способ параллельной гидрообработки (варианты), установка гидрообработки

Формула изобретения

1. Способ параллельной гидрообработки первого и второго потоков углеводородного сырья в параллельных реакторах потоком водорода, текущим последовательно через реакторы, содержащий следующие этапы: гидрообработку первого потока углеводородного сырья богатым водородом потоком рециркулируемого газа в первой каталитической зоне реактора для формирования первого вытекающего из реактора потока, разделение первого вытекающего из реактора потока для формирования первого богатого водородом газообразного потока и первого подвергнутого гидрообработке потока продукта, гидрообработку второго потока углеводородного сырья первым богатым водородом потоком газа во второй каталитической зоне реактора при более низком парциальном давлении водорода, чем в первой зоне реактора, для формирования второго вытекающего из реактора потока, разделение второго вытекающего из реактора потока для формирования второго богатого водородом газообразного потока и второго подвергнутого гидрообработке потока продукта, сжатие второго богатого водородом газообразного потока, и добавление потока "свежего" водорода ко второму богатому водородом газообразному потоку для формирования богатого водородом рециркулируемого газообразного потока для гидрообработки в первой реакторной зоне.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что поток "свежего" водорода добавляют ко второму богатому водородом газообразному потоку перед сжатием второго богатого водородом газообразного потока для формирования богатого водородом рециркулируемого газообразного потока.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит этапы фракционирования первого и второго подвергнутых гидрообработке потоков продукта в общем устройстве фракционирования и рециркулирования фракционированного потока продукта в первую каталитическую зону реактора.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что первый поток углеводородного сырья является фракцией газойля вакуумной перегонки, имеющей диапазон кипения выше приблизительно 398,89^oC, а второй поток углеводородного сырья является фракцией газойля вакуумной перегонки, имеющей диапазон кипения ниже приблизительно 510°С.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что первый поток углеводородного сырья является фракцией газойля вакуумной перегонки, имеющей диапазон кипения от приблизительно 315,56°С до приблизительно 593,33°С, а второй поток углеводородного сырья является тяжелой фракцией газойля, полученной при деасфальтизации растворителя.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что первый поток углеводородного сырья является фракцией газойля вакуумной перегонки, имеющей диапазон кипения от приблизительно 315,56°С до приблизительно 593,33°С, а второй поток углеводородного сырья является тяжелой фракцией газойля, полученной в процессе коксования.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что первый поток углеводородного сырья является фракцией газойля вакуумной перегонки, имеющей диапазон кипения от приблизительно 315,56°С до приблизительно 593,33°С, а второй поток углеводородного сырья является тяжелой фракцией газойля, полученной при легком крекинге.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что первый поток углеводородного сырья является фракцией газойля вакуумной перегонки, имеющей диапазон кипения от приблизительно 315,56°С до приблизительно 593,33°С, а второй поток углеводородного сырья является тяжелой фракцией газойля, полученной при термическом крекинге.

9. Установка гидрообработки для параллельной гидрообработки первого и второго потоков углеводородного сырья в параллельных реакторах потоком водорода, текущим последовательно через реакторы, содержащая первый и второй потоки углеводородного сырья, первую каталитическую зону реактора для гидрообработки первого потока углеводородного сырья потоком рециркулируемого богатого водородом потока, первый сепаратор для разделения вытекающего потока из первой зоны реактора на первый богатый водородом газообразный поток и первый поток подвергнутого гидрообработке продукта, вторую каталитическую зону реактора для гидрообработки второго потока углеводородного сырья первым богатым водородом потоком, второй сепаратор для разделения вытекающего потока из второй зоны реактора на второй богатый водородом газообразный поток и второй поток подвергнутого гидрообработке продукта, поток "свежего" водорода для добавления ко второму богатому водородом газообразному потоку, компрессор для нагнетания второго богатого водорода газообразного потока к первой зоне реактора в качестве рециркулированного богатого водородом газообразного потока.

10. Установка по п.9, отличающаяся тем, что дополнительно содержит устройство фракционирования газойля вакуумной перегонки для получения тяжелой фракции, имеющей диапазон кипения выше приблизительно 398,89°С, и легкой фракции, имеющей диапазон кипения ниже приблизительно 510°С, линию для подачи легкой фракции газойля вакуумной перегонки в первую зону реакции в качестве первого потока углеводородного сырья, линию для подачи тяжелой фракции газойля вакуумной перегонки во вторую зону реакции в качестве второго потока углеводородного сырья.

11. Установка по п.9, отличающаяся тем, что дополнительно содержит колонну фракционирования для приема и фракционирования первого и второго потоков подвергнутых гидрообработке продуктов на множество потоков продукта устройства фракционирования.

12. Способ параллельной гидрообработки первого и второго потоков углеводородного сырья, содержащий параллельную гидрообработку первого и второго потоков углеводородного сырья в первой и второй соответствующих зонах реакции и разделение вытекающих потоков из зон реакции для формирования, по меньшей мере, одного подвергнутого гидрообработке жидкого продукта и богатого водородом рециркулируемого газа, отличающийся тем, что включает разделение подвергнутых гидрообработке вытекающих потоков в раздельных первом и втором сепараторах для формирования соответствующих первого и второго богатых водородом газообразных потоков и первого и второго подвергнутых гидрообработке жидкостных потоков продукта, поддержание работы второй зоны реакции при более низком парциальном давлении водорода по отношению к парциальному давлению водорода в первой зоне реакции, подачу первого богатого водородом газообразного потока из первого сепаратора во вторую зону реакции для обеспечения в основном потребностей в водороде для второй зоны реакции, добавление "свежего" водорода ко второму богатому водородом газообразному потоку и сжатие второго богатого водородом газообразного потока из второго сепаратора для питания первой зоны реакции.

13. Способ по п.12, отличающийся тем, что второй богатый водородом газообразный поток сжимают перед добавлением к нему "свежего" водорода.

14. Способ по п.12, отличающийся тем, что дополнительно фракционируют первый и второй подвергнутые гидрообработке потоки продукта в общем устройстве фракционирования и рециркулируют поток продукта устройства фракционирования в первую каталитическую зону реакции.

15. Способ по п.12, отличающийся тем, что первый поток углеводородного сырья является фракцией газойля вакуумной перегонки, имеющей диапазон кипения выше приблизительно 398,89°С, а второй поток углеводородного сырья является фракцией газойля вакуумной перегонки, имеющей диапазон кипения ниже приблизительно 510°С.

16. Способ по п.12, отличающийся тем, что первый поток углеводородного сырья является фракцией газойля вакуумной перегонки, имеющей диапазон кипения от приблизительно 315,56°С до приблизительно 593,33°С, а второй поток углеводородного сырья является тяжелой фракцией газойля, полученной при деасфальтизации растворителем.

17. Способ по п.12, отличающийся тем, что первый поток углеводородного сырья является фракцией газойля вакуумной перегонки, имеющей диапазон кипения от приблизительно 315,56°С до приблизительно 593,33°С, а второй поток углеводородного сырья является тяжелой фракцией газойля, полученной в процессе коксования.

18. Способ по п.12, отличающийся тем, что первый поток углеводородного сырья является фракцией газойля вакуумной перегонки, имеющей диапазон кипения от приблизительно 315,56°С до приблизительно 593,33°С, а второй поток углеводородного сырья является тяжелой фракцией газойля, полученной при легком крекинге.

19. Способ по п.12, отличающийся тем, что первый поток углеводородного сырья является фракцией газойля вакуумной перегонки, имеющей диапазон кипения от приблизительно 315,56°С до приблизительно 593,33°С, а второй поток углеводородного сырья является тяжелой фракцией газойля, полученной при термическом крекинге.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к гидрообработке углеводородных потоков, включающей гидрокрекинг и гидроочистку таких потоков на нефтеперерабатывающем заводе или химическом комбинате.

Нефть на основе углеводородов и синтетические масла производят из различных основных источников, включающих сырую нефть, вязкие остаточные пески, сланцевое масло, разжиженные смеси на основе каменного угля. Такие нефтепродукты обрабатываются на нефтеперерабатывающих заводах и химических комбинатах для удаления нежелательных составляющих и для химического преобразования нефтепродуктов на основе углеводородов в производственные потоки, имеющие более высокий показатель качества, чем потоки, которые возникают естественно или подаются в обрабатывающее оборудование. Двумя такими способами, используемыми в нефтеперерабатывающих заводах, являются гидроочистка и гидрокрекинг.

При способе гидроочистки обычно водород реагирует в присутствии катализатора с нефтепродуктом, содержащим углеводород, для преобразования органических серных и азотных составляющих в сероводород и аммиак соответственно, которые могут быть относительно легко удалены из потока нефтепродукта, содержащего углеводород. Различные другие реакции одновременно происходят в том же реакторном сосуде, включая гидрогенизацию.

Способ гидрокрекинга выполняется аналогично в присутствии катализатора, но обычно в более тяжелых условиях, чем при гидроочистке. В частности, гидрокрекинг обычно выполняется при значительно более высоких значениях давления, чем гидроочистка, и, с другой стороны, отличается от гидроочистки тем, что задачей гидрокрекинга является разрушить большие молекулы на меньшие, имеющие более высокий показатель качества.

В обоих способах используется водород, и так как устройства обработки работают при относительно высоких значениях давления, капитальные и эксплуатационные затраты на сжатие являются значительными. Были разработаны различные изобретения, касающиеся конфигурации устройств обработки по отношению к водородным системам, часто с задачей снижения капитальных и эксплуатационных затрат, в то же время увеличивая гибкость обрабатывающего оборудования.

Патент США N 3592757, выданный "Baral", раскрывает гидрофайнер (в основном то же самое, что и устройство гидроочистки), работающий последовательно с устройством гидрокрекинга, причем часть продукта подается в устройство гидрогенизации. Газойль подается вместе со "свежим" и водородом повторного использования (рециркулируемым) в гидрофайнер. Рециркулируемый поток и добавляемый рециркулируемый водород добавляются к потоку продукта гидрофайнера, и смесь подается в устройство гидрокрекинга. Поток продукта устройства гидрокрекинга охлаждается и разделяется на поток жидкости и пар. Поток паров проходит к компрессору рециркулируемого водорода для повторной подачи в гидрофайнер. Жидкостный поток фракционируется на верхний, средний и нижний потоки. Нижний поток рециркулирует в устройство гидрокрекинга. Средний поток смешивается с водородом от компрессора "свежего" водорода и направляется в устройство гидрогенизации. Водород, извлеченный из устройства гидрогенизации, сжимается в компрессоре "свежего" водорода и направляется в гидрофайнер.

Патент США N 5,114,562, выданный "Haun" и др., раскрывает двухступенчатое устройство гидродесульфуризации (в основном то же, что и устройство гидроочистки) и способ гидрогенизации для очистки углеводородов. Две раздельные зоны реакции используются последовательно, первая - для гидродесульфуризации, вторая - для гидрогенизации. Питающий поток смешивается с водородом повторного использования и подается в реактор десульфуризации. Сероводород отгоняется из продукта реактора десульфуризации посредством противотока водорода. Поток жидкого продукта такой операции отгонки смешивается с относительно чистым водородом повторного использования, и смесь подается в зону реакции гидрогенизации. Водород извлекается из реактора гидрогенизации и рециркулирует в качестве расщепленного потока и в реактор десульфуризации и в реактор гидрогенизации. Водород, полученный при операции отгонки, проходит через сепаратор, смешивается с частью рециркулируемого водорода, направленного в реактор гидрогенизации, сжимается, проходит через этап очистки и рециркулирует в реактор гидрогенизации. Таким образом, питающий поток углеводорода проходит последовательно через реакторы десульфуризации и гидрогенизации, в то же время водород при относительно низком давлении подается на этап десульфуризации, и водород с относительно высоким давлением подается на этап гидрогенизации.

Патент США N 5,403,469, выданный Vank и др., раскрывает способ производства питающего потока устройства жидкого каталитического крекинга (FCCU) и газойля. Раздельные питающие потоки из вакуумной колонны обрабатываются параллельно устройствами гидрокрекинга и гидроочистки, относительно более легкий питающий поток - в устройстве гидрокрекинга, а относительно более тяжелый питающий поток - в устройстве гидроочистки. Общий источник рециркулированного и "свежего" водорода питает параллельно стадии гидрокрекинга и гидроочистки. Потоки продукта от этапов гидрокрекинга и гидроочистки разделяются на жидкостной и парообразный потоки в общем сепараторе. Следовательно, этапы гидрокрекинга и гидроочистки производятся при одинаковом давлении. Это требует, чтобы или этап гидроочистки выполнялся при более высоком, чем оптимальное, давлении и/или этап гидрокрекинга выполнялся при более низком, чем оптимальное, давлении, поэтому обычно устройство гидрокрекинга работает при значительно более высоком давлении, чем устройство гидроочистки. Со "свежим" водородом, добавляемым для поддержания давления, рециркулируемый водород рециркулирует из общего сепаратора в компрессор рециркулируемого газа, который сжимает газ перед тем, как подать его параллельно в устройства и гидрокрекинга и гидроочистки. В альтернативном варианте воплощения питающий поток в устройство гидрокрекинга является рециркулируемым потоком из устройства фракционирования, которое разделяет объединенный продукт из устройства гидрокрекинга и устройства гидроочистки.

Хотя существует много усовершенствований в этой области, остается необходимость в параллельной конфигурации гидрообработки, в которой параллельные реакторы работают при различных парциальных значениях давления водорода, но, кроме того, капитальные и дополнительные затраты на сжатие сокращены по сравнению с обычными конфигурациями.

Согласно настоящему изобретению потоки углеводородного сырья подвергаются гидрообработке в параллельных реакторах водородом, текущим последовательно через реакторы. Первый поток углеводородного сырья, например легкий газойль вакуумной перегонки, подается вместе с рециркулируемым потоком, богатым водородом, в первый реактор, например устройство гидрокрекинга. Вытекающий поток из первого реактора разделяется на первый богатый водородом поток и поток продукта первого реактора. Второй поток углеводородного сырья, например тяжелый газойль вакуумной перегонки, подается вместе с первым потоком, богатым водородом, во второй реактор, например устройство гидроочистки. Вытекающий поток из второго реактора разделяется на второй богатый водородом поток и поток продукта второго реактора. "Свежий" водород подается ко второму богатому водородом потоку, и объединенный поток сжимается и рециркулируется для образования рециркулируемого потока водорода.

В одном аспекте изобретение предоставляет способ для параллельной гидрообработки первого и второго потоков углеводородного сырья последовательным рециркулированием потока водорода. Способ содержит следующие этапы: гидрообработку первого потока углеводородного сырья богатым водородом потоком рециркулируемого газа в первой каталитической зоне реактора для образования вытекающего из первого реактора потока, разделение вытекающего из первого реактора потока для образования первого богатого водородом потока и первого подвергшегося гидрообработке потока продукта, гидрообработку второго потока углеводородного сырья первым богатым водородом потоком газа во второй каталитической зоне реактора при более низком парциальном давлении водорода, чем в первой зоне реактора, для образования второго вытекающего из реактора потока, разделение второго вытекающего из реактора потока для образования второго богатого водородом потока газа и второго подвергшегося гидрообработке потока продукта, сжатия второго богатого водородом потока газа, и добавление "свежего" потока водорода ко второму богатому водородом газообразному потоку для образования богатого водородом рециркулируемого газообразного потока для гидрообработки в первой реакторной зоне. Поток "свежего" водорода может быть добавлен ко второму богатому водородом потоку или до или после этапа сжатия.

В одном воплощении первый поток углеводородного сырья является предпочтительно фракцией газойля вакуумной перегонки, имеющей диапазон кипения выше приблизительно 398.89^oC, а второй поток углеводородного сырья является предпочтительно фракцией газойля вакуумной перегонки, имеющей диапазон кипения ниже приблизительно 510^oC.

В другом воплощении параллельный способ гидрообработки может дополнительно включать в себя этапы фракционирования первого и второго подвергнутых гидрообработке потоков продукта в общем устройстве фракционирования и рециркулирования потока продукта устройства фракционирования в первую каталитическую зону реактора.

В другом аспекте изобретение предлагает установку для гидрообработки первого и второго потоков углеводородного сырья последовательным рециркулированием потока водорода. Установка для гидрообработки содержит первый и второй потоки углеводородного сырья, первую каталитическую зону реактора для гидрообработки первого потока углеводородного сырья потоком рециркулируемого богатого водородом потока газа, первый разделитель или несколько разделителей для разделения вытекающего потока из первой зоны реактора на первый богатый водородом газообразный поток и первый подвергшийся гидрообработке поток продукта, вторую каталитическую зону реактора для гидрообработки второго потока углеводородного сырья первым богатым водородом потоком, второй разделитель или несколько разделителей для разделения вытекающего потока из второй зоны реактора на второй богатый водородом газообразный поток и второй подвергнутый гидрообработке поток продукта, свежий поток водорода для добавления "свежего" водорода ко второму богатому водородом газообразному потоку, и компрессор для нагнетания второго богатого водородом газообразного потока к первой зоне реактора в качестве рециркулируемого богатого водородом газообразного потока.

В одном воплощении устройство гидрообработки предпочтительно включает в себя вакуумное устройство фракционирования газойля для получения тяжелой фракции, имеющей диапазон кипения выше приблизительно 398.89^oC, и легкой фракции, имеющей диапазон кипения выше приблизительно 510^oC, линию для подачи легкой фракции газойля в первую зону реакции в качестве первого потока углеводородного сырья и линию для подачи тяжелой фракции газойля во вторую зону реакции в качестве второго потока углеводородного сырья.

В альтернативном варианте воплощения установка для гидрообработки предпочтительно включает в себя колонну фракционирования для приема и фракционирования первого и второго подвергнутого гидрообработке потоков продукта на множество потоков продукта устройства фракционирования и линию для рециркулирования по меньшей мере одного потока продукта устройства фракционирования в первый поток углеводородного сырья.

В другом аспекте изобретение предлагает усовершенствование способа, содержащего параллельную гидрообработку первого и второго потоков углеводородного сырья в первой и второй соответствующих зонах реакции и разделение вытекающих потоков из зон реакции для образования по меньшей мере одного подвергнутого гидрообработке жидкого продукта и богатого водородом рециркулируемого газа. Усовершенствованный способ включает разделение подвергнутого гидрообработке вытекающего потока в раздельных первом и втором сепараторах для образования соответствующих первого и второго богатых водородом газообразных потоков и первого и второго подвергнутых гидрообработке жидкостных потоков продукта, работу второй зоны реакции при более низком парциальном давлении водорода по отношению к парциальному давлению водорода в первой зоне реакции, подачу первого богатого водородом газообразного потока из первого сепаратора во вторую зону реакции для удовлетворенны в основном потребности в водороде для второй зоны реакции и добавление свежего водорода ко второму сепаратору и нагнетание второго богатого водородом газообразного потока из второго сепаратора для питания первой зоны реакции. Свежий водород может быть добавлен ко второму богатому водородом газообразному потоку или со стороны всасывания или со стороны выпуска компрессора.

В другом воплощении усовершенствование предпочтительно включает в себя фракционирование первого и второго потоков подвергнутых гидрообработке продуктов в общем устройстве фракционирования и рециркулирование потока продукта устройства фракционирования в первую каталитическую зону реакции.

В одном воплощении первый поток углеводородного сырья является предпочтительно фракцией газойля вакуумной перегонки, имеющей диапазон кипения выше приблизительно 398.89^oC, а второй поток углеводородного сырья является предпочтительно фракцией газойля вакуумной перегонки, имеющей диапазон кипения ниже приблизительно 510^oC.

В дополнительных воплощениях первый поток углеводородного сырья является предпочтительно широкой фракцией газойля вакуумной перегонки, имеющего диапазон кипения приблизительно от 315.56^oC до приблизительно 593.33^oC, а второй поток углеводородного сырья является предпочтительно тяжелым газойлем, полученным из одного или более различных способов обработки остаточного продукта, например, деасфальтизация растворителя, замедленного коксования, легкого крекинга, термического крекинга и т.п.

Фиг. 1 изображает упрощенную схему параллельной гидрообработки потока углеводородного сырья в первом и втором каталитических реакторах с использованием водорода, текущего в последовательном цикле рециркуляции через первый, а затем второй реактор, после которого он сжимается вместе со свежим водородом и рециркулирует в первый реактор;

фиг. 2 изображает упрощенную схему способа параллельных гидрокрекинга и гидроочистки потоков газойля вакуумной перегонки в применении для повышения качества атмосферного остаточного продукта;

фиг. 3 изображает упрощенную схему способа гидроочистки атмосферных остатков или потока газойля вакуумной перегонки и гидрокрекинга рециркулированного потока из общего устройства фракционирования потоков продуктов гидроочистки и гидрокрекинга, применение, которое охватывает производство газойля.

На фиг. 1 - 3 изображены конфигурации реактора для параллельной гидрообработки с использованием последовательности циклов рециркуляции водорода. Термин "углеводород", используемый здесь, относится в широком смысле к любой составляющей, содержащей и водород, и углерод и включающий жидкостный, газообразный и объединенный жидкостно/газообразный потоки, содержащие более приблизительно 90 вес.% водорода и углерода в пересчете на элементы.

При параллельном способе 10 гидрообработки (фиг. 1) первый поток 12 углеводородного сырья и богатый водородом поток 14 рециркулируемого газа вводятся в первую каталитическую зону 15 реактора. Первый вытекающий поток 16 реактора производится в первой каталитической зоне 15 реактора и подается на первый сепаратор 17. Первый сепаратор 17 разделяет первый вытекающий поток 16 реактора на парообразный первый богатый водородом поток 18 газа и жидкостный первый поток 19 подвергнутого гидрообработке продукта.

Первый богатый водородом поток 18 газа и второй поток 20 углеводородного сырья подаются во вторую каталитическую зону 21 реактора. Второй вытекающий поток 22 реактора производится во второй каталитической зоне 21 реактора и подается на второй сепаратор 23. Второй сепаратор 23 разделяет второй вытекающий поток 22 реактора на парообразный второй богатый водородом поток 24 газа и жидкостный второй поток 26 подвергнутого гидрообработке продукта.

Второй богатый водородом поток 24 газа сжимается в компрессоре 27, а поток 28 свежего водорода добавляется для формирования богатого водородом потока 14 рециркулируемого газа, который подается в первую каталитическую зону 15 реактора. С другой стороны, поток 28 свежего водорода может быть добавлен ко второму богатому водородом потоку 24 со стороны всасывания компрессора 27 для формирования богатого водородом потока 14 рециркулируемого газа.

Первая 15 и вторая 21 каталитические зоны реактора могут быть любым реактором для гидрообработки, обычно используемым в установках нефтеперерабатывающих и химических заводов, например, устройствами гидроочистки (включая гидродесульфуризацию и гидрогенизацию), гидрокрекинга, гидрогенизации, изомеризации, насыщение ароматическими углеводородами, депарафинизация и т. п. реакторами. Углеводородные составляющие, которые могут быть преобразованы в первой 15 и второй 21 каталитических зонах реактора, включают в себя сероорганические, азоторганические и органометаллические составляющие, и олефины, ароматические, алифатические, циклоалифатические, ацетиленовые, алкариловые и арилалкиловые ароматические составляющие и их производные. При желании зоны 15 и 21 реактора могут содержать множество этапов или слоев с межэтапным впрыскиванием богатого водородом газа от линий 14 и 18 соответственно.

Двухступенчатая схема реакции гидрообработки с последовательным потоком рециркуляции газа, в общем виде изображенная на фиг. 1, имеет ряд особенностей и преимуществ. Первая каталитическая зона 15 реактора и вторая каталитическая зона 21 реактора работают при различных парциальных давлениях водорода, т.к. богатый водородом газ протекает последовательно из первой каталитической зоны 15 реактора высокого давления во вторую каталитическую зону 21 реактора пониженного давления. Это обеспечивает гибкость для согласования потоков углеводородного сырья с соответствующим парциальным давлением водорода.

Правильное соотношение потока углеводородного сырья с правильными парциальными давлениями водорода обеспечивают эффективное потребление водорода для получения нужных продуктов. Относительные расходы богатого водородом потока 14 рецикулируемого газа и первого богатого водородом потока 18 газа могут быть сбалансированы для сокращения расходов рециркулируемого газа.

Организация последовательного потока водорода сокращает требуемые капитальные затраты на компрессор, в то же время сокращая эксплуатационные расходы на компрессор. Один компрессор может подавать водород в первую каталитическую зону реактора при относительно высоком давлении и высокой чистоте и ко второй каталитической зоне реактора при относительно более низком давлении и меньшей степени чистоты, без, например, неэффективного падения давления на управляющем вентиле.

Рабочие условия могут быть изменены в соответствии с потоком сырья. Оптимальные условия будут зависеть от потока сырья и требуемых признаков продукта. Ключевые рабочие параметры реакторов включают в себя давление, температуру, часовую объемную скорость жидкости и относительные расходы потоков водорода и углеводородов. Первая 15 и вторая 21 каталитические зоны реактора (фиг. 1) работают обычно при избыточном давлении 3,52 кг/см² до 281,3 кг/см², 37,78^oC до 537,78^oC, 0,05 и 25 объемов/объемов-час, и от 0,088 м³ до 2,64 м³ водорода/литр потока углеводорода. Чистота водорода в богатом водородом потоке 14 рециркулируемого газа составляют обычно более 65 об.%, а в первом богатом водородом потоке 18 газа степень чистоты водорода составляет обычно более 50 вес.%.

На фиг. 2 изображено предпочтительное воплощение настоящего изобретения. В способе 10a параллельной гидрообработки поток 32, например атмосферный остаток от перегонки сырого нефтепродукта, подается в вакуумную колонну 33, где он фракционируется на легкий газойль 34 вакуумной перегонки и тяжелый газойль 36 вакуумной перегонки. Легкий газойль 34 вакуумной перегонки обычно имеет ASTM (Американского общества по испытанию материалов) 95% от точки ниже приблизительно 510^oC, а тяжелый газойль 36 вакуумной перегонки обычно имеет ASTM 5% от точки выше приблизительно 398,89^oC.

Легкий газойль 34 вакуумной перегонки и рециркулируемый поток 38 водорода подаются в устройство гидрокрекинга 39 для получения вытекающего потока 40 из устройства гидрокрекинга, который подается в сепаратор 41 вытекающего потока устройства гидрокрекинга. Вытекающий поток 40 из устройства гидрокрекинга разделяется на поток 42 продукта гидрокрекинга и вытекающий поток 44 водорода устройства гидрокрекинга. Вытекающий поток 44 водорода устройства гидрокрекинга подается вместе с тяжелым газойлем 36 вакуумной перегонки в устройство 45 гидроочистки для получения вытекающего потока 46 устройства гидроочистки, который подается на сепаратор 47 вытекающего потока устройства гидроочистки. Вытекающий поток 46 устройства гидроочистки разделяется на поток 48 продукта устройства гидроочистки и вытекающий поток 50 водорода устройства гидроочистки. Поток 52 свежего водорода добавляется к вытекающему потоку 50 водорода устройства гидроочистки и сжимается в компрессоре 53 для формирования потока 38 рециркулируемого водорода для рециркуляции в устройство 39 гидрокрекинга. Контроллер давления (не показан) может использоваться для добавления потока 52 свежего водорода. С другой стороны, если поток 52 свежего водорода может использоваться при достаточно высоком давлении, то он может быть добавлен к потоку 50 водорода, вытекающего из устройства гидроочистки из компрессора 53 со стороны выпуска. В любом случае чистота водорода может управляться в потоке 38 рециркулируемого водорода для управления парциальным давлением водорода и относительными расходами потоков водорода и углеводородов.

Устройство 39 гидрокрекинга (фиг. 2) и устройство 45 гидроочистки обычно работают при избыточном давлении от 14,065 кг/см² до 281,3 кг/см², от 260^oC до 482,22^oC, от 0,05 и 10 объемов/объемов-час, и от 0,088 м³ до 2,64 м³ водорода/литр потока углеводорода. Чистота водорода в рециркулируемом водородном потоке 38 обычно составляет более 65 об.%, а вытекающий из устройства гидрокрекинга водородный поток 44 имеет степень чистоты водорода обычно более 50 вес.%.

Предпочтительно устройство 39 гидрокрекинга работает при избыточном давлении от 49,23 кг/см² до 175,81 кг/см², от 315,56^oC до 454,44^oC, 0,1 и 5 объемов/объемов-час, и 0,1761 м³ до 1,761 м³ водорода/литр потока углеводорода, а устройство 45 работает при избыточном давлении 21,097 кг/см² до 105,49 кг/см², от 260^oC до 426,67^oC, 0,1 и 5 объемов/объемов-час, и 0,1761 м³ до 1,761 м³ водорода/литр потока углеводорода.

На фиг. З изображено альтернативное воплощение настоящего изобретения. При параллельном способе 10b гидрообработки рециркулируемый сырьевой поток 56 и рециркулируемый поток 58 водорода подаются в устройство 59 гидрокрекинга для получения вытекающего потока 60 из устройства гидрокрекинга, который подается на сепаратор 61 вытекающего потока устройства гидрокрекинга. Вытекающий поток 60 из устройства гидрокрекинга разделяется на поток 62 продукта устройства гидрокрекинга и вытекающий водородный поток 64 устройства гидрокрекинга. Вытекающий водородный поток 64 устройства гидрокрекинга и поток 66 свежего сырья, например атмосферный остаток от перегонки сырой нефти, подаются в устройство 68 гидроочистки для получения вытекающего потока 70 устройства гидроочистки, который подается на сепаратор 71 вытекающего потока устройства гидроочистки. Вытекающий поток 70 устройства гидроочистки разделяется на поток 72 продукта устройства гидроочистки и вытекающий водородный поток 74 устройства гидроочистки. Поток 76 свежего водорода добавляется к вытекающему потоку 74 водорода устройства гидроочистки и сжимается в компрессоре 78 для формирования рециркулируемого потока 58 водорода для рециркуляции в устройство гидрокрекинга 59. С другой стороны, если поток 76 свежего водорода может использоваться при достаточно высоком давлении, то он может быть добавлен к потоку 74 водорода, вытекающего из устройства гидроочистки, со стороны выпуска из компрессора 53.

Поток 72 продукта устройства гидроочистки и поток 62 продукта устройства гидрокрекинга вместе подаются на устройство 80 фракционирования. Устройство 80 фракционирования разделяет его по меньшей мере на две фракции, одна фракция является рециркулируемым сырьевым потоком 56, который подается на устройство 59 гидрокрекинга. Другие фракции могут быть удалены из устройства 80 фракционирования в качестве потоков продукта. Например, поток 82 газойля, например реактивное или дизельное топливо и поток 84 осадочного продукта, могут быть удалены из устройства фракционирования. Поток 84 осадочного продукта является обычно подходящим для подачи в устройство жидкостного каталитического крекинга или может быть также рециркулирован для последующего преобразования на устройство 59 гидрокрекинга.

Рабочие условия для устройства гидрокрекинга и гидроочистки, изображенных на фиг. 3, являются приблизительно эквивалентными рабочим условиям, созданным для устройств, изображенных на фиг. 2. Конфигурация обработки, изображенная на фиг. 3, имеет то преимущество, что конфигурация рециркуляции предоставляет более высокий выход газойлей, чем обеспечивает порционная обработка.

Пример

Исследование проводилось, сравнивая компьютерное моделирование параллельного гидрокрекинга и гидроочистки газойля вакуумной перегонки на параллельных этапах реактора. Первая конструкция использует параллельную рециркуляцию водорода, например так, как описано в патенте США N 5.403,469, а вторая конструкция использует последовательную рециркуляцию водорода, как изображено на фиг. 1, согласно настоящему изобретению. Вычисления были выполнены на основе гидрокрекинга 2384820 л/день газойля вакуумной перегонки и гидроочистки 4769640 л/день газойля вакуумной перегонки при коммерчески доступных уровнях давления.

Как можно видеть из таблицы, обе конструкции обеспечивают эквивалентные соотношения водорода к нефтепродукту на входах реактора. Конструкция, основанная на настоящем изобретении, приводит к значительно более низкой общей циркуляции газа (2802,38 м³/месяц против 5960,78 м³/месяц), и более низких затратах на сжатие (3335 л.с. против 3978 л.с.), даже хотя требование общего падения давления является выше (29,89 кг/см² против 17,93 кг/см²). Конструкция, основанная на настоящем изобретении, приводит также к значительно более низкому давлению конструкции реактора для стадии реактора гидроочистки (89,66 кг/см² против 105,49 кг/см²), позволяя сократить вложения и стоимость установки для оборудования, а также для минимизации потребления водорода.

Результаты исследования приведены в представленной таблице.

Настоящее изобретение поясняется вышеприведенным описанием и примером. Различные модификации специалистам представляются очевидными. Изобретение предназначено для того, чтобы такие изменения были охвачены без отрыва от объема и сущности прилагаемой формулы изобретения.