[发明专利]原油脱硫

说明书

                       发明领域

本发明涉及一种将原油加氢脱硫的方法。

                       发明背景

原油通常是通过蒸馏，接着通过各种裂化、溶剂精制和加氢转化而加工的，从而生产所需牌号的燃料、润滑油产品、化学品、化工原料等。一个常规方法实例包括：在常压蒸馏柱中蒸馏原油而产生瓦斯油、石脑油、气体产品和常压残油。通常，在真空蒸馏柱中将常压残油进一步分馏而生产真空瓦斯油和真空残油。真空瓦斯油通常通过流化床催化裂化或加氢裂化而被裂化为更有价值的轻质运输燃料产品。真空残油可被进一步处理而回收更高量的有用产品。这样提高油品等级的方法可包括，例如，残油加氢处理、残油流化床催化裂化、焦化和溶剂脱沥青的一步或多步。从原油在燃料的沸点时蒸馏回收的流体在特性上被直接用作燃料。

美国专利No.4,885,080启示了制备合成原油的方法，即，通过将重质原油分馏、将馏出的馏分加氢脱硫、将残油加氢脱金属以及将加氢处理的馏分与第三级液体馏分合并而产生合成原油。美国专利No.3,830,731启示了，将重烃原料蒸馏成真空瓦斯油和真空残油馏分，再将各馏分加氢脱硫。

然而，对燃料中的污染物(特别是硫和芳烃)日益严格的规定已迫使很多炼油厂加氢精制大部分(而且常常是全部)燃料产品。为了满足对低硫柴油更严格的要求，炼油厂增添了石脑油加氢处理装置而从流向汽油池的至少一部分炼油厂流体中除去硫和氮化合物。为了响应清洁柴油燃料的更严格的要求，炼油厂已增添了柴油加氢处理装置来制备低硫、低芳烃的柴油(它们现在是优选的、而且常常是所需的)。更多的炼油厂建立了加氢裂化器(是由于它们生产高质量低硫燃料的能力)。在炼油厂加工的轻质气态产品一般先被处理而除去H2S和其它含硫组分，然后将该气态产品用作能源，作为石油化工原料，作为生产合成气的重整原料，或者作为将所述气态产品转变为更高分子量产品的结构单元。

所以，为了响应这些日益严格的规定，炼油厂建筑了单独的加氢操作装置来提高炼油厂中生产的各燃料流的等级。净效果是大量相似的加工装置，每一个处理独立的流体，要求另外的燃料箱和操作人员。任选将具体流体加热而进行反应或分馏，然后冷却而分离和贮存。多个反应体系要求多个氢供应、加压和分配体系。需要有一种方法将整个原油加氢处理成有用的低芳烃、低硫产品，但大大减少炼油厂将原油转化为有用产品所需的加工步骤和加工设备。这样的方法是本发明的目的。

在美国专利No.5,009,768中，将完整的原油或者与真空瓦斯油混合的常压残油和真空残油脱金属，再将该脱金属的产品加氢处理而加氢脱氮和加氢转化。在美国专利No.5,382,349中，将重质烃油加氢处理，将该加氢处理的油蒸馏以及在淤浆床中将真空残油进行热加氢裂化。美国专利No.5,851,381提供了一种通过蒸馏和脱硫而精制原油的方法。在该方法中，通过蒸馏从原油中分离石脑油馏分，从原油中脱除石脑油之后残余的馏分被加氢脱硫，接着，先用高压分离器、再通过常压蒸馏而将加氢脱硫的馏分分离成更多的馏分。在残油流化床催化裂化操作中将残油进一步提高等级。

                         发明摘要

在本方法中，在联合装置中将原油原料脱硫并加工(加氢处理和加氢裂化)而产生低硫、低芳烃燃料，所述装置具有一条氢供应和回收环路，最小程度地冷却中间产品，但没有罐储中间产品。所述联合装置包括一组催化反应区，每个区盛有为特定的应用选定的一种催化剂或分层的催化剂体系，不管它是原油原料的脱硫、瓦斯油物流的加氢裂化，还是将特定的物流加氢处理而减少特定的物流的芳烃和/或硫含量至低含量。从特定的催化反应区出来的反应产品的闪蒸分离被设计成适合以超过要求的最小热交换离析氢而制备供下一个加工步骤的反应产品。

在本发明中，使原油原料直接通过原油脱硫装置而脱硫。可在脱硫之前将原油原料脱盐和除去挥发性物质，但相当大一部分的原油原料是在脱硫反应区中经历脱硫。有望在脱硫过程中发生一些反应。包含含金属组分的原油原料部分将在脱硫过程中至少被部分脱金属。同样，在脱硫过程中连同硫一起除去氮和氧。虽然在脱硫过程中产生的裂化产品的量将较小，但是一定量更大的分子将在脱硫过程中被裂化为更低分子量的产品。