[发明专利]升级重油的系统和方法

说明书

根据本公开的一个实施方案，重油可以通过以下方法升级，该方法可以包括在加氢脱金属反应区中从重油中除去至少一部分金属以形成加氢脱金属反应流出物，在过渡反应区中从加氢脱金属反应流出物中除去至少一部分金属和至少一部分氮，形成过渡反应流出物，在加氢脱氮反应区中从过渡反应流出物中除去至少一部分氮以形成加氢脱氮反应流出物，以及在加氢裂化反应区通过接触加氢脱氮反应流出物降低加氢脱氮反应流出物中的芳烃含量，以形成升级燃料。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年6月2日提交的美国临时专利申请序列号62/344,701的优先权，其通过引用整体并入本文。

背景

技术领域

本公开涉及使用催化预处理方法处理重油(包括原油)的方法。更具体地，本公开涉及一系列加氢处理催化剂在升级的重油的后续化学处理之前升级重油的用途。

背景技术

可以升级重油原料以提高精炼操作的下游效率。升级方法可以包括加氢处理，其从重油原料中除去不需要的组分，并且可以另外包括在常规精炼操作之前裂化油原料的加氢裂化处理。例如，在进一步精制之前，可以从原料流中部分地除去氮和硫。然而，在加氢处理预处理中使用的现有催化剂在催化活性方面具有局限性，例如油原料中芳族部分的裂化。

发明内容

需要用于这种方法的催化处理方法和催化剂，其具有增强的催化功能，特别是具有增强的芳族裂化功能。目前描述的催化处理方法可以具有增强的催化功能，以降低原油原料中的至少芳族含量、金属含量和氮含量，随后将其精制成所需的石油化学产品。根据一个或多个实施方案，重油可以通过串联排列的四种催化剂处理，其中第一催化剂(即加氢脱金属催化剂)的主要功能是从重油中除去金属，第二种催化剂(即过渡催化剂)的主要功能是从重油中除去金属和氮，并在第一和第二催化剂之间提供过渡区，第三催化剂(即加氢脱氮催化剂)的主要功能是去除重油的氮和第四催化剂(即加氢裂化催化剂)的主要功能是降低重油中的芳烃含量。

根据本公开的一个实施方案，重油可以通过以下方法升级，该方法可以包括在加氢脱金属反应区中从重油中除去至少一部分金属以形成加氢脱金属反应流出物，在过渡反应区中从加氢脱金属反应流出物中除去至少一部分金属和至少一部分氮，形成过渡反应流出物，在加氢脱氮反应区中从过渡反应流出物中除去至少一部分氮以形成加氢脱氮反应流出物，以及在加氢裂化反应区通过接触加氢脱氮反应流出物降低加氢脱氮反应流出物中的芳烃含量，以形成升级燃料。过渡反应区可以位于加氢脱金属反应区的下游，加氢脱氮反应区可以位于过渡反应区的下游，加氢裂化反应区可以位于加氢处理反应区的下游。加氢裂化反应区可包含加氢裂化催化剂，其包含中孔沸石和一种或多种金属，其中中孔沸石的平均孔径为2纳米(nm)至50nm。

根据本公开的另一个实施方案，可以通过以下方法升级重油，所述方法可以包括将包含重油的流引入包含加氢脱金属催化剂的加氢脱金属反应区，在加氢脱金属反应区从重油中除去至少一部分金属，以形成加氢脱金属反应流出物，将来自加氢脱金属反应区的加氢脱金属反应流出物通入包含过渡催化剂的过渡反应区，在过渡反应区从加氢脱金属反应流出物中除去至少一部分金属和一部分氮，形成过渡反应流出物，将过渡反应流出物从过渡反应区通入包含加氢脱氮催化剂的加氢脱氮反应区，在加氢脱氮反应区从过渡反应流出物中除去至少一部分氮，形成加氢脱氮反应流出物，使加氢脱氮反应流出物通入包含加氢裂化催化剂的加氢裂化反应区，以及在加氢裂化反应区中降低加氢脱氮反应流出物中的芳烃含量，以形成升级燃料。加氢裂化反应区可包含加氢裂化催化剂，其包含中孔沸石和一种或多种金属，其中中孔沸石的平均孔径为2nm至50nm。

根据本公开的又一个实施方案，加氢处理反应器可包括加氢脱金属催化剂、位于加氢脱金属催化剂下游的过渡催化剂、位于过渡催化剂下游的加氢脱氮催化剂和位于加氢脱氮催化剂下游的加氢裂化催化剂。加氢裂化催化剂可包含中孔沸石和一种或多种金属，其中中孔沸石的平均孔径为2nm-50nm。