Установка и способ получения среднего дистиллята и низших олефинов из углеводородного сырья

Установка и способ получения среднего дистиллята и низших олефинов из углеводородного сырья

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к установкам и способам получения продукта - среднего дистиллята и низших олефинов из углеводородного сырья.

Уровень техники

Флюидизированный каталитический крекинг (ФКК) тяжелых углеводородов с целью получения низкокипящих углеводородных продуктов, таких как бензин, хорошо известен из уровня техники. Процессы ФКК находятся в эксплуатации с 1940-х г.г. В типичном случае установка или процесс ФКК включает реактор-стояк, узел сепарации и отпаривания катализатора и регенератор. Сырье ФКК вводят в реактор-стояк, где происходит его контакт с горячим катализатором ФКК, поступающим из регенератора. Смесь этого сырья и катализатора ФКК проходит через реактор-стояк и поступает в сепаратор катализатора, в котором крекированный продукт отделяют от катализатора ФКК. Отделенный крекированный продукт проходит из сепаратора катализатора в расположенную ниже по потоку установку сепарации, тогда как отделенный катализатор поступает в регенератор, где выжигается кокс, осажденный на катализаторе ФКК во время реакции крекинга, с получением регенерированного катализатора. Полученный в результате регенерированный катализатор используют в качестве вышеупомянутого горячего катализатора ФКК и смешивают с сырьем ФКК, которое подают в реактор-стояк.

Многие процессы и установки ФКК конструируют таким образом, чтобы обеспечить высокую степень превращения сырья ФКК в продукты, имеющие значения температуры кипения в интервале выкипания бензина. Тем не менее, бывают ситуации, когда желательно обеспечить высокую степень превращения сырья ФКК в продукты, выкипающие в интервале среднего дистиллята, в отличие от продуктов, выкипающих в интервале бензина, и в низшие олефины. Однако получение низших олефинов требует соблюдения очень жестких условий и высокой температуры реакции. Эти условия обычно приводят к низкому выходу продукта - среднего дистиллята и плохому качеству продукта - среднего дистиллята. Поэтому при традиционном крекинге углеводородов очень трудно одновременно обеспечить и высокий выход низших олефинов, и высокий выход продукта - среднего дистиллята. В опубликованной заявке №2006/0178546 на патент США раскрыт способ получения среднего дистиллята и низших олефинов. Этот способ включает каталитический крекинг сырьевого газойля в зоне реактора-стояка путем контактирования, при подходящих условиях каталитического крекинга в зоне реактора-стояка, сырьевого газойля с катализатором крекинга, селективным по отношению к среднему дистилляту, причем этот катализатор содержит аморфный алюмосиликат и цеолит, с получением на выходе крекированного бензинового продукта и отработанного катализатора крекинга. Этот отработанный катализатор крекинга регенерируют с получением регенерированного катализатора крекинга. Внутри реактора промежуточного крекинга, такого как зона реактора с плотным слоем катализатора, и при подходящих очень жестких условиях крекинга, бензиновое сырье вводят в контакт с регенерированным катализатором крекинга, получая на выходе крекированный бензиновый продукт и отработанный регенерированный катализатор крекинга. Этот отработанный регенерированный катализатор крекинга применяют в качестве катализатора, селективного по отношению к среднему дистилляту. Опубликованная заявка №2006/0178546 на патент США включена в данное описание в качестве ссылки во всей своей полноте.

В опубликованной заявке №2006/0178546 на патент США допускается использование в зоне реактора-стояка отработанного регенерированного катализатора крекинга, полученного в промежуточном реакторе крекинга, в качестве катализатора, селективного по отношению к среднему дистилляту.

В данной области техники существует потребность использования возобновляемых ресурсов.

Кроме того, в уровне техники существует потребность в замене нефтяного сырья сырьем растительного и/или животного происхождения.

В данной области техники существует дополнительная потребность повышения степени превращения сырья растительного и/или животного происхождения в продукты, выкипающие в интервале среднего дистиллята, и в низшие олефины.

Кроме того, в уровне техники существует потребность одновременного получения продуктов среднего дистиллята и низшего олефина из сырья растительного и/или животного происхождения.

Краткое изложение изобретения

В одном аспекте в изобретении разработана установка, включающая:

реактор-стояк, содержащий сырьевой газойль и первый катализатор в условиях каталитического крекинга и дающий на выходе продукт реактора-стояка, содержащий крекированный продукт газойля и первый отработанный катализатор;

промежуточный реактор, содержащий, по меньшей мере, часть крекированного продукта газойля и второй катализатор, работающий в очень жестких условиях с образованием крекированного продукта промежуточного реактора, и второй отработанный катализатор; причем сырье промежуточного реактора содержит, по меньшей мере, одну жирную кислоту и сложный эфир жирной кислоты.

В другом аспекте в изобретении разработан способ, включающий в себя:

каталитический крекинг сырьевого газойля в зоне реактора-стояка ФКК путем контактирования при подходящих условиях каталитического крекинга в упомянутой зоне реактора-стояка ФКК указанного сырьевого газойля с первым катализатором с получением в реакторе-стояке ФКК продукта, содержащего крекированный продукт газойля и первый отработанный катализатор;

контактирование сырья промежуточного реактора со вторым катализатором в реакторе промежуточного крекинга, эксплуатируемого при подходящих очень жестких условиях крекинга таким образом, чтобы получать на выходе крекированный продукт промежуточного реактора, содержащий, по меньшей мере, одно соединение низшего олефина и второй отработанный катализатор;

сепарирование упомянутого крекированного продукта промежуточного реактора с получением продукта низшего олефина, содержащего, по меньшей мере, одно упомянутое соединение низшего олефина;

причем сырье промежуточного реактора содержит, по меньшей мере, одну жирную кислоту и сложный эфир жирной кислоты.

Преимущества изобретения заключаются в одной или нескольких нижеследующих возможностей:

усовершенствованные установки и способы использования возобновляемых ресурсов;

усовершенствованные установки и способы замены нефтяного сырья сырьем растительного и/или животного происхождения;

усовершенствованные установки и способы повышения степени превращения сырья растительного и/или животного происхождения в низшие олефины;

усовершенствованные установки и способы для одновременного получения продуктов среднего дистиллята и низших олефинов из сырья растительного и/или животного происхождения и из сырьевого газойля.

Краткое описание чертежей

Фигура 1 иллюстрирует установку превращения углеводородного сырья.

Фигура 2 иллюстрирует реактор промежуточного крекинга.

Подробное описание изобретения

Фигура 1

Рассмотрим теперь фигуру 1, где проиллюстрирована схема технологического процесса установки 10. Сырьевой газойль проходит по трубопроводу 12 и поступает в нижний отсек реактора-стояка ФКК 14. Реактор-стояк ФКК 14 представляет собой зону реакции, или зону реакции крекинга, в которой сырьевой газойль смешивается с катализатором каталитического крекинга. Водяной пар также можно вводить в нижний отсек реактора-стояка ФКК 14 по трубопроводу 15. Этот водяной пар может быть использован для распыления сырьевого газойля или в качестве транспортного флюида. В типичном случае, когда водяной пар используют для распыления сырьевого газойля, количество водяного пара можно подавать в пределах от 1 до 5 или 10 мас.% в расчете на сырьевой газойль. Катализатором каталитического крекинга может быть отработанный регенерированный катализатор крекинга или регенерированный катализатор крекинга, либо комбинация обоих катализаторов.

Таким отработанным регенерированным катализатором крекинга является регенерированный катализатор крекинга, который был использован в промежуточном реакторе 16 при крекинге бензинового сырья в очень жестких условиях. Этот отработанный регенерированный катализатор крекинга выходит из промежуточного реактора 16 и подается в реактор-стояк ФКК 14 по трубопроводу 18а. В ином варианте отработанный регенерированный катализатор крекинга может быть направлен в регенератор 20 по трубопроводу 18b. Распределительный клапан 19 можно использовать для распределения количества отработанного регенерированного катализатора крекинга, которое направляют в трубопровод 18а, и количества, которое направляют в трубопровод 18b.

Регенерированный катализатор крекинга также может быть смешан с сырьевым газойлем. Регенерированный катализатор крекинга выходит из регенератора 20 по трубопроводу 22 и по трубопроводу 24 поступает в реактор-стояк ФКК 14, в котором его смешивают с сырьевым газойлем.

Проходя через реактор-стояк ФКК 14, эксплуатируемый в условиях каталитического крекинга, смесь сырьевого газойля и горячего катализатора каталитического крекинга образует продукт реактора-стояка ФКК, содержащий смесь крекированного продукта газойля и отработанного катализатора крекинга. Продукт реактора-стояка ФКК выходит из реактора-стояка ФКК 14 и подается в отпарную установку, или сепаратор/отпариватель 26.

Сепаратор/отпариватель 26 может быть любой традиционной установкой, которая представляет собой зону сепарации или зону отпаривания, либо сразу обе зоны, обеспечивая средство разделения крекированного продукта газойля и отработанного катализатора крекинга. Отделенный крекированный продукт газойля выходит из сепаратора/отпаривателя 26 и поступает по трубопроводу в установку сепарации 30. Установка сепарации 30 может быть любой установкой, известной специалистам в данной области техники, предназначенной для извлечения и разделения крекированного продукта газойля с превращением в различные продукты ФКК, такие как, например, крекированный газ, крекированный бензин, крекированный газойль и рецикловое масло. Установка сепарации 30 может включать в себя такие агрегаты, как абсорберы и отпарные секции, ректификационные колонны, компрессоры и сепараторы, либо любые комбинации известных узлов для обеспечения извлечения и разделения продуктов, которые входят в состав продуктов крекинга газойля.

Таким образом, установка сепарации 30 представляет собой зону сепарации, обеспечивая средство разделения продуктов крекинга газойля с получением крекированных продуктов. Крекированный газ, крекированный бензин и крекированные газойли выходят из установки сепарации 30 по трубопроводам 32, 34 и 36, соответственно. Рецикловое масло выходит из установки сепарации 30 по трубопроводу 38 и подается в реактор-стояк ФКК 14. Отделенный отработанный катализатор крекинга выходит из сепаратора/отпаривателя 26 по трубопроводу 40 и подается в регенератор 20. Регенератор 20 представляет собой зону регенерации и обеспечивает устройство для контактирования отработанного катализатора крекинга с кислородсодержащим газом, таким как воздух, в условиях выжигания кокса с целью удаления углерода из этого отработанного катализатора крекинга. Кислородсодержащий газ подается в регенератор 20 по трубопроводу 42, а газообразные продукты сгорания выходят из регенератора 20 по трубопроводу 44.

Регенерированный катализатор крекинга выходит из регенератора 20 по трубопроводу 22. Поток регенерированного катализатора крекинга, проходящий по трубопроводу 22, может быть разделен на два потока, при этом, по меньшей мере, часть регенерированного катализатора, выходящего из регенератора 20 по трубопроводу 22, проходит по трубопроводу 46 в промежуточный реактор 16, тогда как остальная часть этого регенерированного катализатора, текущего из регенератора 20, поступает по трубопроводу 24 в реактор-стояк ФКК 14. Для того чтобы облегчить управление условиями крекинга в реакторе-стояке ФКК 14, предусмотрена реализуемая с помощью распределительного клапана 23 возможность регулирования расщепления потока в требуемом соотношении, по меньшей мере, одна часть регенерированного катализатора крекинга направляется в трубопровод 46, и остальная часть регенерированного катализатора крекинга направляется в трубопровод 24.

Промежуточный реактор 16 может представлять собой зону флюидизации плотного слоя катализатора, обеспечивая средство для контактирования бензинового сырья с регенерированным катализатором крекинга, содержащимся внутри промежуточного реактора 16. Эту зону флюидизации можно эксплуатировать в очень жестких условиях крекинга, таким образом, чтобы предпочтительно крекировать бензиновое сырье до получения соединений низших олефинов, таких как этилен, пропилен и бутилены, и с получением на выходе продукта крекинга бензина. Этот крекированный бензиновый продукт выходит из промежуточного реактора 16 по трубопроводу 48.

В ином варианте, промежуточный реактор 16 может быть быстро флюидизируемым слоем или реактором-стояком, которые известны в данной области техники.

Отработанный регенерированный катализатор крекинга можно выводить из промежуточного реактора 16 через распределительный клапан 19 и трубопровод 18а и подавать в реактор-стояк ФКК 14, и/или отработанный регенерированный катализатор крекинга можно выводить из промежуточного реактора 16 через распределительный клапан 19 и трубопровод 18b и подавать в регенератор 20. Бензиновое сырье подается в промежуточный реактор 16 по трубопроводам 50 и/или 56, а водяной пар может быть подан в промежуточный реактор 16 по трубопроводу 52. Бензиновое сырье и водяной пар подают в промежуточный реактор 16 таким образом, чтобы обеспечить псевдоожиженный слой регенерированного катализатора. Добавку цеолита ZSM-5 можно вводить в регенерированный катализатор реактора 16 плотной фазы или подавать в промежуточный реактор 16 по трубопроводу 54.

Часть или все количество крекированного бензина, выходящего из установки сепарации 30 по трубопроводу 34, можно повторно использовать путем подачи в промежуточный реактор 16 по трубопроводу 56. Такая рециркуляция продукта крекинга бензина может обеспечивать увеличение степени превращения во всей установке переработки сырьевого газойля в низшие олефины. Подвергнутый крекингу бензиновый продукт по трубопроводу 48 поступает в установку сепарации олефинов 58. Установка сепарации олефинов 58 может быть любой установкой, известной специалистам в данной области техники для извлечения и сепарирования продукта крекинга бензина с получением потоков продукта низших олефинов. Установка сепарации олефинов 58 может включать в себя такие агрегаты, как абсорберы и отпарные секции, ректификационные колонны, компрессоры и сепараторы или любые комбинации известных устройств или оборудования, обеспечивающего извлечение и сепарацию продуктов низших олефинов из продукта крекинга бензина. На выходе из установки сепарации 58 можно получать поток этиленового продукта, поток продукта пропиленового продукта и поток бутиленового продукта, каждый из которых выходит из установки сепарации олефинов 58 по трубопроводам 60, 62 и 64, соответственно. Кроме того, в установке сепарации 58 можно получать поток крекированного бензина 65, который может быть направлен в рециркуляционный трубопровод 56. На фигуре 1 не показана ни одна из установки для производства олефина, куда могут поступать продукты низших олефинов в качестве сырья для полимеризации, используемой в производстве полиолефина.

С помощью установки весь отработанный регенерированный катализатор крекинга из промежуточного реактора 16 может быть направлен в регенератор 20 по трубопроводу 18b, для того, чтобы реактор-стояк ФКК 14 мог работать со 100%-ным регенерированным катализатором крекинга, поступающим из регенератора 20 по трубопроводу 24. В качестве альтернативы, весь отработанный регенерированный катализатор крекинга из промежуточного реактора 16 может быть направлен в реактор-стояк ФКК 14 по трубопроводу 18а, для того, чтобы реактор-стояк ФКК 14 можно было эксплуатировать с отработавшим регенерированным на 100% катализатором крекинга, поступающим из промежуточного реактора 16 по трубопроводу 18а. В ином варианте, часть отработанного регенерированного катализатора крекинга из промежуточного реактора 16 может быть направлена в регенератор 20 по трубопроводу 18b, а другая часть отработанного регенерированного катализатора крекинга может быть направлена в реактор-стояк ФКК 14 по трубопроводу 18а, для того, чтобы реактор-стояк ФКК 14 мог работать с традиционной смесью регенерированного катализатора крекинга и отработанного регенерированного катализатора крекинга, с целью достижения нужных условий процесса.

Фигура 2

На фигуре 2 промежуточный реактор 16 проиллюстрирован более детально. Промежуточный реактор 16 представляет собой емкость, которая объединяет зону промежуточного реактора 66 и зону отпаривания 68. Регенерированный катализатор подают в зону промежуточного реактора 66 по трубопроводу 46, бензиновое сырье подают в зону промежуточного реактора 66 по трубопроводам 50 и/или 56, и добавку цеолита ZSM-5 подают в зону промежуточного реактора 66 по трубопроводу 54. Водяной пар может быть подан в зону отпаривания 68 по трубопроводу 52, а отработанный регенерированный катализатор крекинга выводят из зоны отпаривания 68 по трубопроводу 18а и/или 18b.

Установки и способы изобретения обеспечивают обработку тяжелого углеводородного сырья с селективным получением продуктов в интервале выкипания среднего дистиллята и низших олефинов. Было найдено, что применение реактора для промежуточного крекинга, который может включать в себя реакторы такого типа, как реактор с плотной фазой катализатора, или реактор фиксированного псевдоожиженного слоя, или реактор-стояк, расположенного между регенератором катализатора и реактором-стояком ФКК традиционного процесса или установки ФКК, может улучшать выход среднего дистиллята и повышать избирательность образования низших олефинов.

В настоящем изобретении можно использовать реактор промежуточного крекинга с целью обеспечения крекинга сырья промежуточного реактора, которое предпочтительно выкипает в температурном интервале бензина, с получением на выходе низших олефинов, а также кондиционирования катализатора для того, чтобы при использовании в крекинге сырья ФКК в реакторе-стояке ФКК, условия в реакторе оказывались более подходящими для получения среднего дистиллята.

Дополнительный признак изобретения состоит в том, что оно также включает в себя установку, встроенную в процесс для обеспечения обработки низших олефинов, получаемых на выходе из реактора промежуточного крекинга. В этой установке обработки олефинов возможно осуществление таких функций, как разделение низших олефинов на потоки конкретных олефиновых продуктов, такие как поток этиленового продукта, поток пропиленового продукта или поток бутиленового продукта, либо любые их комбинации, и применение этих низших олефинов в качестве сырья для полимеризации в производстве полиолефинов. Сырьевой газойль может подаваться в нижний отсек реактора-стояка ФКК, где он смешивается с горячим катализатором крекинга, таким как регенерированный катализатор крекинга или отработанный регенерированный катализатор крекинга, либо комбинация обоих катализаторов. Исходным катализатором каталитического крекинга, отработанным и регенерированным до полного превращения в регенерированный катализатор крекинга, может быть любой подходящий катализатор крекинга, известный в данной области техники как имеющий крекирующую активность при повышенных температурах, как это и предполагалось в настоящем изобретении.

Катализаторы

Предпочтительные катализаторы каталитического крекинга включают флюидизируемые катализаторы крекинга, содержащие молекулярное сито и имеющие активные центры крекинга, распределенные в пористой, неорганической матрице тугоплавкого оксида или связующего агента. Используемый в описании термин "молекулярное сито" отосится к любому материалу, который способен разделять атомы или молекулы по их относительным размерам. Молекулярные сита, подходящие для использования в качестве компонента катализатора крекинга, включают в себя столбовидные глины, деламинированные глины и кристаллические алюмосиликаты. Обычно, предпочитают использовать катализатор крекинга, который содержит кристаллический алюмосиликат. Примеры таких алюмосиликатов включают в себя Y цеолиты, ультрастабильные Y цеолиты, Х цеолиты, цеолит бета, цеолит L, оффретит, морденит, фожазит и цеолит омега. Подходящими для использования в качестве катализаторов крекинга кристаллическими алюмосиликатами являются Х и Y цеолиты, например, Y цеолиты.

В патенте США №3130007, описание которого полностью включено в настоящее изобретение как ссылка, описаны цеолиты типа Y, имеющие суммарное молярное отношение диоксида кремния к оксиду алюминия приблизительно между 3,0 и 6,0, причем типичный Y цеолит имеет суммарное молярное отношение диоксида кремния к оксиду алюминия приблизительно 5,0. Кроме того, известно, что могут быть получены, обычно путем деалюминирования, цеолиты типа Y, имеющие суммарное молярное отношение диоксида кремния к оксиду алюминия приблизительно 6,0.

Стабильность и/или кислотность цеолита, используемого в качестве компонента катализатора крекинга, может быть повышена путем обмена цеолита с ионами водорода, ионами аммония, катионами поливалентных металлов, такими как катионы редкоземельных элементов, катионы магния или катионы кальция, или комбинация ионов водорода, ионов аммония и катионов поливалентных металлов, таким образом, содержание натрия снижается ниже, чем приблизительно до 0,8 мас.%, предпочтительно ниже, чем приблизительно 0,5 мас.% и/или ниже, чем приблизительно 0,3 мас.%, в расчете на Na₂O. Способы осуществления ионного обмена известны из уровня техники.

До использования цеолит или другой молекулярно-ситовой компонент катализатора крекинга сочетается с пористой, неорганической матрицей тугоплавкого оксида или связующего с образованием готового катализатора. Компонентом тугоплавкого оксида в готовом катализаторе может быть алюмосиликат, диоксид кремния, оксид алюминия, природные или синтетические глины, столбовидные или деламинированные глины, смеси одного или нескольких указанных компонентов и т.п. Неорганическая матрица тугоплавкого оксида может содержать смесь алюмосиликата и глины, такой как каолин, гекторит, сепиолит и аттапульгит. Готовый катализатор может содержать приблизительно между 5 мас.% и 40 мас.% цеолита или другого молекулярного сита и приблизительно больше, чем 20 мас.% неорганического тугоплавкого оксида. Вообще готовый катализатор может содержать приблизительно между 10 и 35 мас.% цеолита или другого молекулярного сита, приблизительно между 10 и 30 мас.% неорганического тугоплавкого оксида и приблизительно между 30 и 70 мас.% глины.

Кристаллический алюмосиликат или другой компонент молекулярного сита катализатора крекинга может быть объединен с компонентом пористого, неорганического тугоплавкого оксида или его предшественником с использованием любой подходящей методики, известной из уровня техники, в том числе смешения, диспергирования, перемешивания или гомогенизации. Примеры предшественников, которые могут быть использованы, включают оксид алюминия, золи оксида алюминия, золи диоксида кремния, диоксид циркония, гидрогели оксида алюминия, полоксикатионы алюминия и циркония и пептизированный оксид алюминия. В одном подходящем способе получения катализатора крекинга, цеолит комбинируют с гелем или золем алюмосиликата или другим компонентом тугоплавкого неорганического оксида, и полученную смесь подвергают распылительной сушке, чтобы получить частицы готового катализатора, обычно имеющие диаметр в диапазоне приблизительно между 40 и 80 мкм. Тем не менее, по желанию цеолит или другое молекулярное сито может быть диспергировано или иным образом перемешано с компонентом тугоплавкого оксида или его предшественника, подвергнуто экструзии и затем измельчено до размера частиц в заданном диапазоне. Обычно готовый катализатор будет иметь средний объемный вес приблизительно между 0,30 и 0,90 грамм на кубический сантиметр и объем пор приблизительно между 0,10 и 0,90 кубического сантиметра на грамм.

В случае эксплуатации процесса в режиме, обеспечивающем селективность по среднему дистилляту (или по дизельному топливу), может быть использован селективный катализатор крекинга по образованию среднего дистиллята. Этот катализатор крекинга, селективный по образованию среднего дистиллята, является аналогичным описанному выше предпочтительному катализатору крекинга в том, что он содержит молекулярное сито, диспергированное в пористом, неорганическом тугоплавком оксидном связующем, однако имеются некоторые существенные отличия от типичного катализатора крекинга, которые будут описаны более подробно в последующем. Средне дистиллятный катализатор крекинга может обладать каталитическими свойствами, которые обеспечивают селективность крекинга сырьевого газойля с получением на выходе продукта крекинга газойля, который предпочтительно, включает продукты, выкипающие в диапазоне среднего дистиллята, такие как выкипающие в диапазоне дизельного топлива, как, например, от 230°С до 350°С.

Селективный катализатор крекинга по образованию среднего дистиллята может содержать цеолит или другой компонент молекулярного сита, компонент оксида алюминия и, кроме того, пористую, неорганическую тугоплавкую матрицу или связующий компонент. Селективный катализатор крекинга по образованию среднего дистиллята может быть получен любым способом, который известен специалистам в этой области техники и обеспечивает получение катализатора каталитического крекинга, имеющего заданный состав. Более конкретно, селективный катализатор крекинга по образованию среднего дистиллята может содержать оксид алюминия в количественных пределах от 40 мас.% до 65 мас.%, например, от 45 мас.% до 62 мас.%, или от 50 мас.% до 58 мас.%, причем этот массовый % рассчитывается на суммарную массу селективного катализатора крекинга по среднему дистилляту, компонент пористой неорганической матрицы тугоплавкого оксида, который обеспечивает площадь поверхности матрицы, и цеолит или другой компонент молекулярного сита, который обеспечивает площадь поверхности цеолита. Компонент оксида алюминия в селективном катализаторе крекинга по образованию среднего дистиллята может быть любым подходящим типом оксида алюминия и из любого подходящего источника. Примеры подходящих типов оксида алюминия включают в себя те, что раскрыты в патентах США №№5547564 и 5168086, которые полностью включены в настоящее изобретение как ссылки, и включают в себя, например, альфа оксид алюминия, гамма оксид алюминия, тета оксид алюминия, эта оксид алюминия, байерит, псевдобемит и гиббсит.

Площадь поверхности матрицы внутри селективного катализатора крекинга с образованием среднего дистиллята, которую обеспечивает пористый компонент неорганической матрицы из тугоплавкого оксида, может быть в пределах от 20 до 90 квадратных метров на грамм селективного катализатора крекинга образования среднего дистиллята. Площадь поверхности цеолита внутри селективного катализатора крекинга с образованием среднего дистиллята, которую обеспечивает цеолит или другой компонент молекулярного сита, может быть меньше чем 140 квадратных метров на грамм.

Для того чтобы селективный катализатор крекинга с образованием среднего дистиллята обладал желательными каталитическими свойствами, предпочтительно, обеспечивая выход среднего дистиллята, такого как дизельное топливо, часть площади поверхности селективного катализатора крекинга с образованием среднего дистиллята, которая обеспечивается цеолитом или другим молекулярно ситовым компонентом, то есть, площадь поверхности цеолита, может быть меньше, чем 130 квадратных метров на грамм, например, меньше, чем 110 квадратных метров на грамм, или, меньше, чем 100 квадратных метров на грамм. Цеолит или другой компонент молекулярного сита селективного катализатора крекинга с образованием среднего дистиллята представляет собой такой алюмосиликат, который выбирают из группы, состоящей из Y цеолитов, ультрастабильных Y цеолитов, Х цеолитов, цеолита бета, цеолита L, оффретита, морденита, фожазита и цеолита омега.

Площадь поверхности цеолита внутри селективного катализатора крекинга с образованием среднего дистиллята может составлять до 20 квадратных метров на грамм, но обычно нижний предел составляет больше, чем 40 квадратных метров на грамм. Нижний предел для площади поверхности цеолита внутри селективного катализатора крекинга с образованием среднего дистиллята может превышать 60 квадратных метров на грамм, или площадь поверхности цеолита может превышать 80 квадратных метров на грамм. Таким образом, например, часть площади поверхности селективного катализатора крекинга с образованием среднего дистиллята, которая обеспечивается цеолитом или другим молекулярно ситовым компонентом, то есть, площадь поверхности цеолита, может быть в пределах от 20 квадратных метров на грамм до 140 квадратных метров на грамм, или в пределах от 40 квадратных метров на грамм до 130 квадратных метров на грамм.

Отношение площади поверхности цеолита к площади поверхности матрицы внутри катализатора крекинга с образованием среднего дистиллята является важной характеристикой катализатора, которая обеспечивает желательные свойства катализатора в процессе крекинга. Таким образом, отношение площади поверхности цеолита к площади поверхности матрицы может быть в пределах от 1:1 до 2:1, например, от 1,1:1 до 1,9:1, или от 1,2:1 до 1,7:1. Учитывая эти отношения, часть площади поверхности селективного катализатора крекинга с образованием среднего дистиллята, которая обеспечивается пористым компонентом неорганической матрицы из тугоплавкого оксида, то есть, площадь поверхности матрицы обычно находится в пределах от 20 квадратных метров на грамм до 80 квадратных метров на грамм. Подходящим диапазоном площади поверхности матрицы является от 40 квадратных метров на грамм до 75 квадратных метров на грамм, или, в диапазоне от 60 квадратных метров на грамм до 70 квадратных метров на грамм.

Одним возможным способом регулирования условий процесса внутри реактора-стояка ФКК с получением смеси желательных продуктов является введение добавки цеолита ZSM-5 в реактор промежуточного крекинга, в отличие от добавления цеолита в реактор-стояк ФКК. Добавка ZSM-5 может быть введена в реактор промежуточного крекинга, в частности, когда используется плотнофазный реактор, внутрь плотной фазы реакционной зоны, вместе или вместо регенерированного катализатора, который представляет собой селективный катализатор крекинга с образованием среднего дистиллята. Когда добавка ZSM-5 используется вместе с селективным катализатором крекинга с образованием среднего дистиллята, в реакторе промежуточного крекинга можно ожидать улучшение выхода низших олефинов, таких как пропилен и бутилены. Таким образом, желательно вводить добавку ZSM-5 внутрь реактора промежуточного крекинга, особенно когда вводимый регенерированный катализатор представляет собой селективный катализатор крекинга с образованием среднего дистиллята, в количестве вплоть до 30 мас.%, например, вплоть до 20 мас.%, или вплоть до 18 мас.% от регенерированного катализатора, поданного в реактор промежуточного крекинга. Таким образом, когда добавка ZSM-5 подается в реактор промежуточного крекинга, ее количество может быть в пределах от 1 до 30 мас.% в расчете на регенерированный катализатор крекинга, поданный в реактор промежуточного крекинга, например, от 3 до 20 мас.%, или от 5 до 18 мас.%.

Добавка ZSM-5 представляет собой добавку молекулярного сита, выбранную из семейства среднепористых кристаллических алюмосиликатов или цеолитов. Молекулярные сита, которые могут быть использованы в качестве добавки ZSM-5, включают в себя среднепористые цеолиты, которые описаны в книге "Atlas of Zeolite Structure Types," под ред. W.H.Meier и D.H.Olson, Butterworth-Heineman, 3-е издание, 1992, которая полностью включена в настоящее изобретение как ссылка. Обычно среднепористые цеолиты имеют размер пор приблизительно от 0,5 нм до 0,7 нм и включают в себя, например, цеолиты структурного типа MFI, MFS, MEL, MTW, EUO, MTT, HEU, FER и TON (IUPAC Commission of Zeolite Nomenclature). He ограничивающие примеры таких среднепористых цеолитов включают в себя ZSM-5, ZSM-12, ZSM-22, ZSM-23, ZSM-34, ZSM-35, ZSM-38, ZSM-48, ZSM-50, силикалит и силикалит 2. Подходящим цеолитом является ZSM-5, который описан в патентах США №№3702886 и 3770614, которые полностью включены в настоящее изобретение как ссылки.

Цеолит ZSM-11 описан в патенте США №3709979; ZSM-12 - в патенте США №3832449; ZSM-21 и ZSM-38 в патенте США №3948758; ZSM-23 в патенте США №4076842 и ZSM-35 в патенте США №4016245. Другие подходящие молекулярные сита включают в себя силикоалюмо фосфаты (SAPO), такие как SAPO-4 и SAPO-11, которые описаны в патенте США №4440871; хромосиликат; силикат галлия, силикат железа; алюмофосфаты (ALPO), такие как ALPO-11, который описан в патенте США №4310440; титан-алюмосиликаты (TASO), такие как TASO-45, описанный в ЕР-А №229295; боросиликат, описанный в патенте США №4254297; титан-алюмофосфаты (ТАРО), такие как ТАРО-11, описанный в патенте США №4500651; и алюмосиликаты железа. Все указанные выше патенты полностью включены в настоящее изобретение как ссылки.

В соответствии с традиционными способами, добавка ZSM-5 может быть связана с каталитически инертным неорганическим компонентом оксидной матрицы.

В патенте США №4368114 подробно описан класс цеолитов, которые могут быть подходящими добавками ZSM-5, и этот патент включен в настоящее изобретение как ссылка.

Условия эксплуатации установки

В случае применения реактора-стояка ФКК, который расположен вертикально, транспортирующий газ или транспортирующий водяной пар можно также вводить в нижний отсек реактора-стояка ФКК 14 вместе с сырьевым газойлем и горячим катализатором крекинга. Регенерированный катализатор крекинга, который выходит из регенератора катализатора, имеет более высокую температуру, чем отработанный регенерированный катализатор крекинга, который выходит из реактора промежуточного крекинга. Кроме того, на отработанном регенерированном катализаторе крекинга, в результате его использования в реакторе промежуточного крекинга, осаждается определенное количество кокса. Может быть использован конкретный катализатор или комбинация катализаторов с целью облегчения регулирования условий в реакторе-стояке ФКК, чтобы обеспечить определенные желательные условия крекинга, которые необходимы для получения желательного продукта или смеси продуктов.

Смесь сырьевого газойля и горячего катализатора крекинга, и необязательно, транспортирующего газа или водяного пара, проходит через реактор-стояк ФКК, в котором происходит крекинг. Реактор-стояк ФКК представляет собой реакционную зону каталитического крекинга и обеспечивает пространство для контактирования в течение времени, необходимого для протекания реакций крекинга. Среднее время пребывания углеводородов в реакторе-стояке ФКК обычно может быть в диапазоне вплоть до приблизительно 5-10 секунд, но обычно оно находится в пределах от 0,1 до 5 секунд. Обычно весовое соотношение катализатор/углеводородное сырье (соотношение катализатор/масло) может быть в пределах приблизительно от 2 до 100 и даже вплоть до 150. Более типично, соотношение катализатор/масло может быть в пределах от 5 до 100. Когда водяной пар подается в реактор-стояк ФКК вместе с сырьевым газойлем, весовое соотношение водяной пар/масло может быть в пределах от 0,01 до 5, и более типично оно находится в пределах от 0,05 до 1,5.

Обычно температура в реакторе-стояке ФКК может быть в пределах приблизительно от 400°С до 600°С. В более типичном случае, температура в реакторе-стояке ФКК может быть в пределах от 450°С до 550°С. Обычно температура в реакторе-стояке ФКК может быть ниже, чем температура в типичных традиционных процессах флюидизированного каталитического крекинга; поскол