[发明专利]重烃的低复杂性、高产量转化

说明书

技术领域

本发明涉及一种优化的将重烃诸如沥青改良为轻质的更具有流动性的产物，更具体的，改良为精炼厂即用的且不需要添加稀释剂即可满足管道运输标准的最终烃产物的方法。产生的固态沥青质副产物易于处理和深加工。本发明的目的在于改良加拿大沥青，但也能普遍应用于改良任何重烃。

背景技术

已经开发、测试并改良了低复杂性、高产量的集成方法(integrated process)以提高将高粘度烃转化为需要的精炼厂原料的可行性和经济性。集成方法的概念之前已在美国专利申请US 13/037185和US 13/250935中描述，并通过中试工厂(5BPD)和工地试验阶段规模(demonstration-scale，1500BPD)设备进行了验证。通过剪切混合对集成方法的改进已在美国专利申请US61/548915中描述。

本发明描述了使上述集成方法实现最低复杂度和最高产量的最佳操作条件。所述集成方法在任何公开的现有技术工艺范围之外的温度、压力、热通量、停留时间、扫气率和剂油比(solvent to oil ratio)下运行。由于所有这些条件的新的组合，以及溶剂的选择，该新的集成方法具有降低的成本和操作费用以及高的液体产物产量，能为任何重油生产商带来高的回报机率。

现有技术描述

已公开了用于转化和/或调整油砂沥青成为管道可运输的以及炼油厂可接受的原油的工艺。值得注意的，热裂化，催化裂化，溶剂脱沥青以及这三者的组合(例如，减粘裂化和溶剂脱沥青)已被提出用于转化沥青以改良其用于输送的特性和用作精炼厂原料。

热裂化

减粘裂化或破粘裂化，是一种热裂化形式，是一种众所周知的石油精炼工艺，在该工艺中在相对温和的条件下使重油和/或常压渣油(reduced crudes)裂解或裂化，以提供具有更低粘度和倾点(pour point)的产物，由此降低了低粘度混合烃的需要量以及减少了用于获得混合烃的成本的增加，所述混合烃已知作为稀释剂用于提高原油流动性、使所述原油满足最低的管道运输标准(最小19的API比重)。

存在两种基本的减粘裂化配置，盘管减粘裂化装置(coil-only visbreaker)和盘管-裂化反应室减粘裂化装置(coil-and-soak visbreaker)。这两种裂化装置都需要加热器加热原油，盘管型减粘裂化装置仅在加热器管中进行裂化。盘管减粘裂化装置在约900°F在加热器出口处工作，停留时间大约1分钟。回收瓦斯油(gas oil)以淬灭所述反应。在盘管-裂化反应室减粘裂化装置中，在炉的出口使用一容器以为原油裂化提供额外的停留时间。所述原油随着温度缓慢降低而滞留和继续裂化/反应。所述盘管-裂化反应室减粘裂化装置在800°F的加热器出口温度下运行。裂化反应鼓的温度在所述出口处降低到700°F，合计停留时间超过1小时。

所述减粘裂化方法的实例在Beuther等人的“Thermal Visbreaking of Heavy Residues”，The Oil and Gas Journal.57：46，Nov9，1959，pp.151-157；Rhoe等人，“Visbreaking：A Flexible Process”，Hydrocarbon Processing，January1979，pp.131-136；以及美国专利申请号4,233,138中描述。每种构型的产物结构近似相同：1-3％轻馏分，5％(wt)石脑油和15％(vt)瓦斯油。其余仍为重油或沥青。所述产物在蒸馏塔进行分离用于进一步处理或混合。

对加拿大沥青的标准减粘裂化方案的关注之处在于，操作温度在上述界限(大约700°F-720°F)之上，显著的焦化会影响可操作性(Golden and Bartletta，Designing Vacuum Units(for Canadian heavy crudes)Petroleum Technology Quarterly，Q2，2006，pp.105)。另外，短时间内在加热器中加入热量，因此局部的热通量不均匀并且达到的峰值大大超过引起焦化的界限；并且所述热量不会一直维持，使得缩合反应发生。对加拿大沥青应用传统的减粘裂化的尝试受到限制，因为具有焦化倾向并且系统无法解决这一问题。