[发明专利]用于改善下游油转化的性能的工艺

说明书

本技术提供了用于改善下游油转化的性能的工艺。因此，本技术提供了用于改善来自热转化过程的液态烃的产率的工艺以及其他。所述工艺包括在250‑500℃的温度下使烃原料与有效量的钠金属和有效量的外源性封端剂接触，以产生钠盐和转化的原料的混合物。所述烃原料可以包括硫含量为至少0.5重量％、沥青质含量为至少1重量％和微量碳残余物含量为至少5重量％的烃。所述转化的原料可以包括硫含量小于所述烃原料中的硫含量、微量碳残余物含量小于所述烃原料中的微量碳残余物含量和沥青质含量小于所述烃原料中的沥青质含量的烃。所述工艺进一步包括使所述转化的原料经受热转化过程以产生气态产物、纯化的产物和残余产物，其中纯化的产物与残余产物的比例大于通过使所述烃原料经受相同的热转化过程而产生的比例。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年5月19日提交的、申请号为63/027052的美国临时申请的优先权，该临时申请的全部内容以其整体并入本文

技术领域

本技术涉及用于降低烃原料中的硫含量和沥青质含量以及其它杂质以改善下游油转化工艺的性能的工艺。催化性能和热转化性能两者都可以被改善。

背景技术

烃油(包含许多油原料)通常含有难以去除的杂质，如有机硫化合物形式的硫以及金属和其它含杂原子的化合物，这些杂质阻碍了烃的使用。存在于烃油中的不期望的杂质可能集中于在减压渣油蒸馏馏分中发现的树脂和沥青质中，减压渣油蒸馏馏分通常由510℃至565℃(950℉至1050℉)或更高的沸点定义。传统的精炼配置通过将高价值、低沸点的蒸馏馏分(汽油、柴油、喷气燃料和瓦斯油)与低价值、高沸点的底部馏分(常压和减压残余物)分离来进一步浓缩不期望的杂质。低沸点蒸馏馏分可以容易地使用经建立的工艺如加氢处理、烷基化、催化重整、催化裂化等进行处理并转化成最终的产物。高沸点渣油流不容易处理，因为不成比例的高金属含量污染催化剂，并且沥青质的多环芳烃结构阻碍杂质的进入。

存在于烃中的硫物质可以被表征为沥青质硫(即含硫的沥青质物质)和非沥青质硫(即含硫的非沥青质物质)。非沥青质硫通常包含硫醇、硫化物、苯并噻吩和二苯并噻吩(DBT)衍生物以及其他，主要位于减压渣油馏分中，但是也可以存在于位于任何蒸馏馏分中的饱和物、芳香族化合物和树脂组分中。这些硫物质，尤其是那些位于汽油、石脑油、煤油、柴油和瓦斯油馏分中的硫物质，通常可以使用常规的催化处理或转化工艺如加氢处理、加氢脱硫或加氢裂化来去除。位于最重渣油蒸馏馏分内的沥青质中的沥青质硫主要通过由饱和的物质和硫连接的多层冷凝的含硫多核芳香族化合物来表征。DBT和DBT衍生物以及硫桥可能占沥青质硫物质的很大比例。此外，包含镍、钒和铁的金属通常浓缩在位于沥青质馏分中的卟啉金属络合物中。在不使沥青质硫经受苛刻的操作条件的情况下不能容易地从沥青质中去除硫。

渣油热转化或催化转化单元在苛刻的操作条件下操作，通常是高温(350℃/662℉)、高氢分压(500-3000psig)以及使用因金属和焦炭沉积而失活的专用催化剂。即使在使渣油流经受最苛刻的操作条件后，一部分硫和金属没有被去除并且保留在油中。因此，低价值渣油底部流1)被转化成沥青，2)在热转化单元(如焦化装置)中被加工以提取尽可能多的高价值中间体，或3)混合成高硫船用燃料。

发明内容

令人惊讶的是，已经发现了从含硫沥青质中优先去除硫和金属和/或将烃原料中的一部分沥青质馏分转化为非沥青质液体产物的工艺。这些工艺提供了具有降低的硫(和其他杂原子)含量和降低的金属含量(特别是在沥青质馏分中)的转化的原料。使用本技术，浓缩在烃原料的沥青质馏分中的杂质可以通过使此类进料与钠金属接触而被最佳地去除，而浓缩在其它地方的杂质可以通过传统的精炼工艺被最佳地去除。此外，可以通过降低沥青质馏分中的高浓度杂质来优化下游工艺单元的操作，导致改善的精炼厂的可操作性和盈利能力。