[发明专利]使用FCC进行油馏分的氧化脱硫和砜管理

说明书

实施方案提供了用于从烃原料中回收成分的方法和装置。根据至少一个实施方案，该方法包括将烃原料供应至氧化反应器，其中在催化剂的存在下、在足以选择性地氧化烃原料中存在的硫化合物和氮化合物的条件下将烃原料氧化，通过溶剂提取从而对烃、经氧化的硫化合物和经氧化的氮化合物进行分离，收集包含经氧化的硫化合物和经氧化的氮化合物的渣油料流，以及将第一渣油料流供应至流化催化裂化单元。进一步地，供应第一渣油料流使其通过加氢处理装置，然后将第一渣油料流供应至流化催化裂化单元。

技术领域

实施方案涉及用于从烃原料中回收硫和氮的方法和装置。更具体而言，实施方案涉及用于烃料流的氧化脱硫和脱氮以及随后处理所得的经氧化的硫化合物和氮化合物的方法和装置。

背景技术

原油是世界上用作燃料和石油化工进料的烃的主要来源。同时，石油和石油类产品也是当今空气和水污染的主要来源。为了解决日益受到关注的由石油和石油类产品造成的环境污染问题，许多国家对于石油产品，特别是对于石油炼制作业和燃料中所容许的特定污染物的浓度(如汽油燃料中所容许的硫和氮含量)实施了严格的规定。虽然天然石油或原油的确切组成差异很大，但所有原油都包含一些可测量含量的硫化合物，并且大多数原油还包含一些可测量含量的氮化合物。此外，原油还可包含氧，但大多数原油的氧含量通常较低。通常，原油中的硫浓度低于约5重量％(wt％)，大多数原油的硫浓度为在约0.5wt％至约1.5wt％的范围内。大多数原油的氮浓度通常低于0.2wt％，但可能会高达1.6wt％。在美国，规定汽车汽油燃料的最大总硫含量低于百万分之10重量份(ppmw)的硫。

在炼油厂中精炼原油以生产运输燃料和石油化工进料。通常，通过加工和共混来自原油的蒸馏馏分以满足特定的最终用途规格，从而生产用于运输的燃料。因为当今通常可获得的大多数原油的硫浓度高，所以蒸馏馏分通常需要脱硫以生成可满足各种性能规格、环境标准或两者兼具的产品。

原油中存在的含硫有机化合物和所得的精炼燃料可能是环境污染的主要来源。通常，硫化合物在燃烧过程中转化为硫氧化物，这进而会产生硫含氧酸(sulfur oxyacid)并加重颗粒排放。

用于降低颗粒排放的一种方法包括添加各种含氧燃料(oxygenated fuel)共混化合物、含有很少或不含碳-碳化学键的化合物(如甲醇和二甲醚)或上述两者。然而，大多数这些化合物的缺点在于，这些燃料的蒸气压可能很高，几乎不溶于柴油燃料，或点火性能(由其十六烷值所示)差，或具有这些缺点的组合。

通过化学加氢处理或氢化作用进行处理以减少柴油燃料的硫和芳烃含量，然而，柴油燃料的燃料润滑性可能会降低，这进而会导致燃料泵、喷射器和其他在高压下接触燃料的活动部件的过度磨损。

例如，中间馏分(即，标称沸程在约180℃至370℃范围内的馏分)可以用作燃料，或者可选择地，可以用作压燃式内燃机(即柴油机)中使用的燃料的共混成分。中间馏分通常包含约1wt％至3wt％的硫。在欧洲和美国，自1993年以来，中间馏分中所容许的硫浓度从3000ppmw的水平降低至5ppmw至50ppmw的水平。

为了遵从日益严格的超低硫含量燃料的法规，炼油厂必须使炼油厂出厂(refinery gate)燃料具有更低的硫含量，以便在共混后能够满足规格。

低压常规加氢脱硫(HDS)方法可以用于从石油馏分中除去大部分硫，以用于炼油厂运输燃料的共混。然而，在温和条件下(即，高达约30巴的压力)、当硫原子受到空间位阻时(如在多环芳香族硫化合物的情况中)，这些单元不能有效地从化合物中除去硫。当硫杂原子被两个烷基(例如，4,6-二甲基二苯并噻吩)阻碍时尤其如此。由于难以除去，因而在例如50ppmw至100ppmw之类的低硫含量时，具有位阻的二苯并噻吩为主要成分。必须使用严苛的运行条件(例如，高氢气分压、高温或高催化剂体积)以从这些难处理的硫化合物中脱硫。只能通过提高循环气体纯度或必须设计新的基础单元来实现氢气分压的提高，这可能是代价很高的选择。使用严苛的运行条件通常会导致产率降低、催化剂寿命周期较短和产品质量(例如，颜色)劣化，因此通常应尽量避免。