流化催化裂化的方法技术

本发明专利技术涉及使用下流式反应器和具有至少为３．５的Ａｋｚｏ可接触性指数的催化剂的烃的流化催化裂化。该方法综合了使用向下流动和提升管反应器的优点：过度裂化很低和高沸点馏分转化率高。下流式反应器的使用将过度裂化降至很低，而裂化催化剂使高转化率、甚至进料中高沸点馏分的高转化率成为可能。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
流化催化裂化的方法本专利技术涉及在下流式反应器中使用特定的裂化催化剂的烃进料的流化催化裂化(FCC)方法。FCC方法是人所共知的。在较常见的使用提升管反应器(riserreactor)的FCC方法中，催化剂和烃进料向上流动，而在使用下流式反应器的FCC方法中，催化剂和烃进料向下流动。在提升管反应器中，固体由于上升的被挥发的进料的抬升而向上流动。但是，烃进料的速度在靠近壁的地方比靠近反应器中心的地方低。因此，催化剂在靠近反应器壁的地方将比在靠近中心的地方更缓慢地移动，从而形成靠近壁处的具有较高催化剂密度的较慢移动区域和靠近中心处的上升进料的低驻留时间的通道。因此，进料主要通过中心流动，而催化剂主要位于靠近壁处。得到的流动模式被称为核-环(core-annulus)。另外，提升管反应器中固体催化剂和烃蒸气的向上流动对抗了重力，这使得催化剂流动比较轻的烃流动明显较慢。进料速度与催化剂速度的比(即滑动系数)一般为约2-3。这引起了催化剂的返混，导致了更长的催化剂驻留时间和不希望的副反应(过度裂化)的发生。与提升管反应器不同，下流式反应器在速度和催化剂密度方面在反应器的中心和壁之间不表现出大的不同。另外，由于催化剂颗粒不对抗重力，在这些反应器中催化剂流动和烃流动之间的速度差比提升管反应器中小。下流式反应器的滑动系数一般为约1。其结果是，返混大体上得到了避免，催化剂在整个反应器中更均匀地分布，催化剂和进料的有效接触时间在下流式反应器中比在提升管反应器中短。尽管这减少了副产物的生成，但也带来了主要为大的、高沸点的化合物的转化率的下降。涉及包括下流式反应器的裂化单元的文献出版物，参看US 5,449,496、US 5,582,712、US 6,099,720、US 5,660,716、US 5,951,850和EP 0 254-->333。在这些文献中，仅少数将注意力集中在通过使用特定催化剂优化方法上。US 5,660,716中使用了低酸性催化剂。该文推荐将其与高温和高催化剂-油比例一起使用以获得可以接受的转化水平。US 5,951,850包括了类似的讲述(包括使用25至80重量/重量％的催化剂-油比例)，该文献中推荐使用包含晶胞尺寸最大24.50埃的沸石的催化剂。对于催化剂分离、汽提和再生能力而言，高催化剂-油比例可能破坏单元的性能。此外，催化剂引起的设备磨损可能变得严重。总之，文献中的讲述倾向于将高温和高催化剂-油比例与低活性催化剂一起使用以补偿较低的催化剂活性。本专利技术提供了综合了向下流动和提升管反应器的优点(过度裂化很少和高沸点馏分转化率高)的烃进料的裂化方法。该方法包括以下步骤：a)将烃原料雾化并注射入管状下流式反应器的顶部部分中并将该烃原料与AAI至少为3.5的AAI的催化剂接触，b)在上述下流式反应器的底部将反应产物和失效的催化剂分离，c)用蒸汽处理失效的催化剂，d)在再生区中将失效的催化剂再生，和e)将再生的催化剂循环至下流式反应器。下流式反应器的使用使过度裂化降至最少，而裂化催化剂的高可接触性使高转化率、甚至烃原料中高沸点馏分的高转化率成为可能。AAI是催化剂孔对于大的、经常是高分子量的化合物的可接触性的度量，并且可以按照描述于非在前公开的欧洲专利申请第01202147.3号(2001年6月5日递交)中的方法加以确定，上述申请通过引用结合于此。这一方法包括将多孔材料加入装有溶于溶剂的大的、优选刚性的并且经常是高分子量的化合物的搅拌的容器中并定期分析溶液中这些化合物的浓度。可以将大的化合物的相对浓度(以％为单位)对时间(以分钟为单位)的平方根作图。AAI定义为该线的起始斜率。AAI值越高，催化剂孔越可接触。如果裂化催化剂的孔即使对于烃进料的高沸点馏分仍是高度可接触-->的，则进料分子将快速地穿过孔扩散并且位于催化剂孔内的活性位点的使用为最佳。因此，可以使用此类催化剂得到高转化率。应当强调指出，AAI并不等价于催化剂的孔容积。AAI涉及上述孔容积的可接触性，例如孔的入口尺寸。因此，如果孔入口是狭窄的，具有大的孔容积的催化剂可能具有低的AAI值。按照符合本专利技术的方法，将烃原料雾化并注射入管状下流式反应器的顶部部分中，从而将该烃原料在不存在加入的氢的情况下与热的、流体化的具有至少3.5的AAI的催化剂料流接触。然后，将其上沉积了焦炭和烃类材料的失效的催化剂与反应产物分离。通过用蒸汽处理将烃类材料从失效的催化剂上分离。在再生步骤中通过将焦炭从失效的催化剂上除去。这一步骤包括将焦炭在含氧气氛中在约600-850℃、优选650-750℃的温度下燃烧。最后，将经再生的催化剂循环至下流式反应器。催化剂-油接触时间优选0.5至5秒，更优选0.5至4秒，甚至更优选1至3秒。反应器出口处的温度优选450和700℃之间，更优选500和600℃之间。催化剂/油比例优选2和15之间。将失效的催化剂从反应区中连续取出并用再生区产生的基本不含焦炭的催化剂补充。为了弥补催化剂的损失，不断将新鲜催化剂加入加工过程中。如果希望的话，可以将催化剂的一部分抽出并用新鲜的催化剂替代，从而调整例如正在循环的催化剂的活性、选择性或金属污染。使用各种气体料流的催化剂流体化使在反应区和再生区之间的催化剂传送成为可能。催化剂用于本专利技术的方法中的催化剂的AAI至少为3.5，优选至少5.0，更优选至少6.0。AAI最大值取决于所需要的物理性质，例如表观容体积密度和摩擦强度。催化剂优选包含10-60重量％的固体酸、0-50重量％的氧化铝、0-40重量％的氧化硅和剩余量的高岭土。更优选地，催化剂包含20-50重量％的固体酸、5-40重量％的氧化铝、5-25重量％的氧化硅和剩余量的高岭土。最-->优选地，催化剂包含25-45重量％的固体酸、10-30重量％的氧化铝、5-20重量％的氧化硅和剩余量的高岭土。催化剂可以包含固体酸、基体和/或用于FCC催化剂中的任何其它组份(例如金属钝化剂)。基体典型地包含氧化硅、氧化铝、氧化硅-氧化铝和/或粘土。优选的粘土是高岭土。固体酸可以是沸石(例如如ZSM-5的ZSM型沸石或八面沸石)、磷酸硅铝(SAPO)、磷酸铝(ALPO)或其组合。固体酸优选沸石，更优选八面沸石。沸石任选地经超稳定化和/或稀土交换处理，例如Y-沸石、USY-沸石、REY-沸石或REUSY-沸石。沸石的稀土含量优选低于16重量％。催化剂的微孔容积优选至少0.050ml/g，其外表面积优选至少100m2/g。适用于制备此类高度可接触催化剂的方法包括巴西专利公开BR PI9704925-5A和非在前公开的欧洲专利申请第01202146.5号(2001年6月5日递交)中公开的方法，上述专利申请通过引用结合与此。第一种方法包括将催化剂组分或其前体在水料浆中混合以形成前体混合物，向该混合物中加入孔形成剂，随后进行成型处理(例如喷雾干燥)。孔形成剂控制了催化剂的孔隙率。优选的孔形成剂是水溶性碳水化合物，例如蔗糖、麦芽糖、纤维二糖、乳糖、葡萄糖或果糖。这些孔形成剂可以在催化剂制备后容易地除去。热重分析表明孔形成剂可被除去至少于5重量％残留于催化剂中的程度。按照第二种方法，将催化剂组份或其前体在水料浆中混合以形成前体混合物，将混合物加入成型设备并成型本文档来自技高网...

【技术保护点】
烃的流化催化裂化的方法，其中该方法包括以下步骤：　　　　ａ）将烃原料雾化并注射入管状下流式反应器的顶部中并将该烃原料于ＡＡＩ至少为３．５的ＡＡＩ的催化剂接触，　　　　ｂ）在上述下流式反应器的底部将反应产物和失效的催化剂分离，　　　　ｃ）用蒸汽处理失效的催化剂，　　　　ｄ）在再生区中将失效的催化剂再生，和　　　　ｅ）将再生的催化剂循环至下流式反应器。

【技术特征摘要】
EP 2001-6-8 01202203.41.烃的流化催化裂化的方法，其中该方法包括以下步骤：a)将烃原料雾化并注射入管状下流式反应器的顶部中并将该烃原料于AAI至少为3.5的AAI的催化剂接触，b)在上述下流式反应器的底部将反应产物和失效的催化剂分离，c)用蒸汽处理失效的催化剂，d)在再生区中将失效的催化剂再生，和e)将再生的催化剂循环至下流式反应器。2.根据权利要求1的方法，其中催化剂具有至少5.0的AAI。3.根据权利要求2的方法，其中催化剂具有至少6.0的AAI。4.根据权利要求1-3中任意一项的方法，其中催化剂通过将催化剂组份或其前体在含水介质中混合从而形成催化剂前体混合物、将混合物送入成型设备并将混合物成型为颗粒而得到，在此方法中，在即将将混合物送入成型设备时将混合物不稳定化。5.根据权利要求1-3中任意一项的方法，其中催化剂是通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：A德雷森德皮尼奥，E莫尔加多尤尼奥尔，MBB德阿尔梅达，P奥康纳，P伊姆霍夫，
申请(专利权)人：阿克佐诺贝尔股份有限公司，巴西石油公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]