[发明专利]多级提质烃热解焦油

说明书

提供了一种提质焦油的多级方法。主要加氢处理级可以在裂解级之前施加，其可以是加氢裂解或者热裂解级。供选择地，主要裂解级(其可以是加氢裂解或者热裂解级)可以在加氢处理级之前施加。还提供了适于进行所述方法的装置。

优先权

本申请要求2017年7月14日提交的美国临时专利申请No.62/532575和2017年7月14日提交的美国临时专利申请No.62/532552的优先权和权益；上述申请通过引用以其全文并入本文。

发明领域

本发明涉及热解焦油提质，例如涉及提质热解焦油的方法，可用于进行这样的方法的设备，提质的热解焦油和提质的热解焦油的用途，例如用作一种或多种的低硫燃料油产品，蒸馏物沸腾范围产品，和用于生产这样的产品的调合料。

发明背景

热解方法例如蒸汽裂解被用于将饱和烃转化成更高价值的产物例如轻质烯烃，例如乙烯和丙烯。除了这些有用的产物之外，烃热解还会产生大量的相对低价值的重质产物例如热解焦油。当热解是蒸汽裂解时，所述热解焦油被称作蒸汽裂解器焦油(“SCT”)。

热解焦油是一种高沸点的、粘性的、反应性材料，其包含复杂的、环状的和支化的分子，其会聚合和使设备结垢。热解焦油还包含高分子量非挥发性组分，其包括链烷烃不溶性化合物例如戊烷不溶性化合物和庚烷不溶性化合物。特别具有挑战性的热解焦油包含>0.5wt％，有时>1.0wt％或者甚至>2.0wt％的甲苯不溶性化合物。该高分子量化合物通常是多环结构，其也称作焦油重质物(“TH”)。这些高分子量分子可以在热解方法过程中产生，并且它们的高分子量导致了高粘度，其限制了令人期望的热解焦油处置选项。例如令人期望的是寻找SCT的更高价值的用途，例如用于与重质烃熔合(fluxing)，特别是相对高粘度的重质烃。还令人期望的是能够将SCT与一种或多种重质油共混，其实例包括油舱燃料，燃烧器油，重质燃料油(例如5号或者6号燃料油)，高硫燃料油，低硫油，常规硫燃料油(“RSFO”)，具有<0.1wt％硫的排放受控区域燃料(ECA)等。

当共混重质烃时遇到的一个困难是结垢，其是由高分子量分子例如沥青质沉淀产生的。为了减轻沥青质沉淀，通过美国专利No.5871634所述的方法对于每个共混组分测定了不溶性值I_N和溶解度混合值S_BN，该专利通过引用以其全文并入本文。成功的共混是如下来完成的：在很少或者基本上没有沉淀的情况下，合并组分来降低S_BN，以使得共混物的S_BN大于该共混物的任何组分的I_N。热解焦油通常具有高S_BN>135和高I_N>80，这使得它们难以与其他重质烃共混。I_N>100，例如>110或者>130的热解焦油特别难以共混而不相分离。

加氢加工热解焦油来降低粘度和改进I_N和S_BN二者的尝试尚未产生商业化方法，这主要是因为未能明显减轻加工设备的结垢。例如当加氢加工在大约250℃-380℃的温度和大约5400kPa-20500kPa的压力，使用含有Co，Ni或者Mo中的一种或多种的常规加氢加工催化剂进行时，纯SCT加氢加工导致了快速的催化剂焦化。这种焦化已经归因于SCT中的TH存在，其导致加氢加工催化剂上和反应器内部中形成不期望的沉积物(例如焦炭沉积物)。随着这些沉积物的增加，期望的提质的热解焦油(提质的SCT)的收率下降和不期望的副产物的收率增加。所述加氢加工反应器压力下降也增加，经常下降到其中反应器无法运行的点。

此外令人期望的是将热解焦油提质成具有更有价值的蒸馏物范围分子的产物。但是，将热解焦油提质成甚至更低沸点分子遇到了相同或者更多的困难。