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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2257399

Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff, Strom und hydro Produkt aus einer Kohlenwasserstoffbeschickung

Name des Erfinders: Gosselink Johan Willem (NL); GRENEVELD Mihiel Jan (NL); NOVAK Andreas Karl (NL); RUVERS Adrianus Antonius Maria (NL)
Der Name des Patentinhabers: SHELL INTERNATIONAL RESEARCH BV MAATSKHAPPY (NL)
Korrespondenzanschrift: 103735, Moskau, ul.Ilinka, 5/2 "Sojuzpatent" Silaeva AA
Startdatum des Patents: 2000.05.09

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Wasserstoff, Strom und mindestens einem Produkt aus gidrochischennogo Kohlenwasserstoffe. Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff, Strom und mindestens einem hydro Produkt aus einem kohlenwasserstoffhältigen Einsatzmaterial mindestens eine Fraktion umfaßt, die einen Siedebereich auf gleich oder höher als der Siedepunktsbereich des mit Wasserstoff Produkt hat produziert werden; Dieses Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Verarbeiten des Kohlenwasserstoffeinsatzmaterial mit Wasserstoff in Gegenwart eines geträgerten Katalysators und Wasserstoff, zumindest teilweise von einem Bruchteil der mit Wasserstoff behandelte Einsatzmaterial einen Siedepunktsbereich verschieden von dem Siedepunktsbereich der Fraktion von Kohlenwasserstoffen mit, aus dem sie hydro Produkt abgeleitet ist oder zumindest ein Teil der hydroverarbeiteten Produkt, das hydro Produkt aus Wasserstoff behandelte Einsatzmaterial zu trennen, wenn hydro Produkt zugeordnet werden soll, und ein Teil oder alle der verbleibenden Wasserstoff behandelte Einsatzmaterial und dem hydro Produkt verarbeitet, wenn es steht nicht aus, um Wasserstoff zu erhalten, ; und ein Teil oder der gesamte Wasserstoff ausgesetzt wird, die nicht für die Kohlenwasserstoffverarbeitung verwendet wird, die Verarbeitung zur Erzeugung von Elektrizität; oder ein Teil des hydrobehandelten Einsatzmaterial und dem hydro Produkt unterworfen wird, wenn es nicht zu einer Behandlung zurückgewonnen werden, um Elektrizität zu produzieren, und der Rest zu einem Behandlungs Wasserstoff zu erzeugen. Die Erfindung ermöglicht gleichzeitig Wasserstoff sind, Strom, und als mindestens ein hydroverarbeiteten Kohlenwasserstoffprodukt zu erzeugen.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff, Strom und mindestens einem hydro Produkt aus einem kohlenwasserstoffhältigen Einsatzmaterials.

Objekt in herkömmlichen Raffinierung ein Kohlenwasserstoffeinsatzmaterials in ein oder mehrere nützliche Produkte umzuwandeln. Je nach Einsatzstoff Verfügbarkeit und der gewünschten Produktpalette, haben viele Kohlenwasserstoffumwandlungsprozessen im Laufe der Zeit entwickelt. Einige dieser Verfahren sind nicht-katalytische wie Visbreaking und thermisches Cracken, andere wie katalytisches Wirbelschichtcracken (FCC), Hydrocracken und Reformierungs Beispiele für katalytische Prozesse sind. FCC und die Reform, wenn auch sehr unterschiedlich in der Konfiguration, Prozesse sind zwei Dinge gemeinsam: Sie sind in der Gegenwart eines Katalysators durchgeführt wird, und ihr Ziel ist die Herstellung der verwendeten Rohstoffe Kohlenwasserstoffmaterialien mit einer anderen Zusammensetzung.

Normalerweise konzentriert sie sich auf die Herstellung von einem oder mehreren wertvolle Kohlenwasserstoffprodukte. Zum Beispiel, FCC und Reformieren sind Prozesse speziell auf die Herstellung großer Mengen von Benzin als Hauptprodukt gerichtet (in der Regel in der FCC und einige niedere Olefine und die Reformierung erzeugen und etwas Wasserstoff erzeugen), während Hydrocracking gerichtet ist je nach Betriebsbedingungen, Naphtha oder Mitteldestillaten.

Angesichts des Wertes von Kohlenwasserstoffen, insbesondere von flüssigen Kohlenwasserstoffen, wie Kraftstoffe, wird es klar sein, dass die Herstellung eines einzelnen Kohlenwasserstoffprodukt zu maximieren, ob Benzin oder Diesel, oder die Optimierung der Produktpalette in dem Fall, wenn es notwendig ist, zwei oder mehr zu erhalten des Produktes ist sehr wichtige Raffinerien bei der Gestaltung, sowohl für neu errichtete Anlagen und die Modernisierung bestehender Anlagen oder Erweiterung bestehender Anlagen. Daher minimiert üblicherweise die Bildung von Nebenprodukten (wie niederen Olefinen oder Wasserstoff), oder wenn es einen besonderen Bedarf für solche Produkte ist, immer im Zusammenhang betrachtet werden, nicht zu viel von der Hauptprodukte zu verzichten.

Es ist in der Literatur bekannt, dass Produkte wie niedere Olefine und Wasserstoff kann aus bestimmten Quellen hergestellt werden, die Natur typischerweise Kohlenwasserstoff sind. Jedoch in solchen Verfahren ist es das Ziel der Produktion solcher Produkte zu maximieren, und damit gleichzeitig keine oder praktisch keine Produktion anderer kohlenwasserstoffhaltiger Produkte.

Beispielsweise Wasserstoff, ein bekanntes Verfahren zur Herstellung von durch Vergasung von Methan oder Wasserelektrolyse. Bei solchen Verfahren nicht produzieren wertvolle flüssige Kohlenwasserstoffe. Niedere Olefine, wie Propylen und Buten sind in geeigneter Weise durch (katalytisch) Dehydrierung der entsprechenden Alkanen (Propan und Butan), hergestellt. Und im Fall dieser Prozesse produzieren keine wertvolle flüssige Kohlenwasserstoffe.

In vielen Industriestandorten gibt es Einrichtungen, die in einem weiteren Modus betrieben werden. Beispielsweise Wasserstoff für Hydrierverfahren erforderlich ist, wird von einem speziellen Vergasungsprozess und Olefinen gebildet ist, die geeignete Ausgangsmaterialien sind beispielsweise Polymerisationsverfahren, die in der gleichen oder einer benachbarten der Mitte durchgeführt werden kann, wird auf der FCC-Anlage erhalten werden kann, wobei noch Benzin als Hauptprodukt hergestellt.

Im Hinblick auf die Energieerzeugung, ist es, dass Strom bekannt (als Hauptprodukt und in vielen Fällen die einzige Produkt) können anhand von verschiedenen organischen Einsatzstoffe hergestellt werden, von Kohle und Erdgas zu Öl oder Reststoffe. In diesem Fall ist es möglich, dass in einem solchen Verfahren keine flüssigen Kohlenwasserstoffe bilden würde, zu verstehen.

EP-A-435.736 Strom aus einer Brennstoffzelle zu erzeugen , die durch Wasserstoff von aktualisierten Reformer Brennstoff erzeugt gespeist wird durch niedrigsiedende Erdölbrennstoffen zu einem Cracken unterzogen wird und eine Entschwefelung Behandlung bei Drücken von nicht mehr als 10 kg / cm ² (1 MPa) in Gegenwart von nicht unterstützte Zeolithkatalysator. Es wurde festgestellt, daß unter den beschriebenen Bedingungen in EP-A-435.736, erzeugt erhebliche Mengen an unerwünschten aromatischen Verbindungen werden auch gebildet, wenn bei Drücken niedriger als 0,5 MPa betrieben wird.

Es besteht jedoch ein Bedarf, die Fähigkeit zu schaffen, Wasserstoff, Strom und eine oder mehrere (flüssig) Kohlenwasserstoffprodukte in einem integrierten Verfahren zu erzeugen. Insbesondere besteht ein Bedarf an Flexibilität in Betrieb durch die relativen Mengen der drei Hauptprodukte (Wasserstoff, Strom und (flüssig) Kohlenwasserstoffprodukte) hergestellt werden. In Regionen, in denen die zur Verfügung stehenden Mittel und / oder zusätzliche Produktionszentren, integrierten Prozess zu gewährleisten, in denen ausgebildet sind, in der Tat, drei Schlüsselprodukt, möglicherweise die einzige Option sein. Außerdem wäre es höchst wünschenswert, wenn ein solches integriertes Verfahren auf einem großen sowohl durchgeführt werden konnte und kleinen Maßstab oder als zusätzliche Stütze für bestehende Anlagen verwendet werden.

In der vorliegenden Erfindung festgestellt, dass es möglich ist, die unterschiedlichen Ziele der Herstellung von sowohl Wasserstoff, Strom als auch, und mindestens ein hydroKohlenWasserStoffProdukt zu kombinieren. Darüber hinaus wurde festgestellt, dass je nach den örtlichen Gegebenheiten, das Produkt (für die drei Schlüsselprodukte) kann sehr flexibel sein, die eine sehr breite Palette von Anwendungen ermöglicht.

Daher betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff, Strom und mindestens einem hydro Produkt aus einem kohlenwasserstoffhältigen Einsatzmaterials, umfassend mindestens eine Fraktion, die den gleichen Siedebereich oder höher als der Siedepunktsbereich des mit Wasserstoff Produkt hat produziert werden ; Dieses Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Verarbeiten des Kohlenwasserstoffeinsatzmaterial mit Wasserstoff in Gegenwart eines geträgerten Katalysators und Wasserstoff, zumindest teilweise von einem Bruchteil der mit Wasserstoff behandelte Einsatzmaterial einen Siedepunktsbereich verschieden von dem Siedepunktsbereich der Fraktion von Kohlenwasserstoffen mit, aus dem sie hydro Produkt abgeleitet ist oder zumindest ein Teil der hydroverarbeiteten Produkt, das hydro Produkt aus Wasserstoff behandelte Einsatzmaterial zu trennen, wenn hydro Produkt zugeordnet werden soll, und ein Teil oder alle der verbleibenden Wasserstoff behandelte Einsatzmaterial und dem hydro Produkt verarbeitet, wenn es steht nicht aus, um Wasserstoff zu erhalten, ; und ein Teil oder der gesamte Wasserstoff unterzogen wird, die nicht für die Kohlenwasserstoffverarbeitung verwendet wird, die Verarbeitung elektrische Energie zu erhalten; oder ein Teil des hydrobehandelten Ausgangsmaterials unterworfen wird und der hydroverarbeiteten Produkt, wenn es auf eine Behandlung, die nicht zurückgewonnen werden, um Elektrizität und mindestens ein Teil des Restes einer Behandlung zur Erzeugung von Wasserstoff zu produzieren.

Je nach den spezifischen Anforderungen der Infrastruktur, in der nach dem Verfahren zur Durchführung der vorliegenden Erfindung werden die Betreiber haben die Wahl im Bereich der Produkte zu produzieren alle drei Schlüsselprodukte (Wasserstoff, Strom und ein hydro Produkt) oder das Verfahren zur Herstellung von zwei Produkten zu lenken oder sogar Herstellung eines einzelnen Produkts.

In dem Fall, in dem Wasserstoff und Strom sind die gewünschten Produkte, und zur gleichen Zeit gibt es keine Notwendigkeit, hydro Produkt, um die Gesamtmenge an Kohlenwasserstoffmaterial (sowohl die nach der Behandlung mit Wasserstoff und dem hydroverarbeiteten Produkt) zu erzeugen, wird als Ausgangsstoff für die nachfolgende Herstellung von Wasserstoff und Elektrizität dienen.

Ein bevorzugtes Merkmal des Verfahrens nach der Erfindung ist, dass mindestens um die Menge an Wasserstoff und Strom erzeugt die internen Anforderungen des Prozesses Wasserstoff Sinn gebraucht zu erfüllen, die während der Behandlung mit Wasserstoff und Strom verwendet wird benötigt, um den Prozess von dem Punkt zu laufen der materiellen Unterstützung. Natürlich möglich, einen Teil des Wasserstoffs und / oder ein Teil des Stroms in den Prozess selbst, aus externen Quellen benötigt, zu liefern, vorausgesetzt, sie sind oder zur Verfügung gestellt werden.

Nachdem er diese inneren Anforderungen gesichert ist, kann der Veredler noch wählen, die Produktion in Bezug auf Wasserstoff oder Elektrizität als Hauptprodukt zu optimieren. In dem Fall, in dem als Hauptprodukt Wasserstoff erforderlich ist, nur die Menge an Elektrizität, die für den Betrieb erforderlich ist, und wenn der Fokus auf Strom als Hauptprodukt produziert, nur die Menge von Wasserstoff erzeugt werden, die die zu erfüllen notwendig ist Inlandsnachfrage (Wasserstoff in der Verarbeitung von Produkten mit Wasserstoff verwendet werden), und der Rest des Wasserstoffs erzeugt wird, als Ausgangsmaterial für die Energieerzeugung dienen.

Verschiedene Arten von Kohlenwasserstoffen, die zweckmäßigerweise in dem Verfahren verwendet werden kann, gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem Siedebereich im Bereich von der Anfangssiedepunkt von etwa Umgebungstemperatur bis zum Endsiedepunkt von etwa 650 ° C, bei Normalbedingungen gemessen (Temperatur 20 ° C, der Druck 1 Atmosphäre). Es kann verstanden werden, dass die Rohstoffe, die im Verfahren verwendet werden kann, gemäß der vorliegenden Erfindung nicht notwendigerweise einen Siedebereich (Destillationskurve) aufweisen, die die gesamte oben angegebenen Bereich abdeckt. und Einsatzmaterialien mit einem Siedepunkt im Bereich derart, daß die Temperatur, bei der 90% Siedepunkt (d.h. die Temperatur, bei der 90% des Ausgangsmaterials würde in einem Destillationsverfahren abdestilliert werden) liegt im Bereich zwischen 400 und 600 ° C. Bevorzugt sind Beschickungen einen 90% Siedepunkt von zwischen 450 und 600 ° C Gute Ergebnisse können mit Beschickungen mit einem 90% Siedepunkt im Bereich von 475 bis 550 ° C erhalten werden,

Beispiele für Einsatzmaterialien, die in geeigneter Weise angewendet werden können, sind Naphtha, Kerosin und verschiedenen Arten von Gasöle, wie atmosphärische Gasöl und Vakuumgasöl. Weiterhin kann es günstig Kreislauföl verwendet werden. Es kann nicht nur mineralische Ausgangsmaterial verwendet werden, aber auch synthetischen Ursprungs. Synthetische oder semi-synthetische Einsatzmaterialien sind für den Einsatz in Verbindung mit einem geringen Gehalt an Schwefel und / oder Stickstoff bevorzugt, da eine solche Beschickungsmaterialien für ein Verfahren müssen zur Entfernung von Schwefel und / oder Stickstoff, der Teil des Produkt-Upgrade sind.

Die Kohlenwasserstoffprodukte aus Synthesegas erhalten die sogenannte Fischer-Tropsch-Verfahren ein sehr nützliches Ausgangsmaterial für das Verfahren bilden, gemß der vorliegenden Erfindung, da eine solche Beschickungsmaterialien die Notwendigkeit beseitigen würde, Schwefel und / oder Stickstoffbehandlung und Räumgeräte diese Verunreinigungen.

Es ist möglich, dass die kohlenwasserstoffhältigen Einsatzmaterialien im Verfahren der vorliegenden Erfindung angewendet werden, und enthält eine Substanz mit einem Siedepunkt unterhalb der Umgebungstemperatur. Solche Materialien können in dem Einsatzmaterial vorhanden sein oder auf solche Einsatzmaterial zugesetzt werden. Er bezieht sich auf die Anwesenheit von niederen Kohlenwasserstoffen oder Kohlenwasserstofffraktionen, wie verflüssigtes Petroleumgas.

Vorteilhaft, ein Einsatzmaterial zu verwenden, die zwischen 5 und 40 Gew.% Des Materials, das den gleichen Siedebereich oder höher als der Siedepunktsbereich des mit Wasserstoff Produkt hat von dem mit Wasserstoff behandelte Einsatzmaterial zurückgewonnen werden (und in Abhängigkeit von den Umständen kann es verwendet werden, um dest teilweise als Ausgangsmaterial für Wasserstoff, um sie für die interne Bedürfnisse des Verfahrens zur Verwendung gemäß der Erfindung oder als letzte hydrierenden Produkt) herzustellen. Vorzugsweise wird als Ausgangsmaterial verwendet, bei dem 5 bis 40 Gewichts-% Siedepunkt im Bereich höher als der Siedepunkt des hydroverarbeiteten Produkts aus dem hydrobehandelten Einsatzmaterial zurückgewonnen werden.

Weiterhin ist es möglich, Einsatzmaterial zu verarbeiten, die Schwefelverbindungen enthält. Typischerweise wird der Schwefelgehalt nicht mehr als 5 Gew.% Und bevorzugt, wird der Schwefelgehalt nicht mehr als 3 Gew.%. Am meisten bevorzugt ist der Rohstoff, mit noch geringeren Mengen an Schwefel oder ohne Schwefel.

Der Fachmann auf dem Gebiet wird zu schätzen wissen, dass Wasserstoff müssen von einer externen Quelle, zumindest in Verbindung mit dem Startvorgang in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung verabreicht werden. Beispielsweise kann Gebrauch gemacht von in dem Vorratsbehälter vorhanden Wasserstoff sein. Ein Teil oder der gesamte Wasserstoff in der Wasserstoffbehandlungsschritt des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung verbraucht wird, wird in dem Wasserstoffherstellungseinheit erzeugt werden, ein Teil der Kette bilden.

Die Behandlung mit Wasserstoff in Gegenwart eines geträgerten Katalysators nach der Erfindung ist im wesentlichen eine Verarbeitung, die Zusammensetzung des Ausgangsmaterials zu verändern, das heißt die Hydrierung Umwandlungsprozess (Hydrotreating). Schwere der Hydrobehandlungs hängt von der Art des hydrobehandelten Produkt, das, und der Art des Rohmaterials zu erhalten, ist erwünscht, die mit Wasserstoff-Behandlung unterzogen wird.

Hydrotreating-Verfahren nach der vorliegenden Erfindung kann zweckmäßigerweise im Temperaturbereich zwischen 100 und 550 ° C durchgeführt werden, vorzugsweise zwischen 250 und 450 ° C. Es ist möglich, einen Druck von bis zu 400 Atmosphären (40 MPa) verwendet werden, aber bevorzugt sind Drücke im Bereich zwischen 10 und 200 Atmosphären (1,20 MPa) angegeben.

In dem Fall, dass der Zweck des Verfahrens der vorliegenden Erfindung ist die Herstellung von Kerosin und / oder Mitteldestillaten als hydro Produkt, das zumindest teilweise zurückgewonnen wird und nicht für andere Zwecke verwendet werden (das heißt, Wasserstoff und Strom erzeugt werden, in erster Linie von der übrigen Wasserstoff behandelte Rohstoffe), Wasserstoffverarbeitung, in der Tat ist ein Prozess des Hydrocracken, bei dem die schwerere Beschickung in einem Hydrokrackbetrieb überführt werden.

Zur gleichen Zeit wird in dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung müssen zumindest einen Teil der bei der Behandlung mit Wasserstoff verwendet, um Wasserstoff herzustellen. Daher sind vorzugsweise die verwendeten Katalysatoren, die zur Umwandlung der Lage sind, nicht nur, dass ein Teil des Einsatzmaterials, die das hydro Produkt, sondern auch auf die Umwandlung anderer Teile des Beschickungsmaterials in einem solchen Ausmaß führt, dass die verbleibende Wasserstoff behandelte Einsatzmaterial eine gute Quelle für die Wasserstoffproduktion. Mit anderen Worten, werden bevorzugt Katalysatoren eingesetzt, die große Mengen von niedriger siedenden Materialien stellt sich (neben der hydrierenden Produkt).

Beispiele von Trägerkatalysatoren, die bei der Behandlung mit Wasserstoff in Übereinstimmung mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind zeolithischen Katalysatoren eine Tendenz aufweisen, um übermäßig tief, mit der traditionellen Auffassung Kohlenwasserstoffverbindungen Rißbildung (Rißbildung, möglich, nur die Fraktionen des Rohmaterials aus die durch Cracken, die gewünschten Produkte erhalten werden, ist es jedoch wünschenswert, die maximale Einsatzmaterial zu halten oder zumindest die flüssigen Materialien, die bleiben, und so die Bildung von gasförmigen Substanzen) zu minimieren. Bei dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist vorteilhaft, Hydrocracking-Katalysatoren anzuwenden, die zur Herstellung von neben den gewünschten Produkten geeignet sind und eine erhebliche Menge an niedrigsiedenden Produkten, die in Bezug auf traditionelle Hydrocracken, ist nicht bevorzugt. Beispielsweise können solche Katalysatoren auf Basis von Zeolith Beta, Zeolith Y, ZSM-5, Erionit und Chabazit werden. Fachleute auf dem Gebiet werden verstehen, welche spezifischen Zeolithmaterials und welche spezifische Metall mit Hydrocracking-Fähigkeiten verwendet werden kann. Es ist notwendig, zu berücksichtigen, dass bevorzugt sind Katalysatoren gibt ziemlich hohen Ausbeuten auf relativ leichte Produkte als solche Produkte, die Schwere des Teils des Prozesses zu reduzieren, die bei der Herstellung von Wasserstoff geleitet wird. Beispiele für geeignete Katalysatoren umfassen Zeolith Beta, der ein oder mehrere Metalle der Gruppe VI und / oder ein oder mehrere Metalle der Gruppe VIII. Beispiele für die Gruppe VI Metalle umfassen, Mo und W. Beispiele für Metalle der Gruppe VIII umfassen, Ni, Co, Pt und Pd. Geeignete Katalysatoren enthalten zwischen 2 und 40 Gew.% Gruppe-VI-Metall und / oder 0,1 bis 10 Gew.% Gruppe-VIII-Metall.

Beispiele für geeignete Trägermaterialien sind Aluminiumoxid, Siliciumdioxid, Siliciumdioxid-Aluminiumoxid, Magnesiumoxid, Zirkoniumoxid und Mischungen von zwei oder mehreren solcher Träger enthalten. Aluminiumoxid ist ein bevorzugtes Trägermaterial, gegebenenfalls in Kombination mit Siliciumdioxid-Aluminiumoxid.

Ferner kann es können jeweils Kombinationen von zwei oder mehreren Katalysatoren verwendet werden. Beispiele von Katalysatorkombinationen umfassen sogenannte gestapelte Bettkatalysatoren, die verschiedene Betten mit (anderen) katalytisches Material gefüllt unter Verwendung umfassen. Auswahl bestimmter Kombinationen von Katalysatorbetten werden auf dem Prozessbetrieb in Betracht gezogen abhängig sein, die denen in dem Fachmann bekannt ist.

Tragen Sie eine katalytische System, das in einem Durchgang mindestens 50 Gew.%, Vorzugsweise mindestens 65 Gew.% Kohlenwasserstoffe, die gleich oder höher im Vergleich mit dem hydro Produkt Siedebereich einem Siedepunkt im Bereich hat zu drehen erlaubt .

Es ist auch möglich, daß die Zusammensetzung des Beschickungsmaterials und der gewünschten Produkt (Wasserstoff, Strom und hydro Produkt, das verwendet werden kann, teilweise oder vollständig, Wasserstoff und Strom zu erzeugen) sind derart verbunden, dass es für eine derartige Behandlung nicht notwendig, mit Wasserstoff, was zu der Notwendigkeit führen würde den Siedepunkt im Bereich des hydro Produkt zu reduzieren. In anderen Worten kann in der Beschickungsfraktion vorliegen, die bereits die vorgesehene Produkteigenschaften des Hydrotreating hat. Dies würde bedeuten, dass besonderes Augenmerk mit Wasserstoff Zusammensetzung des verbleibenden Wasserstoff behandelte Einsatzmaterial (nach Abtrennung des betreffenden Produkts Hydrotreating) zur Behandlung gegeben werden. Eine solche Behandlung ist im wesentlichen die Sättigung der olefinischen und / oder aromatischen Verbindungen in dem Beschickungsmaterial. gegebenenfalls zusammen mit der Entfernung von Verbindungen, die Heteroatome, die durch ein gewisses Maß an Hydrocracken begleitet sein kann.

Bei der Behandlung mit Wasserstoff ist ein Katalysator, umfassend als Wirkstoff ein beta-Zeolith verwendet.

Katalysatoren, die unter solchen Bedingungen angewandt werden, in geeigneter Weise umfassen herkömmliche Hydrotreating-Katalysatoren. Beispiele für solche Katalysatoren schließen Hydrotreating-Katalysatoren auf Basis von Aluminiumoxid, Siliciumdioxid oder Siliciumdioxid-Aluminiumoxid, die ein oder mehrere Metalle der Gruppe VI und / oder Gruppe VIII-Metallen. Beispiele für die Gruppe VI Metalle umfassen, Mo und W. Beispiele für Metalle der Gruppe VIII umfassen Co und Ni. Geeignete Katalysatorsysteme umfassen Co und Mo oder Ni und Mo auf Aluminiumoxid oder amorphes Siliciumdioxid-Aluminiumoxid.

In dem Fall, in dem als Endprodukt nur Wasserstoff Refiner und / oder Elektrizität, die alle hydro Produkt zusammen mit dem mit Wasserstoff behandelte Einsatzmaterial kann als Rohstoff für die Herstellung von Wasserstoff und Strom verwendet werden. Zumindest ein Teil des Wasserstoffs kann in dem Verfahren verwendet werden, gemäß der vorliegenden Erfindung, um zumindest einen Teil der Prozessanforderungen für die Wasserstoffbehandlungsbedingungen zu erfüllen; Rest, dh Wasserstoff wird nicht in der Hydrobehandlungsschritt verwendet wird, zumindest teilweise, kann es verwendet werden, zumindest einen Teil des Stroms in den Prozess erforderlich zu erzeugen, und der Rest kann entweder als Endprodukt betrachtet werden, oder je nach den lokalen infra es wird zumindest teilweise in Strom umgewandelt.

Eine wichtige Ausführungsform der der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren, bei dem mit Wasserstoff behandelte Kerosin das hydro Produkt ist aus dem Verfahren zurückgewonnen werden, Wasserstoff in einer Menge erzeugt wird, um die internen Bedürfnisse des Prozesses und Elektrizität zu befriedigen produziert nicht nur für den Einsatz in während des Prozesses, sondern auch für den Export in das lokale Stromnetz zur Verfügung.

Der verbleibende Wasserstoff behandelte Einsatzmaterial, gegebenenfalls in Kombination mit einem Teil oder auch in Fällen alle der hydrierenden Produkt, wenn es keinen direkten Auslass für das Produkt ist, kann, um Wasserstoff zu erzeugen, verarbeitet werden, wobei mindestens ein Teil des Wasserstoffs verwendet wird, um die Bedürfnisse von Wasserstoff in dem Verfahren gemäß der Erfindung oder einem Teil davon einer Behandlung unterzogen, um Elektrizität zu erzeugen, während der Rest um Wasserstoff zu erzeugen, behandelt wird.

Wie etwas Wasserstoff bereits vorhanden sein können, Wasserstoff in dem Einsatzmaterial für die Installation, zu erzeugen, kann es sinnvoll sein, dass der Wasserstoff aus dem Wasserstoff behandelte Einsatzmaterial und von dem mit Wasserstoff Produkt abgetrennt wird, wenn dieser nicht die Wasserstoffherstellungsschritt zu extrahieren. Dies kann zweckmäßigerweise, indem man die restlichen Wasserstoff behandelte Einsatzmaterial durchgeführt werden in dem Membrantrennverfahren zu beteiligen, die den Durchgang von Wasserstoff erlaubt, während schwerere Moleküle zurückzuhalten.

Jene in der Fachmann vertraut sind mit der Membran, die verwendet werden kann und deren Wirkungsweise.

Im Stand der Technik sind viele Möglichkeiten, in denen Wasserstoff aus einem Kohlenwasserstoff-Einsatzmaterial herzustellen. Jene in der Fachmann vertraut sind mit solchen Methoden und Regimes des Betriebs. Ein geeignetes Verfahren ist die katalytische (teilweise) Oxidation. Weitere geeignete Verfahren sind Dampf-Methan-Reformieren und katalytische Dehydrierung von niederen Alkanen wie Propan oder Butan.

Ein bevorzugtes wasserstofferzeugende System kann mit einer Kombination von katalytischen Partialoxidation und einer Wassergas-Shift, und im wesentlichen in der letzten Reaktions, Kohlenmonoxid, erzeugt zusammen mit Wasserstoff in die katalytische partielle Oxidation in Gegenwart von Wasser (Wasserdampf unter den Verfahrensbedingungen) ausgeführt werden wird umgewandelt Wasserstoff und Kohlendioxid. Das Nettoergebnis der kombinierten katalytischen Oxidation und Wassergas-Shift ist, dass kohlenwasserstoffhältigen Material in Wasserstoff und Kohlendioxid umgewandelt wird.

Normalerweise kann die kombinierte katalytische Oxidation und Wassergas-Shift mit einem Wirkungsgrad von mindestens 50%, bezogen auf Wasserstoff, berechnet hergestellt betrieben werden, vorzugsweise mit einem Wirkungsgrad von mindestens 65%, bezogen auf Wasserstoff, berechnet erzeugt (nicht berücksichtigt Wasserstoff vorhanden Einnahme in dem mit Wasserstoff behandelte Einsatzmaterial).

Geeignete Katalysatoren für die katalytische Teiloxidationsverfahren in Übereinstimmung mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung umfassen ein oder mehrere Metalle der Gruppe VIII des Periodensystems der Elemente, aufgebracht auf einen Träger. Beispiele für geeignete Metalle umfassen Rhodium, Iridium und Ruthenium und Kombinationen von zwei oder mehreren dieser Metalle. Besonders bequem Medien verwendet werden, um eine hohe Tortuosität aufweist. Geeignete Verfahrensbedingungen umfassen die Verwendung von einem Molverhältnis Sauerstoff: Kohlenstoff im Bereich zwischen 0,30 und 0,80, vorzugsweise zwischen 0,45 und 0,75 und am meisten bevorzugt zwischen 0,45 und 0,65; Temperatur zwischen 800 und 1200 ° C, insbesondere zwischen 900 und 1100 ° C Gasströmungsgeschwindigkeiten im Bereich zwischen 100.000 und 10 Millionen Liter / (kg · h), vorzugsweise im Bereich zwischen 250.000 und 2.000.000 l / (kg · h) unter Verwendung von .

Der Vorteil des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung ist, dass, wenn Wasserstoff als das Hauptprodukt, hergestellt zur gleichen Zeit in nennenswerten Mengen an Kohlendioxid, die für industrielle Zwecke verwendet werden kann, beispielsweise für eine verbesserte Ölgewinnung oder zu Heizzwecken für den Fall, dass eine geeignete Infrastruktur (wie Wohnungs- und Kommunalwirtschaft oder im Gewächshaus Landwirtschaft).

Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung und soll Strom zu produzieren. Dies kann als letzter Schritt des Verfahrens durchgeführt werden gemäß der vorliegenden Erfindung, wenn die elektrische Leistung sollte der bereits erzeugten Wasserstoffs hergestellt werden, aber es und kann aus einem Teil des hydrobehandelten Einsatzmaterial und dem hydroverarbeiteten Produkt erhalten werden, wenn es nicht entfernt wird, während der restliche Teil mit recycelt Erzeugung von Wasserstoff. Während des normalen Betriebs wird vorzugsweise zumindest eine ausreichende Leistung zu erfüllen die Anforderungen aus operativer Sicht durchgeführt. In diesem Fall kann es, dass es während des Startvorgangs zu verstehen, gemäß der Erfindung für Strom ein Bedarf aus anderen Quellen ist.

Strom kann durch verschiedene Verfahren, die in dem Fachmann bekannt hergestellt werden, und daß solche Verfahren bekannt, bei denen Wasserstoff in elektrische Energie umgewandelt wird. Ein Beispiel für ein Verfahren, das verwendet werden kann, Wasserstoff in elektrische Energie ist eine Brennstoffzelle zu konvertieren. Im Betrieb der Brennstoffzelle und das Wasser (Dampf) drehen, die zweckmäßigerweise zumindest als Teil des Dampfes verwendet werden kann, erforderlich, um die Wassergas zu betreiben, wenn es mit dem katalytischen partiellen Oxidationsverfahren kombiniert in Übereinstimmung mit dem Verfahren Nachgeben Wasserstoff nach der Erfindung.

Vorzugsweise ist die Brennstoffzelle so betrieben, dass sie zumindest die Menge an Strom erzeugt erforderlich, um die internen Anforderungen des Verfahrens zu erfüllen nach der Erfindung. In Fällen, in denen es keine Notwendigkeit für die Herstellung Menge an Wasserstoff als nötig (ein Teil oder alle) die internen Anforderungen des Verfahrens gemäß der Erfindung zu erfüllen fokussiert oder Herstellung von hydro Produkt optimieren als Kraftstoff auf den Markt direkt zugeführt (und damit den minimalen Herstellung die Menge an Wasserstoff und Strom, die für den Betrieb mit der Akkumulation) oder die Optimierung der Stromproduktion, unter Berücksichtigung der Marktlage mit der Nachfrage nach hydro Produkt erforderlich ist. Die ultimative Situation ist möglich, dass alle hydro Produkt zusammen mit allen übrigen Wasserstoff behandelte Einsatzmaterial in Wasserstoff umgewandelt wird, die dann in Strom umgewandelt wird, der dann die einzige Exportprodukt des integrierten Verfahrens wird (nach Befriedigung der internen Bedarf an Wasserstoff und Elektrizität, die oben diskutiert werden).

Der Wirkungsgrad der Brennstoffzelle in dem Verfahren verwendet werden, gemäß der vorliegenden Erfindung sollten mindestens 30%, bezogen auf Wasserstoffzufuhr. Bevorzugt sind Bedingungen zu verarbeiten, die Umwandlung des ankommenden Wasserstoff zu ermöglichen, mindestens 40% und am meisten bevorzugt 50%.

Da in dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung können Rohmaterialien bis etwa 5 Gew up verwendet werden.% Schwefel, kann Wasserstoffverarbeitung zur Bildung von Schwefelwasserstoff führen. Man kann verstehen, daß in solchen Situationen wird zur Entfernung von Schwefelwasserstoff aus dem hydrobehandelten Einsatzmaterial mehr Verfahrensschritt benötigen, und es zu Schwefel umwandeln. Im Falle der Druckentlastung zur Trennung des hydro Produkt, Schwefelwasserstoff aus wird bevorzugt entfernt werden und können zu einer nachfolgenden Verarbeitungseinheit, wie beispielsweise Einstellen SCOT, oder wenn die Wasserstoffkonzentration groß genug ist, es direkt an eine CLAUS-Einheit zugeführt werden, gesendet werden können. Die Fachleute auf dem Gebiet wissen, wie zum Verarbeitungsanlagen und wie sie arbeiten.

Verschiedene Ausführungsformen des Verfahrens der vorliegenden Erfindung kann schematisch mit Bezug auf die Zeichnung veranschaulicht.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein Schwefel verarbeitet wird, um mindestens ein hydro Produkt zu erhalten als ein Produkt für den Markt wiedergewonnen werden, zusammen mit Wasserstoff und Strom zur Verwendung in dem Verfahren gemäß der Erfindung, sondern auch für den Export.

Rohstoff wird über die Leitung 1 in die Hydrobehandlungseinheit 10 eingeführt, in dem sie mit Wasserstoff in Gegenwart eines geträgerten Katalysators behandelt wird, die in die Leitung 1 über die Leitung 9. Aus Hydrobehandlungseinheit 10 das mit Wasserstoff behandelte Einsatzmaterial zugeführt wird, durch die Leitung 2 zu einer Trenneinheit 20 eingeführt wird, die mit Wasserstoff erhalten wird, Produkt, das Schwefelwasserstoff entlang der Linie 3 und wird, mit Wasserstoff behandelte Strom ausgewählt genommen wird, die durch die Leitung 4 zu Schwefelwasserstoff-Entfernungseinheit 30 aus der Anlage 30 werden ausgewählt, zugeführt wird Strom, der Schwefelwasserstoff enthält, die über die Leitung 5 zu einer Schwefelrückgewinnungsanlage zugeführt wird ( nicht gezeigt) an Schwefel und Wasserstoff behandelte Strom mit einem geringen Gehalt an Schwefelwasserstoff, die durch Linien 6a Wasserstofftrenneinheit zugeführt werden kann, 35 (oder in dem Fall, dass Wasserstoff nicht an diesem Teil in das Verfahren direkt über die Leitung 6 (6a getrennt ist, + 6b) zu Wasserstoffherstellungseinheit 40) von dem durch die Leitung zugeführt wird Wasserstoff abgetrennt zurückgeschickt über die Leitung 36 zur Leitung 1 als Teil des Wasserstoffs erforderlich in Hydrocracking-Einheit 10 und der verbleibende Strom wird mit Wasserstoff behandelte Einsatzmaterial einen reduzierten Gehalt an Schwefelwasserstoff aufweist (und wahlweise Wasserstoff) 6b Wasserstoffherstellungseinheit 40 in dem Fall, wo diese Vorrichtung einen Schritt der katalytischen Partialoxidation und Wassergas-Shift-Stufe, Wasser (oder Dampf) bis 11 Leitung ist mit dem Wassergasverschiebungsstufe zugeführt. 8 Zeile ausgewählt wird, erzeugt Kohlendioxid und Wasserstoff wird zurück in die Wasserstoffbehandlungseinheit 10 über die Leitungen 7 und 9 (gegebenenfalls zusammen mit Wasserstoff über die Leitung 36), während die Menge an Wasserstoff benötigt erforderlichen Teil oder alle der Strom zu erzeugen gesendet von Sicht der Technik, wird durch die Leitung 10 an die Vorrichtung 50 zur Erzeugung von Strom (vorzugsweise eine Brennstoffzelle) zugeführt. Strom in der Einheit 50 erzeugt wird wieder in die Verarbeitungskette Abschnitten entsprechen gefüttert werden über die Leitung 12 (nicht dargestellt), und Wasser in der Vorrichtung 50 erzeugten Strom zur Erzeugung kann zurück zur Wasserstoff-Herstellungseinheit 40 über die Leitung 11 gesendet werden.

Und die Zeichnung zeigt zwei weitere Ausführungsformen des Verfahrens. In dem Fall, wo es gewünscht ist, überschüssige Wasserstoff zu erzeugen (d.h. mehr Wasserstoff als notwendig ist Hydrobehandlungseinheit 10 in geeigneter Weise zu arbeiten), um das Verhältnis zwischen hydroverarbeiteten Produkt erhalten und mit Wasserstoff behandelte Einsatzmaterial mit einem verminderten Gehalt an Schwefelwasserstoff wird variieren, so dass in einer Anlage zur Herstellung von Wasserstoff 40 wird eine zusätzliche Menge an Wasserstoff erhalten, die 13 ebenfalls über Leitung zurückgewonnen werden kann, wird in dem Fall, wenn eine zusätzliche Energieerzeugungs (d.h. mehr Leistung als notwendig, um die Betriebsanforderungen für das Verfahren wie vorgesehen zu erfüllen) gewünscht wird, die Menge an erzeugtem Wasserstoff (und dementsprechend die Herstellung von hydro Produkt) geändert wird, um die Herstellung eines übermäßigen Menge an Strom, um sicherzustellen, dass über die Leitung 14 zurückgewonnen werden.

Eine weitere Ausführungsform des Verfahrens kann in der Zeichnung nicht gezeigt werden, in dem eine schwefelhaltige Beschickungsmaterial derart verarbeitet wird, daß alle Wasserstoff behandelte Einsatzmaterial (einschließlich der Fraktion, die als hydroverarbeiteten Produkt in den gezeigten Ausführungsformen in Figur isoliert ist 1) wird verwendet, um überschüssigen Wasserstoff und überschüssigem Strom erzeugen das heißt, ein Verfahren, bei dem abgesehen von Schwefel und Kohlendioxid sind die einzige Endprodukte Wasserstoff und Strom. In dieser Ausführungsform normalerweise die hydro Produkt über die Leitung wiederhergestellt werden 3 wird nun zusammen mit Wasserstoff behandelte Einsatzmaterial über die Leitung 4 in die Einheit 30 zur Entfernung von Schwefelwasserstoff gesendet, sind die weiteren Schritte die gleichen wie in FIG.

Eine weitere Ausführungsform besteht darin, dass das Rohmaterial, das nicht Schwefel enthält (das heißt, Rohstoffe oder halbsynthetischen oder natürlichen Materialien, die durch Hydroentschwefelung einer Behandlung unterzogen wurden). In dieser Ausführungsform gibt es keine Notwendigkeit mehr, mit Wasserstoff behandelte Einsatzmaterial Schwefelwasserstoff (oder senden die gesamte Wasserstoff behandelte Einsatzmaterial für die (optional) Wasserstoff-Trenneinheit) bereitzustellen; Dies bedeutet, daß das Verfahren ist schematisch in Figur 1 nun ohne Verwendung Schwefelwasserstoff Einheit 30 betrieben Entfernung dargestellt ist.

Veranschaulichende Beispiele

Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung kann durch die folgenden veranschaulichenden Beispiele erläutert.

Beispiel 1

Die Kohlenwasserstoffbeschickung mit einem Anfangssiedepunkt 121 ° C und eine Siedetemperatur von 90% des Materials gleich 533 ° C und einem Schwefelgehalt von 0,02 Gew.% (In einer Menge von 10 Tonnen / Tag hindurchgeführt, die zusammen mit 1,5 t / Tag aus Wasserstoff, dass charakterisiert das Verhältnis von Wasserstoff / Beschickung) Katalysator - Zeolith-beta Typ Aluminiumoxid-Trägerkatalysator in Hydrobehandlungseinheit 10 unter Bedingungen, so daß ein einziger Durchlauf auf das Rohmaterial 90 Gewichts-% in dem Material wurde einen niedrigeren Siedepunkt aufweist. Die Qualität des Produkts kann auf der Kohlenwasserstoffbeschickung erhalten wird, berechnet werden, 85 Gew.% Hydroverarbeiteten Produkt (bestehend aus Naphtha, Kerosin und Gasöl), während die restlichen Wasserstoff behandelte Einsatzmaterial kann zur Entfernung von Schwefelwasserstoff zugeführt werden. Wasserstoff in der Wasserstoff behandelte Einsatzmaterial aus (und seine Rückkehr zu den Rohstoffen, die als Teil des Wasserstoffs verwendet werden kann, in Hydrotreating-Einheit erforderlich) Nach der Trennung nach dem Verlassen der Schwefelwasserstoff-Entfernungseinheit 15 Gew.% bezogen auf den Kohlenwasserstoffzufuhr kann 40 bis Wasserstoff Herstellung gesendet werden (enthaltend eine katalytische Oxidationseinheit in Verbindung mit einem Wassergas-Shift-Reaktor), an dem Dampf in einer Menge von 2,1 t / Tag gegeben werden. Unter den herrschenden Bedingungen können 325 kg / Tag von Wasserstoff erhalten werden (zusammen mit 5,1 t / Tag aus Kohlendioxid gebildet wird). Aus der Wasserstoff in dem Wasserstoffherstellungseinheit erzeugt wird, 125 kg / Tag können als Rohstoffe in der Vorrichtung 50 zur Erzeugung von Strom (vorzugsweise eine Brennstoffzelle) verwendet werden, die die Fähigkeit liefert dieses Wasserstoffs mit etwa 40% in der Energie umwandeln ( 70 kW), die mit den jeweiligen Abschnitten der Prozesskette zugeführt werden kann, während 200 kg / Tag von Wasserstoff werden dem Hydrotreating-Einheit direkt zugeführt, der Wasserstoffverbrauch in der Hydrobehandlungsschritt zum Ausgleich (zusammen mit Wasserstoff bereits aus der Wasserstofftrennung gewonnen). In dem Prozess 5,1 Tonnen / Tag von Kohlendioxid und eine 900 kg / Tag von Dampf (der in dem Wasserstoffherstellungseinheit verwendet werden kann).

Beispiel 2

Ein kohlenwasserstoffhaltiges Einsatzmaterial wie in Beispiel 1 definiert, kann wie in Beispiel 1 in Hydrobehandlungseinheit 10 (mit einem Wasserstoffverbrauch von 200 kg Tag von Wasserstoff) unter Bedingungen, die für den Durchgang in das Material bei niedrigen Temperaturen Umwandlung des Rohmaterials erlauben beschrieben behandelt werden, bei 90 ° C siedet Unter diesen Bedingungen als hydro Produkt verfügbar 45 Gew.% Kerosin und Gasöl. Nach der Entfernung von Schwefelwasserstoff und Wasserstoff 55 Gew.% Bezogen auf das Ausgangsmaterialzuführung, Produkt, Material enthält, Naphtha und niedriger siedende Material der Wasserstoffherstellungseinheit kann in einen Dampf Tag, dem 7 ton und fütterte gesendet abtrennt. Unter normalen Bedingungen 1,1 Tonnen / Tag von Wasserstoff, von denen 125 kg / Tag für die Stromerzeugung auf eine Vorrichtung gerichtet, um elektrische Leistung von 70 kW zu erhalten, wobei 775 kg / Tag von Wasserstoff wird für den Export zur Verfügung, kann der Rest verwendet werden, die zu treffen Hydrobehandlungsanforderungen Teile in einer geeigneten Maschine 10 im Prozess 17 Tonnen / Tag von Kohlendioxid und 900 kg / Tag von Dampf (der in der Wasserstoffherstellungseinheit verwendet werden kann).

Beispiel 3

A kohlenwasserstoffhältigen Einsatzmaterials gemäß der Definition in Beispiel 1 kann mit Wasserstoff in Gegenwart eines geträgerten Katalysators einer Behandlung unterzogen werden, wie 1 bei Erzeugung von Elektrizität für den Export entwickelt in Beispiel beschrieben. Mit einem Wasserstoffverbrauch von 300 kg pro Tag von Wasserstoff und unter Bedingungen, bei denen der Umwandlungsgrad des Ausgangsmaterials pro Durchlauf 90% beträgt, ist es möglich, 15 Gew zu erzielen.% Kerosin und Gasöl, bezogen auf das Einsatzmaterial. Nach der Entfernung von Schwefelwasserstoff und Rückführwasserstoff, 85 Gew abtrennt.%, Bezogen auf das Materialzuführungsstart Basierend Produkt, Material Naphtha und niedriger siedendem Material enthalten, können an der Einheit Wasserstoff Herstellungs auf die 11 Tonnen und in einen Dampf Tag gefüttert gesendet werden. Unter normalen Bedingungen kann 1,75 Tonnen / Tag von Wasserstoff und 27 t / Tag von Kohlendioxid sein. Die Einheit zur Stromerzeugung betrieben werden, um 820 kW Elektrizität zu liefern, von denen 70 kW verwendet werden können, um die Dienstprogramme der Prozeßleitung gerecht zu werden, und 750 kW kann auf das lokale Netz angeboten werden. In dieser Ausführungsform werden sowohl 10,3 ton / Tag Wasser.

Beispiel 4

A kohlenwasserstoffhältigen Einsatzmaterials gemäß der Definition in Beispiel 1 kann mit Wasserstoff in Gegenwart eines geträgerten Katalysators einer Behandlung unterzogen werden, wie in Beispiel 1, in einer Anlage zur Produktion von überschüssigem Wasserstoff als Hauptprodukt und der Leistung zu entsprechen materielle Unterstützung des Prozesses und zur gleichen Zeit bestimmt beschriebenen Wasserstoff behandelte produziert Endprodukt. Mit einem Wasserstoffverbrauch von 400 kg pro Tag, und mit der Umwandlung des Rohmaterials pro Durchgang von 90% wird mit Wasserstoff behandelte Einsatzmaterial erhalten werden, das nach der Entfernung von Schwefelwasserstoff und Wasserstoffabtrennung kann vollständig in die Wasserstoffherstellungseinheit gerichtet werden, zu dem es notwendig ist, 13 Tonnen Dampf pro Tag anzuwenden . Das Gerät kann 2,05 Tonnen / Tag von Wasserstoff, von denen 1,5 t / Tag für den Export sein kann, während 125 kg / Tag auf die Installation von Strom gesendet werden sollte verfügbar erzeugen die notwendige Menge der Leistungsbilanz zu erhalten kann dem Hydrotreating-Einheit geliefert werden, um die Anforderungen von Wasserstoff in die Vorrichtung zu erfüllen. In dem Prozess 32 Tonnen / Tag von Kohlendioxid und 900 kg / Tag von Dampf (die in dem Wasserstoffherstellungseinheit verwendet werden).

Beispiel 5

A kohlenwasserstoffhältigen Einsatzmaterials gemäß der Definition in Beispiel 1 kann mit Wasserstoff in Gegenwart eines geträgerten Katalysators einer Behandlung unterzogen werden, wie in Beispiel 1, in einer Anlage für die Überproduktion von Elektrizität als Hauptprodukt zusammen mit Wasserstoff vorgesehen beschriebenen die Bedürfnisse des Verfahrens und zur gleichen Zeit zu befriedigen gemacht separaten Wasserstoff behandelte Produkt. Nach Aufnahme von Wasserstoff von 400 kg pro Tag und einem Umsatz von 90% pro Durchgang, der durch die Verwendung eines Katalysators erhalten werden kann - ein Beta-Zeolith-Typ wird mit Wasserstoff behandelte Futter gebildet, die nach Schwefelwasserstoffabtrennung und recycle Wasserstoff Abtrennung kann vollständig an die Einheit gerichtet werden zur Erzeugung von Wasserstoff, und denen müssen wir auf 13,5 Tonnen Dampf pro Tag vor. Diese Einheit kann 2,1 Tonnen / Tag an Wasserstoff erzeugen, von denen eine Menge, die internen Anforderungen des Prozesses in Wasserstoff zu befriedigen können dem Hydrotreating Einheit zugeführt werden (bezogen auf die Anzahl der Wasserstoff bereits in dem Prozess der Auswahl auf die Herstellung von Wasserstoff befreit). Der Rest (Mehrheit) der Wasserstoff kann auf eine Brennstoffzelle gerichtet, die 920 kW Strom erzeugen kann. In diesem Ausführungsbeispiel jeweils 32 Tonnen / Tag an Kohlendioxid (ex Wasserstoffherstellungseinheit) und 12 Tonnen / Tag Wasser.

Beispiel 6

A kohlenwasserstoffhältigen Einsatzmaterials gemäß der Definition in Beispiel 1 kann mit Wasserstoff in Gegenwart eines geträgerten Katalysators einer Behandlung unterzogen werden wie im Beispiel bei der Herstellung aller drei Hauptprodukte (hydrierenden Produkt, Wasserstoff und Strom) in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung konstruiert 1 beschrieben. Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2, als hydro Produkt verfügbar 45 Gew.% Kerosin und Gasöl beschrieben. Das Produkt, das 55 Gew.%, Berechnet auf Aufnahme Material enthält, Naphtha und Materialien geringere Material siedendem an das Gerät Wasserstoff Herstellung gesendet werden, um die 7,1 Tonnen und in einen Dampf Tag gefüttert. Unter normalen Umständen kann man 1,1 Tonnen / Tag von Wasserstoff zu erhalten, von denen 125 kg / Tag für technische Unterstützung des Prozesses verbraucht wird zur Erzeugung von Strom geleitet werden, 125 kg / Tag von Wasserstoff kann für den Export und den Rest des in einer Anlage produzierten Wasserstoff verwendet werden für Herstellung von Wasserstoff kann zur Erzeugung von Strom, zu 425 kW Strom / Tag (bereits während der Isolierungsschritt zu Wasserstoff Herstellung befreit mit der Menge an Wasserstoff angesichts der Notwendigkeit für Wasserstoff für die Hydrobehandlungseinheit in Kombination) an einer Anlage eingespeist werden. In dieser Ausführungsform des Verfahrens 17 t / Tag von Kohlendioxid und eine 5,6 Tonnen / Tag von Dampf (der in dem Wasserstoffherstellungseinheit verwendet werden kann).

Beispiel 7

A kohlenwasserstoffhältigen Einsatzmaterials gemäß der Definition in Beispiel 1 kann mit Wasserstoff in Gegenwart eines geträgerten Katalysators einer Behandlung unterzogen werden, wie bei Herstellung 1 hydrierenden Produkt und überschüssiger Strom und unverlierbaren Wasserstoff entwickelt, beschrieben in Beispiel. Mit einem Wasserstoffverbrauch von 150 kg pro Tag und die Futterverwertung pro Durchlauf von 65%, das unter Verwendung eines Katalysators erhalten werden kann - Beta-Zeolith, als hydro Produkt verfügbar 72 Gewichts-% Kerosin und Gasöl .. Das Produkt, das 28 Gew.%, Berechnet auf Aufnahme Material enthält, Naphtha und Materialien geringere Material siedendem an das Gerät Wasserstoff Herstellung gesendet werden, um die 3,6 Tonnen und in einen Dampf Tag gefüttert. Unter normalen Umständen kann man 550 kg / Tag von Wasserstoff erhalten, von denen eine Menge, die internen Anforderungen des Prozesses in Wasserstoff zu befriedigen können dem Hydrotreating-Einheit geliefert werden, 125 kg / Tag für technische Unterstützung des Prozesses verbraucht wird zur Erzeugung von Strom geleitet werden, und der Rest des Wasserstoffs kann sein eine Einheit zum Zuführen von Elektrizität (150 kW) erhalten. In dem Prozess 8,9 Tonnen / Tag von Kohlendioxid und und 2,9 Tonnen / Tag von Dampf (die der Pflanze zugeführt zur Erzeugung von Wasserstoff ist).

Beispiel 8

A kohlenwasserstoffhältigen Einsatzmaterials gemäß der Definition in Beispiel 1 kann mit Wasserstoff in Gegenwart eines geträgerten Katalysators einer Behandlung unterzogen werden, wie bei Herstellung 1 hydrierenden Produkt, Wasserstoff und Strom entwickelt, beschrieben in Beispiel (im Überschuß über die Menge der Dienstprogramme zu befriedigen erforderlich) in dem Kohlenwasserstoff aus sowohl Wasserstoff und Strom erzeugt. Mit einem Wasserstoffverbrauch von 300 kg / Tag und unter einem Umwandlungsgrad von 90% pro Durchgang, der durch die Verwendung eines Katalysators erhalten werden kann - Beta-Zeolith, als hydro Produkt verfügbar 15 Gew% Kerosin und Gasöl .. Material, 28 Gew.% Auf dem Futterrohmaterial Basierend Naphtha und niedriger siedendem Material enthalten, können für die Herstellung von Wasserstoff und Strom verwendet werden. Dementsprechend 17 Gew.% Dieses Materials kann auf die Einheit Wasserstoff Herstellung, dem 2 ton und in einen Dampf Tag gefüttert gesendet werden. Unter normalen Bedingungen 300 kg / Tag von Wasserstoff die internen Anforderungen des Prozesses, zur gleichen Zeit zu befriedigen und 4,5 Tonnen / Tag von Kohlendioxid sein kann. Dementsprechend 83 Gew.% Der Gesamtmenge von Naphtha und niedriger siedende Material kann in die Anlage zur Stromerzeugung zugeführt werden, um elektrische Leistung zu erhalten (1,820 kW), von denen typischerweise 70 kW für Prozessanforderungen verwendet werden und 1.750 kW ist für den Export zur Verfügung. In dieser Ausführungsform des Verfahrens kann von Kohlendioxid erhalten und 22,5 Tonnen / Tag.

Beispiel 9

A kohlenwasserstoffhältigen Einsatzmaterials gemäß der Definition in Beispiel 1 kann mit Wasserstoff in Gegenwart eines geträgerten Katalysators einer Behandlung unterzogen werden, wie in Beispiel 1, in einer Anlage zur Herstellung von Wasserstoff und Strom als Produkte gebildet aus dem mit Wasserstoff behandelte Einsatzmaterial (d.h. in dieser Ausführungsform der hydrierenden Behandlung vorgesehenen beschrieben das Produkt ist nicht freigegeben). Mit einem Wasserstoffverbrauch von 400 kg / Tag und bei einem Umwandlungsgrad von 90% pro Durchgang, der mit einem Katalysator erhalten werden kann, - einem Zeolith vom Beta-Typ, ist es möglich, das resultierende mit Wasserstoff behandelte Einsatzmaterial nach Schwefelwasserstoffentfernung zu nutzen und Abtrennung Wasserstoff, Wasserstoff erzeugen, und Strom. Dementsprechend 24 Gew.% Dieses Materials kann auf die Einheit Wasserstoff Herstellungs an welche 2,55 ton und in einen Dampf Tag gefüttert gesendet werden. Unter normalen Bedingungen 400 kg / Tag von Wasserstoff die internen Anforderungen des Prozesses, zur gleichen Zeit kann zu befriedigen empfangen und 6 Tonnen / Tag von Kohlendioxid. Dementsprechend 76 Gew.% Wasserstoff behandelte Einsatzmaterial für die Erzeugung von Strom in die Anlage eingespeist werden, um Strom (2120 kW) erhalten, von denen typischerweise 70 kW kann für Prozessanforderungen verwendet werden, und 2.050 kW ist für den Export zur Verfügung. In dieser Ausführungsform des Verfahrens kann von Kohlendioxid erhalten werden, und 26 Tonnen / Tag.

FORDERUNGEN

1. Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff, Strom und mindestens einem hydro Produkt aus einem kohlenwasserstoffhältigen Einsatzmaterial, das einen solchen Siedebereich hat, dass die Temperatur 90% des Materials des siedet im Bereich zwischen 400 und 600 ° C, zumindest eine Fraktion, umfassend das einen Siedepunkt im Bereich gleich oder höher im Vergleich mit dem hydro Produkt Siedebereich hat, die in diesem produzieren Verarbeitung von Kohlenwasserstoffbeschickung mit Wasserstoff bei einem Druck zwischen 10 und 400 Atmosphären in Gegenwart eines Trägerkatalysators und Wasserstoff gekennzeichnet erhalten, zumindest teilweise aus der Fraktion des hydrobehandelten Einsatzmaterials erhalten wird, das einen Siedepunkt im Bereich verschieden von dem Siedepunktsbereich der Fraktion von Kohlenwasserstoffen aufweist, aus denen das hydro Produkt erhalten wird, oder zumindest ein Teil des gidrochischennogo Produkt hydrierenden Produkt aus Wasserstoff behandelte abgetrennt raw wenn hydrierenden Produkt geben ab und behandelte Teil oder alle der verbleibenden Wasserstoff behandelte Einsatzmaterial und dem hydro Produkt, wenn es auf einige oder alle der Wasserstoff nicht zurückgewonnen werden für die Herstellung von Wasserstoff und unterzogen wird, die nicht für die Behandlung von Kohlenwasserstoffbehandlung verwendet wird Elektrizität oder ausgesetzt zu erzeugen ein Teil des hydrobehandelten Einsatzmaterial und dem hydroverarbeiteten Produkt, wenn es nicht werden soll, einer Behandlung zurückgewonnen Strom zu produzieren und mindestens ein Teil des Rückstands wird verarbeitet, Wasserstoff zu erzeugen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kohlenwasserstoffeinsatzmaterial einen Schwefelgehalt von nicht mehr als 5 Gew.%, Vorzugsweise unter 3 Gew.%.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohlenwasserstoffbeschickung in einer Menge zwischen 5 und 40 Gew Fraktion.%, Was einem Siedepunkt im Bereich gleich oder höher im Vergleich mit dem hydro Produkt Siedebereich hat die erhalten.

4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Kohlenwasserstoffbeschickung eine Fraktion in einer Menge zwischen 5 und 40 Gew.%, Die einen Siedepunkt höher als der Siedepunkt des hydroverarbeiteten Produkt hat.

5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Rohmaterial aus der mit Wasserstoff behandelte Kerosin zurückgewonnen wird und / oder Gasöl als mit Wasserstoff Produkt (e).

6. Verfahren nach Anspruch 1, in dem Teil oder den gesamten verbleibenden Wasserstoff behandelte Einsatzmaterial und das Produkt hydro gekennzeichnet, wenn sie nicht extrahiert werden, beinhalten eine katalytische Oxidationsverfahren, bei dem Wasserstoff erzeugt wird, und (di) Kohlenmonoxid.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Prozeß der katalytischen Oxidationsverfahren umfaßt eine katalytische partielle Oxidation und die Wassergasverschiebungsprozess.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserstoff nicht in der Wasserstoffbehandlungsstufe verwendet wird, zumindest teilweise zur Erzeugung von Elektrizität, die von Wasserstoff zu der Brennstoffzelle zuzuführen in Energieerzeugungsmodus betrieben wird, und Wasser (Dampf).

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der überschüssige Wasserstoff aus der elektrischen Leistung im Überschuß produziert im Vergleich zu dem, was für das Verfahren benötigt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch, daß zumindest ein Teil des Dampfes aus zur Wasserstofferzeugung erforderlich ist, wird die Brennstoffzelle vorgesehen.

11. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Kerosin und / oder Gasöl, Wasserstoff, Kohlendioxid und Strom nur aus den Rohstoffen gewonnen, nicht verschieden von dem Kohlenwasserstoff ist und Wasser für die Wasser-Gas-Shiftstufe eingesetzt.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwefelwasserstoff als Ergebnis der Verarbeitung des Kohlenwasserstoffbeschickung mit Wasserstoff wird zu elementarem Schwefel umgewandelt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Katalysator verwendet wird, in einem Durchgang zu drehen ermöglicht mindestens 50 Gew.%, Vorzugsweise mindestens 65 Gew.% An Kohlenwasserstoffen mit einem Siedepunkt im Bereich aufweist, der gleich oder höher als mit dem Intervall des hydro Produkt siedende verglichen.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung mit Wasserstoff einen Katalysator, umfassend als Wirkstoff verwendet wird, einen Beta-Zeolith.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator auf Zeolith Beta basiert wiederum für einen Durchgang von mindestens 90 Gew ermöglicht.% Einer Fraktion, die das hydro Produkt zu erhalten behandelt werden würden.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13-15, wobei die Behandlung mit Wasserstoff bei einer Temperatur zwischen 100 und 550 ° C, vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen 250 und 450 ° C durchgeführt

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung zwischen 10 und 200 Atmosphären unter Wasserstoffdruck durchgeführt.

18. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet Wasserstoff wird aus dem mit Wasserstoff behandelte Einsatzmaterial abgetrennt und aus dem hydroverarbeiteten Produkt, wenn letztere nicht die Wasserstoffherstellungsschritt zu extrahieren.

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Erscheinungsdatum 02.03.2007gg

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