(CN109803754) 抛光的涡轮机燃料

源语言标题
(CN109803754) Polishing of turbine fuel
公开号/公开日
CN109803754 / 2019-05-24
申请号/申请日
CN201680086766 / 2016-10-18
发明人
申请人
主分类号
IPC分类号
B01J-008/00 C07C-009/02 C10G-011/00 C10L-001/04 C10L-001/24 F02C-003/24
摘要
(CN109803754)
所提供的涡轮机燃料适于由公用设施用于生产电力和淡化水的大规模基于陆地的涡轮机,并且适用于仅有液体燃料可用时船舶和远程应用中的大型移动式引擎和涡轮机。与燃烧受污染的重质原油、炼油厂残油或高硫燃油相比,使用导致减少的腐蚀、灰烬形成和排放(NOx、Sox、CO2和有害金属)。制造是通过将原油、非常规原油和其它高度污染的液体,诸如炼油厂残油和高硫燃油,去污染。使用比常规原油精炼更简单的装置配置,每种燃料作为单元操作的单一产物生产,而不是各种炼油厂产物的工厂前混合物。这些燃料可以由具有热流路径和易受腐蚀的热回收蒸汽发生系统的联合循环发电厂的先进高效涡轮机系统燃烧,否则该系统不能使用受污染的重质原油或炼油厂残油。
地址
代理人
(CN109803754) WANG ZEYUN ; BEIJING TIAN QI ZHI XIN INTELLECTUAL PROPERTY AGENCY CO., LTD. Reg. Nb: 11340
代理机构
优先权号
2016CN-80086766
主权利要求
(CN109803754)
1.一种具有硫含量限制的燃料(600)通过组合三种液态烃质流(10,60,70)形成,其中
 a.考虑到其它两个流中的每一个流的流速和它们相应的硫含量,每个流(10,60,70)到组合(600)的流速由其相应的硫含量和对组合的总体最终硫含量限制的相关贡献确定,以及
 b.通过在存在或不存在添加的蒸汽的情况下将原油(2)分馏(100)成三个液体馏分F1(10)、F2(20)和F3(30)形成这种流,其中每种馏分的产量切割,作为原油进料的wt.%,由其硫含量确定,使得馏分F1(10)的硫含量小于馏分F2(20)的硫含量,馏分F2(20)的硫含量小于馏分F3(30)的硫含量,
 c.随后处理(300)馏分F2(20),并且随后处理(400)馏分F3(30)的两个部分(40,80),一个是来自溶剂分离(500)的部分(80),对于每个经处理的流(60,70),其硫含量低于燃料硫含量限制,以及
 d.馏分F1(10)的产量切割被最大化并保持未处理,并且当与经处理的馏分F2(60)和馏分F3(30)的经处理的部分(70)组合时,不超过组合的最终硫含量限制600。
2.如权利要求1所述形成的燃料,其中分馏包括可凝结夹带的轻质气体的塔顶部分凝结,但没有添加稳定化步骤以除去丁烷和其它更轻组分。
3.如权利要求1所述形成的燃料,其中原油包括含有金属或沥青质的污染物,并调节原油进料速率和分馏条件,使得基本上所有这些污染都在馏分F3中浓缩,以及
 a.馏分F1形成具有硫含量X1且金属含量小于1ppmwt的未经处理的流S1,
 b.然后,在催化剂存在的情况下,在经调节的条件下,用氢处理馏分F2,以形成具有降低的硫含量X2且具有小于1ppmwt的金属的流S2;以及
 c.馏分F3,其至少一部分在随后在催化剂存在的情况下在经调节的条件下用氢处理时,形成具有降低的硫含量X3且具有小于1ppmwt金属的流S3;以及
 d.其中X1>X2并且X3>X2,并且流S1、S2和S3组合,以形成所述燃料。
4.如权利要求1所述的燃料,其中馏分F2的硫含量,原油的质量%,在后续处理之前大于0.1wt.%,并且处理之后的硫含量为6-25ppmwt。
5.如权利要求1所述的燃料,其中馏分F3的硫含量,原油的质量%,在后续处理之前大于0.1wt.%,并且处理之后的硫含量为0.12wt.%至0.18wt.%。
6.如权利要求1所述的燃料,其中馏分F3(30)
 a.在降低的烃分压下经受真空蒸馏(200),或者存在或者不存在添加的蒸汽,以形成:
 (i)一种或多种轻质和重质真空瓦斯油侧流(40),其在后续处理之前的硫含量,原油的质量%,在大约0.1至5wt.%的范围内,该流被指引到加氢处理(400),然后在与馏分F2不同的区(400)中并且在与馏分F2不同的加氢处理条件下在催化剂存在的情况下用氢分别进行处理,以形成具有小于1ppmwt的金属的流S3(70);以及
 (ii)在所述减小的压力下不沸腾的真空渣油(50)被指引到溶剂脱沥青(500),在那里与一种或多种链烷烃溶剂混合,沥青质和其它残余重质组分从溶液中沉淀出来,以产生
 (A)减少污染的脱沥青油(80),被馈送到馏分F3加氢处理器(400),或者单独地或者与上述6.a.1(40)的真空瓦斯油侧流中的一个或多个组合,
 (B)高度污染的沥青流(90),其含有原始原油进料的大部分金属、沥青质和其它污染物(2);以及
 b.如此形成的流S3(70)与流S1(10)和S2(60)组合,以形成所述燃料。
7.如权利要求6所述的燃料,其中所述沥青流被用作气化单元、锅炉或沥青生产的进料。
8.如权利要求6所述的燃料,其中所述沥青流被馈送到气化单元,该气化单元将沥青流转化为由氢和CO组成的合成气体,并净化氢,氢被指引到组分的氢化,从而形成流S2和S3。
9.如权利要求6所述的燃料,它是由流S1、S2和S3的组合形成的抛光的涡轮燃料,并且具有最大为0.1wt.%且的硫含量并且含有少于1ppmwt的金属。
10.如根据权利要求1的过程生产的燃料在基于船舶或陆地的引擎、燃烧气体涡轮机或燃烧加热器中的用途。
11.一种在存在或不存在添加的进料蒸汽的情况下将包括硫和金属的污染原油(2)转化为具有硫含量限制的燃料的方法,其特征在于将原油分馏成三个液体馏分F1(10)、F2(20)和F3(30,40),并且馏分F2(60)的至少一部分和馏分F3的一部分被加氢处理(70),其中分馏(100,200)和加氢处理(300,400)条件被调节,使得
 a.在分馏(100)期间发生可凝结夹带轻质气体(4)的塔顶部分凝结,而没有添加稳定化步骤以除去丁烷和其它更轻组分,以形成馏分F1(8,10)的一部分,
 b.原油的每个馏分由其wt.%硫含量确定,使得馏分F1(10)的硫含量小于馏分F2(20)的硫含量,馏分F2(20)的硫含量小于馏分F3(30)的硫含量,
 c.基本上所有金属都是浓缩的F3(30);
 d.基于组合产物流的硫含量来最大化馏分F1(10)的产量切割,该组合产物流通过组合以下(i)、(ii)和(iii)来制备,其中(i)馏分F2(20)的一部分,其被加氢处理(300),以将硫含量降低至小于25ppmwt,以形成流S2(60),(ii)馏分F3(40,80)的一部分,其被共同加氢处理(400),以将硫含量降低至小于0.12至0.18wt%,以形成流S3(70),以及(iii)未经处理的馏分F1,具有小于0.25wt.%的硫含量,以形成流S1(10),其中流S1(10)、S2(20)和S3(30)的组合(600)的最终硫含量限制不超过所述燃料的总硫含量限制。
12.如权利要求11所述的方法,其中在加氢处理馏分F3的任何部分之前,
 基本上全部馏分F3都在降低的烃分压下经受真空蒸馏,在存在或不存在添加的蒸汽的情况下,以形成:
 a.至少一个真空瓦斯油流出流(40),该流在后续处理之前具有在大约0.1wt.%至5wt.%范围内的硫含量,原油的质量%,该流被指引到加氢处理(400),并且在与馏分F2加氢处理器(300)不同的区中并且在比馏分F2更强烈的加氢处理条件下加氢处理,以形成至少流S3(70)的至少一部分,其具有在0.12wt.%至0.18wt.%范围内的硫含量并且含有少于1ppmwt的金属;以及
 b.真空渣油流出流(50),其在所述降低的烃分压下基本上不沸腾,该渣油被指引到溶剂脱沥青(500)并与一种或多种溶剂混合以形成溶液,以使得沥青质能够从所述溶液和其它残留重质组分中沉淀出来,以形成:
 (i)高度污染的沥青流(50),其含有原始受污染的原油进料的大部分金属;以及
 (ii)脱沥青油(80),其形成流S3(70)的一部分并且或者
 (A)与馏分F3的未加氢处理的部分组合,并且这种组合被加氢处理,以形成流S3的至少一部分,或者
 (B)被加氢处理并与馏分F3的分开加氢处理的部分组合,以形成流S3的至少一部分。
13.如权利要求11所述的方法,包括:
 a.测量馏分F1的硫含量并且不经进一步处理,将馏分F1连续地指引到所述组合,
 b.测量馏分F2的硫含量并将馏分F2指引到加氢处理区并调节用于馏分F2的加氢处理条件,以产生其硫含量小于10ppmwt的经处理的流S2并将经处理的流S2全部或部分地连续地指引到所述组合区,
 c.测量馏分F3的硫含量并将馏分F3指引到分离区,以通过一个或多个过程步骤将馏分F3分离成两个或更多个部分,
 (i)待加氢处理的第一部分,该部分被指引到加氢处理区并调节用于这些部分的加氢处理条件,以产生其硫含量小于0.18wt.%的经处理的流S3并将经处理的流S3连续地指引到所述组合区,以及
 (ii)未经加氢处理的第二部分。
 d.在所述组合区中连续组合流S1、S2和S3,其中
 (i)考虑到其它两个流的流速及其相应的硫含量,每个流到该组合的流速由其相应的硫含量和对该组合的总体最终硫含量限制的相关贡献来确定;以及
 (ii)未经处理的馏分F1的产量切割以不超过组合的最终硫含量限制的方式被最大化;
14.如权利要求11所述的方法,其中原油包括含有沥青质的污染物,并且调节原油进料速率和分馏条件,使得基本上所有这些沥青质都在未经加氢处理的馏分F3的最后部分中浓缩。
15.如权利要求11所述的方法,其中所述沥青流被用作气化单元、锅炉或沥青生产的进料。
16.如权利要求11所述的方法,其中所述沥青流被用作气化单元的进料,该气化单元将沥青转化为由CO和氢组成的合成气体,氢被指引到馏分F2和F3的部分的氢化,从而形成流S2和S3。
17.如根据权利要求11所述的过程生产的燃料,其具有在燃烧位置处于或低于规定要求选择的硫含量限制。
18.如根据权利要求11所述的过程生产的燃料,其由流S1、S2和S3的组合形成,其对于作为具有最大0.1wt.%硫含量和小于0.1ppmwt金属含量的抛光的涡轮燃料是有用的。
19.如根据权利要求11所述的过程生产的燃料在基于船舶或陆地的引擎、燃烧气体涡轮机或燃烧加热器中的用途。
20.一种液体燃料(600),其具有低水平的污染物并且适于用作涡轮机燃料,其特征在于它是一种过程的产物,该过程包括:
 a.向基本分离区馈送受污染的烃类流动进料(2),该进料选自原油、炼油厂残油、高硫燃油、生物质液体或者含有焦炭、煤、泥炭或灰烬的颗粒的烃油浆液中的一种或多种,该基本分离区作为主要的去污染器,
 b.基于流出流的污染水平的测量,而不是基于烃组分、温度范围或其它非污染物相关分离标准的测量,将所述区中的所述液体进料分离成最小数量的基本段(10,20,30),
 c.调节所述分离区(100)的操作条件以控制进料的分离,以形成具有不同污染水平的段,以形成:
 (i)减少污染物水平的段(100),其没有实质的后续处理,形成燃料组分流(10),
 (ii)在催化剂存在的情况下下通过氢被处理(300)以形成一个或多个降低污染水平的燃料组分流(60)的受污染的段(20),以及
 (iii)富含污染的段(30),其经受一个或多个附加的分离步骤(200,500),以形成一个或多个降低污染水平的流(40,80),每个流在催化剂存在的情况下通过氢被处理(400),或者单独地或者组合地,以形成一个或多个降低污染水平的燃料组分流(70),以及
 d.组合c.(i)(10)、c.(ii)(60)和c.(iii)(70)的燃料组分流,以形成所述燃料(600)。
21.如根据权利要求20的过程生产的燃料在基于船舶或陆地的引擎、燃烧气体涡轮机或燃烧加热器中的用途。
22.一种分馏器(100),具有用于分离原油进料的上部、中部和下部区,其特征在于这种分馏器不实现基于温度、烃组成或其它非污染物相关的分离标准的精确目标切割的分馏效率,而是实现基于目标馏分F1、F2和F3的污染水平将进料分离为相应的馏分F1(10)、F2(20)和F3(30),或者作为用于每个这种馏分的一个切割或者作为组合以形成每个这种馏分的多个切割,该分馏器在处理相同的原油用于与处理这种相同原油的常规原油蒸馏相比时在上部区中具有更高的温度分布曲线,这
 a.避免在常规原油蒸馏的上部经历的过度蒸汽凝结和溢流,这是由于局部冷却和相关的压力变化扰动造成的,从而导致在常规原油蒸馏的上部区中汽提蒸汽凝结和过多的液体形成,
 b.相对于馏分F2和F3,在所述上部区内最大化馏分F1的量,如果在常规蒸馏中,馏分F1将包括在轻质塔顶不稳定的全石脑油至煤油范围组分范围内的材料,或其它轻质馏出物的至少一部分,馏分F1的这种最大化将使馏分F2中的轻质馏出物的量最小化
 并且使得能够在轻质馏出物不稳定的全石脑油到煤油范围组分内的所有这些材料或者馏分F1中的其它轻质馏出物的至少一部分在单个切割中组合,从而导致比对于这种材料具有多个切割的常规原油蒸馏单元更少的馏出系统,
 c.相对于馏分F3,最大化所述中间区中的馏分F2的数量,如果在常规蒸馏中,馏分F2将包括在从轻质馏出物的剩余较重部分以及中质和重质馏出物的一部分范围内的材料,这种最大化使得能够在单个切割中组合馏分F2中轻质馏出物的所述剩余较重部分以及中质和重质馏出物,从而导致比对于这种材料具有多个切割的常规原油蒸馏单元更少的馏出系统,或者
 d.由于减少的馏出流和减少的塔盘数量,降低分馏器塔两端的压降,从而降低进料闪蒸区压力并因此降低闪蒸区温度,以及对应地降低塔炉负荷,这与常规原油蒸馏相比降低了能耗。
法律状态
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A
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