、トルエン、キシレンまたはHi-Solなどの芳香族溶剤、またはジェット燃料またはディーゼルなどの非芳香族希釈剤であってもよい。添加される場合、添加される希釈剤の総量は、一般的に、1~50%、より好ましくは5~40%、最も好ましくは10~30%の範囲であってよい。芳香族希釈剤の量は、添加されるすべての希釈剤の半分以上であることが好ましい(芳香族+非芳香族)。低硫黄燃料油生成物を生成するために生成物に添加する希釈剤の沸点は、好ましくは100~1200°F、より好ましくは200~1000°F、最も好ましくは300~800°Fである。
【0043】
本発明のプロセスは、低硫黄燃料油、特に硫黄含有量についてIMO2020年仕様を満たすもので使用するための生成物を生成するために有利に使用することができる。より具体的には、そのようなプロセスを使用して、硫黄含有量が0.5重量%未満、または0.3重量%未満、または0.1重量%未満の低硫黄燃料油で使用するための生成物を生成することができる。
【0044】
本発明のプロセスで使用するための水素化処理システム構成は、一般的に、以下の水素化処理ユニットを含む:統合された重油処理装置(HOT)、濾過システム(FS)、重油ストリッパー(HOS)、1つまたは複数の高圧高温分離器(HPHT)、1つまたは複数の中圧高温分離器(MPHT)、大気圧カラム分留装置(ACF)、場合により真空カラム分留装置(VCF)、および場合によりHOTストリッパー。水素化処理システムユニットは、炭化水素系供給流の水素化処理による流れのために、流体連通し、流体的に接続されていることが理解される。水素化処理システムユニットは、以下の条件に従って配置される:
FSユニットはHOTユニットの上流およびHOSユニットの下流に位置する;
HPHTユニットはMPHTユニットの上流に位置する;
HOSユニットはVCFユニットの上流に位置する;
HOTストリッパーはHOTユニットの下流に位置する;
HPHTユニットおよびMPHTユニットはHOSユニットの上流に位置する;
HPHTユニット、および場合によりMPHTユニットはHOTユニットの上流に位置する;
HPHTユニット、および場合によりMPHTユニットはACFおよびVCFユニットの上流に位置する;および
ACFユニット、および場合によりVCFユニットはHOTユニットの下流に位置する。
【0045】
特定の例示的な実施形態では、水素化処理システムユニットは、以下のフロースルーシーケンスで配置されてもよい:HOSユニット、その後にFSユニット、その後にVCFユニット、その後にHOTユニット、およびその後にACFユニットが続く。
【0046】
別の例示的な実施形態では、水素化処理システムユニットは、以下のフロースルーシーケンスで配置されてもよい:HOSユニット、その後にVCFユニット、その後にFSユニット、その後にHOTユニット、およびその後にACFユニットが続く。
【0047】
別の例示的な実施形態では、水素化処理システムユニットは、以下のフロースルーシーケンスで配置されてもよい:HOSユニット、その後にFSユニット、その後にHOTユニット、およびその後にACFユニットが続く。
【0048】
別の例示的な実施形態では、水素化処理システムユニットは、以下のフロースルーシーケンスで配置されてもよい:HOSユニット、その後にFSユニット、その後にHOTユニット、その後にACFユニット、およびその後にVCFユニットが続く。
【0049】
別の例示的な実施形態では、水素化処理システムユニットは、以下のフロースルーシーケンスで配置されてもよい:HOSユニット、その後にFSユニット、およびその後にVCFユニットが続き;ならびにHOTユニット、その後にACFユニットが続き、ここで、VCFユニットは、HOTユニットへの供給流接続への底部画分再循環流体接続を含む。
【0050】
別の例示的な実施形態では、水素化処理システムユニットは、以下のフロースルーシーケンスで配置されてもよい:HOSユニット、その後にFSユニット、その後にHOTユニット、その後にACFユニット、およびその後にVCFユニットが続く。
【0051】
別の例示的な実施形態では、水素化処理システムユニットは、以下のフロースルーシーケンスで配置されてもよい:HOSユニット、その後にFSユニット、その後にVCFユニット、その後に第1のHOTユニット、その後にHPHTユニット、およびその後にHOTストリッパーユニットが続き、ここで、HOTストリッパーユニットは、HOSユニットへの供給流接続へのオーバーヘッド画分再循環流体接続を含み;ならびに第2のHOTユニット、その後にACFユニットが続き;ここで、第1のHOTユニットに続くHPHTユニットは、第1のHOTユニットへの供給流接続へのオーバーヘッド画分再循環流体接続を含む。
【0052】
前述の例示的な実施形態のそれぞれが、図1~7に示されている。各図で、特定のユニット、プロセス、および生成物流は、以下のように特定する:
【0053】
プロセスユニット:沸騰床反応器(10);高圧分離器、HPHT(20);中圧分離器、MPHT(30);大気圧塔または重油ストリッパー、HOS(40);分離プロセスまたは濾過プロセスユニット(50);真空カラム(60);HOT水素化処理装置(70);HPHT分離器(80);MPHT分離器(90);分留装置(100)および(110);ヒーター(120)。
【0054】
プロセス流:EB反応器供給原料(11);水素供給原料(12);追加の供給原料(71);追加の水素(72);クエンチガスまたは液体(76)。
【0055】
上記で具体的に特定されていないが、例示的な図に列挙されているプロセスおよび/または生成物流は、そのようなユニットからの通常のプロセスおよび生成物流を特定することを意図しており、ここでの目的のためにさらに詳細を必要としない。
【0056】
これらの図には特に示されていないが、本発明のプロセスによる追加の芳香族供給原料は、分離または濾過プロセスユニット(50)の前またはこのユニットの後のいずれかに添加される。上述のように、HOT水素化処理装置(70)の後に追加の希釈剤を添加することもできる。
【0057】
サポート例-
本発明に関連する利点を検証するために、様々な裏付け研究が行われた。大気圧塔底(ATB)および真空塔底部(VTB)生成物を収集し、本発明による芳香族供給原料成分と組み合わせ、および/または濾過して、以下の結果を得た。
【0058】
例1~6:未変換残渣の安定性に対する芳香族供給原料および濾過の影響
未変換残渣中には、摩耗した触媒に由来する、アルミナ、シリカ、硫化鉄などの無機粒子および有機沈殿物粒子が存在する。
【0059】
表1に示すように、収集されたばかりの未変換残渣(大気圧塔底またはATBから生成される)には様々な金属が含まれている(例1)。モリブデンなどの残渣に好ましくない金属は、摩耗した触媒を示している。0.45ミクロンのフィルターで濾過すると、Ni、V、Al、Fe、Mo、NaおよびSiなどの金属の大部分が除去される(例2)。透過液に残ったNiおよびVは、おそらく、未変換残渣に溶解したままの有機化合物の一部である。流動接触分解(FCC)に由来する改質剤は、摩耗したFCC触媒から追加のAl、Siを導入する。(例3)。濾過により、これらのFCC触媒微粉末も除去される(例4)。
【表1】
【0060】
沈殿物量は供給原料の安定性を反映している。プロセスのどの段階でも、初期沈殿物が多い未変換残渣は、さらに沈殿する傾向があり、機器の汚れや詰まりの問題を引き起こす。沈殿物量は、シェル高温濾過法ASTMD4870で定量する。濾過および/または改質剤添加の前後のいくつかの未変換残渣の沈殿物量を表1に示す。注目すべきは、沈殿物には無機粒子と有機粒子の両方が含まれていることである。改質剤または濾過を行わない場合、未変換残渣の沈殿物量は非常に多く、37621ppmに達する(例1)。改質剤の添加のみで、沈殿物は31637ppmに減少した(例5)。濾過のみ(0.45ミクロンのフィルターを使用)では、沈殿物が190ppmに減少し(例2)、濾過によって無機固形分(金属分析で確認)および大きな有機固形分が効果的に除去されたことを示唆している。(例6)により、改質剤を添加し、続いて濾過すると、沈殿物量が145ppmまで最も減少した。
【0061】
例7~12:未変換残渣の沈殿物の減少における濾過の有効性
表2は、VTBに由来する未変換残渣から無機粒子(摩耗した触媒)を除去する際の濾過の有効性を示す。これらの摩耗して使用された脱金属化触媒は、43.8ppmのAl、19.5ppmのSi、7.3ppmのMoおよび94.5ppmのFeとして検出可能である(例7)。濾過(0.45ミクロンフィルターを使用)では、Ni、V、Al、Fe、Mo、NaおよびSiなどのほとんどの金属が除去される(例8)。残りの24.3ppmのNiおよび19.7ppmのVは、おそらく可溶性有機形態である。
【0062】
フィルターサイズの影響も調査した(例9~12)。金属分析は、0.45~20ミクロンのフィルター細孔径が摩耗した触媒の大部分を除去するのに十分であることを示した。
【表2】
【0063】
例13~16:未変換残渣の移動度に対する改質剤の影響
表3は、改質剤の添加前後の水素化処理装置への残油水素化分解UCO供給原料の粘度を示している。5重量%の改質剤は、ATB由来の未変換残渣の粘度を100℃で61.4cStから58.4cStに減少させる(例13および14)。10重量%の改質剤は、VTB由来の未変換残渣の粘度を100℃で347.6cStから100℃で240.9cStに31%減少させる(例15および16)。明らかに、改質剤は安定性(重量%沈殿物)と粘度の両方を改善し、未変換残油の扱いやすさを大幅に改善する。
【表3】
【0064】
例17~19:水素化処理された未変換残渣の安定性に対する改質剤および濾過の影響
表4は、シェル高温濾過法ASTMD4870を使用して沈殿物で測定した、濾過および水素化処理後の未変換残渣の安定性に対する改質剤添加の影響を比較している。石油製品の沈殿物量が低いことは、安定性が良好なことを示している。未変換残渣が濾過されておらず、改質剤が添加されていない場合、最終水素化処理製品の沈殿物量は1210ppmであり、沈殿しやすく、操作上の問題を引き起こしやすい不安定な生成物であることを示した(例17)。未変換残渣のみが濾過された場合(改質剤が添加されていない)、生成物の沈殿物量は156ppmに減少し、中程度の沈殿傾向を示した(例18)。改質剤の添加および濾過の組み合わせのみが、水素化処理製品の沈殿物量を許容可能な31ppmにすることができる(例19)。
【表4】
【0065】
例20~22:水素化処理の実現可能性に対する芳香族供給原料および濾過の影響
表5は、未変換残渣の水素化処理の実現可能性に対する芳香族供給原料成分の添加および供給原料の濾過の重要性を強調している。芳香族供給原料成分および濾過の両方がなければ、固定床水素化処理装置での圧力降下は、非常に高い速度で増大し、経済的なプロセスのために必要な時間(通常は少なくとも半年)の運転が効果的にできなくなった。
【表5】
【0066】
例23~25:プロセス全体の有効性の図
表6~8は、未変換残渣を低硫黄燃料油(LSFO)に変換するための、改質剤の添加、濾過および水素化処理の組み合わせの効果を示している。
【0067】
表6(例23)および7(例24)は、それぞれ、VTBおよびATB系統の未変換残渣からのLSFO生成を示している。いずれの場合も、体積の大幅な増加(APIの増加)および汚染物質の減少をもたらす。いずれの生成物も、IMO2020規制で設定されている0.5重量%の硫黄制限を満たしている。
【0068】
表8(例25)は、水素化処理装置が元来未変換真空残渣の変換を増加させ、ほぼ12重量%の追加のC2-900Fを生成する方法を示している。水素化処理装置はまた、全体的な硫黄変換を80%から90%に増加させ、N、MCR、アスファルテン、VおよびNiの変換を向上させる。
【表6】

【表7】

【表8】
【0069】
例26:LSFO生成物の評価
例26は、20%のライトサイクルオイル(LCO)と混合された、80%の改質、濾過、水素化処理未変換残渣(680°F+画分)が、船舶燃料油の残渣燃料グレードRMG380およびIMO2020LSFOの規制仕様をどのように満たすかを示している(Sが0.5重量%未満の低硫黄燃料油)。
【表9】
【0070】
本発明に関連する追加の詳細な説明および情報は、本明細書で識別される刊行物および特許で提供される。これらの刊行物および特許の各々は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。本出願で提供される特許請求の範囲は、本発明の範囲、ならびに本発明の範囲内の特定の実施形態をさらに説明する。任意の従属請求項が1つまたは複数の先行請求項を参照する場合、特定の特徴の組み合わせが明示的に記載されているか否かにかかわらず、請求された特徴のそのようなすべての組み合わせが本発明の範囲内にあることが理解される。
【0071】
本発明の任意の特定の実施形態および組み込まれた公開情報を含む本発明の前述の説明は、主に例示を目的とするものであり、本発明の本質を依然として組み込む変形例が使用され得ることが認識される。本発明の範囲を決定する際には、以下の特許請求の範囲を参照すべきである。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
【手続補正書】
【提出日】2024-05-22
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
未変換重油供給原料をアップグレーディングするためのプロセスであって:
水素化分解装置を含む水素化処理システムから未変換重油供給原料を提供し、前記未変換重油供給原料は水素化分解装置残油を含むこと;
沸点が250(121℃)~1300°F(704℃)であり、30体積%を超える芳香族を含む第1の芳香族供給原料を前記未変換重油供給原料に添加して混合物を形成すること;
前記未変換重油供給原料または混合物を直接分離プロセスに送り不溶物を除去し、それにより未変換重油流を形成すること;
場合により、沸点が250(121℃)~1300°F(704℃)であり、20体積 %を超える芳香族を含む第2の芳香族供給原料を前記未変換重油流と組み合わせて第2の混合物を形成すること;
前記未変換重油流または第2の混合物を重油水素化処理プロセスに送り、それにより前記未変換重油流または前記第2の混合物から水素化処理重油流を形成すること;
から本質的になり
成熟または熟成プロセスまたは沈殿プロセスが除外されるプロセスであって、
前記未変換重油流または第2の混合物が、直接重油水素化処理プロセスに送られる、プロセス。
【請求項2】
前記分離プロセスが、メッシュ、スクリーン、クロスフロー濾過、逆洗濾過、またはそれらの組み合わせから選択される濾過を含む請求項1に記載のプロセス。
【請求項3】
前記水素化分解装置を含む水素化処理システムが、沸騰床水素化分解を含む、請求項1に記載のプロセス。
【請求項4】
前記未変換重油供給原料が、水素化分解および脱金属化に供されている、請求項1に記載のプロセス。
【請求項5】
前記プロセスが、IMO仕様を満たす低硫黄燃料油で使用するための生成物を提供する、請求項1に記載のプロセス。
【請求項6】
前記低硫黄燃料油が、0.5重量%未満、または0.3重量%未満、または0.1重量%未満の硫黄含有量を有する、請求項に記載のプロセス。
【請求項7】
請求項1に記載のプロセスから生成された低硫黄燃料油。
【請求項8】
前記未変換重油供給原料が、沸騰床水素化分解プロセスからの底部生成物を含む、請求項1に記載のプロセス。
【請求項9】
前記未変換重油供給原料が、大気中残渣、真空中残渣、溶剤脱歴ユニットからのタール、大気中ガス油、真空ガスオイル、脱歴油、タールサンドまたはビチューメンに由来する油、石炭に由来する油、重質原油、再生油廃棄物およびポリマーに由来する油、またはそれらの組み合わせから得られる、請求項1に記載のプロセス。
【請求項10】
前記濾過が、10ミクロン未満の平均細孔径を有する濾過膜を含む、請求項1に記載のプロセス。
【請求項11】
前記濾過が、5ミクロン未満の平均細孔径を有する濾過膜を含む、請求項1に記載のプロセス。
【請求項12】
前記濾過が、2ミクロン未満の平均細孔径を有する濾過膜を含む、請求項1に記載のプロセス。
【請求項13】
前記濾過膜が、金属、ポリマー材料、セラミック、ガラス、ナノ材料、またはそれらの組み合わせから選択される材料から構成される、請求項10に記載のプロセス。
【請求項14】
前記濾過膜が、ステンレス鋼、チタン、青銅、アルミニウム、ニッケル、銅およびそれらの合金から選択される金属から構成される、請求項10に記載のプロセス。
【請求項15】
前記膜が、無機金属酸化物コーティングでさらにコーティングされる、請求項10に記載のプロセス。
【請求項16】
前記芳香族供給原料が、ライトサイクルオイル、ミディアムサイクルオイル、ヘビーサイクルオイル、スラリーオイル、真空ガスオイル、またはそれらの混合物から選択される、請求項1に記載のプロセス。
【請求項17】
前記芳香族供給原料が、50体積%を超える芳香族、または70体積%を超える芳香族、または90体積%を超える芳香族を含む、請求項1に記載のプロセス。
【請求項18】
前記水素化処理プロセスへの前記供給原料が、以下:-5~15の範囲のAPI、0.7~3.5重量%の範囲の硫黄含有量、8~35重量%のマイクロカーボン残油含有量、または150ppm未満のNiおよびVの総含有量、の1つまたは複数を満たす、請求項1に記載のプロセス。
【請求項19】
前記水素化処理プロセスからの前記水素化処理重油流が、以下:2~18の範囲のAPI、0.05~0.70重量%の範囲の硫黄含有量、3~18重量%のマイクロカーボン残油含有量、または30ppm未満のNiおよびVの総含有量、の1つまたは複数を満たす、請求項1に記載のプロセス。
【請求項20】
前記重油水素化処理プロセスが、脱金属化触媒、脱硫触媒、またはそれらの組み合わせから選択される触媒を含む、請求項1に記載のプロセス
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0071
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0071】
本発明の任意の特定の実施形態および組み込まれた公開情報を含む本発明の前述の説明は、主に例示を目的とするものであり、本発明の本質を依然として組み込む変形例が使用され得ることが認識される。本発明の範囲を決定する際には、以下の特許請求の範囲を参照すべきである。
なお、下記[1]から[62]は、いずれも本発明の一形態又は一態様である。
[1]
未変換重油をアップグレーディングするためのプロセスであって:
水素化処理システムから未変換重油供給原料を提供し、前記未変換重油供給原料は水素化分解装置残油を含むこと;
場合により、第1の芳香族供給原料を前記未変換重油供給原料に添加して混合物を形成すること;
前記未変換重油供給原料または混合物を直接分離プロセスに送り不溶物を除去し、それにより未変換重油流を形成すること;
場合により、第2の芳香族供給原料を前記未変換重油流と組み合わせて第2の混合物を形成すること;
前記未変換重油流または第2の混合物を重油水素化処理プロセスに送り、それにより前記未変換重油流または前記第2の混合物から水素化処理重油流を形成すること;
ここで、前記第1または前記第2の芳香族供給原料の少なくとも1つが、前記未変換重油供給原料または前記未変換重油流と組み合わされること;および、
場合により、
前記水素化処理重油流は回収またはさらに処理されること
を含む、プロセス。
[2]
未変換重油から低硫黄燃料油を生成するためのプロセスであって:
水素化処理システムから未変換重油供給原料を提供し、前記未変換重油供給原料は水素化分解装置残油を含むこと;
場合により、第1の芳香族供給原料を前記未変換重油供給原料に添加して混合物を形成すること;
前記未変換重油供給原料または混合物を直接分離プロセスに送り不溶物を除去し、それにより未変換重油流を形成すること;
場合により、第2の芳香族供給原料を前記未変換重油流と組み合わせて第2の混合物を形成すること;
前記未変換重油流または第2の混合物を重油水素化処理プロセスに送り、それにより前記未変換重油流または前記第2の混合物から水素化処理重油流を形成すること;
ここで、前記第1または前記第2の芳香族供給原料の少なくとも1つが、前記未変換重油供給原料または前記未変換重油流と組み合わされること;
前記水素化処理重油流を分留装置に送ること;および
低硫黄燃料油生成物を回収すること
を含む、プロセス。
[3]
水素化処理システムをアップグレーディングするためのプロセスであって:
水素化処理システムから未変換重油供給原料を提供し、前記未変換重油供給原料は水素化分解装置残油を含むこと;
場合により、第1の芳香族供給原料を前記未変換重油供給原料に添加して混合物を形成すること;
前記未変換重油供給原料または混合物を直接分離プロセスに送り不溶物を除去し、それにより未変換重油流を形成すること;
場合により、第2の芳香族供給原料を前記未変換重油流と組み合わせて第2の混合物を形成すること;
前記未変換重油流または第2の混合物を重油水素化処理プロセスに送り、それにより前記未変換重油流または前記第2の混合物から水素化処理重油流を形成すること;
ここで、前記第1または前記第2の芳香族供給原料の少なくとも1つが、前記未変換重油供給原料または前記未変換重油流と組み合わされること;および、場合により、
前記水素化処理重油流を回収またはさらに処理すること
を含む、プロセス。
[4]
約0.5重量%未満の固形分を含む未変換重油を安定化するためのプロセスであって:
水素化処理システムから未変換重油供給原料を提供し、前記未変換重油供給原料は約0.5重量%未満の固形分を有する水素化分解装置残油を含むこと;
場合により、芳香族供給原料を前記未変換重油供給原料に添加して混合物を形成すること;
前記未変換重油供給原料または混合物を直接濾過プロセスに送り不溶物を除去し、それにより未変換重油流を形成すること;および
前記未変換重油流を回収すること;
ここで、前記未変換重油流は、さらなる水素化処理に適するように安定化されること、
を含む、プロセス。
[5]
未変換重油を水素化処理するためのプロセスであって:
水素化処理システムから未変換重油供給原料を提供し、前記未変換重油供給原料は水素化分解装置残油を含むこと;
前記未変換重油供給原料を重油水素化処理プロセスに送り、それにより前記未変換重油供給原料から水素化処理重油流を形成すること;および
前記水素化処理重油流を回収またはさらに処理すること
を含む、プロセス。
[6]
前記未変換重油が、前記水素化処理システムを通過し、未変換のままである油である、[1]~[5]のいずれか一項に記載のプロセス。
[7]
前記水素化処理システムが、沸騰床水素化分解を含む、[1]~[5]のいずれか一項に記載のプロセス。
[8]
前記未変換重油が、水素化分解および脱金属化に供されている、[1]~[5]のいずれか一項に記載のプロセス。
[9]
前記プロセスが、IMO仕様を満たす低硫黄燃料油で使用するための生成物を提供する、[1]~[5]のいずれか一項に記載のプロセス。
[10]
前記低硫黄燃料油が、0.5重量%未満、または0.3重量%未満、または0.1重量%未満の硫黄含有量を有する、[9]に記載のプロセス。
[11]
[1]~[3]または[5]のいずれか一項に記載のプロセスから生成された低硫黄燃料油。
[12]
前記プロセスが、成熟または熟成プロセスを除外する、[1]~[3]または[5]のいずれか一項に記載のプロセス。
[13]
前記プロセスが、沈殿プロセスを除外する、[1]~[3]または[5]のいずれか一項に記載のプロセス。
[14]
前記未変換重油供給原料が、水素化処理システムから直接濾過プロセスに送られ、不溶物が除去され、それにより前記未変換重油供給原料が形成される、[5]に記載のプロセス。
[15]
前記未変換重油供給原料が、沸騰床水素化分解プロセスからの底部生成物を含む、[1]~[5]のいずれか一項に記載のプロセス。
[16]
前記未変換重油供給原料が、大気中残渣、真空中残渣、溶剤脱歴ユニットからのタール、大気中ガス油、真空ガスオイル、脱歴油、タールサンドまたはビチューメンに由来する油、石炭に由来する油、重質原油、再生油廃棄物およびポリマーに由来する油、またはそれらの組み合わせから得られる、[1]~[5]のいずれか一項に記載のプロセス。
[17]
前記分離プロセスが、メッシュ、スクリーン、クロスフロー濾過、逆洗濾過、またはそれらの組み合わせから選択される濾過を含む、[1]~[4]のいずれか一項に記載のプロセス。
[18]
前記濾過が、10ミクロン未満の平均細孔径を有する濾過膜を含む、[17]に記載のプロセス。
[19]
前記濾過が、5ミクロン未満の平均細孔径を有する濾過膜を含む、[17]に記載のプロセス。
[20]
前記濾過が、2ミクロン未満の平均細孔径を有する濾過膜を含む、[17]に記載のプロセス。
[21]
前記濾過膜が、金属、ポリマー材料、セラミック、ガラス、ナノ材料、またはそれらの組み合わせから選択される材料から構成される、[18]に記載のプロセス。
[22]
前記濾過膜が、ステンレス鋼、チタン、青銅、アルミニウム、ニッケル、銅およびそれらの合金から選択される金属から構成される、[18]に記載のプロセス。
[23]
前記膜が、無機金属酸化物コーティングでさらにコーティングされる、[18]に記載のプロセス。
[24]
前記芳香族供給原料が、ライトサイクルオイル、ミディアムサイクルオイル、ヘビーサイクルオイル、スラリーオイル、真空ガスオイル、またはそれらの混合物から選択される、[1]~[4]のいずれか一項に記載のプロセス。
[25]
前記芳香族供給原料が、約20体積%を超える芳香族、または約30体積%を超える芳香族、または約50体積%を超える芳香族、または約70体積%を超える芳香族、または約90体積%を超える芳香族を含む、[1]~[4]のいずれか一項に記載のプロセス。
[26]
前記水素化処理プロセスへの前記供給原料が、以下:-5~15の範囲のAPI、0.7~3.5重量%の範囲の硫黄含有量、8~35重量%のマイクロカーボン残油含有量、または150ppm未満のNiおよびVの総含有量、の1つまたは複数を満たす、[1]~[3]または[5]のいずれか一項に記載のプロセス。
[27]
前記水素化処理プロセスからの前記水素化処理重油流が、以下:2~18の範囲のAPI、0.05~0.70重量%の範囲の硫黄含有量、3~18重量%のマイクロカーボン残油含有量、または30ppm未満のNiおよびVの総含有量、の1つまたは複数を満たす、[1]~[3]または[5]のいずれか一項に記載のプロセス。
[28]
前記重油水素化処理プロセスが、脱金属化触媒、脱硫触媒、またはそれらの組み合わせから選択される触媒を含む、[1]~[3]および[5]のいずれか一項に記載のプロセス。
[29]
前記重油水素化処理プロセスが、約5~20体積%のグレーディングおよび脱金属化触媒、約10~30体積%の遷移変換触媒、および約50~80体積%の深層変換触媒を含む触媒組成物を含む、[1]~[3]および[5]のいずれか一項に記載のプロセス。
[30]
前記重油水素化処理プロセスが、約10~15体積%のグレーディングおよび脱金属化触媒、約20~25体積%の遷移変換触媒、および約60~70体積%の深層変換触媒を含む触媒組成物を含む、[1]~[3]および[5]のいずれか一項に記載のプロセス。
[31]
[1]~[3]および[5]のいずれか一項に記載のプロセスによる未変換重油をアップグレーディングするための水素化処理システムであって、前記プロセスは、以下の水素化処理ユニットを含む:統合された重油処理装置(HOT)、濾過システム(FS)、重油ストリッパー(HOS)、1つまたは複数の高圧高温分離器(HPHT)、1つまたは複数の中圧高温分離器(MPHT)、大気圧カラム分留装置(ACF)、場合により真空カラム分留装置(VCF)、および場合によりHOTストリッパー;
ここで、前記水素化処理システムユニットは、炭化水素系供給流の水素化処理による流れのために、流体連通し、流体的に接続され、前記水素化処理システムユニットは、以下の条件に従って配置される:
FSユニットはHOTユニットの上流およびHOSユニットの下流に位置する;
HPHTユニットはMPHTユニットの上流に位置する;
HOSユニットはVCFユニットの上流に位置する;
HOTストリッパーはHOTユニットの下流に位置する;
HPHTユニットおよびMPHTユニットはHOSユニットの上流に位置する;
HPHTユニット、および場合によりMPHTユニットはHOTユニットの上流に位置する;
HPHTユニット、および場合によりMPHTユニットはACFおよびVCFユニットの上流に位置する;および
ACFユニット、および場合によりVCFユニットはHOTユニットの下流に位置する、水素化処理システム。
[32]
前記システムユニットが、以下のフロースルーシーケンスで配置される:HOSユニット、その後にFSユニット、その後にVCFユニット、その後にHOTユニット、およびその後にACFユニットが続く、[31]に記載の水素化処理システム。
[33]
前記システムユニットが、以下のフロースルーシーケンスで配置される:HOSユニット、その後にVCFユニット、その後にFSユニット、その後にHOTユニット、およびその後にACFユニットが続く、[31]に記載の水素化処理システム。
[34]
前記システムユニットが、以下のフロースルーシーケンスで配置される:HOSユニット、その後にFSユニット、その後にHOTユニット、およびその後にACFユニットが続く、[31]に記載の水素化処理システム。
[35]
前記システムユニットが、以下のフロースルーシーケンスで配置される:HOSユニット、その後にFSユニット、その後にHOTユニット、その後にACFユニット、およびその後にVCFユニットが続く、[31]に記載の水素化処理システム。
[36]
前記システムユニットが、以下のフロースルーシーケンスで配置される:HOSユニット、その後にFSユニット、およびその後にVCFユニットが続き;ならびにHOTユニット、その後にACFユニットが続き、ここで、VCFユニットは、前記HOTユニットへの供給流接続への底部画分再循環流体接続を含む、[31]に記載の水素化処理システム。
[37]
前記システムユニットが、以下のフロースルーシーケンスで配置される:HOSユニット、その後にFSユニット、その後にHOTユニット、その後にACFユニット、およびその後にVCFユニットが続く、[31]に記載の水素化処理システム。
[38]
前記システムユニットが、以下のフロースルーシーケンスで配置される:HOSユニット、その後にFSユニット、その後にVCFユニット、その後に第1のHOTユニット、その後にHPHTユニット、およびその後にHOTストリッパーユニットが続き、ここで、前記HOTストリッパーユニットは、前記HOSユニットへの供給流接続へのオーバーヘッド画分再循環流体接続を含み;ならびに第2のHOTユニット、その後にACFユニットが続き;ここで、前記第1のHOTユニットに続く前記HPHTユニットは、前記第1のHOTユニットへの供給流接続へのオーバーヘッド画分再循環流体接続を含む、[31]に記載の水素化処理システム。
[39]
HPHTユニットおよびMPHTユニットが、前記HOTユニットの下流および前記ACFユニットの上流に位置する、[31]~[35]または[37]のいずれか一項に記載の水素化処理システム。
[40]
HPHTユニットが前記HOTユニットの上流に位置し、HPHTユニットが前記HOTユニットの下流および前記ACFユニットの上流に位置する、[36]に記載の水素化処理システム。
[41]
HPHTユニットが前記第2のHOTユニットの上流に位置し、HPHTユニットが前記第2のHOTユニットの下流および前記ACFユニットの上流に位置する、[38]に記載の水素化処理システム。
[42]
前記システムが、水素の前記添加、追加の供給流、クエンチガスまたは液体、あるいはそれらの組み合わせを、1つまたは複数の前記システムユニット、あるいはユニット間の流体接続に提供するように構成される、[31]~[41]のいずれか一項に記載の水素化処理システム。
[43]
前記VCFユニットが、前記HOTユニットへの供給流接続への底部画分再循環流体接続および/または沸騰床反応器システムの供給流接続への底部画分再循環流体接続を含む、[35]または[37]のいずれか一項に記載の水素化処理システム。
[44]
前記システムが、流体接続を含み、前記HOSユニットの上流、および場合により前記HOSユニットの下流の前記システムへの供給流導入のために構成される、[31]~[43]のいずれか一項に記載の水素化処理システム。
[45]
前記システムが、流体接続を含み、未変換重油、未変換真空中残渣、沸騰床水素化分解装置から生成された未変換真空中残渣、希釈剤またはカッターと組み合わされた沸騰床水素化分解装置から生成された未変換真空中残渣、沸騰床水素化分解装置から生成された未変換大気中残渣、あるいは希釈剤またはカッターと組み合わされた沸騰床水素化分解装置から生成された未変換大気中残渣から選択される供給流のために構成される、[31]~[44]のいずれか一項に記載の水素化処理システム。
[46]
前記希釈剤またはカッターが、灯油、ディーゼル、FCC/RFCCライトサイクルオイル、またはFCC/RFCCヘビーサイクルオイル、FCC/RFCC希釈原油(DCO)/スラリーオイル、真空ガスオイル(VGO)、大気中残渣(AR)、真空中残渣(VR)、またはそれらの組み合わせから選択される、[45]に記載の水素化処理システム。
[47]
前記供給流が、沸騰床反応器または大気圧カラムまたは重油ストリッパーからであり、場合により、動作条件が、約2psig~約300psigおよび約160°F~約720°Fの範囲の温度である、[45]~[46]のいずれか一項に記載の水素化処理システム。
[48]
前記供給流が、沸騰床真空カラムからの底部生成物であり、場合により、前記動作条件が、約20~700mmHgの範囲の真空圧力の圧力および約176~720°Fの範囲の温度である、[45]~[46]のいずれか一項に記載の水素化処理システム。
[49]
前記供給流が、約180~1050°F、または1050~1700°F、または180~1700°Fの沸騰範囲を有する精製プロセスユニット生成物をさらに含む、[45]~[48]のいずれか一項に記載の水素化処理システム。
[50]
前記FSユニットが、逆洗フィルター、クロスフローフィルター、カートリッジフィルター、またはそれらの組み合わせである、[31]~[49]のいずれか一項に記載の水素化処理システム。
[51]
前記FSユニットが、約10~600psigの範囲の圧力および約176~700°Fの範囲の温度で動作するように構成される、[50]に記載の水素化処理システム。
[52]
前記未変換重油供給流または供給流成分が、前記水素化処理システムで処理する前に、場合により、逆洗フィルター、クロスフローフィルター、カートリッジフィルター、またはそれらの組み合わせで濾過される、[31]~[51]のいずれか一項に記載の水素化処理システム。
[53]
前記システムが、約1000~3500psigの範囲の圧力および約500~900°F、または500~750°Fの温度で前記供給流を前記HOTユニットに提供するように構成される、[31]~[52]のいずれか一項に記載の水素化処理システム。
[54]
前記HOTユニットが、上向流固定床反応器、下向流固定床反応器、またはそれらの組み合わせを含み、場合により、前記反応器のいずれかが、多触媒床反応器、または複数の単一触媒床反応器、またはそれらの組み合わせである、[31]~[53]のいずれか一項に記載の水素化処理システム。
[55]
前記システムが、反応器または反応器床の間にクエンチガスおよび/またはクエンチ液を添加するために設けるように構成され、場合により、熱交換器がHOTユニット反応器の間に配置される、[54]に記載の水素化処理システム。
[56]
前記HOTユニットからの流出物が、熱交換器で冷却されてもよく、オーバーヘッド流出物の約550~800°Fの範囲内の温度で前記HPHTユニット内でフラッシュされる、[3]~[55]のいずれか一項に記載の水素化処理システム。
[57]
HPHTユニットが、前記HOTユニットの下流および前記ACFユニットの上流に位置し、前記HPHTユニットが、前記HOSユニットの上流に位置するHPHTユニットへの蒸気画分接続を含む、[31]~[35]のいずれか一項に記載の水素化処理システム。
[58]
前記システムが、前記HOTユニットと前記ACFユニットとの間にHPHTユニットをさらに含み、前記システムが、前記HPHTユニットからの蒸気をHOT高圧ループ冷却、水洗、硫化水素、およびアンモニアクリーンアップに送るための流体接続を含む、[37]に記載の水素化処理システム。
[59]
前記システムが、前記HOTユニットの上流にHPHTユニットをさらに含み、前記HPHTユニットからのオーバーヘッド蒸気が前記HOTユニットへの部分的または完全なガス供給として使用される、[36]に記載の水素化処理システム。
[60]
前記システムが、ACFユニットの底部生成物、場合により、前記ACFユニットからの低硫黄燃料油生成物を生成するように構成される、[31]~[59]のいずれか一項に記載の水素化処理システム。
[61]
前記システムが、前記ACFユニットの底部生成物をVCFユニットに送るように構成される、[60]に記載の水素化処理システム。
[62]
前記システムが、VCFユニットの底部生成物、場合により、前記VCFユニットからの低硫黄燃料油生成物を生成するように構成される、[61]に記載の水素化処理システム。
【外国語明細書】