[发明专利]制备低硫原油的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种由含灰分且重质的沥青砂油馏分制备低硫源油的方法。

背景技术

US-A-3537977和US-A-5958365描述了一种利用加氢转化使粗矿物油提质的方法。所需要的氢气可以通过气化溶剂脱沥青单元的底部产物来获得，溶剂脱沥青单元的原料采用粗矿物油的减压渣油进料。众所周知，原油中仅包含很少量的灰分。

US-A-6702936描述了一种方法，其中将沥青砂原料的各种馏出物馏分经历加氢处理步骤来制备低硫合成原油。将沥青馏分从沥青砂原料的减压渣油馏分中分离出来，然后再进料入气化单元以获得一氧化碳和氢气的混合物。从该混合物中回收基本纯的氢气并在加氢处理单元中使用。

该方法的缺陷在于其对于工艺中的故障敏感。例如加氢处理单元需要非常高的氢气用量。另一方面，已知气化单元和脱沥青单元并不具有确保高氢气用量的高可靠性。

发明内容

本发明提供了一种解决上述问题的方案。

一种由含有灰分且重质的沥青砂油馏分制备低硫原油的方法，该方法包括：

(a)将源自沥青砂原料的常压蒸馏塔底产物进行减压蒸馏，得到减压瓦斯油和减压塔底馏分，

(b)在加氢裂化催化剂存在下使所述减压瓦斯油和氢气接触，得到低硫合成原油，

(c)将步骤(a)中得到的所述减压塔底馏分分离为含0.1-4wt％灰分的沥青馏分和脱沥青油，

(d)将所述沥青馏分进料至气化反应器的燃烧器，其中在燃烧器中在氧化剂气体存在下使所述沥青馏分部分氧化，获得氢气和一氧化碳的混合物，

(e)对所述氢气和一氧化碳的混合物进行水煤气变换反应，

(f)在脱酸单元中从变换气体中分离硫化氢和二氧化碳，从而获得粗氢，

(g)纯化所述粗氢得到纯氢，和

(h)在步骤(b)中使用部分所述纯氢，其中在步骤(d)中将所述沥青馏分以液态送入燃烧器中，并且在分离步骤(c)不能向步骤(d)提供原料时，通过将步骤(a)的所述减压塔底馏分以液态进料至燃烧器而进行步骤(d)。

具体实施方案

申请人发现，在脱沥青操作失败时，通过对液态沥青原料进行步骤(d)可能迅速转变为液态减压塔底馏分。如果分离步骤(c)不能向步骤(d)提供足够的原料，氢气的制备也不会被干扰，这是因为步骤(d)然后可以采用步骤(a)的减压塔底馏分来进行。

为了进一步提高氢气生产的可靠性，优选步骤(d)在n个并联操作的气化反应器中进行，其中n至少为2，优选至少为3，更优选至少为4。一旦一个气化反应器出现故障，在后一种情况下，氢气的供给可能仅仅减少至少33％或25％。通过设计这些气化反应器的一些额外生产能力，这样一旦其中的一个反应器发生故障，人们可以通过提高其余反应器的生产量来避免氢气生产量的任何损失。

除了并联操作的以沥青为原料的气化反应器外，通过并联布置备用的气化反应器，可以进一步改进可靠性。当一个以沥青为原料的气化反应器出现故障时，可以通过在备用的气化反应器中部分氧化包含甲烷的气体来提供另外的氢气和一氧化碳的混合物。使用以甲烷为原料的气化反应器是有利的，这是因为这些反应器不是非常复杂并且能有利地利用当时在一个或多个以沥青为原料的反应器中未利用的氧化剂。甲烷原料优选为天然气、煤层甲烷或者从加氢处理步骤(b)的流出物中分离出来的废气。用于这种包含甲烷的原料的气化工艺为：例如“Shell Gasification Process”(SGP)，其被描述在the Oil and GasJournal，1971年9月6日，5-90页。描述此类工艺实例的其它出版物为EP-A-291111、WO-A-9722547、WO-A-9639354和WO-A-9603345。

步骤(a)、(b)、(c)、(f)、(g)和(h)可以按照例如US-A-6702936中所描述来操作，其公开的内容在此引入以作参考。

步骤(d)中的燃烧器优选为布置有分隔的同环通道的多孔燃烧器，其中烃原料流过燃烧器的一个通道，氧化剂气体流过燃烧器的分隔通道，并且用于烃原料的通道和用于氧化剂气体的通道由流过缓和剂气体的通道分隔，且缓和剂气体的出口速度大于氧化剂气体的出口速度。