Системы и способы получения средних дистиллятов и низших олефинов из углеводородного сырья

Системы и способы получения средних дистиллятов и низших олефинов из углеводородного сырья

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к системам и способам получения средних дистиллятов и низших олефинов из углеводородного сырья.

Известный уровень техники

Каталитический крекинг в псевдоожиженном слое (FCC) тяжелых углеводородов для получения более низкокипящих углеводородных продуктов, например бензина, хорошо известен в современном уровне техники. Процесс FCC начал применяться в 1940-х годах. Обычно установка или процесс FCC включает лифт-реактор, сепаратор катализатора, десорбер и регенератор. Сырье для FCC вводится в лифт-реактор, где оно контактирует с горячим катализатором FCC из регенератора. Смесь сырья и катализатора FCC проходит через лифт-реактор и сепаратор катализатора, где продукт крекинга отделяется от катализатора FCC. Отделенный продукт крекинга выводится из сепаратора катализатора в систему разделения и отделенный катализатор подается в регенератор, где кокс, отложившийся на катализаторе FCC в ходе реакции крекинга, выжигается для получения регенерированного катализатора. Получаемый регенерированный катализатор используется в качестве вышеуказанного горячего катализатора FCC и смешивается с сырьем FCC, которое вводится в лифт-реактор.

Многие системы и процессы FCC разработаны для обеспечения высокой степени конверсии сырья FCC в продукты с температурой кипения в интервале кипения бензина. Однако существуют ситуации, когда желательно обеспечить высокую степень конверсии сырья FCC в средние дистилляты, в отличие от продуктов с интервалом кипения бензина, и в низшие олефины. Однако получение низших олефинов требует высоких температур и жестких условий реакции. Эти условия обычно приводят к низкому выходу и низкому качеству средних дистиллятов. В связи с этим очень трудно обычным крекингом обеспечить одновременно и высокий выход низших олефинов, и высокий выход средних дистиллятов.

US 2006/0178546 раскрывает процесс получения средних дистиллятов и низших олефинов. Процесс включает каталитический крекинг газойля в зоне лифт-ректора контактированием в условиях подходящих для каталитического крекинга в зоне лифт-реактора газойля с катализатором крекинга, селективным к средним дистиллятам, который включает аморфный диоксид кремния оксид алюминия и цеолит для получения продукта крекинга газойля и отработавшего катализатора. Отработавший катализатор регенерируют для получения регенерированного катализатора крекинга. В промежуточном реакторе крекинга, например зоне реактора со сплошной засыпкой, при подходящих жестких условиях крекинга бензин контактирует с регенерированным катализатором крекинга для получения продуктов крекинга бензина и использованного регенерированного катализатора крекинга. Использованный регенерированный катализатор крекинга применяется в качестве катализатора, селективного к средним дистиллятам. US 2006/0178546 включена полностью в описание ссылкой.

US 2006/0178546 допускает применение использованного регенерированного катализатора крекинга из промежуточного реактора крекинга в качестве катализатора селективного к средним дистиллятам в зоне лифт-реактора.

В известном уровне техники существует потребность в повышении выхода олефинов.

В известном уровне техники существует дополнительная потребность в замене получения более тяжелых углеводородов на легкие олефины.

В известном уровне техники существует дополнительная потребность в замене получения менее желательных продуктов на более желательные.

В известном уровне техники существует потребность в одновременном получении средних дистиллятов и олефинов из сырья.

Раскрытие изобретения

В одном аспекте изобретение предлагает систему, включающую лифт-реактор, содержащий газойль в качестве сырья и первый катализатор в условиях каталитического крекинга для получения продукта лифт-ректора, содержащего продукт крекинга газойля и первый использованный катализатор, промежуточный реактор, содержащий, по меньшей мере, часть продукта крекинга газойля и второй катализатор в жестких условиях для получения продукта крекинга бензина и второго использованного катализатора и линию рецикла для подачи, по меньшей мере, части продукта крекинга газойля в лифт-реактор. В одном осуществлении линия рецикла С4 создана для возврата, по меньшей мере, части содержащегося С4 из продукта крекинга газойля и/или продукта крекинга бензина в промежуточный реактор.

В другом аспекте изобретение предлагает способ, включающий каталитический крекинг газойля в зоне FCC лифт-реактора контактированием в подходящих условиях каталитического крекинга в указанной зоне FCC лифт-реактора указанного газойля с первым катализатором для получения продукта FCC лифт-реактора, контактированием газойля со вторым катализатором в промежуточном реакторе, работающим в подходящих жестких условиях, так чтобы получать продукт крекинга газойля, содержащий, по меньшей мере, один низший олефин и второй использованный катализатор, разделение указанного продукта крекинга газойля на множество потоков продукта крекинга газойля и возвращения в цикл, по меньшей мере, части одного или более потоков продукта крекинга газойля в зону лифт-реактора. В одном осуществлении, по меньшей мере, часть содержащегося С4 из продуктов крекинга газойля и продуктов крекинга бензина возвращается в промежуточный реактор.

Преимущества изобретения заключаются в одном или нескольких из следующих преимуществ:

улучшенная система и способы для увеличения выхода олефинов;

улучшенная система и способы для увеличения выхода пропилена и/или этилена;

улучшенная система и способы для замены выхода более тяжелых углеводородов на более легкие олефины;

улучшенная система и способы для замены менее желательных продуктов на более желательные;

улучшенная система и способы для одновременного получения средних дистиллятов и низших олефинов из сырья.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 иллюстрирует систему конверсии углеводородного сырья.

Фиг.2 иллюстрирует промежуточный реактор крекинга.

Фиг.3 иллюстрирует систему конверсии углеводородного сырья.

Обратимся теперь к фиг.1, на которой представлена технологическая схема системы 10. По линии 12 газойль подается в нижнюю часть FCC лифт-реактора 14. FCC лифт-реактор 14 включает зону FCC лифт-реактора или реакционную зону крекинга, где газойль смешивается с катализатором каталитического крекинга. В нижнюю часть FCC лифт-реактора 14 также может быть введен пар по линии 15. Этот пар может служить для распыления газойля или может быть лифтирующим флюидом. Обычно, когда пар используется для распыления газойля, количество пара может быть в диапазоне от 1 до 5 или 10 мас.% газойля. Катализатором каталитического крекинга может быть использованный регенерированный катализатор крекинга или регенерированный катализатор крекинга или комбинация обоих катализаторов.

Использованный регенерированный катализатор крекинга является регенерированным катализатором крекинга, использованным в промежуточном реакторе 16 в жестких условиях крекинга бензина. Использованный регенерированный катализатор крекинга выводится из промежуточного реактора 16 и вводится в FCC лифт-реактор 14 по линии 18а. Альтернативно использованный регенерированный катализатор крекинга может быть направлен в регенератор 20 по линии 18b. Переключающий клапан 19 может быть использован для определения количества использованного регенерированного катализатора, направленного по линиям 18а и 18b.

Регенерированный катализатор крекинга также может быть смешан с газойлем. Регенерированный катализатор крекинга выводится из регенератора 20 по линии 22 и вводится по линии 24 в FCC лифт-реактор 14, где он смешивается с газойлем.

Через FCC лифт-реактор 14, который работает в условиях каталитического крекинга, проходит смесь газойля и горячего катализатора каталитического крекинга, которая образует продукт FCC лифт-реактора, содержащий смесь продукта крекинга газойля и отработавшего катализатора. Продукт FCC лифт-реактора выводится из FCC лифт-реактора 14 и вводится в систему десорбера или сепаратор/десорбер 26.

Сепаратор/десорбер 26 может быть любой обычной системой, которая включает зону разделения или зону десорбции, или обе зоны и обеспечивает разделение продукта крекинга газойля и отработавшего катализатора крекинга. Отделенный продукт крекинга газойля выводится из сепаратора/десорбера 26 по линии 28 в систему 30 разделения. Система 30 разделения может быть любой системой разделения известного уровня техники для извлечения и разделения продукта крекинга газойля на различные FCC продукты, такие как, например, крекинг-газ, крекинг-бензин, крекинг-газойль, рецикловый газойль. Система 30 разделения может включать такие системы, как абсорберы и десорберы, ректификационные колонны, компрессоры и сепараторы или любую комбинацию известных систем для обеспечения извлечения и разделения продуктов, получаемых крекингом газойля.

Система 30 разделения включает, таким образом, зону разделения и обеспечивает средства для разделения продуктов крекинга газойля. Крекинг-газ С2-С3, крекинг-газ С4, крекинг-бензин и крекинг-газойль выводятся из системы 30 разделения по линиям 32, 33, 34 и 36 соответственно. Рецикловый газойль выводится из системы 30 разделения по линии 38 и вводится в FCC лифт-реактор 14.

Крекинг-газ в линии 32 может быть в основном С2-С3 углеводородами, например содержать по меньшей мере, около 70, 80 или 90% С2-С3 углеводородов.

Крекинг-газ в линии 32 может быть в основном С4 углеводородами, например содержать по меньшей мере, около 70, 80 или 90% С4 углеводородов.

Крекинг-бензин в линии 34 может быть в основном С5-С9 углеводородами, например содержать по меньшей мере, около 70, 80 или 90% С5-С9 углеводородов.

Крекинг-газойль в линии 36 может быть в основном С10 углеводородами, например содержать по меньшей мере, около 70, 80 или 90% С10 углеводородов.

Отделенный отработавший катализатор крекинга выводится из сепаратора/десорбера 26 по линии 40 и вводится в регенератор 20. Регенератор 20 включает зону регенерации и обеспечивает контактирование отработавшего катализатора с кислородсодержащим газом, таким как воздух, в условиях выгорания углерода для удаления углерода из отработавшего катализатора. Кислородсодержащий газ вводится в регенератор 20 по линии 42 и газы сгорания выводят из регенератора 20 по линии 44.

Регенерированный катализатор крекинга выводится из регенератора 20 по линии 22. Поток регенерированного катализатора крекинга, выводимого по линии 22, может быть разделен на два потока, по меньшей мере, часть регенерированного катализатора крекинга, выводимого из регенератора 20 по линии 22, выводится по линии 46 в промежуточный реактор 16 и оставшаяся часть регенерированного катализатора крекинга, выводимого из регенератора 20, попадает по линии 24 в FCC лифт-реактор 14. Для контроля условий крекинга в FCC лифт-реакторе 14 разделение, по меньшей мере, на часть регенерированного катализатора, выводимого по линии 46, и на оставшуюся часть регенерированного катализатора, выводимого по линии 24, может регулироваться селекторным клапаном 23.

Промежуточный реактор 16 может определять зону создания псевдоожиженного плотного слоя и обеспечение контактирования бензина с регенерированным катализатором крекинга, содержащимся в промежуточном реакторе 16. Зона псевдоожиженного слоя может работать в жестких условиях так, что крекингу подвергается предпочтительно бензин до низших олефинов, таких как этилен, пропилен и бутилены, и получаются продукты крекинга бензина. Продукты крекинга бензина выводятся из промежуточного реактора 16 по линии 48.

Альтернативно промежуточный реактор 16 может быть реактором с быстрым псевдоожиженным слоем или лифт-реактором известного уровня техники.

Использованный регенерированный катализатор крекинга может выводиться из промежуточного реактора 16 через селекторный клапан 19 и по линии 18а и вводится в FCC лифт-реактор 14 и/или использованный регенерированный катализатор крекинга может выводиться из промежуточного реактора 16 через селекторный клапан 19 и по линии 18b и вводится в регенератор 20. Бензин вводится в промежуточный реактор 16 по линии 50, 56 и/или 70 и пар может вводиться в промежуточный реактор 16 по линии 52. Бензин и пар вводятся в промежуточный реактор 16 так, чтобы создавался псевдоожиженный слой регенерированного катализатора. Добавка ZSM-5 может быть введена к регенерированному катализатору реактора 16 с плотным слоем или введена в промежуточный реактор 16 по линии 54.

Продукт крекинга бензина по линии 48 направляется в систему 58 разделения олефинов. Система 58 разделения олефинов может быть любой системой, известной специалистам в данной области техники, для извлечения и разделения продукта крекинга бензина в потоки низших олефинов. Система 58 разделения олефинов может включать такие системы, как абсорберы и десорберы, ректификационные колонны, компрессоры и сепараторы или любую комбинацию известных систем или оборудования для извлечения и разделения низших олефинов от продуктов крекинга бензина. Из системы 58 разделения могут выходить поток этилена, поток пропилена, поток бутиленов, каждый из которых поступает из системы разделения 58 соответственно по линиям 60, 62 и 64. Из системы 58 разделения олефинов может выходить поток 65 продукта крекинга бензина, который может быть направлен в линию рецикла 56.

Крекинг-газ в линии 60 может быть в основном С2 углеводородами, например содержать, по меньшей мере, около 70, 80 или 90% С2 углеводородов.

Крекинг-газ в линии 62 может быть в основном С3 углеводородами, например содержать, по меньшей мере, около 70, 80 или 90% С3 углеводородов.

Крекинг-газ в линии 64 может быть в основном С4 углеводородами, например, по меньшей мере, около 70, 80 или 90% С4 углеводородов.

Крекинг-бензин в линии 65 может быть в основном С5-С9 углеводородами, например содержать, по меньшей мере, около 70, 80 или 90% С5-С9 углеводородов.

Низшие олефины могут быть направлены в качестве сырья для полимеризации, используемого для производства полиолефина в один или более технологических участков по переработке олефинов (не показано на фиг.1).

В системе 10 весь регенерированный катализатор крекинга из промежуточного реактора 16 может быть направлен в регенератор 20 по линии 18b так, что FCC лифт-реактор 14 может работать со 100% регенерированным катализатором крекинга из регенератора 20, направляемым по линии 24. Альтернативно весь регенерированный катализатор крекинга из промежуточного реактора 16 может быть направлен в FCC лифт-реактор 14 по линии 18а так, что FCC лифт-реактор 14 может работать со 100% использованным регенерированным катализатором крекинга из регенератора 16, направляемым по линии 18а. Альтернативно часть использованного регенерированного катализатора крекинга из промежуточного реактора 16 может быть направлена в регенератор 20 по линии 18b и часть использованного регенерированного катализатора крекинга может быть направлена в FCC лифт-реактор 14 по линии 18а так, что FCC лифт-реактор 14 может работать со специальной смесью регенерированного катализатора крекинга и использованного регенерированного катализатора крекинга для достижения требуемых технологических условий.

Система рецикла

Часть или все количество потока 33 газообразного продукта С4 может быть направлено в промежуточный реактор по линии 70 для повышения выхода С2 и С3 продуктов. Часть или все количество потока 64 бутиленов может быть направлено в промежуточный реактор по линиям 72 и 70 для повышения выхода С2 и С3 продуктов.

Часть или все количество крекинг-бензина, выводимого из системы 30 разделения, по линии 34 может быть возвращено в цикл и введено в промежуточный реактор 16 по линии 56. Это возвращение в цикл крекинг-бензина может обеспечить увеличение конверсии газойля в низшие олефины по всей технологической схеме.

Часть или все количество крекинг-газойля, выводимого из системы 30 разделения, по линии 36 может быть возвращена в цикл и введена в реактор 14 по линии 74. Это возвращение в цикл крекинг-газойля может обеспечить увеличение конверсии газойля в низшие олефины по всей технологической схеме.

Для обеспечения дополнительной конверсии газойля в низшие олефины могут быть использованы только один или комбинация нескольких потоков рецикла.

Фиг.2 представляет несколько более детально промежуточный реактор 16. Промежуточный реактор 16 является сосудом, который включает промежуточную зону 66 и зону 68 десорбции. Регенерированный катализатор вводится в промежуточную реакционную зону 66 по линии 46, бензин вводится в промежуточную реакционную зону 66 по линиям 50, 56 и/или 70, и добавка ZSM-5 вводится в промежуточную реакционную зону 66 по линии 54. Пар может быть введен в зону десорбции 68 по линии 52 и использованный регенерированный катализатор крекинга может быть удален из зоны десорбции 68 по линиям 18а и 18b.

Системы и способы изобретения предназначены для селективной переработки тяжелых углеводородов в продукты с интервалом кипения средних дистиллятов и низшие олефины. Было установлено, что использование промежуточного реактора крекинга, который может включать реакторы таких типов, как реактор с плотной фазой или с фиксированным псевдоожиженным слоем, или лифт-реактор между регенератором катализатора и FCC лифт-реактором обычного FCC процесса или установки, может обеспечить улучшенный выход средних дистиллятов и повышенную селективность по отношению к получению низших олефинов.

В изобретении может быть использован промежуточный реактор крекинга для обеспечения крекинга бензина, т.е. сырья предпочтительно с интервалом кипения бензина, для получения низших олефинов и для обработки катализатора таким образом, что при крекинге сырья в FCC лифт-реакторе условия в реакторе являются более подходящими для получения средних дистиллятов.

Дополнительная характеристика изобретения заключается в том, что изобретение может включать систему, интегрированную в процесс для обеспечения переработки низших олефинов, выходящих из промежуточного реактора крекинга. Эта система переработки олефинов может выполнять такие функции, как разделение низших олефинов на отдельные потоки олефинов, например поток этилена, поток пропилена и/или поток бутиленов или их любую комбинацию, и использование низших олефинов в качестве сырья для полимеризации в производстве полиолефинов.

Обратимся теперь к фиг.3, которая представляет технологическую схему системы 110, которая может работать подобно системе 10, представленной на фиг.1. Газойль подается по линии 112 и вводится в нижнюю часть FCC лифт-реактора 114. Также в нижнюю часть FCC лифт-реактора 114 может быть введен пар по линии 115.

Использованный регенерированный катализатор крекинга выводится из промежуточного реактора 116 и вводится в FCC лифт-реактор 114 по линии 118а. Альтернативно использованный регенерированный катализатор крекинга может быть направлен в регенератор 120 по линии 118b. Селекторный клапан 119 может быть использован для определения количества использованного регенерированного катализатора крекинга, направленного в линию 118а и в линию 118b.

Регенерированный катализатор крекинга из регенератора 120 выводится по линии 122 и вводится по линии 124 в FCC лифт-реактор 114, где он смешивается с газойлем.

Продукт FCC лифт-реактора выводится из FCC лифт-реактора 114 и вводится в систему десорбции или сепаратор/десорбер 126.

Отделенный продукт крекинга газойля выводится из сепаратора/десорбера 126 по линии 128 в систему 130 разделения. Крекинг-газ С2-С3, крекинг-газ С4, крекинг-бензин и крекинг-газойль выводятся из системы 130 разделения соответственно по линиям 132, 133, 134 и 136. Рецикловый газойль выводится из системы 130 разделения по линии 138 и вводится в FCC лифт-реактор 114. Отделенный отработавший катализатор крекинга выводится из сепаратора/десорбера 126 по линии 140 и вводится в регенератор 120. Кислородсодержащий газ вводится в регенератор 120 по линии 142 и отработавшие газы выводят из регенератора 120 по линии 144.

Регенерированный катализатор крекинга выводится из регенератора 120 по линии 122. Поток регенерированного катализатора крекинга, выводимого по линии 122, может быть разделен на два потока: по меньшей мере, часть регенерированного катализатора крекинга, выводимого из регенератора 120 по линии 122, подаваемого по линии 146 в промежуточный реактор 116, и оставшаяся часть регенерированного катализатора крекинга, выводимого из регенератора 120 по линии 122, подаваемого по линии 124 в FCC лифт-реактор 114. Для контроля условий крекинга в FCC лифт-реакторе 114 разделение, по меньшей мере, на часть регенерированного катализатора крекинга, выводимого по линии 146, и оставшуюся часть регенерированного катализатора крекинга, выводимого по линии 124, может регулироваться при необходимости селекторным клапаном 123.

Промежуточный реактор 116 может определять зону плотного псевдоожиженного слоя и обеспечивает контактирование бензина с регенерированным катализатором крекинга в промежуточном реакторе 116. Продукт крекинга бензина выводится из промежуточного реактора 116 по линии 148.

Альтернативно промежуточный реактор 116 может быть реактором с быстрым псевдоожиженным слоем и лифт-реактором известного уровня техники.

Использованный регенерированный катализатор крекинга выводится из промежуточного реактора 116 через селекторный клапан 119 по линии 118а и вводится в FCC лифт-реактор 114 и/или использованный регенерированный катализатор крекинга может выводиться из промежуточного реактора 116 через селекторный клапан 119 по линии 118b и вводится в регенератор 120. Бензин вводится в промежуточный реактор 116 по линии 150 и/или 156 и пар может быть введен в промежуточный реактор 116 по линии 152. Добавка ZSM-5 может быть добавлена к регенерированному катализатору в реактор с плотной засыпкой 116 или введена в промежуточный реактор 116 по линии 154.

Продукт крекинга бензина по линии 148 подается в систему 158 разделения. Выходящий из системы разделения 158 поток может быть потоком этилена, потоком пропилена и потоком бутиленов, каждый из которых выводится из системы 158 разделения олефинов по линиям 160, 162 и 164 соответственно. Система 158 разделения может давать поток 165 крекинг-бензина, который может быть возвращен в цикл по линии 156.

Дополнительные технологические стадии

Часть или все количество потока 133 газообразного продукта С4 может быть направлено в реактор 180 по линии 170 для повышения выхода С2 и С3 продуктов. Часть или все количество потока 164 бутиленов может быть направлено в реактор 180 по линии 172 для повышения выхода С2 и С3 продуктов.

Часть или все количество крекинг-бензина, выводимого из системы 130 разделения по линии 134, может быть введено в реактор 180 по линии 178.

Часть или все количество крекинг-бензина, выводимого из системы 130 разделения по линии 134, может быть возвращено в цикл и введено в промежуточный реактор 116 по линии 156. Это возвращение в цикл продукта крекинга бензина может обеспечить увеличение конверсии газойля в низшие олефины по всей технологической схеме.

Часть или все количество крекинг-газойля, выводимого из системы 130 разделения по линии 136, может быть возвращено в цикл и введено в реактор 114 по линии 174. Это возвращение в цикл продукта крекинга газойля может обеспечить увеличение конверсии газойля в низшие олефины по всей технологической схеме.

Для обеспечения дополнительной конверсии газойля в низшие олефины могут быть использованы только один или комбинация нескольких потоков рецикла.

Реактор 180 может быть использован для конверсии потоков углеводородов в потоки продуктов С2 и С3, например, низших олефинов. Реактор 180 перерабатывает один или более потоков 170, 172, 178 и/или 186 и может разделять продукты реакции на С2 поток 182, С3 поток 184 и поток С4 и более тяжелых продуктов 186. Поток С4 и более тяжелых продуктов может быть возвращен в цикл из реактора 180 для увеличения выхода С2 потока 182 и/или С3 потока 184.

Реактор 180 может быть реактором любого типа, подходящим для конверсии потоков углеводородов в поток С2 и С3 продуктов, таких как низшие олефины. Одним подходящим типом реактора, который может быть использован, является «Propylur» реактор. «Propylur» реакторы раскрыты в US 5,981,819, US 2003/0149322, US 5,981,819 и US 2003/0149322, которые включены полностью в описание ссылкой.

Катализаторы

Газойль может вводиться в нижнюю часть FCC лифт-реактора, где он смешивается с горячим катализатором крекинга, таким как регенерированный катализатор крекинга, или использованный регенерированный катализатор крекинга, или комбинацией обоих катализаторов. Исходные катализаторы крекинга, использованные и регенерированные, в конечном счете, становятся регенерированными катализаторами крекинга, которые могут быть любыми подходящими катализаторами крекинга известного уровня с крекирующей активностью при повышенной температуре, предусмотренной в изобретении.

Предпочтительные катализаторы крекинга включают катализаторы крекинга, поддающиеся псевдоожижению, состоящие из молекулярных сит с крекирующей активностью, распределенных в пористой неорганической тугоплавкой оксидной матрице или связующем. В соответствии с использованием в описании термин "молекулярные сита" относится к любому материалу, способному к разделению атомов или молекул, в зависимости от их относительных размеров. Молекулярные сита, подходящие для использования в качестве компонента катализатора крекинга, включают сшитые глины, отслоенные глины и кристаллические алюмосиликаты. Обычно предпочтительно используются катализаторы крекинга, содержащие кристаллические алюмосиликаты. Примеры таких алюмосиликатов включают Y цеолиты, ультраустойчивые Y цеолиты, Х цеолиты, бета цеолит, цеолит L, оффретит, морденит, фожазит и омега-цеолит. Подходящими кристаллическими алюмосиликатами для использования в катализаторах крекинга являются Х и Y цеолиты, например Y цеолиты.

US 3,130,007, раскрытие которого полностью включено в описание ссылкой, описывает цеолиты Y-типа с общим мольным отношением диоксида кремния к оксиду алюминия около 3,0-6,0, причем мольное отношение диоксида кремния к оксиду алюминия обычного Y цеолита составляет около 5,0. Также известно, что цеолиты Y-типа могут быть получены деалюминированием с общим мольным отношением диоксида кремния к оксиду алюминия около 6,0.

Устойчивость и кислотность цеолитов, используемых в качестве компонента катализатора крекинга, могут быть повышены ионным обменом с ионами водорода, аммония, поливалентных металлов, например редкоземельных катионов, катионов магния или кальция, или комбинации ионов водорода, аммония и поливалентных металлов, понижая тем самым содержание натрия до менее около 0,8 мас.%, предпочтительно менее около 0,5 мас.% и даже менее около 0,3 мас.% в пересчете на Na₂O. Известный уровень техники раскрывает способы осуществления ионного обмена.

Цеолит или другие компоненты молекулярных сит катализаторов крекинга до использования связываются с пористой, неорганической тугоплавкой оксидной матрицей или связующим для формирования конечного катализатора. Неорганическим тугоплавким оксидным компонентом в конечном катализаторе может быть диоксид кремния-оксид алюминия, диоксид кремния, оксид алюминия, природные или синтетические глины, сшитые или отслоенные глины, смеси одного или более этих компонентов и т.п. Неорганическая тугоплавкая оксидная матрица может включать смесь диоксид кремния-оксид алюминия и глину, например каолин, гекторит, сепиолит и аттапульгит. Конечный катализатор может содержать около 5-40 мас.% цеолита или других молекулярных сит и более 20 мас.% неорганического тугоплавкого оксида. Обычно конечный катализатор может содержать около 10-35 мас.% цеолита или других молекулярных сит, около 10-30 мас.% неорганического тугоплавкого оксида и около 30-70 мас.% глины.

Кристаллические алюмосиликаты или другие молекулярные сита, используемые в качестве компонентов катализаторов крекинга, могут быть связаны с пористым неорганическим оксидным компонентом или его предшественником любым подходящим способом известного уровня техники, включая смешивание, размол, перемешивание или гомогенизацию. Примеры предшественников, которые могут быть использованы, включают оксид алюминия, золи оксида алюминия, золи диоксида кремния, диоксид циркония, гидрогели оксида алюминия, полиоксокатионы алюминия и циркония и пептизированный оксид алюминия. В одном подходящем способе приготовления катализатора крекинга цеолит смешивают с гелем или золем алюмосиликата или другим неорганическим тугоплавким оксидным компонентом и конечную смесь высушивают распылением для получения частиц конечного катализатора обычно диаметром около 40-80 микрон. Однако при необходимости цеолит или другие молекулярные сита могут быть размолоты или смешаны другим образом с неорганическим тугоплавким оксидным компонентом или его предшественником, экструдированы и размолоты до частиц требуемого размера. Обычно средняя насыпная плотность конечных катализаторов составляет около 0,30-0,90 грамм на кубический сантиметр и объем пор составляет около 0,10-0,90 кубических сантиметров на грамм.

Когда процесс ведется в режиме селективного получения средних дистиллятов (или режим дизельного топлива), может быть использован катализатор крекинга, селективный относительно средних дистиллятов. Катализатор крекинга, селективный относительно средних дистиллятов, подобно вышеописанным предпочтительным катализаторам крекинга содержит молекулярные сита, распределенные в пористом неорганическом тугоплавком оксидном связующем. Однако у этого катализатора имеются существенные отличия от обычных катализаторов крекинга. Эти отличия будут более детально описаны далее. Катализаторы крекинга средних дистиллятов могут проявлять каталитические свойства, которые обеспечивают селективный крекинг газойля с выходом продуктов крекинга газойля, которые предпочтительно содержат продукты с диапазоном температур кипения средних дистиллятов, например продукты с диапазоном температур кипения дизельного топлива, например 230-350°С.

Катализатор крекинга, селективный относительно средних дистиллятов, может содержать цеолит или другие молекулярные сита, оксид алюминия и дополнительные неорганические тугоплавкие матрицу или связующее. Катализатор крекинга, селективный относительно средних дистиллятов, может быть приготовлен любым способом, известным специалистам в данной области техники, обеспечивающим получение катализатора крекинга требуемого состава. Более точно, катализатор крекинга, селективный относительно средних дистиллятов, может включать оксид алюминия в количестве около 40-65 мас.%, например 45-62 мас.% или 50-58 мас.%, относительно общего веса катализатора крекинга, селективного относительно средних дистиллятов, пористую неорганическую тугоплавкую матрицу, создающую матричную поверхность, и цеолит или другие молекулярные сита, создающие цеолитную поверхность. Оксид алюминия в катализаторе крекинга, селективном относительно средних дистиллятов, может быть оксидом алюминия любого подходящего типа и из любого подходящего источника. Примеры подходящих типов оксида алюминия раскрыты в US 5,547,564 и US 5,168,086, которые полностью включены в описание ссылкой, и включают альфа-, гамма-, тета-, эта-оксид алюминия, байерит, псевдобемит и гиббсит.

Площадь матричной поверхности в катализаторе крекинга, селективном относительно средних дистиллятов, создаваемой пористой неорганической тугоплавкой матрицей, может составлять 20-90 квадратных метров на грамм катализатора крекинга, селективного относительно средних дистиллятов. Площадь цеолитной поверхности в катализаторе крекинга, селективном относительно средних дистиллятов, создаваемой цеолитом или другими молекулярными ситами, может быть менее 140 квадратных метров на грамм.

Для придания катализатору крекинга, селективному относительно средних дистиллятов, требуемых каталитических свойств для предпочтительного обеспечения выхода средних дистиллятов, например, дизельного топлива, часть площади поверхности катализатора крекинга, селективного относительно средних дистиллятов, которая определяется цеолитом или другими молекулярными ситами, т.е. цеолитная площадь поверхности, может быть менее 130 квадратных метров на грамм, например менее 110 квадратных метров на грамм или менее 100 квадратных метров на грамм. Цеолит или другие молекулярные сита катализатора крекинга, селективного относительно средних дистиллятов, являются алюмосиликатами, выбранными из группы, состоящей из Y цеолитов, ультраустойчивых Y цеолитов, Х цеолитов, бета-цеолита, цеолита L, оффретита, морденита, фожазита и омега-цеолита.

Цеолитная площадь поверхности катализатора крекинга, селективного относительно средних дистиллятов, может быть менее 20 квадратных метров на грамм, но обычно нижний предел выше 40 квадратных метров на грамм. Низший предел цеолитной площади поверхности катализатора крекинга, селективного относительно средних дистиллятов, может превышать 60 квадратных метров на грамм или цеолитная площадь поверхности может превышать 80 квадратных метров на грамм. Таким образом, например, часть площади поверхности катализатора крекинга, селективного относительно средних дистиллятов, образованной цеолитом или другими молекулярным ситами, т.е. цеолитной площади поверхности, может составлять 20-140 квадратных метров на грамм, или 40-130 квадратных метров на грамм.

Отношение цеолитной площади поверхности к матричной площади поверхности в катализаторе крекинга, селективном относительно средних дистиллятов, является его характеристикой, которая важна для создания катализатора с требуемыми свойствами в крекинг-процессе. Отношение цеолитной площади поверхности к матричной площади поверхности может быть, таким образом, в диапазоне 1:1-2:1, например, 1,1:1-1,9:1 или 1,2:1-1,7:1. С учетом этих соотношений часть площади поверхности катализатора крекинга, селективного относительно средних дистиллятов, образованная пористой неорганической тугоплавкой матрицей, т.е. матричная площадь поверхности, обычно находится в диапазоне 20-80 квадратных метров на грамм. Подходящий диапазон для матричной площади поверхности составляет 40-75 квадратных метров на грамм или 60-70 квадратных метров на грамм.

Один способ, которым можно контролировать условия процесса в FCC лифт-реакторе и получение требуемой смеси продуктов, состоит в добавлении ZSM-5 добавки в промежуточный реактор крекинга, в отличие его добавления в FCC лифт-реактор. Добавка ZSM-5 может быть введена в промежуточный реактор крекинга, в частности, при использовании реактора с плотной фазой, в реакционную зону плотной фазы, до или одновременно с регенерированным катализатором, который является катализатором крекинга, селективным относительно средних дистиллятов. Когда добавка ZSM-5 используется наряду с катализатором крекинга, селективным относительно средних дистиллятов, в промежуточном реакторе крекинга может быть достигнуто улучшение выхода низших олефинов, таких как пропилен и бутилены. Таким образом, необходимо ввести в промежуточный реактор крекинга, особенно когда в него вводится регенерированный катализатор, являющийся катализатором крекинга, селективным относительно средних дистиллятов, добавку ZSM-5 в количестве более 30 мас.%, например, более 20 мас.% или более 18 мас.% от регенерированного катализатора, вводимого в промежуточный реактор крекинга. Когда добавка ZSM-5 вводится в промежуточный реактор крекинга, ее количество может составлять 1-30 мас.% от регенерированного катализатора крекинга, вводимого в промежуточный реактор крекинга, например, 3-20 мас.% или 5-18 мас.%.

Добавка ZSM-5 является молекулярным ситом, выбранным из серии кристаллических алюмосиликатов средней пористости или цеолитов. Молекулярные сита, которые могут использоваться в качестве добавки ZSM-5, включают цеолиты средней пористости, как описано в "Atlas of Zeolite Structure Types" (Атлас структурных типов цеолитов) Eds. W.H.Meier and D.H.Olson, Butterworth-Heineman, Third Edition, 1992, который полностью включен в описание ссылкой. Размер пор цеолитов средней пористости обычно составляет около 0,5-0,7 нм и цеолиты включают цеолиты структурного типа, например MFI, MFS, MEL, MTW, EUO, MTT, HEU, FER и T