CN105102590A - 沥青质沥青在沸腾床渣油加氢裂化过程中的转化 - Google Patents

Abstract

一种用于改质渣油烃的方法包括：供给沥青、氢气和从加氢裂化反应器回收的部分失效催化剂到沸腾床沥青加氢裂化反应器；使沥青、氢气和催化剂在沸腾床沥青加氢裂化反应器中在温度和压力足以使至少一部分沥青转化为馏分油烃的反应条件下相接触；从所述催化剂分离馏分油烃。在一些实施例中，该方法可包括选择沸腾床沥青加氢裂化反应器的反应条件使之在处于或低于使沉积物的形成变得过量而妨碍作业连续性的水平。

Description

沥青质沥青在沸腾床渣油加氢裂化过程中的转化

技术领域

本发明所公开的实施例大体上涉及改质石油原料如沥青质沥青的方法。

背景技术

加氢裂化过程能够被用于改质通常存在于重质原油中的较高沸点材料，如渣油，通过将其转化成更有价值的较低沸点材料。例如，至少一部分供给到加氢裂化反应器的渣油可被转化为加氢裂化反应产物。未反应的渣油可从加氢裂化过程中回收而被移除或者再循环回到加氢裂化反应器，以增大总的渣油转化率。

在加氢裂化反应器中的渣油转化可以取决于多种因素，包括原料组成；所用反应器的类型；反应严苛度，包括温度和压力条件；反应器空速；以及催化剂的类型和性能。具体而言，该反应严苛度可用于增大转化率。然而，随着反应严苛度的增大，加氢裂化反应器内可能发生副反应，以产生焦炭前体、沉淀物、其它沉积物等形式的各种副产物，以及如沥青质沥青的副产物。

在各种过程中使用的一种类型的裂化反应器包括沸腾床加氢裂化反应器。对沸腾床工艺添加中间或预脱沥青步骤可以提高沸腾床工艺的性能，例如通过增加具有高稳定性的渣油的转化和生产。但是，不可避免地存在大量沥青需要被处理。所述沥青，如果是要转换为燃料油，则需要非常大量的较轻馏分，例如来自流化催化裂化(FCC)装置的轻循环油。该沥青可以可替代地供给到延迟焦化装置，但沥青并不是很理想的原料。该沥青也可以转化为柏油，但需求可能是季节性的且沥青的质量可能不符合当地的规格。该沥青可以被气化，但成本一般过高。因此沥青并不是期望的副产物。

发明内容

在一方面，本发明公开的实施例涉及一种用于改质渣油烃的方法。该方法可包括：供给沥青、氢气和从加氢裂化反应器中回收的部分失效催化剂到沸腾床沥青加氢裂化反应器中；在沸腾床沥青加氢裂化反应器中使沥青、氢气和该催化剂在温度和压力足以使至少一部分沥青转化为馏分油烃的反应条件下相接触；以及从该催化剂分离馏分油烃。在一些实施例中，该方法可以包括选择沸腾床沥青加氢裂化反应器中的反应条件使之在处于或低于使沉积物的形成将变得过度而阻碍作业连续性的水平。

在另一方面，本发明公开的实施例涉及一种用于改质渣油烃的方法。该方法可包括：供给沥青、氢气和从加氢裂化反应器中回收的失效或部分失效催化剂到沥青加氢裂化反应器中；在该沥青加氢裂化反应器中使沥青、氢气和该催化剂在温度和压力足以使至少一部分沥青转化为馏分油烃的反应条件下相接触；从该催化剂分离馏分油烃。

在另一方面，本发明公开的实施例涉及一种用于改质渣油烃的系统。该系统可包括：渣油烃转化反应器系统，用于使渣油烃、氢气和加氢裂化催化剂相接触以使至少一部分渣油烃转化为馏分范围烃；分离系统，用于使馏分范围烃分馏成两种或两种以上的烃馏分，包括减压塔塔底馏分；分离系统，用于从渣油烃转化反应器系统回收至少一些失效催化剂；溶剂脱沥青单元，用于减压塔塔底馏分的溶剂脱沥青以产生脱沥青油馏分和沥青馏分；以及沥青加氢裂化反应器系统，用于使沥青、氢气和从渣油烃反应器系统回收的失效催化剂在温度和压力足以使至少一部分沥青转化为馏分油烃的反应条件下相接触。

其它方面和优点从以下描述和所附权利要求书中将是显而易见。

附图说明

图1到3是根据本发明所公开的实施例改质烃原料的过程的简化工艺流程图。

具体实施方式

在一方面，本发明实施例大体上涉及加氢转化过程，包括使渣油和其它重质烃馏分加氢裂化的过程。更具体地，本发明所公开的实施例涉及在沸腾床加氢裂化反应器中使用从加氢裂化反应器系统回收的失效或部分失效催化剂通过加氢裂化改质沥青质沥青的过程。

如本发明所用，“渣油烃”、“重油”或其它涉及渣油烃的术语，是指具有沸点或沸点范围高于约340℃的烃馏分，但也可以包括全部重质原油加工。可用于本发明所公开的方法的渣油烃原料可包括各种炼油厂烃流和其他烃流，如石油常压或减压渣油、脱沥青油、脱沥青的沥青、裂化常压塔或减压塔残油、直馏减压瓦斯油、加氢裂化减压瓦斯油、流体催化裂化(FCC)油浆、来自沸腾床工艺的减压瓦斯油、页岩油、煤源油、焦油砂沥青、妥尔油，黑油，以及其他类似的烃流，或这些的组合，其中各自可以是直馏的、工艺派生的、加氢裂化的、部分脱硫的和/或低金属流。在一些实施例中，渣油烃馏分可以包括具有正常沸点为至少480℃、至少524℃或至少565℃的烃。

上述的渣油烃可在具有一个或多个包括一个或多个加氢裂化反应器的反应阶段的加氢裂化反应系统中被加氢裂化。例如，加氢裂化反应系统可包括具有单个加氢裂化反应器如沸腾床加氢裂化反应器或流化床加氢裂化反应器的单一反应阶段。作为另一实例，加氢裂化反应系统可包括两个反应阶段，每个阶段都包括一个或多个加氢裂化反应器。第一和第二加氢裂化反应阶段可被用于顺序地执行一种或多种金属的去除、脱氮、脱硫、加氢、康拉逊残碳还原和/或除加氢裂化之外将渣油另外转换为有用产物的其它加氢转化反应。所提出的各种反应的反应性可由单一加氢裂化催化剂或多种加氢裂化催化剂来提供。在具有两个或多个反应阶段的一些实施例中，每个反应阶段都包括沸腾床加氢裂化反应器。

加氢裂化之后，来自加氢裂化反应器的流出物可被分馏以回收一种或多种烃馏分，例如轻石脑油馏分、重石脑油馏分、煤油馏分、柴油馏分、轻减压瓦斯油馏分、重瓦斯油馏分和减压残油馏分，以及其他可能的组分。这些馏分中较重的，例如减压残油馏分，可通过溶剂脱沥青(SDA)单元处理以产生脱沥青油馏分和沥青馏分。

沥青在本发明中定义为从热、热催化或催化加氢裂化过程回收的减压渣油流，这些过程被供给了高沸点含烃物料，例如石油常压或减压渣油、页岩油、煤源油、焦油砂沥青、妥尔油、黑油，生物衍生原油以及其他类似的含烃流，或这些的组合，其中各自可以是直馏馏分。

从加氢裂化反应器中回收的沥青、氢气和部分失效催化剂可被供给到沥青加氢裂化反应器，如沸腾床沥青加氢裂化反应器，用于将沥青改质为更有价值的烃类。渣油烃加氢裂化反应系统，例如包括沸腾床加氢裂化反应器的系统，可以生成一定量的失效或部分失效催化剂。这种“失效催化剂”，虽然含有在沸腾床加氢裂化反应器的裂化过程中被除去的镍和钒，但是可能仍然拥有显著的剩余加氢裂化活性，尽管该活性的水平在沸腾床加氢裂化反应器中继续使用可能不适合或不理想。所述失效催化剂通常被送往金属回收装置以回收一些包括在该催化剂中的金属。然而，本发明的实施例利用所述剩余活性以使沥青转化为馏分范围烃。从沥青加氢裂化反应器中回收的完全失效催化剂然后可被送往金属回收装置中，用于回收包括在该催化剂中的金属。

如上所述，本发明的方法可利用“失效”和“部分失效”催化剂。如本发明所用，部分失效催化剂可以指，例如，从被供给了新鲜催化剂的沸腾床单元中清除的催化剂。失效催化剂可以指，例如，从被供给了部分失效催化剂的沸腾床单元回收的，并基本上没有活性的催化剂。中间失效催化剂可以指，例如，从被供给了失效和部分失效混合催化剂的沸腾床单元回收的催化剂，该催化剂可具有比完全失效催化剂大而比部分失效催化剂小的活性；本发明术语“部分失效”催化剂意在包括“中间失效”催化剂。新鲜催化剂、部分失效催化剂或中间失效催化剂的净活性水平可能会影响需实现目标转化的加氢裂化反应器中所要求的反应严苛度，在加氢裂化反应器中这种操作条件应维持处于或低于临界沉积物形成的点。

来自沥青加氢裂化反应器的烃流出物可被分馏成两种或两种以上的烃馏分，包括减压塔塔底馏分(即，未反应的沥青)。该减压塔塔底馏分可以再循环用于沥青加氢裂化反应器中的进一步处理。在一些实施例中，减压塔塔底馏分的再循环可导致在高转化率时沥青的裂解，并有可能消失，从而导致总体集成的渣油加氢裂化工艺方案产生很少或不产生作为无用的或低价值产品的沥青。

现参考图1，根据本发明的实施例说明了改质沥青的方法的简化流程图。沥青10，例如从DAO单元回收的沥青馏分，可与烃馏分12混合，如油浆、倾析油或从FCC单元回收的循环油。烃馏分12的加入可能是有益的，但不是必要的。所得进料共混物14可被加热，例如通过加热器16中的间接热交换。加热的进料共混物17可与加热的富氢流18(例如来源于通过加热器22加热富氢进料流20的流)混合，以形成混合进料流24。

混合进料流24然后可送入包括一个或多个沸腾床沥青加氢裂化反应器26的沥青加氢裂化单元，在该反应器26中混合进料流24与部分失效加氢裂化催化剂28在反应条件足以将所述至少一部分沥青转化为馏分油烃的条件下相接触。沸腾床沥青加氢裂化反应器中的反应条件可包括：(a)氢气分压，在一些实施例中大于约50巴，或在其它实施例中大于约70巴；(b)温度，在一些实施例中高于约350℃，而在其它实施例中大于约380℃；(c)液时空速(LHSV)，在一些实施例中大于约0.05h-1,而在其它实施例中大于约0.1h-1。在一些实施例中，氢气分压范围可在约70巴至约170巴的范围内，温度可在从约380℃至约450℃的范围内，并且LHSV可在从约0.1h-1至约1.0h-1的范围。在沸腾床沥青加氢裂化反应器内的温度可被选择在处于或低于沉积物的形成将另行变得过多而因此阻碍作业的连续性的水平下来实现沥青转化，依据进料沥青的组成而变化。沥青加氢裂化单元中的目标渣油转化率可为至少10wt％，例如在约20wt％至约95wt％的范围内，取决于被处理的原料。在一些实施例中，沥青加氢裂化单元中的目标渣油转化率可在从约30wt％、40wt％或50wt％至约70wt％、75wt％或80wt％的范围内。

在沸腾床反应器26内，催化剂被返混并通过液体产物的再循环而保持无规则运动。这是通过首先从气体产物中分离再循环油来实现的。该油然后借助于外部泵或具有在反应器的底头部安装了叶轮的泵来再循环。失效催化剂进料28可被添加到沸腾床沥青加氢裂化反应器26的顶部，而完全失效加氢裂化催化剂可从反应器26的底部经由流送管30撤出。完全失效裂化催化剂然后可被送到金属回收装置以回收包括在失效催化剂中的金属或另作处理。

来自沸腾床沥青加氢裂化反应器26的液体和蒸气流出物可经由流送管32回收并用芳香族溶剂34和/或含氢气的气体流36猝灭而在高压高温(HP/HT)分离器38和洗涤单元40中被分离，以用于从蒸气中分离任何夹带的固体。芳烃溶剂34可包括任何芳香族溶剂，例如来自流体催化裂化(FCC)过程的油浆或酸减压渣油，等等。

从高压/高温分离器38和洗涤单元40分离的蒸气42然后可经由通过气体冷却、净化以及再循环气体压缩系统(未示出)的路径。例如，分离器蒸气42可与从渣油烃加氢裂化单元回收的蒸气流出物共处理，从该单元可获得所述失效催化剂进料。

从高压/高温分离器38和洗涤单元40中回收的分离液体44，连同任何夹带的固体，于是可被送入分馏系统46以从未反应的沥青50分离馏分范围烃48。例如，分离出的液体44可被闪蒸并送到常压蒸馏系统(未示出)，连同从气体冷却和净化部分回收的其他蒸馏产物(未示出)。常压塔残渣，例如具有至少约340℃的初始沸点烃，如初始沸点在约340℃至约427℃范围内，然后可进一步通过减压蒸馏系统(未示出)处理以回收减压馏分。一种或多种馏分产物48可从分馏系统46回收。减压塔底产物50，例如具有至少约480℃的初始沸点烃，如初始沸点在约480°至约565℃的范围内，然后可进行过滤或分离以从所述液体回收失效催化剂固体，并且该液体可被送回到沸腾床沥青加氢裂化反应器26用于继续处理。再循环沥青流50的小滑流109可从环路中排出，以维持物料平衡和流动的连续性。

为便于催化剂通过流送管28供给到沸腾床沥青加氢裂化反应器26，失效催化剂可以用烃油52浆化，所述烃油为如油浆或其它烃类，包括那些由加氢裂化或沥青加氢裂化系统中产生的烃。在一些实施例中，失效催化剂和/或冷却并固化的沥青进料和/或再循环的沥青也可被供给到研磨机(未示出)并在浆化前被研磨和/或供给到沸腾床沥青加氢裂化反应器26。在这种实施例中，该催化剂可被供给到沸腾床沥青加氢裂化反应器的底部。

现参考图2，根据本发明实施例说明了改质沥青的简化流程图，其中相同的数字表示相同的部分。加氢裂化催化剂54，如从包括一个或多个沸腾床加氢裂化反应器的渣油烃加氢裂化系统回收的部分失效加氢裂化催化剂，可供给到料斗56用于临时存储。该失效催化剂然后可经由流送管58供给到催化剂研磨机60。被研磨的(磨碎的)失效催化剂然后可与烃馏分12和沥青10例如从SDA单元回收的沥青馏分结合。添加烃馏分12，如来自于FCC单元的循环油、油浆或倾析油，可能是有益的，但不是必要的。所得进料共混物14可被加热，例如通过在加热器16中的间接热交换而加热。被加热的进料共混物17可与加热的富氢流18(例如通过加热器22加热富含氢气的进料流20所得的流)混合以形成混合进料流24。

混合进料流24然后可被供给到包括一个或多个沥青加氢裂化反应器62的沥青加氢裂化单元，其中，沥青和氢气在反应条件足以使至少一部分沥青转化为馏分油烃的条件下与被磨碎的部分失效加氢裂化催化剂相接触。沥青加氢裂化反应器62中的反应条件可包括：(a)氢气分压，在一些实施例中大于约50巴，或在其它实施例中大于约70巴；(b)温度，在一些实施例中高于约350℃，而在其它实施例中高于约380℃；(c)液时空速(LHSV)，在一些实施例中大于约0.05h-1，而在其它实施例中大于约0.1h-1。在一些实施例中，氢分压可在约70巴至约170巴的范围内，温度可在从约380℃至约450℃的范围内，且LHSV可在从约0.1h-1至约1.0h-1的范围内。在沥青加氢裂化反应器内的温度可被选择在处于或低于沉积物的形成将另行变得过多而因此阻碍作业的连续性的水平下来实现沥青转化，依据进料沥青的组成而变化。沥青加氢裂化单元中的目标渣油转化率可为至少10wt％，例如在约20wt％至约95wt％的范围内，这取决于被处理的原料。在一些实施例中，沥青加氢裂化单元中的目标渣油转化率可在约30wt％至约75wt％的范围内。

沥青加氢裂化反应器62可以是单程上流式反应器，其中催化剂用加氢裂化产物回收，或者它可以是经由液体产物的再循环使催化剂在其中被返混并保持无规则运动的沸腾床反应器。来自沥青加氢裂化反应器62中的液体和蒸气流出物可经由流送管32回收以及用芳烃溶剂34和/或含氢气的气体流36猝灭并在高压高温(HP/HT)分离器38和洗涤单元40中被分离用于从蒸气中分离任何夹带的固体。芳烃溶剂34可包括任何芳香族溶剂，如来自流体催化裂化(FCC)过程的油浆或酸减压渣油，等等。

从高压/高温分离器38和洗涤器单元40分离的蒸气42然后可通过气体冷却、净化以及再循环气体压缩系统(未示出)的路径。例如，分离器蒸气42可与渣油烃加氢裂化单元回收的蒸气流出物共处理，从该单元可获得所述失效催化剂进料。

从高压/高温分离器38和洗涤单元40中回收的分离液体44，连同失效催化剂固体，然后可被供给到分馏系统46以从未反应的沥青50中分离馏分范围烃48。例如，分离液体44连同从气体冷却和净化部分(未示出)回收的其他蒸馏产物可被闪蒸并送入到常压蒸馏系统(未示出)。常压塔残渣，如具有至少约340℃初始沸点的烃，如初始沸点在约340℃至约427℃范围内，然后可进一步通过减压蒸馏系统(未示出)被处理以回收减压馏分。一种或多种馏出产物48可从分馏系统46回收。减压塔底产物50，例如具有至少约480℃初始沸点的烃，例如初始沸点在约480℃至约565℃的范围内，随后可通过离心机64和过滤器65或通过其它固体/液体分离手段而被分离，以从未反应的沥青68中回收失效催化剂固体66。至少一部分未反应的沥青68与新鲜沥青10一起可接着被送回到沥青加氢裂化反应器62中用于继续处理。再循环沥青流68的小滑流110可以从环路中排出，以维持物料平衡和流动的连续性。失效催化剂固体66可供给到料斗70用于临时存储以及通过流送管72用于金属回收或处理。

在一些实施例中，再循环的未反应沥青68、进料沥青10或它们两者可被冷却并通过冷冻单元80固化。被冷却和固化的沥青82然后可连同失效催化剂进料供给到料斗56和/或研磨机60。研磨后，被磨碎的混合物可用液态烃12浆化，加热，并作为催化剂油浆被供给到沥青烃反应器62的底部。

现参考图3，根据本发明实施例说明了具有非常低或可忽略不计的沥青副产物生成的改质渣油烃的总集成过程，其中相同的数字表示相同的部分。渣油烃馏分84和氢气86可被供给到包括第一级沸腾床反应器88和第二级沸腾床加氢裂化反应器89的渣油烃加氢裂化单元中。来自第一级加氢裂化反应器88的加氢裂化产物90可被供给到第二级加氢裂化反应器89。在沸腾床反应器88、89中，烃与氢气分别与可相同或不同的加氢转化催化剂91、92相接触以使至少一部分沥青与氢气反应以形成更轻的烃类，即加氢裂化，以及使渣油烃去金属、去除康拉逊残碳(ConradsonCarbonResidue)或以其他方式使渣油烃转换为有用产物。

在通过沸腾床反应器阶段88、89中的目标转化率可在约40wt％至约75wt％的范围内，取决于被处理的原料。在任何情况下，目标转化应保持低于沉积物的形成将变得过量并因此阻碍作业的连续性的水平。除了将渣油烃转化为较轻的烃外，硫的去除率可在约40wt％至约80wt％的范围内，金属的除去率可在约60wt％至85wt％范围内且康拉逊残碳(CCR)的去除率可在从约30wt％至约65wt％的范围内。

在沸腾床反应器阶段88和89中的转化之后，部分转化的烃可经由流送管93回收以作为混合气/液流出物并供给到分馏系统94以回收一种或多种烃馏分。如所说明，分馏系统94可用于回收废气95、轻石脑油馏分96、重石脑油馏分97、煤油馏分98、柴油馏分99、轻减压瓦斯油馏分100、重瓦斯油馏分101和减压渣油馏分102。

减压渣油馏分102可被供给到SDA单元104，在单元104中它与溶剂106接触以产生脱沥青油馏分108和进料沥青馏分10。SDA单元中所用的溶剂104可包括芳烃溶剂，瓦斯油混合物、轻石脑油、含有3至7个碳原子的轻石蜡，或两种或更多种这些溶剂的组合。在一些实施例中，该溶剂包括源自馏分95、96、97、98、99、100或101的一种或多种的烃。进料沥青馏分10可随后如上述有关图1或图2那样被处理。再循环沥青流50的小滑流111可以从环路中排出，以维持物料平衡和流动的连续性。

第一加氢裂化阶段88和第二加氢裂化阶段中的有用催化剂可包括选自化学元素周期表的第4-12族中的一种或多种元素。在一些实施例中，催化剂可包括、由或主要由镍、钴、钨、钼中的一种或多种以及它们的组合组成，这些元素不负载或者负载在多孔基质如二氧化硅、氧化铝、二氧化钛或它们的组合上。作为从制造商供应或从再生过程得到的，该催化剂举例来说可以是金属氧化物的形式。如果必要或需要，该金属氧化物可在使用之前或期间被转化为金属硫化物。在一些实施例中，加氢裂化催化剂可在引入到反应器之前被预先硫化和/或预处理。

部分失效催化剂可从第一加氢裂化阶段88和第二加氢裂化阶段89经由流送管110和112分别进行回收。在一些实施例中，仅来自第一加氢裂化阶段88的部分失效催化剂可被供给到沥青加氢裂化反应器26。在其它实施例中，仅来自第二加氢裂化阶段89的部分失效催化剂可被供给到沥青加氢裂化反应器26。在另外的实施例中，来自第一和第二裂化加氢阶段88和89两者的部分失效催化剂混合物可被供给到所述沥青加氢裂化系统。

在一些实施例中，供给到阶段88中的新鲜催化剂与供给到阶段89的不同，以利用渣油进料的更高的金属含量和CCR含量的优势。这些催化剂中的差异可包括孔体积和孔径分布的差异、表面积差异和金属负载的差异。渣油进料流84的特性以及在阶段88所用的反应严苛度可以影响与新鲜催化剂流92的性质相对的新鲜催化剂流91的性质的选择，以及部分失效催化剂流110和112被分别供给到沥青加氢裂化反应器26的多少程度。

如图3所示，渣油烃加氢裂化系统(反应器阶段88、89)和该沥青加氢裂化系统26包括单独的流出物处理单元。这样可有利于该沥青加氢裂化系统可能突然被关闭的情况，例如用于维护或在渣油烃加氢裂化系统处理不产生显著量的沥青的进料的时候，以及用于集成沥青裂化系统到已有的渣油烃加氢裂化系统的时候。

本发明实施例还考虑反应器流出物32和93、其液体部分或其蒸气部分，在共同的分馏系统和/或共同的气体冷却、纯化和再循环气体压缩系统中的处理。共同的处理可降低初始单元成本(降低件数)，并简化操作(工艺变量/步骤减少)。

本发明所公开的集成裂化系统，如图3所示，利用新鲜催化剂供给到渣油烃加氢裂化反应器以及部分和/或中间失效催化剂供给到沥青加氢裂化反应器。为了便于处理操作，催化剂向每个单元的进料速率可以相联系。例如，供给到反应器阶段88和/或89的新鲜催化剂增加，失效催化剂采出速率必然增加。部分或中间失效催化剂供给到沥青加氢裂化反应器的速率可因此增加一个类似的速率，以避免失效催化剂的堆积。

如上所述，由于各种原因可能期望关闭沥青加氢裂化单元。运行时，沥青加氢裂化单元提供渣油烃向馏程产物的额外增量转化。所述额外转化可用很少或不用额外的新鲜催化剂需求量来实现。例如，本发明的实施例可实现在渣油烃转化中5％至40％的增量，其中所述新鲜渣油烃加氢裂化催化剂向反应器阶段88和89的进料呈0％至35％的增量式增加。换句话说，新鲜加氢裂化催化剂进料中的增量增加可能相当于小于约135％的催化剂比率，当不使用沥青加氢裂化单元的时候。

本发明中所公开的集成加氢裂化系统，如由图3所示，基于烃油进料，在一些实施例中可提供至少90wt％的总体渣油转化率；在其它实施例中至少95wt％以及在另外的实施例中至少98wt％的转化率。

如上所述，本发明所公开的实施例可提供一种用于改质渣油烃的集成方法。有利的是，本发明实施例可显著减少或消除从改质过程生成的沥青，从而降低对外部装置的依赖或减少产生低的或负价值的产品，或降低为低价值的沥青寻找排出口的需要。进一步地，本发明实施例提供了用很少或不用额外的新鲜催化剂需求量增加渣油烃转化率。例如，渣油转化极限可从通常实现的55％至75％的转化率扩大到98wt％。本发明实施例还有利地使用部分失效催化剂中的残留活性，并可利用高温加氢裂化条件，因为由于包括焦炭和金属的完全失效催化剂颗粒将被送去回收金属而不是用于进一步催化处理，故在催化剂颗粒上的相应的高焦炭形成率在沥青加氢裂化单元中是可接受的。

本发明实施例还可有利地导致总体处理方法需要降低反应器的体积以达到给定的转化。本发明实施例也可以降低装置的投资成本，通过将渣油烃加氢裂化和沥青加氢裂化集成到一个共同的气体冷却、纯化和压缩环路中。

尽管本公开包括的实施例数量有限，本领域技术人员，具有本公开的利益，将了解其它实施例可以不偏离本公开的范围而被设计。此外，虽然多个工艺方案用不同的处理步骤说明，但是本发明预期的实施例可利用例如催化剂研磨或夹带的催化剂分离等等处理步骤，尽管没有明确地说明和/或描述。因此，所述范围应当仅由所附权利要求书所限定。

Claims (35)

1.一种改质沥青的方法，所述方法包括：

将沥青、氢气和从加氢裂化反应器回收的部分失效催化剂供给到沸腾床沥青加氢裂化反应器中；

使所述沥青、氢气和所述催化剂在所述沸腾床沥青加氢裂化反应器中在温度和压力足以使至少一部分所述沥青转化为馏分油烃的反应条件下相接触；

从所述催化剂分离所述馏分油烃。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括选择所述沸腾床沥青加氢裂化反应器中的反应条件使之在处于或低于使沉积物的形成变得过量而妨碍作业连续性的水平。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述催化剂是从沸腾床加氢裂化反应器系统中回收的部分失效催化剂。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括

在包括一个或多个加氢裂化反应阶段的加氢裂化反应系统中使重油原料加氢裂化，所述加氢裂化反应阶段包括沸腾床加氢裂化反应器；

从所述沸腾床加氢裂化反应器回收所述部分失效催化剂。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述重油原料包括以下的一种或多种：

原始大气石油渣油；原始减压石油渣油；来自溶剂脱沥青单元的脱沥青油；焦油砂沥青；大气页岩油衍生渣油；重煤衍生液体；煤气化副产物焦油；以及黑油。

6.根据权利要求4所述的方法，其中所述失效或部分失效催化剂从第一加氢裂化反应阶段所回收。

7.根据权利要求4所述的方法，其中所述失效或部分失效催化剂从第二加氢裂化反应阶段所回收。

8.根据权利要求4所述的方法，其中所述失效或部分失效催化剂是从第一加氢裂化反应阶段和第二加氢裂化反应阶段这两者所回收的失效或部分失效催化剂混合物。

9.根据权利要求4所述的方法，还包括浆化所回收的部分失效催化剂以形成催化剂浆料供给到所述沸腾床沥青加氢裂化反应器。

10.根据权利要求4所述的方法，还包括研磨从所述沸腾床加氢裂化反应器回收的部分失效催化剂。

11.根据权利要求10所述的方法，还包括浆化所研磨的催化剂以形成催化剂浆料供给到所述沸腾床沥青加氢裂化反应器。

12.根据权利要求4所述的方法，还包括：

从所述加氢裂化反应系统回收流出物；

分馏所述流出物以产生两种或两种以上的烃馏分；

使所述两种或两种以上的烃馏分的至少一种溶剂脱沥青以产生脱沥青油馏分和所述沥青。

13.根据权利要求1所述的方法，其中至少10％所述沥青被转化为馏分油烃。

14.根据权利要求1所述的方法，其中约50％至约75％所述沥青被转化为馏分油烃。

15.根据权利要求1所述的方法，其中所述沸腾床沥青加氢裂化反应器在大于约50巴的压力、大于约350℃的温度以及大于约0.05h^-1的液时空速下作业。

16.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在减压蒸馏塔中分馏所述馏分油烃以产生一种或多种烃馏分和包括未反应沥青的减压蒸馏塔塔底馏分；

再循环所述减压蒸馏塔塔底馏分到所述沸腾床沥青加氢裂化反应器。

17.根据权利要求16所述的方法，还包括使所述减压蒸馏塔塔底馏分与包括循环油、油浆和富含芳烃溶剂的至少一种的烃稀释液相混合。

18.根据权利要求16所述的方法，还包括：

冷却和固化所述减压蒸馏塔塔底馏分；

研磨所述固化的减压蒸馏塔塔底馏分和所述失效或部分失效催化剂以形成研磨混合物；

在液体烃中浆化所述研磨混合物以形成浆料；以及

当至少一部分所述沥青和所述催化剂被供给到所述沸腾床沥青加氢裂化反应器的时候，将所述浆料供给到所述沸腾床沥青加氢裂化反应器。

19.一种改质沥青的方法，所述方法包括：

供给沥青、氢气和从加氢裂化反应器回收的失效或部分失效催化剂到沥青加氢裂化反应器中；

使所述沥青、氢气和所述催化剂在所述沥青加氢裂化反应器中在温度和压力足以使至少一部分所述沥青转化为馏分油烃的反应条件下相接触；

从所述催化剂分离所述馏分油烃。

20.根据权利要求19所述的方法，其中所述催化剂是从沸腾床加氢裂化反应器回收的失效或部分失效催化剂。

21.根据权利要求19所述的方法，还包括：

在包括一个或多个加氢裂化反应阶段的加氢裂化反应系统中使重油原料加氢裂化，所述加氢裂化反应阶段包括沸腾床加氢裂化反应器；

从所述沸腾床加氢裂化反应器回收所述失效或部分失效催化剂。

22.根据权利要求21所述的方法，其中所述失效或部分失效催化剂从第一加氢裂化反应阶段所回收。

23.根据权利要求21所述的方法，其中所述失效或部分失效催化剂从第二加氢裂化反应阶段所回收。

24.根据权利要求21所述的方法，其中所述失效或部分失效催化剂是从第一加氢裂化反应阶段和第二加氢裂化反应阶段这两者所回收的失效或部分失效催化剂混合物。

25.根据权利要求21所述的方法，还包括浆化所述催化剂以形成催化剂浆料供给到所述沸腾床沥青加氢裂化反应器。

26.根据权利要求21所述的方法，还包括研磨从所述沸腾床加氢裂化反应器回收的失效或部分失效催化剂。

27.根据权利要求26所述的方法，还包括浆化所研磨的催化剂以形成催化剂浆料供给到所述沸腾床沥青加氢裂化反应器。

28.根据权利要求21所述的方法，还包括：

从所述加氢裂化反应系统回收流出物；

分馏所述流出物以产生两种或两种以上的烃馏分；

使所述两种或两种以上的烃馏分中的至少一种溶剂脱沥青以产生脱沥青油馏分和所述沥青。

29.根据权利要求19所述的方法，其中至少10％所述沥青被转化为馏分油烃。

30.根据权利要求19所述的方法，其中约50％至约75％所述沥青被转化为馏分油烃。

31.根据权利要求19所述的方法，其中所述沸腾床沥青加氢裂化反应器在大于约50巴的压力、大于约350℃的温度以及大于约0.05h^-1的液时空速下作业。

32.根据权利要求19所述的方法，还包括：

在减压蒸馏塔中分馏所述馏分油烃以产生一种或多种烃馏分以及减压蒸馏塔塔底馏分；

再循环所述减压蒸馏塔塔底馏分到所述沸腾床沥青加氢裂化反应器。

33.根据权利要求32所述的方法，还包括使所述减压蒸馏塔塔底馏分与包括FCC循环油、油浆和富含芳烃溶剂的至少一种的烃稀释液相混合。

34.根据权利要求32所述的方法，还包括：

冷却和固化所述减压蒸馏塔塔底馏分；

研磨所述固化的减压蒸馏塔塔底馏分和所述失效或部分失效催化剂以形成研磨混合物；

在液体烃中浆化所述研磨混合物以形成浆料；以及

当至少一部分所述沥青和所述催化剂被供给到所述沸腾床沥青加氢裂化反应器的时候，将所述浆料供给到所述沸腾床沥青加氢裂化反应器。

35.一种改质渣油烃的系统，所述系统包括：

渣油烃转化反应器系统，用于使渣油烃、氢气和加氢裂化催化剂相接触以使至少一部分所述渣油烃转化为馏分范围烃；

分离系统，用于使所述馏分范围烃分馏成包括减压塔塔底馏分的两种或两种以上的烃馏分；

分离系统，用于从所述渣油烃转化反应器系统回收至少一些失效催化剂；

溶剂脱沥青装置，用于使所述减压塔塔底馏分溶剂脱沥青以产生脱沥青油馏分和沥青馏分；

沥青加氢裂化反应器系统，用于使所述沥青、氢气和从所述渣油烃反应器系统回收的失效催化剂在温度和压力足以使至少一部分所述沥青转化为馏分油烃的反应条件下相接触。