SEPARACIÓN SELECTIVA DE GASÓLEO PESADO DE COQUIZADOR.

Método de separación selectiva de gasóleo pesado de coquer que comprende:

introducir vapores del tambor del coquizador en una columna de fraccionamiento, retirar una corriente de gasóleo pesado de coquer, procesar dicha corriente de gasóleo para eliminar contaminantes, y obtener una corriente de gasóleo pesado, el cual es adecuado para hidrocraqueo; dando lugar dicho método a una mejora del diseño del sistema y proceso de coquización así como del rendimiento y separación del gasóleo pesado.

Separación selectiva de gasóleo pesado de coquizador Referencias cruzadas a solicitudes relacionadas

La presente solicitud reivindica beneficio conforme a 35 U.S.C. § 119(e) de la Solicitud Provisional de Patente de Estados Unidos N° Ser. 61/612.86 presentada el 19 de marzo de 212, que se incorpora por referencia en la presente memoria en su totalidad como se establece por completo en la presente memoria.

Antecedentes de la invención

La coquización retardada es un proceso contrastado y comercializado para convertir residuos en fracciones de petróleo de peso molecular más bajo apropiadas para el tratamiento o la conversión posterior en otros procesos de refinado y la producción de un sub-producto de residuo sólido (coque) que contiene la mayoría de los contaminantes en los residuos que son perjudiciales para el procesado en otros procesos de refinería. Algunos de los contaminantes de los residuos terminan en productos más ligeros de coquización retardada, especialmente el Gasóleo Pesado de Coquizador (HCGO).

Los procesos de coquización retardada se han usado en la técnica anterior para descomponer térmicamente los hidrocarburos líquidos pesados y dar lugar a gases, corrientes líquidas de varios intervalos de ebullición, y coque. El proceso de coquización retardada implica el calentamiento de líquidos de hidrocarburos en un homo de coquización y la transferencia de los líquidos calientes a un tambor del coquizador en el que los líquidos se descomponen para dar lugar a coque y componentes volátiles.

Con el fin de usar de forma práctica el proceso de coquización retardada, se requiere un sistema de separación de coquizador con horno de coquización y tambores de coquización. El sistema de separación de coquizador separa los componentes volátiles generados en el tambor del coquizador para dar lugar a diversas corrientes de hidrocarburos.

En el proceso de coquización retardada básico, inicialmente se añade una materia prima de hidrocarburos líquidos a la parte inferior de una columna de separación del coquizador, donde se mezcla con el líquido de las fracciones inferiores de la columna que es denominado "material de reciclaje natural". Esta mezcla de materia prima y material de reciclaje natural se extrae de la parte inferior de la columna de separación y posteriormente se bombea a través de tubos de horno del horno de coquización, donde se calienta hasta aproximadamente 1 °F (537,8 °C). Posteriormente, se transfiere la corriente caliente al tambor del coquizador donde se mantiene la temperatura y la presión en condiciones de coquización, de manera que la corriente se descompone en coque y componentes volátiles. Los componentes volátiles, denominados "vapores del tambor de coque", posteriormente se envían de nuevo al sistema de separación de coquizador para la separación en diversos componentes. Cuando se llena el tambor de coque con coque sólido, la corriente caliente procedente del horno de coquizador se desvía a otro tambor de coque y se enfría y se vacía el tambor de coque completo.

El sistema de separación de coquizador usado en el proceso de coquización retardada generalmente incluye una columna de separación que incluye un depósito para la mezcla de material de reciclaje pesado y materia prima en la parte inferior de la columna. Por encima del depósito hay una zona de evaporación instantánea, un área abierta dentro de la columna, en cuyo interior se introducen los vapores del tambor de coque. Los componentes más pesados de los vapores del tambor de coque se condensan en la zona de vaporización instantánea y los vapores restantes se separan por medio de bandejas múltiples por encima de la zona de evaporación instantánea. En la parte superior de la columna de separación del coquizador hay un sistema de reflujo de vapor en el que al menos una parte de la corriente de vapor de

cabecera procedente de la columna se condensa y se envía de nuevo a la bandeja de separación superior. El resto de la corriente de vapor de cabecera condensada se extrae en forma de producto de nafta no estabilizado.

Tradicionalmente, se retiran dos corrientes líquidas del sistema de separación de coquizador en diferentes puntos de la columna de separación. Se retira una corriente de gasóleo ligero de coquizador a partir de una bandeja próxima a la parte superior del separador, con el fin de proporcionar un producto final del sistema. Esto se conoce como extracto de gasóleo ligero de coquizador. La segunda corriente es una corriente de gasóleo pesado de coquizador retirada cerca de la bandeja de separación inferior, para proporcionar un segundo producto final del sistema. Esto se conoce como extracto de gasóleo pesado de coquizador.

Generalmente, una parte de esta segunda corriente se envía de nuevo a la columna como parte de un sistema de bombeo. Generalmente, los sistemas de bombeo se usan para recuperar la energía térmica procedente de la columna de separación e incluyen una bomba y un intercambiador de calor para proporcionar calor a otra corriente de proceso o para generar vapor. Cuando se conecta el sistema de bombeo al extracto de gasóleo pesado de coquizador, se retira energía térmica de la parte inferior del sistema de separación. La retirada de calor en este punto de la columna reduce la eficacia de separación y tiene como resultado una corriente de producto de gasóleo pesado de coquizador que contiene hidrocarburos finales ligeros. Estos hidrocarburos finales ligeros se retiran por medio del procesado posterior para cumplir con los requisitos de especificaciones de procesado aguas abajo del producto de gasóleo pesado de coquizador. Normalmente, esto se hace proporcionando un sistema de separación de vapor adicional que incluye una columna de separación, bombas de producto múltiples y un intercambiador de calor para recuperar calor procedente de la columna de separación.

La maximización de los rendimientos de líquidos en la coquización retardada resulta normalmente deseable para la mayoría de las aplicaciones, especialmente cuando se prepara coque de calidad de combustible en el que el valor del coque es relativamente bajo en comparación con los productos destilables a partir del proceso de coquización. Cuando se maximizan los rendimientos de líquidos, normalmente el rendimiento de HCGO y su punto de ebullición final se maximizan dentro de las capacidades del proceso de coquización retardada. Por consiguiente, cuando se maximiza el rendimiento de HCGO y el punto de ebullición final, los contaminantes de HCGO tales como azufre, nitrógeno, compuestos aromáticos de anillo múltiple y asfaltenos aumentan de forma significativa (véase la Figura 1 y la Figura 2). La Figura 1 muestra un proceso de hidrocraqueo que usa una alimentación combinada. La tasa de alimentación del proceso de hidrocraqueo aumentó con el punto final de HCGO y esto aumenta la conversión hasta productos valiosos de intervalo de destilado. El punto final de HCGO máximo viene determinado por los niveles de contaminantes en la alimentación mezclada, la cantidad de materiales insolubles C7, que resulta crítica y la necesidad de evaluar el impacto sobre la unidad de hidrocraqueo. La Figura 2 muestra las propiedades de HCGO a medida que aumenta el punto final. A un punto final de HCG más elevado, la cantidad de metales, carbono de Conradson y asfaltenos aumenta de forma rápida, la capacidad de la unidad de hidrocraqueo y el coste aumenta, y el coste de la unidad de coquización retardada disminuye, debido a un reciclaje más bajo. Estos contaminantes, especialmente los compuestos aromáticos de anillo múltiple y los asfaltenos, pueden experimentar un problema en las unidades de conversión de gasóleo a vacío aguas abajo, tal como los dispositivos de hidrocraqueo. Posteriormente, la operación del coquizador retardado puede verse limitada por las consideraciones impuestas por las unidades de procesado aguas abajo, debido a los impactos negativos de los componentes de punto final más elevado de HCGO sobre los procesos de conversión (VGO) de gasóleo a vacío aguas abajo, especialmente la vida del catalizador de hidrocraqueo. La Tabla 1 muestra el impacto de aumentar el punto final de HCGO sobre la operación de la unidad de hidrocraqueo. Los niveles de contaminantes en el punto final de HCGO más elevado pueden provocar una desactivación excesiva del catalizador.

TABLA 1