[发明专利]用于沸腾床升级以生产改进质量的减压渣油产物的双催化剂体系

说明书

使用双催化剂体系对沸腾床加氢处理系统进行升级以改进减压渣油的质量，所述双催化剂体系包括非均相催化剂和分散的金属硫化物颗粒。通过降低的粘度、降低的密度(API比重增加)、降低的沥青质含量、降低的碳残余物含量、降低的硫含量和降低的沉积物中的一种或多种，可以提供改进质量的减压渣油。在以相同或更高的苛刻度、温度、生产量和/或转化率操作升级的沸腾床反应器的同时，可以生产改进质量的减压渣油。类似地，在以更高的苛刻度、温度、生产量和/或转化率操作升级的沸腾床反应器的同时，可以生产相同或更高质量的减压渣油。

背景技术

1.发明领域

本发明涉及重油加氢处理方法和系统，例如沸腾床加氢处理方法和系统，其使用双催化剂体系以生产改质的烃产物，包括质量提高的减压渣油产物。

2.相关技术

对于更有效地利用低质量重油原料并从中提取燃料价值的需求不断增加。低质量原料的特征在于包括相对较高数量的标称在524℃(975℉)或以上沸腾的烃。它们也含有相对较高浓度的硫、氮和/或金属。源自这些低质量原料的高沸点馏分通常具有高分子量(通常由更高的密度和粘度表示)和/或低的氢/碳比，这与存在高浓度的不期望的组分(包括沥青质和炭渣)有关。沥青质和炭渣难以处理，并且通常导致传统催化剂和加氢处理设备的结垢，因为它们有助于形成焦炭和沉积物。此外，炭渣限制了高沸点馏分的下游加工，例如当它们用作焦化工艺的进料时。

含较高浓度的沥青质、炭渣、硫、氮和金属的低质的重油原料包括重质原油、油砂沥青和常规炼油工艺遗留的残油。残油(或“渣油”)可以指常压塔底物和真空塔底物。常压塔底物可以具有至少为343℃(650℉)的沸点，但应了解，分馏点在炼油厂之间可能会有所不同，并可以高达380℃(716℉)。真空塔底物(也称为“渣油沥青”或“减压渣油”)可具有至少524℃(975℉)的沸点，但应理解的是，分馏点在炼油厂之间可能会有所不同，并可以高达538℃(1000℉)或甚至565℃(1050℉)。

通过比较，阿尔伯塔(Alberta)轻质原油含有约9体积％的减压渣油，而劳埃德明斯特(Lloydminster)重油含有约41体积％的减压渣油，Cold Lake沥青含有约50体积％的减压渣油，以及阿萨巴斯卡(Athabasca)沥青含有约51体积％的减压渣油。作为进一步比较，来自北海(North Sea)地区的相对较轻的油例如Dansk Blend仅含有约15％的减压渣油，而低质量的欧洲油如乌拉尔(Ural)含有超过30％的减压渣油，并且诸如Arab Medium的油甚至更高，含有约40％的减压渣油。这些实例突出了使用低质原油时能够转化减压渣油的重要性。

将重油转化为有用的最终产物涉及广泛的加工处理，例如降低重油的沸点，提高氢碳比，并除去杂质如金属、硫、氮和焦炭前体。使用常规非均相催化剂来改质常压塔底物的加氢裂化方法的实例包括固定床加氢处理、沸腾床加氢处理和移动床加氢处理。用于改质真空塔底物的非催化改质工艺包括热裂化，例如延迟焦化、灵活焦化、减粘裂化和溶剂萃取。

发明内容

本文公开了用于升级沸腾床加氢处理系统的方法，用以从重油转化烃产物并生产质量提高的减压渣油产物。还公开了用以转化烃产物和生产质量提高的减压渣油产物的方法和升级的沸腾床加氢处理系统。所公开的方法和系统涉及使用由固体负载型(即非均相)催化剂和良好分散(例如均相)的催化剂颗粒组成的双催化剂体系。双催化剂体系可用于升级沸腾床加氢处理系统，原本该沸腾床加氢处理系统使用由固体负载型沸腾床催化剂组成的单一催化剂。

在一些实施方案中，升级沸腾床加氢处理系统以从重油生产转化产物(包括质量提高的减压渣油产物)的方法包括：(1)使用非均相催化剂操作沸腾床反应器以对重油进行加氢处理和产生转化的产物，包括初始质量的减压渣油产物；(2)此后，升级沸腾床反应器以使用由分散的金属硫化物催化剂颗粒和非均相催化剂组成的双催化剂体系进行操作；和(3)操作升级的沸腾床反应器，以产生转化的产物，包括与初始操作沸腾床反应器时相比具有改进质量的减压渣油产物。