[其他]改进的选择性汽化工艺方法

说明书

本发明涉及沥青渣油处理方法（ART）的改进方法，ART方法用于含重金属杂质的烃类原料的提质加工。更具体地说，本发明涉及在下述情况发生时，改进ART装置的操作方法，即，原料被或可能被囟素（如氯化钠）污染，而使焦炭或焦炭和氢气的产率增加，超过根据原料中去除的康氏残炭量和接触物料的金属含量所预计的水平。

沥青渣油处理方法（ART）是脱碳和脱金属方法的过程，开发此过程以处理渣油和重油除去其所含的杂质。在发表的许多文献中介绍了这一过程，文献包括R.P.哈塞尔坦（R.P.Haseltine）等人在1983年，在旧金山的NPRA年会上所发表的“ART方法增加了炼厂的灵活性”（“The    ART    Process    Offers    Increased    Refinery    Flexibility”，也可参看巴塞利克（Bartholic）的美国专利U.S.4，263，128。该过程是去除杂质方面的非催化的技术改革，一般脱除渣油中95%以上的金属;基本脱除全部沥青质;脱除30%到50%的硫和氮，而保持原料的氢含量。与同类方法相比，产生的不需要的副产品较少，能耗较少，这使经济效益得到大大的改善。ART过程也使渣油加工中后续的转化步骤可在常规的下游催化加工装置中完成。

ART方法应用可流化的固体颗粒接触物料，此物料选择性地汽化原料中低分子量、高氢含量的有价值的组分。在所选择的温度、时间和分压等操作条件下，进行该过程时，该接触物料基本是催化惰性的，即使催化裂化发生，也只是极少量的。一般适宜的接触物料具有相对低的表面积，例如，用氮气采用BET法测定，表面积为5～20平方米/克。重金属沉积在接触物料上并被脱除。高分子量的沥青质也沉积在接触物料上，一些沥青质转化成较轻的产物。

ART过程适宜在装置中以连续热平衡的方式进行，该装置主要是由接触器、燃烧炉和循环接触物料的设备组成。在接触器中，原料与可流化的热接触物料颗粒接触一短时间。在接触器中，原料的较轻的组分被汽化;含金属、硫和氮等杂质的沥青质和高分子量的组分沉积在接触物料颗粒上。这些金属总是包括钒和镍。一些沥青质和高分子量的化合物热裂化得到较轻的化合物和焦炭。在未汽化的化合物中存在的金属以及所含的一部分硫和氮残留在接触物料颗粒上。在接触段的出口，油蒸汽迅速与接触物料分离，然后立即急冷，以使这些产品的初期热裂化减至最小量。含金属、硫、氮的沉积物和含碳物料的沉积物的接触物料颗粒送到燃烧炉，在那里可燃的杂质被氧化后除去。再生的接触物料载有金属，但焦炭极少，物料出燃烧炉，循环到接触器以进一步脱除新鲜原料中的杂质。

实际上，系统中接触物料的金属含量是通过加新鲜接触物料和除去废接触物料来控制的。通常，可维持高金属含量而对其性能没有坏的影响。

由于接触物料基本上是催化惰性的，轻瓦斯油和较轻的馏分发生极少量的分子转化，因而，这些物流的氢含量保持不变。换句话说，较轻的化合物是选择性汽化。所发生的分子转化是由于渣油原料中的较重的、对热不稳定的化合物的歧化作用。

沉积在接触物料上的焦炭的氢含量一般小于百分之四。焦炭产率最好相当于原料康氏残炭量的80%。焦炭燃烧产生的热用于ART系统内部，过剩的热量可以作为蒸汽或电力而得到回收。不生成焦炭产品。比较起来，延迟焦化和流化焦化得到的焦炭相当于康氏残炭的1.3到1.7倍。

一般地说，与裂化催化剂上堆积的金属相比，ART方法使用的接触物料上堆积的金属，对于生成焦炭的活性，势必更小。这样，当ART方法中，接触物料上堆积的金属量比一般流化催化裂化（FCC）装置操作所允许的催化剂上堆积的金属量更高时，该方法仍能有效地操作。例如，按接触物料的重量计，当镍和钒的总含量大大超过2%时，ART方法仍能有效操作。不过，在一个具体的ART装置运转时，焦炭产率开始增加，大大高于根据原料的康氏残炭量和接触物料的金属含量所预计的焦炭产率;氢气的产率也增加。换句话说，似乎是循环滞留的接触物料上沉积的金属已变成活化的金属了。在FCC装置运转中，对于正常的操作也有类似的不正常情况，不过，一般这种情况发生在更低的金属含量时。

根据本发明的实施方案，在ART接触器中选择性汽化处理时，ART装置中使用的吸附接触物料颗粒上沉积的金属产生焦炭或焦炭和氢气的能力可以用下法减少，即：向原料中注入至少一种碱性含氮的易挥发物料（或碱性氮源物料），优选是氨、多硫化铵或其混合物，或最好是在吸附颗粒与进入的石油原料接触前，注入碱性含氮物料与热再生吸附接触物料颗粒接触。