特許 7668797 水素、石油化学製品、及び、パワーの一貫生産

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-04-17

(45)【発行日】2025-04-25

(54)【発明の名称】水素、石油化学製品、及び、パワーの一貫生産

(51)【国際特許分類】

   C10G 69/06 20060101AFI20250418BHJP

   C10G 9/36 20060101ALI20250418BHJP

   C10G 21/00 20060101ALI20250418BHJP

   C10G 45/00 20060101ALI20250418BHJP

   C01B 3/26 20060101ALI20250418BHJP

【ＦＩ】

C10G69/06

C10G9/36

C10G21/00

C10G45/00

C01B3/26

【請求項の数】 25

(21)【出願番号】P 2022533661

(86)(22)【出願日】2020-12-01

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-02-07

(86)【国際出願番号】 US2020062723

(87)【国際公開番号】W WO2021113249

(87)【国際公開日】2021-06-10

【審査請求日】2023-12-01

(31)【優先権主張番号】16/701,760

(32)【優先日】2019-12-03

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】506018363

【氏名又は名称】サウジ アラビアン オイル カンパニー

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ハラル、アデシュ

(72)【発明者】

【氏名】アバ、イブラヒム

(72)【発明者】

【氏名】ジャマル、アキル

(72)【発明者】

【氏名】ブラン、アブデヌール

(72)【発明者】

【氏名】ユネス、ムーラッド

【審査官】森 健一

(56)【参考文献】

【文献】特表２０２０－５１４４８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１９－５１８８１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－２７３４６７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ１０Ｇ １／００－９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

統合システムにおいてパワー及び石油化学製品を生産する方法であって：
供給流は原油又はコンデンセートを含み、
ＡＭ除去システムにおいて、
パワージェネレーション流を形成するために、前記供給流の一部からアスファルテン及び金属（ＡＭ）を除去する工程と、
水素化処理供給流を形成するために、前記供給流の別の一部を脱アスファルト化する工程であって、前記水素化処理供給流には、ある量の金属が存在する、前記脱アスファルト化する工程と、
重油変換システム、コーカー、重金属抽出ユニット、又はそれらの任意の組合せにおいて処理するために、前記供給流の他の一部をアスファルト生成物流として提供する工程であって、前記ＡＭ除去システムは溶剤脱れきシステムを備える、前記アスファルト生成物流として提供する工程と；
前記パワージェネレーション流を前記ＡＭ除去システムからパワージェネレーションシステムに供給する工程と；
ガス流及び液体流を形成するために、水素化処理システムにおいて前記水素化処理供給流を処理する工程と；
前記ガス流を水素生成システムに提供する工程であって、前記水素生成システムは、前記ガス流から水素、一酸化炭素、及び二酸化炭素を生成するように構成されている、前記水素生成システムに提供する工程と；
前記液体流をクラッキングシステムに提供する工程と；を備える、
パワー及び石油化学製品を生産する方法。

【請求項2】

ブレンド流を形成するために、前記水素化処理供給流の少なくとも一部を前記パワージェネレーション流とブレンドする工程と；
前記ブレンド流を前記パワージェネレーションシステムに供給する工程と；を備える、
請求項１に記載の方法。

【請求項3】

ブレンド流を形成するために、前記液体流の少なくとも一部を前記パワージェネレーション流とブレンドする工程と；
前記ブレンド流を前記パワージェネレーションシステムに供給する工程と；を備える、
請求項１に記載の方法。

【請求項4】

水素流を前記水素生成システムから前記水素化処理システムに提供する工程を備える、
請求項１に記載の方法。

【請求項5】

水素を前記一酸化炭素及び前記二酸化炭素から分離する工程と；
前記一酸化炭素及び前記二酸化炭素を二酸化炭素変換システムに供給する工程と；を備える、
請求項１に記載の方法。

【請求項6】

前記水素生成システムから水素生成物流を、原料として、前記水素化処理システムに提供する工程を備える、
請求項１に記載の方法。

【請求項7】

前記水素生成システムから二酸化炭素を二酸化炭素変換システムに提供する工程を備える、
請求項１に記載の方法。

【請求項8】

前記二酸化炭素変換システムから合成生成物流を、燃料として又は下流プロセスにおいて使用するために提供する工程を備える、
請求項７に記載の方法。

【請求項9】

前記クラッキングシステムから流出物を生成物分離システムに供給する工程を備える、
請求項１に記載の方法。

【請求項10】

前記ＡＭ除去システムからアスファルテン流を、前記重油変換システム（ＨＯＣＳ）に供給する工程を備える、
請求項１に記載の方法。

【請求項11】

前記ＨＯＣＳから軽質炭化水素流出物流を生成物分離システムに提供する工程を備える、
請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

前記ＨＯＣＳから重油生成物流を、燃料として提供する工程を備える、
請求項１０に記載の方法。

【請求項13】

前記ＡＭ除去システムからアスファルテン流を、前記コーカーに供給する工程を備える、
請求項１に記載の方法。

【請求項14】

前記コーカーから石油コークス生成物流を、燃料として提供する工程を備える、
請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

前記コーカーから軽質炭化水素流出物流を生成物分離システムに提供する工程を備える、
請求項１３に記載の方法。

【請求項16】

生成物分離システムから軽質炭化水素流を前記水素生成システムに供給する工程を備える、
請求項１に記載の方法。

【請求項17】

軽質炭化水素流は、前記コーカーにおいて、前記アスファルテン流を熱分解することによって生成され、前記軽質炭化水素流は、生成物分離システムに供給される、
請求項１３に記載の方法。

【請求項18】

生成物分離システムから、水素及びメタンを含む原水素流を前記水素生成システムに送る工程を備える、
請求項１に記載の方法。

【請求項19】

前記クラッキングシステムは、改質器を備え、
前記改質器は、前記液体流を改質物流に変換し、
芳香族抽出システムを有する生成物分離システムは、前記改質物流から芳香族を分離する、
請求項１に記載の方法。

【請求項20】

前記生成物分離システムにおいてベンゼン生成物流を生成する工程を備える、
請求項１９に記載の方法。

【請求項21】

前記生成物分離システムにおいてトルエン生成物流を生成する工程を備える、
請求項１９に記載の方法。

【請求項22】

前記生成物分離システムにおいてパラキシレン生成物流を生成する工程を備える、
請求項１９に記載の方法。

【請求項23】

生成物分離システムにおいて重質芳香族生成物流を生成する工程を備える、
請求項１９に記載の方法。

【請求項24】

前記重質芳香族生成物流を重油変換ユニットに提供する工程を備える、
請求項２３に記載の方法。

【請求項25】

前記重質芳香族生成物流をコーカーに提供する工程を備える、
請求項２３に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

［優先権の主張］
本出願は２０１９年１２月３日に出願された米国特許出願第１６／７０１，７６０号の優先権を主張し、その全内容は、参照により本明細書に組込まれる。

【背景技術】

【0002】

エチレン、プロピレン、ブチレン、及びブタンなどのオレフィン、並びにベンゼン、トルエン、及びキシレンなどの芳香族化合物は、石油化学産業及び化学産業において広く使用されている塩基性中間体である。スチームクラッキング（分解）及びスチームリフォーミング（改質）は、石油ガスなどの供給原料や、ナフサ、ケロシン及びガスオイル（軽油）などの蒸留物から、オレフィン及び芳香族化合物を形成するために使用される。

【発明の概要】

【0003】

本明細書に記載の実施の形態は、処理施設を提供する。処理施設は、供給流を処理してパワージェネレーション流、水素化処理供給流、及びアスファルテン流を生成するように構成されたアスファルテン及び金属（ＡＭ、asphaltenes and metals）除去システムを含む。パワージェネレーションシステムは、パワージェネレーション供給流によって供給される。水素化処理システムは、水素化処理供給流を処理してガス流及び液体流を形成するように構成される。水素生成システムは、ガス供給流から水素、一酸化炭素及び二酸化炭素を生成するように構成される。二酸化炭素変換システムは、二酸化炭素から合成炭化水素を生成するように構成され、クラッキングシステムは、液体供給流を処理するように構成される。

【0004】

本明細書に記載される別の実施の形態は、統合システムにおいてパワー（power、動力、電力）及び石油化学製品を生産するための方法を提供する。本方法は、ＡＭ除去システムにおいて供給流からアスファルテン及び金属（ＡＭ）を除去して、パワージェネレーション流、水素化処理供給流、及びアスファルテン流を形成することを含む。パワージェネレーション流は、パワージェネレーションシステムに供給される。水素化処理供給流は、水素化処理システム内で処理されてガス流及び液体流を形成し、ガス流は、水素生成システムに供給される。液体流は、クラッキングシステムに供給される。

【図面の簡単な説明】

【0005】

【図1】図１は、パワージェネレータ（パワー発生装置）に直接供給するために、及び、供給流を芳香族石油化学製品を含む石油化学製品に変換するために、供給流を利用する処理施設の例である。

【0006】

【図2A】図２Ａは、石油化学製品を生成しながら直接ジェネレーションシステムにパワーを供給するために、供給流を使用するプロセスのフローチャートである。

【図2B】図２Ｂは、石油化学製品を生成しながら直接ジェネレーションシステムにパワーを供給するために、供給流を使用するプロセスのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0007】

パワージェネレーションシステムとの統合システムの一部である、水素化処理及びクラッキングのプロセスが、本明細書に記載される実施例で提供される。プロセスでは、原油又はコンデンセートを含む供給流を直接処理して、パワー、水素、及び、ベンゼン、トルエン、及びパラキシレンなどの芳香族石油化学製品を含む石油化学製品を生産する。パワーに加えて、これらの技術は、合成ガス及び潜在的に水素を生成するために使用することができる。低カーボンフットプリント燃料を対象とする場合、スチーム改質技術からのＣＯ_２を捕捉、使用、又は貯蔵することができる。

【0008】

供給流は、アスファルト＆金属除去システムで処理されて３つの流れを形成し、これには、脱アスファルト化及び脱金属化されてパワージェネレーション流を形成する第１の流れが含まれる。パワージェネレーション流は、タービンジェネレーションシステムにパワーを供給するために直接使用することができ、例えばディーゼル燃料と同様の性能を有する。従って、パワージェネレーション流は、製油所からのディーゼル流に取って代わり、精製プロセスのコストを下げることになる。

【0009】

供給流から形成された第２の流れは、脱アスファルト化されるが、ある量の金属が存在してもよく、水素化処理供給流に使用される。第３の流れは、アスファルト、及び金属の大部分を含み、アスファルト生成物流を供給するために使用されてもよく、又は重油変換システム、コーカー、重金属抽出ユニット、又はそれらの任意の組合せで処理されてもよい。実施の形態によっては、第３の流れは、水素生成、合成炭化水素生成、又はその両方のために、ガス化装置又は部分酸化ユニットに供給される。

【0010】

本明細書で使用される場合、原油という用語は、何らかの前処理を受けた原油を含む、従来の供給源からの全原油を指す。例えば、原油とは、水－油分離、ガス－油分離、脱塩、及び安定化のうちの１つ又は複数に供された材料をいうことができる。本明細書で使用される場合、ナフサ沸点範囲の材料は、約３００℃未満の沸点を有し得る。ディーゼル以上の沸点範囲の材料は、約１８０℃を超える沸点を有し得る。

【0011】

本明細書で使用されるように、システム又は処理システムは、パワージェネレーション（生産）、分離、水素化処理、クラッキング、水素生成などの特定の機能を実行するように構成された、処理設備の統合された群である。更に、システムは多くの場合、複数の機能を実行するために、容器及び他の設備を含む。例えば、水素化処理システムは、流出物を複数の流れに分離するための分離容器を含むことができる。処理システムは、単一の容器、又は複数の容器、及び指定された機能を実行するために使用される全ての関連する触媒、ポンプ、バルブ、コンプレッサー、及び処理設備を含み得る。同様に、パワージェネレーションシステムは、１つ又は複数のタービン駆動ジェネレータを含んでもよく、その各々が１つ又は複数の、コンバスタ、空気供給システム、冷却システム等を含む。

【0012】

図１は、供給流１０２を利用して、パワージェネレータに直接燃料を供給し、及び、供給流を水素及び芳香族石油化学製品を含む石油化学製品に変換する、処理施設１００の一例である。原油又はコンデンセート流であり得る供給流１０２は、アスファルテン及び重金属（ＡＭ）除去システム１０６に受け入れられる。一般に、供給流１０２は、約０℃～約９００℃、又は約３０℃～約６００℃の範囲の蒸留曲線を有する。ＡＭ除去システム１０６は、より軽い炭化水素を可溶性にし、より溶解性の低いアスファルテン及び関連する金属を後に残す溶剤脱れき（solvent deasphalting）システムであってもよい。溶剤脱れきユニットは、典型的には４５℃～２５０℃及び約１５ｂａｒ（１．５ＭＰａ）～約５０ｂａｒ（５．０ＭＰａ）の圧力で稼動する。原油に対する溶剤の比（溶剤：原油）は、約４：１～約１３：１である。

【0013】

ＡＭ除去システムは、パワージェネレーションシステム１０４に送られ、コンバスタ１１０内で燃焼されてガスタービンにパワーを供給することができる、パワージェネレーション流１０８を提供する。様々な実施の形態において、タービンは、Ｅクラス、Ｆクラス、Ｈクラス、Ｊクラス、又はより高いタービン入口温度を有する先進的及び将来的なガスタービンである。パワージェネレーション流１０８は、アスファルテンが非常に少なく、又は全くなく、バナジウム及びニッケルなどの重金属の含有量が少ない高純度油流である。様々な実施の形態では、アスファルテンは、パワージェネレーション流１０８に存在しないか、又は約１ｐｐｍ未満、約５ｐｐｍ未満、又は約１０ｐｐｍ未満である。様々な実施の形態では、パワージェネレーション流１０８は、約０．５ｐｐｍｖ未満、又は約０．５ｐｐｍｖ～約０．７ｐｐｍｖ、又は約０．７ｐｐｍｖ～１．２ｐｐｍｖを有する。

【0014】

パワージェネレーション流１０８内のバナジウムなどの重金属のレベルは、例えば、保守、注水、又は腐食を緩和するための化学薬品注入により、稼動コストを低減しながら、パワー生成を最大化するために、パワージェネレーションシステム１０４の要件に適合するように制御することができる。パワージェネレーションシステム１０４内のガスタービンにおけるより高い効率は、より重い油又は重金属を含む油と比較してコンバスタの焼成温度を上げることによって得ることができる。パワージェネレーション流１０８は、約２６０℃までの沸点を有する重質ナフサ又はケロシン範囲に対応する沸点までの軽質留分を含むことができる。

【0015】

更に、脱れき化及び脱金属化のプロセス中に、例えばパワージェネレーション流１０８及び水素化処理供給流１１２などの、処理された流れにおける硫黄レベルが低減される。削減は、典型的には供給流１０２と比較して約２０％～約３０％の範囲である。これにより、パワージェネレーションシステム１０４からのＳＯｘ排出が低減され、脱硫の必要性が低減される。

【0016】

水素化処理供給流１１２は、例えば、アスファルテンを含まないか、又は、約５ｗｔ％未満、約７ｗｔ％未満、又は約１０ｗｔ％未満などの、低アスファルテン含有量を有する、中純度流である。更に、水素化処理供給流１１２は、中程度の重金属含有量を有することができる。例えば、重金属含有量は、約０．５ｐｐｍｖから、供給流１０２の重金属含有量の約１００％の範囲とすることができる。水素化処理供給流１１２は、例えば１８０℃を超える沸点を有する、中間留分及び重質留分を含み得る。

【0017】

水素化処理供給流１１２は、硫黄、金属、窒素、又は他の不純物などの不純物を除去するために、水素化処理システム１１４に送られる。実施の形態によっては、水素化処理システム１１４は、水素化分解（ハイドロクラッキング）機能を実行して、水素化処理供給流１１２から追加の生成物を形成する。図１に示すように、実施の形態によっては、水素化処理供給流１１２の一部をパワージェネレーション流１０８と組合せて、例えばパワージェネレーション流１０８中の不純物のレベルを制御することができる。これは、供給流１０２がより少量のアスファルテン又は金属含量を有し、供給流１０２のより多くをパワージェネレーションシステム１０４に送ることを可能にする場合に行うことができる。

【0018】

水素化処理システム１１４は、単一の触媒ゾーン又は複数の触媒ゾーンを有する単一の水素化処理容器を含むことができる。他の例では、水素化処理システムは、複数の容器を含むことができ、それぞれは、水素化脱硫、水素化脱金属、水素化分解などの異なる機能を実行するために異なる触媒及び条件を使用してもよい。水素化処理システム１１４は、本明細書で更に説明される。水素流１１６は、水素化処理システム１１４に供給される。

【0019】

いくつかの例では、選択的水素化処理又は水素化処理のプロセスは、供給原料の鉱山局相関指数（ＢＭＣＩ、Bureau of Mines Correlation Index）によって測定されるように、パラフィン含有量を増加させるか、又は粘度を減少させることができる。例えば、水素化処理供給流１１２は、複数の炭素－炭素結合を飽和するように水素化処理し、続いて芳香族化合物、特に多環芳香族化合物の穏やかな水素化分解を行うことによって改善され得る。原油を水素化処理する場合、金属、硫黄、及び窒素などの汚染物質は、脱金属、脱硫、及び脱窒素のうちの１つ又は複数の触媒機能を果たす一連の層状触媒に供給原料を通すことによって除去することができる。いくつかの例では、水素化脱金属（ＨＤＭ、hydrodemetallization）及び水素化脱硫（ＨＤＳ、hydrodesulfurization）を実施するための触媒のシーケンス（配列）は、水素化脱金属触媒、中間触媒、水素化脱硫触媒、及び最終触媒を含むことができる。

【0020】

ＨＤＭセクションの触媒は、約１４０ｍ^２／ｇ～約２４０ｍ^２／ｇの表面積を有するガンマアルミナ担体に基づくことができる。この触媒は、約１ｃｍ^３／ｇを超える細孔容積などの、非常に大きな細孔容積を有する。細孔サイズは、主にマクロポーラスであり得、これは触媒の表面上の金属及び任意にドーパントの取込みのための大きな容量を提供する。触媒表面上の活性金属は、ニッケル（Ｎｉ）の硫化物、モリブデン（Ｍｏ）の硫化物、又はその両方であり得、Ｎｉ：（Ｎｉ＋Ｍｏ）のモル比は、約０．１５未満である。ニッケル及びバナジウムの一部は、供給原料自体から堆積して、結果として触媒として作用すると予想されるので、ニッケルの濃度は、ＨＤＭ触媒上では他の触媒よりも低い。ドーパントは、リン、ホウ素、ケイ素、及びハロゲンのうちの１つ又は複数とすることができ、例えば、米国特許出願公開第２００５／０２１１６０３号に記載されており、その内容全体が参照により本明細書に組込まれる。いくつかの例において、触媒は、アルミナ押出物又はアルミナビーズの形態であり得る。例えば、アルミナビーズを使用して、反応器中の触媒ＨＤＭ床の除荷（アンロード）を容易にすることができるが、これは金属の取込みが床の頂部で３０～１００％の範囲であり得るからである。

【0021】

中間触媒を使用して、水素化脱金属機能と水素化脱硫機能との間の移行を行うことができる。中間触媒は、中間金属の装填及び細孔径（pore size）の分布を有することができる。ＨＤＭ／ＨＤＳ反応器中の触媒は、押出物の形態のアルミナベースの担体、第ＶＩ群からの少なくとも１つの触媒金属（例えば、モリブデン、タングステン、又はその両方）、又は第ＶＩＩＩ群からの少なくとも１つの触媒金属（例えば、ニッケル、コバルト、又はその両方）、又はそれらの任意の２つ又はそれを超える組合せであり得る。触媒は、ホウ素、リン、ハロゲン、及びケイ素のうちの１つ又は複数などの、少なくとも１つのドーパントを含有することができる。中間触媒は、約１４０ｍ^２／ｇ～約２００ｍ^２／ｇの表面積、少なくとも約０．６ｃｍ^３／ｇの細孔容積、及び約１２ｎｍ～約５０ｎｍのサイズのメソポーラス細孔を有することができる。

【0022】

ＨＤＳセクションの触媒は、約１８０ｍ^２／ｇ～約２４０ｍ^２／ｇのような、ＨＤＭ範囲の上限に近い表面積を有するガンマアルミナベースの担体材料を含むことができる。ＨＤＳ触媒のより大きな表面積は、約１ｃｍ^３／ｇ未満の細孔容積のような、比較的より小さな細孔容積をもたらす。触媒は、モリブデンなどの第ＶＩ群からの少なくとも１つの元素と、ニッケルなどの第ＶＩＩＩ群からの少なくとも１つの元素とを含む。触媒はまた、ホウ素、リン、ケイ素、及びハロゲンのうちの１つ又は複数などの、少なくとも１つのドーパントを含む。いくつかの例では、コバルト（Ｃｏ）を使用して、比較的高レベルの脱硫を提供することができる。Ｎｉ：（Ｎｉ＋Ｍｏ）のモル比が約０．１～約０．３であり、（Ｃｏ＋Ｎｉ）：Ｍｏのモル比が約０．２５～約０．８５であるように、活性段階のための金属装填量は、所望の活性が高くなるにつれて高くなる。

【0023】

最終触媒は、水素化脱硫の主要な機能を有するのではなく、供給原料の水素化を行うことができる。いくつかの例では、最終触媒は、中間触媒及びＨＤＳセクション中の触媒に取って代わることができる。最終触媒は、ニッケルによって促進することができ、担体は、広孔ガンマアルミナとすることができる。最終触媒は、約１８０ｍ^２／ｇ～約２４０ｍ^２／ｇなどの、ＨＤＭ範囲の上限に近い表面積を有することができる。最終触媒の表面積が大きいほど、細孔容積が比較的小さくなり、例えば細孔容積が約１ｃｍ^３／ｇ未満となる。

【0024】

本明細書に記載されるように、水素化処理システム１１４は、水素流１１６からの水素で水素化処理供給流１１２を処理する。水素流１１６は、例えば、処理施設１００の他のシステムで生成されて、水素化処理システム１１４に移送することができる。水素は、水素化処理供給流１１２の割合として、０．１ｍｏｌ％、０．５ｍｏｌ％、１ｍｏｌ％、５ｍｏｌ％、又はそれ以上で、添加してもよい。これは、より高い水素含有量を有する材料のクラッキングはより良好な生成物をもたらすので、クラッカーからの生成物を改善することができる。水素化処理システム１１４はまた、変換を介してのクラッキング又はパワー生成に利用可能な供給量を増加させる。

【0025】

本明細書に記載されるように、水素化処理システム１１４は、一般に別々の反応ゾーンにおいて、以下のプロセス：水素化脱金属、水素化脱芳香族、水素化脱窒素、水素化脱硫、及び水素化分解のうちの１つ又は複数を実施することができる。プロセス（複数）は、複数のゾーンを有する単一の反応器中で、又は複数の反応器中で行うことができる。水素化処理システム１１４は、有効量の水素化脱金属触媒を含有する１つ又は複数の床を含むことができる。水素化処理システム１１４は、水素化脱芳香族、水素化脱窒素、水素化脱硫、及び水素化分解の機能のうちの１つ又は複数を有する有効量の水素化処理触媒を含有する、１つ又は複数の床を含むことができる。いくつかの例では、水素化処理システム１１４は、２つ、３つ、４つ、５つ、又は別の数の触媒床などの、複数の触媒床を含むことができる。いくつかの例では、水素化処理システム１１４は、各々が同一又は異なる機能の１つ又は複数の触媒床を含む、複数の反応容器を含むことができる。

【0026】

水素化処理システム１１４は、約３００℃～約４５０℃の温度、例えば、約３００℃、約３５０℃、約４００℃、約４５０℃、又は別の温度で稼動することができる。水素化処理システム１１４は、約３０ｂａｒ～約１８０ｂａｒ、例えば、約３０ｂａｒ（３ＭＰａ）、約６０ｂａｒ（６ＭＰａ）、約９０ｂａｒ（９ＭＰａ）、約１２０ｂａｒ（１２ＭＰａ）、約１５０ｂａｒ（１５ＭＰａ）、約１８０ｂａｒ（１８ＭＰａ）、又は別の圧力で稼動することができる。水分処理システム１１４は、約０．１ｈ^－１～約１０ｈ^－１の液空間速度、例えば、約０．１ｈ^－１、約０．５ｈ^－１、約１ｈ^－１、約２ｈ^－１、約４ｈ^－１、約６ｈ^－１、約８ｈ^－１、約１０ｈ^－１、又は別の液空間速度で稼動することができる。液空間速度は、反応器を通る反応液の流量と反応器の容積との比である。

【0027】

水素化処理システム１１４からの生成物は、液体流１１８及びガス流１２０を含む。液体流１１８及びガス流１２０は、水素化処理された流出物から水素化処理システム１１４内の分離器によって生成されてもよい。分離器は、高圧低温又は高温分離器であってもよい。いくつかの例では、流出物を分離器の前に熱交換器で冷却することができる。分離器は、水素化処理された流出物を、一般に、約１８０℃までの沸点を有する、より低い炭素数の液体（例えば、Ｃ４及びそれ未満）を含むガス流１２０と、一般に、約１８０℃より高い沸点を有する液体流１１８（例えば、Ｃ５及びそれを超える炭素数を有する材料）とに分離する。実施の形態によっては、分離器は、フラッシュドラムなどのフラッシュ分離機器であり、熱交換器又はコンデンサが続く。実施の形態によっては、分離器は、フラッシュゾーンがない状態で稼動する。これらの実施の形態では、分離器は、サイクロン相分離器、スプリッタ、又は、気化ガス及び液体の物理的又は機械的分離に基づく別のタイプの分離機器を含むことができる。フラッシュ分離器に関しては、これらの機器に続いて、ガス流１２０を凝縮させるための熱交換器又はコンデンサを設けることができる。

【0028】

図１に示されているような構成の処理施設１００では、ガス流１２０は、水素生成システム１２２に送られる。水素生成システム１２２において、ガス流１２０は、例えば、スチーム改質システム、ガス化システム、部分酸化システム、又はそれらの組合せを使用して、水素流１２４を生成するために使用することができる。水又はスチーム流１２６を添加して、水性シフト反応のための補給水を提供することができる。部分酸化又はガス化のために、空気又は酸素流を水素生成システム１２２の反応器に供給することもできる。スチーム改質法では、炭化水素は、例えばスチーム改質反応器中において、ニッケル触媒上で、約７００℃～約１０００℃でスチームと接触させられ、Ｈ_２、ＣＯ、及びＣＯ_２を生成する。第２の容器、例えば分離容器では、水性シフト反応において、ＣＯをより多くのスチームと反応させて、Ｈ_２及びＣＯ_２を形成する。実施の形態によっては、流れは水性シフト反応を経ずに、残りのＣＯ及びＣＯ_２から水素を効果的に分離する水素分離プロセスに供給される。次いで、ＣＯ／ＣＯ_２を含有する流れは、ＣＯ及びＣＯ_２を合成燃料又は化学物質に変換するユニット１３６に供給される。

【0029】

ガス化プロセスでは、ガス流１２０からの炭化水素もまた、Ｈ_２、ＣＯ、及びＣＯ_２に変換される。ガス化又は部分酸化において、炭化水素は、ガス化反応器中で、例えば燃焼せずに、約７００℃より高い温度で、制御された量の酸素、スチーム、又はその両方と反応する。プロセスは、発熱性であり、プロセスの他の部分で使用するために熱を発生させることができる。分離容器のような第２の容器において、ＣＯは、より多くのスチームと反応して、水性シフト反応でＨ_２及びＣＯ_２を形成することができる。

【0030】

水素生成システム１２２がスチーム改質及びガス化システムの両方を含む実施の形態では、分離セクション及び水性シフトシステムは統合されてもよい。システムの統合は、水素選択性膜がニッケル触媒などの改質触媒と共に使用される膜改質器を使用して達成することができる。これは、改質と水性ガスシフト作用とを組合せることを可能にし、水素生成プロセスのプロセス強化を可能にする。実施の形態によっては、水素流１２４は、水素化処理システム１１４に供給される水素流１１６の供給源として使用される。

【0031】

水素生成システム１２２がガス化プロセスを含む実施の形態では、ガス化装置内で発生するガスは、膜反応器内で水性シフトされてもよく、膜反応器は、膜反応器内に統合された水素選択性膜及び水性ガスシフト触媒、例えばニッケル触媒を用いて、約２５０℃～約３００℃で稼動することができる。これはまた、現場で形成されたＣＯ_２の分離を可能にし、ＣＯ_２流１２８として除去される。

【0032】

従来の改質又はガス化プロセス構成では、圧力スイング吸着（ＰＳＡ、pressure swing absorption）システムは、水素の精製のために水素生成システム１２２に含まれてもよく、改質器（リフォーマー）１３２などのクラッキングシステムで生成され、生成物分離システム１３４で分離される原水素流１３０を含む。原水素流１３０は、水素及びメタンを含み、生成物分離システム１３４内部の脱メタン器から供給される。原水素流１３０は、水素生成システム１２２内のＰＳＡシステムに送られる。ＰＳＡシステムは、ゼオライト吸収剤で満たされた２つのカラムと、１つの活性カラムと、１つの再生カラムとを含むことができる。水素流は、一緒にされ、水素流から不純物を吸収する活性カラムを通って流れる。実施の形態では、水素流１２４中の水素の純度は、約８０ｖｏｌ％を超える、約９０ｖｏｌ％を超える、約９５ｖｏｌ％を超える、又はそれ以上である。

【0033】

ＣＯ_２流１２８は、ＣＯ_２を、合成炭化水素又は他の役に立つ生成物に変換するために、ＣＯ_２変換システム１３６に送られる。変換は、水素化によって、又はより軽質の炭化水素を用いた乾式又は湿式条件での更なる改質によって行うことができる。湿潤条件を使用する場合、スチーム流を添加してもよい。水素生成システム１２２内で形成されたＣＯは、ＣＯ_２と共に又はその代わりに、ＣＯ_２変換システム１３６に送られてもよいことが理解され得る。ＣＯ_２変換反応には、必要に応じて、ＣＯ_２をＨ_２及びＣＯに変換するためのスチーム反応が含まれる場合がある。次いで、供給原料をフィッシャー・トロプシュ（Fischer-Tropsch）反応器に供給して、水素及び一酸化炭素を炭化水素に変換することができる。フィッシャー・トロプシュ反応器において、Ｈ_２及びＣＯは、約１５０℃～約３００℃の温度で触媒上を流される。より低い温度は、より高い炭素数に有利である。触媒は、コバルト系触媒、鉄系触媒、ルテニウム系触媒、又はそれらの組合せであってもよい。

【0034】

実施の形態によっては、ＣＯ_２変換システム１３６は、とりわけ水素化処理システム１１４又は改質器１３２などの他のシステムのための炉（ファーネス）燃料としてメタン又は合成ガスを含む生成物流１３８を生成することができる。実施の形態によっては、生成物流１３８は、販売ガス（sales gas）パイプラインのための補給流として使用される。実施の形態によっては、生成物流１３８は、多くの他の化学物質又は合成燃料流のための供給原料として使用される。実施の形態によっては、ＣＯ_２は、水素流１１６からの水素を使用して水素化され、例えば生成物流１３８の一部として、ジメチルエーテル（ＤＭＥ）、メタノール、又は他の酸素化化合物を形成する。実施の形態によっては、ＣＯ_２流１２８は、強化された石油回収又は隔離のためにＣＯ_２パイプラインに提供される。

【0035】

水素化処理システム１１４からの液体流１１８の一部をパワージェネレーション流１０８にブレンドして、ブレンド流を形成することができる。水素化処理された液体流１１８のブレンドを用いて、パワージェネレーションシステム１０４に供給する燃料のウォッベ指数（Wobbe index）を調整し、その硫黄含有量を低減することができる。本明細書で使用されるように、ウォッベ指数は、燃料の燃焼から得られ得るエネルギー出力の尺度であり、燃料の燃焼から得られる発熱量を燃料の比重の平方根で割ることによって計算される。例えば、より少ない炭素数を有するより軽い炭化水素は、一般により重い炭化水素よりも低いウォッベ指数を有する。例えば、メタンのウォッベ指数は約５０ＭＪ／Ｎｍ^３であり、インブタンのウォッベ指数は約８８ＭＪ／Ｎｍ^３である。

【0036】

水素化処理システム１１４からの残りの液体流１１８は、ナフサ改質システムなどの改質器１３２に送られる。改質器１３２は、連続接触改質（ＣＣＲ、continuous catalytic reforming）システムであってもよい。実施の形態によっては、改質器１３２は、例えばスチームクラッキング炉を含むクラッキングシステムに置き換えられる。液体流１１８は、改質器１３２の上流の水素化処理システム１１４で処理されたので、液体流１１８が改質器１３２に供給される前に、液体流１１８の更なる水素化処理は行われない。改質器１３２は、液体流１１８を、ベンゼン、トルエン、及びキシレン（ＢＴＸ）などの芳香族化合物に富む改質物流１４０又は流出物に変換する。芳香族化合物に加えて、改質物流１４０は、水素、液体プロパンガス、及びパラフィン性ラフィネートを含むことができる。いくつかの例では、改質器１３２は、ベンゼンのより低い生成を犠牲にして、キシレンの高生成を可能にする。

【0037】

改質器１３２は、水素化分解、異性化、脱水素環化、及び脱水素化などの反応を使用して、液体流１１８を改質物流１４０に変換する１つ又は複数の反応器を含む。改質器１３２は、芳香族化合物の生成を最大にする触媒プロセスに適合する触媒を含むことができる。例えば、触媒は、白金、パラジウム、レニウム、スズ、ガリウム、ビスマス、又は他の金属触媒の１つ又は複数を含む、一官能性又は二官能性金属触媒であり得る。触媒は、ハロゲン含有触媒、ゼオライトＬ又はＺＳＭ－５ゼオライトなどのゼオライトを使用する触媒、アルミナ、シリカ、又はアルミナシリカ担体などの、メソポーラス又はマイクロポーラスである結晶性又は非晶質担体を使用する触媒、又は芳香族生成物を最大限にすることができる別のタイプの触媒であってもよい。更に、触媒は、本明細書に記載されるように、水素化処理触媒を含むことができる。

【0038】

改質器１３２の稼動条件は、芳香族生成物を最大にするように選択することができる。改質器１３２は、約０．０１ｂａｒ～約５０ｂａｒ、例えば、約０．０１ｂａｒ（０．００１ＭＰａ）、約０．１ｂａｒ（０．０１ＭＰａ）、約０．５ｂａｒ（０．０５ＭＰａ）、約１ｂａｒ（０．１ＭＰａ）、約５ｂａｒ（０．５ＭＰａ）、約１０ｂａｒ（１ＭＰａ）、約２０ｂａｒ（２ＭＰａ）、約３０ｂａｒ（３ＭＰａ）、約４０ｂａｒ（４ＭＰａ）、約５０ｂａｒ（５ＭＰａ）、又は別の圧力で稼動することができる。改質器１３２中の炭化水素に対する水素のモル比は、約１：１～約１０：１、例えば、約１：１、約２：１、約４：１、約６：１、約８：１、約１０：１、又は別の比であり得る。改質器１３２は、約４００℃～約６００℃の温度、例えば、約４００℃、約４５０℃、約５００℃、約５５０℃、約６００℃、又は別の温度で稼動することができる。改質器１３２は、約０．１ｈ^－１～約５ｈ^－１の液空間速度、例えば、約０．１ｈ^－１、約０．５ｈ^－１、約１ｈ^－１、約２ｈ^－１、約３ｈ^－１、約４ｈ^－１、約５ｈ^－１、又は別の液空間速度で稼動することができる。

【0039】

実施の形態によっては、生成物分離システム１３４は、溶媒抽出、抽出蒸留、又は他の抽出技術などの抽出技術を使用して、芳香族化合物を改質物流１４０から分離するための芳香族抽出システムを含む。芳香族抽出システムは、改質物流１４０、並びに本明細書において生産した他の生成物流を受け取り、芳香族及び非芳香族生成物流を生成する。種々の実施の形態において、芳香族生成物流は、ベンゼン生成物流１４２、トルエン生成物流１４４、パラキシレン生成物流１４６、及び重質芳香族生成物流１４８を含む。生成物分離システム１３４から生成され得る非芳香族流は、一般にエタン及びプロパンなどの完全飽和軽質炭化水素を含むリサイクル流１５０を含む。生成物分離システム１３４から生成され得る他の流れは、熱分解ガソリン流、重質燃料油流などを含み得る。リサイクル流１５０は、水素生成又は化学物質生成の経済性に応じて、改質器１３２、水素生成システム１２２に供給されてもよく、又は両者に分割されてもよい。

【0040】

様々な実施の形態では、改質器１３２は、液体流１１８を処理するための別のタイプのクラッキングシステムに置き換えられる。例えば、改質器１３２の代わりにスチームクラッキングシステムを使用することができる。スチームクラッキングシステムは、ガス炉と液体炉の組合せである。スチーム供給物は、スチームクラッキングシステムの１つ又は複数の炉に供給される。炉は、スチームクラッキングシステムに送られる供給物の一部に合わせて、フレキシブル（柔軟）であってもよく又はカスタマイズされてもよい。スチームクラッキングシステムのスチームクラッキング炉を通る流れは、約１ミリ秒（ｍｓ）、約２ｍｓ、約５ｍｓ、又は約１０ｍｓの全暴露時間を提供することができる。スチームクラッキング炉の直後にクエンチタワー（急冷塔）を設けて、スチームクラッキング炉からの流出物を冷却し、更なる反応を止めることができる。改質器１３２に関して、スチームクラッキングシステムは、生成物分離システム１３４からのリサイクル流１５０を二次供給として使用することができる。

【0041】

改質器１３２からの改質物流１４０と同様に、スチームクラッキングシステムからの生成物流は、生成物分離システム１３４に供給される。スチームクラッキングシステムからの生成物流は、低炭素数化合物、例えばエタン及びプロパン、並びに芳香族化合物、例えばベンゼン、トルエン及びキシレンを含むことができる。

【0042】

ＡＭ除去システム１０６は、供給流１０２からアスファルテン及び重金属を含むアスファルテン流１５２を生産する。実施の形態によっては、アスファルテン流１５２は、処理施設１００の他のユニットにおいて内部で使用され、例えば、ディーゼル又はケロシンとブレンドされて、１８０ｃＳｔ（１８０ｍｍ^２／ｓ）又は３８０ｃＳｔ（３８０ｍｍ^２／ｓ）などの比粘度（specific viscosity）を有する重油を生成する。更に、アスファルテン流１５２は、セメント産業への燃料として、又はアスファルト生成のための生成物流として提供することができる。実施の形態によっては、アスファルテン流１５２は、重油変換システム（ＨＯＣＳ、heavy oil conversion system）１５４又はコーカー１５６において他の生成物を形成するために使用されてもよい。アスファルテン流１５２は、約６００℃を超える理論上の沸点を有するが、アスファルテンは、一般に使用される処理温度で固体又は軟化した固体である。

【0043】

ＨＯＣＳ１５４では、アスファルテン流１５２を水素流１１６と反応させて、アスファルテン流１５２よりも軽い炭化水素を含む分解生成物流１５８を形成することができる。分解生成物流１５８は、生成物分離システム１３４に供給される。分解生成物流１５８は、約１５０℃～約２０５℃の沸点を有することができる。分解生成物流１５８の一部は、図１に示すように、改質器１３２に供給することができる。重質芳香族生成物流１４８の少なくとも一部は、更なる処理のためにＨＯＣＳ１５４に戻すことができる。ＨＯＣＳ１５４は、燃料油生成物流１６０を生産することができる。

【0044】

燃料油生成物流１６０は、水素生成システム１２２、改質器１３２で変換できないか、又は水素化処理システム１１４にリサイクルできない重質炭化水素を含むことができる。燃料油生成物流１６０はまた、パイオイル（pyoil、pyrolysis oil）流の一部がＨＯＣＳ１５４にリサイクルされる場合、パージ流であってもよい。本明細書に記載される実施の形態では、燃料油生成物流１６０は、アスファルテン流１５２から生産されるので、高硫黄、低粘度、及び高密度燃料油とすることができる。燃料油生成物流１６０の芳香族性は、約２００センチストークス（ｃＳｔ）（２００ｍｍ^２／ｓ）未満、約１８０ｃＳｔ未満、約１５０ｃＳｔ（１５０ｍｍ^２／ｓ）未満、又はそれ未満の粘度を提供する。したがって、燃料油生成物流１６０は、輸送用のバンカー油として使用することができる。しかし、この燃料油の経済的価値は、燃料油生成物流１６０を形成するために使用される流れを変化させることによって、及び異なるシステムでの稼動条件を調整することによって調整され得る。実施の形態によっては、生成物分離システム１３４からのより高い割合の重質芳香族生成物流１４８をＨＯＣＳ１５４で使用して、硫黄含有量を低下させることができる。実施の形態によっては、燃料油生成物流１６０は、更なる処理のために、例えばより低分子量の炭化水素の収率を増加させるために、コーカー１５６に提供されてもよい。

【0045】

実施の形態によっては、アスファルテン流１５２は、コーカー１５６に供給される。本明細書中で使用される場合、コーカーは、アスファルテン流１５２などの重質炭化水素を、炭化水素ガス、ナフサ、軽質及び重質ガス油、及び石油コークスを含む低分子量炭化水素に変換する処理ユニットである。コーカー１５６は、ディレードコーカー又は流体コーカーなどの任意のタイプの市販のコーキングユニットを含むことができる。コーカー１５６では、軽質炭化水素流１６２は、アスファルテン流１５２の熱分解によって生成される。軽質炭化水素流１６２は、約１５０℃～約２０５℃の間の沸点を有する可能性がある。実施の形態によっては、反応を促進するために、コーカー１５６にスチームが注入されてもよい。軽質炭化水素流１６２は、生成物分離システム１３４に供給される。重質芳香族生成物流１４８の少なくとも一部は、更なる処理のためにコーカー１５６に戻すことができる。石油コークス生成物流１６４は、コーカー１５６から生成物流として供給される。本明細書に記載される実施の形態では、石油コークス生成物流１６４は、一般的に燃料グレードであり、例えば硫黄及び金属を多く含む。石油コークス生成物流１６４は、残留揮発性炭化水素を除去するために、例えばロータリーキルン中で更に処理されてもよい。石油コークス生成物流１６４の組成は、表１に示す通りであってよい。

表１ 石油コークスの組成例
密度 ：６８８kg/m³
Ｃ ：８５．９%wt dry
Ｈ ：３．６%wt dry
Ｎ ：０．９４%wt dry
Ｏ(計算値)：０．２%wt dry
Ｓ ：９．１８%wt dry
灰 ：０．２%wt dry
金属 ：８００mg/kg dry
水分 ：７．４%wt

【0046】

生成物分離システム１３４は、変換プロセスから化学的生成物を生成するためのすべてのシステムを含む。様々な実施の形態では、生成物分離システム１３４は、脱メタン器、クエンチカラム、水素化反応器、一次分留カラム、コンプレッサー、及びカラムのセットを含み、ベンゼン生成物流１４２、トルエン生成物流１４４、パラキシレン生成物流１４６、重質芳香族生成物流１４８、並びに、とりわけエチレン、プロピレン、混合Ｃ４ｓ、及び熱分解ガソリン（pyrolysis gasoline、パイロリシスガソリン）を含む他の生成物流の生成を可能にする。生成物分離システム１３４は更に、高蒸留温度（ＨＤＴ、high-distillation temperature）及び芳香族分離セクションを含み、パイガス(pygas、pyrolysis gasoline)を処理し、この流れからＢＴＸを分離する。本発明はまた、スチームクラッキング炉で生成されたトリオレフィンを飽和させるための選択的水素化システムを含む。生成物分離システム１３４には、改質器１３２からの改質物流１４０が供給される。これにはまた、ＨＯＣＳ１５４からの分解生成物流１５８、及びコーカー１５６からの軽質炭化水素流１６２が供給される。本明細書に記載されるように、生成物分離システム１３４は、重質芳香族生成物流１４８を生成し、これは、ＨＯＣＳ１５４にリサイクルされ得るか、又は生成物流として他のプロセスに提供され得る。

【0047】

図２Ａ及び図２Ｂは、石油化学製品を生成しながらパワージェネレーションシステムに直接パワーを供給するために、供給流を使用するプロセス２００のフローチャートである。このプロセスは、原油又はコンデンセート供給物などの供給流がアスファルテン及び金属（ＡＭ）除去システムに供給されるブロック２０２で始まる。ブロック２０４において、高純度油流は、本明細書に記載されるように、ＡＭ除去システムからパワージェネレーションシステムに供給される。

【0048】

ブロック２０６では、中純度流は、水素化処理システムに供給される。ブロック２０８では、水素化処理システムからのガス流は、水素生成システムに供給される。ブロック２１０において、水素生成物流は、水素生成システムから供給される。水素生成物流の一部は、水素化処理システム、重油変換システム、又は二酸化炭素変換システムのための供給原料として使用することができる。

【0049】

ブロック２０８の水素生成システムからのＣＯ及び二酸化炭素は、ブロック２１２の二酸化炭素変換システムで処理されて、合成燃料及び他の化学物質を形成する。ブロック２１４において、これらは合成生成物流として提供され、燃料として又は下流プロセスにおいて使用され得る。

【0050】

ブロック２１６では、水素化処理システムからの液体流は、クラッキングシステムに供給される。本明細書に記載されるように、クラッキングシステムは、改質器、スチームクラッカー、又は別のタイプのクラッキングシステムであってもよい。

【0051】

ブロック２１８では、クラッキングシステムからの流出物は、生成物分離システムに供給される。ブロック２２０において、ベンゼン生成物流は、生成物分離システムから供給される。ブロック２２２において、トルエン生成物流は、生成物分離システムから供給される。ブロック２２４において、パラキシレン生成物流は、生成物分離システムから供給される。ブロック２２６において、重質芳香族生成物流は、生成物分離システムから供給される。ブロック２２８では、軽質炭化水素を含むリサイクル流は、生成物分離システムから水素生成システム、クラッキングシステム、又はその両方に供給される。ブロック２３０において、生成物分離システムからの水素リッチガスは、水素生成システムに供給される。水素リッチガスは、例えば水素生成システムに組込まれた圧力スイング吸着（ＰＳＡ、pressure swing absorption）システムにおいて、更に精製されてもよい。

【0052】

ブロック２３２において、アスファルテン生成物流は、ＡＭ除去システムから供給される。ブロック２３４において、アスファルテン生成物流を重油変換システムに供給する。ブロック２３６において、重油生成物流は、重油変換システムから供給される。ブロック２３８において、軽質炭化水素流出物流は、重油変換システムから生成物分離システムに提供される。

【0053】

ブロック２４０において、アスファルテン生成物流をコーカーに供給する。ブロック２４２において、石油コークス生成物流は、コーカーから供給される。ブロック２３８において、軽質炭化水素流出物流は、コーカーから生成物分離システムに提供される。

【0054】

原油流の成分、又はプロセスの経済性に応じて、重油変換システム、コーカー、又はその両方を省略することができる。例えば、原油又はコンデンセート流が、軽質原油などの高炭素数材料を高含有量で含まない場合、重油変換システムは必要とされない場合がある。更に、プロセスの経済性が燃料油生成物流に有利でない場合、重油変換システムは、バイパスされるか又は排除され得る。実施の形態によっては、重油変換システムは、存在するがバイパスされるように構成される。

【0055】

本明細書に記載の実施の形態は、処理施設を提供する。処理施設は、供給流を処理してパワージェネレーション流、水素化処理供給流、及びアスファルテン流を生成するように構成された、アスファルテン及び金属（ＡＭ）除去システムを含む。パワージェネレーションシステムは、パワージェネレーション供給流によって供給される。水素化処理システムは、水素化処理供給流を処理してガス流及び液体流を形成するように構成される。水素生成システムは、ガス供給流から水素、一酸化炭素、及び二酸化炭素を生成するように構成される。二酸化炭素変換システムは、二酸化炭素から合成炭化水素を生成するように構成され、クラッキングシステムは、液体供給流を処理するように構成される。

【0056】

一態様では、供給流は、原油を含む。一態様では、供給流は、コンデンセートを含む。

【0057】

一態様では、パワージェネレーションシステムは、ガスタービンを含む。一態様では、ガスタービンは、Ｅクラス、Ｆクラス、又はＨクラス、又はそれを超えるクラスである。

【0058】

一態様では、水素生成システムは、スチーム改質反応器を含む。一態様では、水素生成システムは、ガス化反応器を含む。一態様では、水素生成システムは、圧力スイング吸着システムを含む。一態様では、水素生成システムは、一酸化炭素を二酸化炭素に変換する水性シフトシステムを含む。

【0059】

一態様では、二酸化炭素変換システムは、フィッシャー・トロプシュ反応器を含む。一態様では、二酸化炭素変換システムは、乾式改質プロセスを含む。一態様では、処理施設は、水素を精製し、一酸化炭素及び二酸化炭素を二酸化炭素変換システムに送るように構成された、水素分離システムを含む。

【0060】

一態様では、水素化処理システムは、水素化脱金属ゾーン、水素化脱芳香族ゾーン、水素化脱窒素ゾーン、水素化脱硫ゾーン、又は水素化分解ゾーン、又はそれらの任意の組合せを含む。

【0061】

一態様では、クラッキングシステムは、改質器を含む。一態様では、水素生成システムで生成された水素の少なくとも一部は、改質器に供給される。一態様では、改質器は、異性化反応器、水素化分解反応器、脱水素環化反応器、又は脱水素化反応器、又はそれらの任意の組合せを含む。一態様では、クラッキングシステムは、スチームクラッカーを含む。

【0062】

一態様では、処理施設は、重油変換システムを含む。一態様では、処理施設は、コーカーを含む。

【0063】

一態様では、処理施設は、クラッキングシステム、重油変換システム、又はコーカー、又はそれらの任意の組合せからの生成物流を分離するように構成された生成物分離システムを含む。一態様では、生成物分離システムは、原水素流を水素生成システムに供給するように構成される。一態様では、生成物分離システムは、軽質炭化水素流をクラッキングシステム、又は水素生成システム、又はその両方に供給するように構成される。一態様では、生成物分離システムは、芳香族分離システムを含む。一態様では、生成物分離システムは、ベンゼン生成物流、トルエン生成物流、パラキシレン生成物流、又は重質芳香族流、又はそれらの任意の組合せを生成するように構成される。一態様では、生成物分離システムは、重質芳香族流の少なくとも一部を重油変換システム、又はコーカー、又はその両方に供給するように構成される。

【0064】

本明細書に記載される別の実施の形態は、統合システムにおいてパワー及び石油化学製品の生産のための方法を提供する。本方法は、ＡＭ除去システムにおいて供給流からアスファルテン及び金属（ＡＭ）を除去して、パワージェネレーション流、水素化処理供給流、及びアスファルテン流を形成することを含む。パワージェネレーション流は、パワージェネレーションシステムに供給される。水素化処理供給流は、水素化処理システム内で処理されて、ガス流及び液体流を形成し、ガス流は、水素生成システムに供給される。液体流は、クラッキングシステムに供給される。

【0065】

一態様では、本方法は、水素化処理供給流の少なくとも一部をパワージェネレーション流とブレンドしてブレンド流を形成するステップと、ブレンド流をパワージェネレーションシステムに供給するステップとを含む。一態様では、本方法は、液体流の少なくとも一部をパワージェネレーション流とブレンドしてブレンド流を形成するステップと、ブレンド流をパワージェネレーションシステムに供給するステップとを含む。

【0066】

一態様では、本方法は、水素生成システムから水素化処理システムに水素流を供給することを含む。一態様では、本方法は、一酸化炭素及び二酸化炭素から水素を分離するステップと、一酸化炭素及び二酸化炭素を二酸化炭素変換システムに供給するステップとを含む。一態様では、水素生成物流は、水素生成システムから提供される。一態様では、二酸化炭素は、水素生成システムから二酸化炭素変換システムに供給される。一態様では、合成生成物流は、二酸化炭素変換システムから提供される。一態様では、流出物は、クラッキングシステムから生成物分離システムに供給される。

【0067】

一態様では、本方法は、ＡＭ除去システムからアスファルテン流を供給することを含む。一態様では、アスファルテン流は、重油変換システム（ＨＯＣＳ）に供給される。一態様では、ＨＯＣＳからの軽質炭化水素流出物流は、生成物分離システムに供給される。一態様では、ＨＯＣＳから重油生成物流が提供される。

【0068】

一態様では、本方法は、アスファルテン流をコーカーに供給することを含む。一態様では、石油コークス生成物流は、コーカーから供給される。一態様では、軽質炭化水素流出物流は、コーカーから生成物分離システムに供給される。

【0069】

一態様では、本方法は、生成物分離システムから水素生成システムに軽質炭化水素流を供給することを含む。一態様では、本方法は、生成物分離システムからクラッキングシステムに軽質炭化水素流を供給することを含む。

【0070】

一態様では、本方法は、生成物分離システムから水素生成システムに原水素流を送るステップを含む。

【0071】

一態様では、芳香族抽出システムを含む生成物分離システムは、処理施設に含まれる。一態様では、ベンゼン生成物流は、生成物分離システムから提供される。一態様では、トルエン生成物流は、生成物分離システムから提供される。一態様では、生成物分離システムからパラキシレン生成物流が提供される。

【0072】

一態様では、重質芳香族生成物流は、生成物分離システムから提供される。一態様では、重質芳香族生成物流は、重油変換ユニットに供給される。一態様では、重質芳香族生成物流は、コーカーに供給される。

【0073】

他の実施もまた、以下の特許請求の範囲の範囲内にある。
［第１の局面］
処理施設であって：
供給流を処理してパワージェネレーション流、水素化処理供給流、及びアスファルテン流を生成するように構成されたアスファルテン及び金属（ＡＭ）除去システムと；
パワージェネレーション供給流が供給されるパワージェネレーションシステムと；
前記水素化処理供給流を処理してガス流及び液体流を形成するように構成された水素化処理システムと；
ガス供給流から水素、一酸化炭素、及び二酸化炭素を生成するように構成された水素生成システムと；
前記二酸化炭素から合成炭化水素を生成するように構成された二酸化炭素変換システムと；
液体供給流を処理するように構成されたクラッキングシステムと；を備える、
処理施設。
［第２の局面］
前記供給流は、原油を含む、
第１の局面に記載の処理施設。
［第３の局面］
前記供給流は、コンデンセートを含む、
第１の局面に記載の処理施設。
［第４の局面］
前記パワージェネレーションシステムは、ガスタービンを備える、
第１の局面に記載の処理施設。
［第５の局面］
前記ガスタービンは、Ｅクラス、Ｆクラス、又はＨクラス、又はそれを超えるクラスである、
第４の局面に記載の処理施設。
［第６の局面］
前記水素生成システムは、スチーム改質反応器を備える、
第１の局面に記載の処理施設。
［第７の局面］
前記水素生成システムは、ガス化反応器を備える、
第１の局面に記載の処理施設。
［第８の局面］
前記水素生成システムは、圧力スイング吸着システムを備える、
第１の局面に記載の処理施設。
［第９の局面］
前記水素生成システムは、一酸化炭素を二酸化炭素に変換する水性シフトシステムを備える、
第１の局面に記載の処理施設。
［第１０の局面］
前記二酸化炭素変換システムは、フィッシャー・トロプシュ反応器を備える、
第１の局面に記載の処理施設。
［第１１の局面］
前記二酸化炭素変換システムは、乾式改質プロセスを備える、
第１の局面に記載の処理施設。
［第１２の局面］
前記水素を精製し、一酸化炭素及び二酸化炭素を前記二酸化炭素変換システムに送るように構成された水素分離システムを備える、
第１の局面に記載の処理施設。
［第１３の局面］
前記水素化処理システムは、水素化脱金属ゾーン、水素化脱芳香族ゾーン、水素化脱窒素ゾーン、水素化脱硫ゾーン、又は水素化分解ゾーン、又はそれらの任意の組合せを備える、
第１の局面に記載の処理施設。
［第１４の局面］
前記クラッキングシステムは、改質器を備える、
第１の局面に記載の処理施設。
［第１５の局面］
前記水素生成システムにおいて生成された前記水素の少なくとも一部は、前記改質器に供給される、
第１４の局面に記載の処理施設。
［第１６の局面］
前記改質器は、異性化反応器、水素化分解反応器、脱水素環化反応器、又は脱水素化反応器、又はそれらの任意の組合せを備える、
第１４の局面に記載の処理施設。
［第１７の局面］
前記クラッキングシステムは、スチームクラッカーを備える、
第１の局面に記載の処理施設。
［第１８の局面］
重油変換システムを備える、
第１の局面に記載の処理施設。
［第１９の局面］
コーカーを備える、
第１の局面に記載の処理施設。
［第２０の局面］
前記クラッキングシステム、重油変換システム、又はコーカー、又はそれらの任意の組合せからの生成物流を分離するように構成された生成物分離システムを備える、
第１の局面に記載の処理施設。
［第２１の局面］
前記生成物分離システムは、原水素流を前記水素生成システムに提供するように構成される、
第２０の局面に記載の処理施設。
［第２２の局面］
前記生成物分離システムは、軽質炭化水素流を前記クラッキングシステム、又は前記水素生成システム、又はその両方に供給するように構成される、
第２０の局面に記載の処理施設。
［第２３の局面］
前記生成物分離システムは、芳香族分離システムを備える、
第２０の局面に記載の処理施設。
［第２４の局面］
前記生成物分離システムは、ベンゼン生成物流、トルエン生成物流、パラキシレン生成物流、又は重質芳香族流、又はそれらの任意の組合せを生成するように構成される、
第２３の局面に記載の処理施設。
［第２５の局面］
前記生成物分離システムは、前記重質芳香族流の少なくとも一部を、前記重油変換システム、又は前記コーカー、又はその両方に供給するように構成される、
第２４の局面に記載の処理施設。
［第２６の局面］
統合システムにおいてパワー及び石油化学製品を生産する方法であって：
パワージェネレーション流、水素化処理供給流、及びアスファルテン流を形成するために、供給流からアスファルテン及び金属（ＡＭ）を、ＡＭ除去システムにおいて除去する工程と；
前記パワージェネレーション流をパワージェネレーションシステムに供給する工程と；
ガス流及び液体流を形成するために、水素化処理システムにおいて前記水素化処理供給流を処理する工程と；
前記ガス流を水素生成システムに提供する工程と；
前記液体流をクラッキングシステムに提供する工程と；を備える、
パワー及び石油化学製品を生産する方法。
［第２７の局面］
ブレンド流を形成するために、前記水素化処理供給流の少なくとも一部を前記パワージェネレーション流とブレンドする工程と；
前記ブレンド流を前記パワージェネレーションシステムに供給する工程と；を備える、
第２６の局面に記載の方法。
［第２８の局面］
ブレンド流を形成するために、前記液体流の少なくとも一部を前記パワージェネレーション流とブレンドする工程と；
前記ブレンド流を前記パワージェネレーションシステムに供給する工程と；を備える、
第２６の局面に記載の方法。
［第２９の局面］
水素流を前記水素生成システムから前記水素化処理システムに供給する工程を備える、
第２６の局面に記載の方法。
［第３０の局面］
水素を一酸化炭素及び二酸化炭素から分離する工程と；
前記一酸化炭素及び二酸化炭素を二酸化炭素変換システムに供給する工程と；を備える、
第２６の局面に記載の方法。
［第３１の局面］
前記水素生成システムから水素生成物流を提供する工程を備える、
第２６の局面に記載の方法。
［第３２の局面］
前記水素生成システムから二酸化炭素を二酸化炭素変換システムに提供する工程を備える、
第２６の局面に記載の方法。
［第３３の局面］
前記二酸化炭素変換システムから合成生成物流を提供する工程を備える、
第３２の局面に記載の方法。
［第３４の局面］
前記クラッキングシステムから流出物を生成物分離システムに供給する工程を備える、
第２６の局面に記載の方法。
［第３５の局面］
前記ＡＭ除去システムからアスファルテン流を供給する工程を備える、
第２６の局面に記載の方法。
［第３６の局面］
前記アスファルテン流を重油変換システム（ＨＯＣＳ）に供給する工程を備える、
第２６の局面に記載の方法。
［第３７の局面］
前記ＨＯＣＳから軽質炭化水素流出物流を生成物分離システムに提供する工程を備える、
第３６の局面に記載の方法。
［第３８の局面］
前記ＨＯＣＳから重油生成物流を提供する工程を備える、
第３６の局面に記載の方法。
［第３９の局面］
前記アスファルテン流をコーカーに供給する工程を備える、
第２６の局面に記載の方法。
［第４０の局面］
前記コーカーから石油コークス生成物流を提供する工程をそなえる、
第３９の局面に記載の方法。
［第４１の局面］
前記コーカーから軽質炭化水素流出物流を生成物分離システムに提供する工程を備える、
第３９の局面に記載の方法。
［第４２の局面］
生成物分離システムから軽質炭化水素流を前記水素生成システムに供給する工程を備える、
第２６の局面に記載の方法。
［第４３の局面］
生成物分離システムから軽質炭化水素流を前記クラッキングシステムに供給する工程を備える、
第２６の局面に記載の方法。
［第４４の局面］
生成物分離システムから原水素流を前記水素生成システムに送る工程を備える、
第２６の局面に記載の方法。
［第４５の局面］
芳香族抽出システムを有する生成物分離システムを備える、
第２６の局面に記載の方法。
［第４６の局面］
前記生成物分離システムからベンゼン生成物流を提供する工程を備える、
第４５の局面に記載の方法。
［第４７の局面］
前記生成物分離システムからトルエン生成物流を提供する工程を備える、
第４５の局面に記載の方法。
［第４８の局面］
前記生成物分離システムからパラキシレン生成物流を提供する工程を備える、
第４５の局面に記載の方法。
［第４９の局面］
生成物分離システムから重質芳香族生成物流を提供する工程を備える、
第４５の局面に記載の方法。
［第５０の局面］
前記重質芳香族生成物流を重油変換ユニットに提供する工程を備える、
第４９の局面に記載の方法。
［第５１の局面］
コーカーへの前記重質芳香族生成物流を備える、
第４９の局面に記載の方法。

【図1】

【図2A】

【図2B】