[发明专利]使用超临界水的转化工艺

说明书

一种用于提质重油的方法，该方法包括以下步骤：将重油进料引入部分氧化单元；将水进料引入部分氧化单元；将氧化剂进料引入部分氧化单元，其中氧化剂进料包含氧化剂；在部分氧化单元中，处理重油进料、水进料和氧化剂进料以产生液体氧化产物，其中液体氧化产物包含含氧化合物；将液体氧化产物引入超临界水单元；将水流引入超临界水单元；以及在超临界水单元中，处理液体氧化产物和水流以产生提质产物流，提质产物流包含相对于重油进料而言提质的烃。

技术领域

本发明公开了用于提质石油的方法。具体而言，公开了使用预处理工艺提质石油的方法和系统。

背景技术

超临界水工艺可以通过自由基介导的反应路线来提质重油，其中化学键被热能破坏并且由超临界水施加的笼效应防止了焦炭的形成。然而，要达到重油的深度转化，就需要严苛的运行条件，如高温和长的停留时间。在常规的加氢裂化中，深度转化可以指减压渣油的转化率在50％和90％之间，但是深度转化的代价是牺牲大量的氢并且催化剂的寿命缩短。这些严苛的条件会产生大量的气体产物以及焦炭材料。气体产物产量的提高造成了液体产率的损失。在超临界水工艺中，可以通过提高温度和停留时间来实现深度转化，这也可提高焦炭的产量，从而缩短了由于堵塞影响的工艺时间。

发明内容

本发明公开了用于提质石油的方法。具体而言，公开了使用预处理工艺提质石油的方法和系统。

在第一方面中，提供了一种用于提质重油的方法。该方法包括以下步骤：将重油进料引入部分氧化单元；将水进料引入部分氧化单元；将氧化剂进料引入部分氧化单元，其中氧化剂进料包含氧化剂；在部分氧化单元中，处理重油进料、水进料和氧化剂进料以产生液体氧化产物，其中液体氧化产物包含含氧化合物；将液体氧化产物引入超临界水单元；将水流引入超临界水单元；以及在超临界水单元中，处理液体氧化产物和水流以产生提质产物流，提质产物流包含相对于重油进料而言提质的烃。

在某些方面中，该方法还包括以下步骤：在进料泵中，提高重油进料的压力以产生加压油进料；将加压油进料引入进料加热器；在进料加热器中，提高加压油进料的温度以产生热油进料；在预混合器中，混合水进料和氧化剂进料以产生混合氧化剂进料；将混合氧化剂进料引入氧化剂泵；在氧化剂泵中，提高混合氧化剂进料的压力以产生加压氧化剂进料；将加压氧化剂进料引入氧化剂加热器；提高加压氧化剂进料的温度以产生热氧化剂进料；在氧化混合器中，混合热油进料和热氧化剂进料以产生混合氧化进料；将混合氧化进料引入氧化反应器；在氧化反应器中，使混合氧化进料进行氧化反应以产生反应器流出物；将反应器流出物引入流出物冷却器；在流出物冷却器中，降低温度以产生冷却流出物；将冷却流出物引入流出物减压装置；以及在流出物减压装置中，降低冷却流出物的压力以产生减压流出物；将减压流出物引入分离器；以及在分离器中，对减压流出物进行分离以产生气体氧化产物和液体氧化产物，其中气体氧化产物包含未反应的氧化剂。

在某些方面中，该方法进一步包括以下步骤：在泵中，提高液体氧化产物的压力以产生加压流；将加压流引入加热器；在加热器中，提高加压流的温度以产生热流；在水泵中，提高水流的压力以产生加压水流；将加压水流引入水加热器；在水加热器中，提高加压水流的温度以产生超临界水流；在混合器中，混合热流和超临界水流以产生混合流；将混合流引入超临界水反应器；在超临界水反应器中，使烃进行一组转化反应以产生反应器产物；将反应器产物引入产物冷却器；降低反应器产物的温度以产生冷却产物；将冷却产物引入减压装置；在减压装置中，降低冷却产物的压力以产生减压流；将减压流引入气液分离器以产生气体产物流和液体流；将液体流引入油水分离器；以及在油水分离器中，对液体流进行分离以产生提质产物流和废水流。