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用于生产石油化学产品的FCC方法技术

技术编号:44866998 阅读:6 留言:0更新日期:2025-04-08 00:09
用于生产轻质烯烃和芳族汽油的催化裂化方法,其包括将基于石油的原料与催化剂在单提升管反应器中接触,其中所述催化剂包括0重量%至约15重量%的Y型沸石和大于30重量%的pentasil沸石,pentasil沸石与Y型沸石的重量比大于3;并且重时空速(WHSV)为约40h‑1至约120h‑1。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本技术总体涉及用于生产轻质烯烃和芳族汽油的催化裂化方法。本技术概述在一个方面,本技术提供了用于生产轻质烯烃和芳族汽油的催化裂化方法,其中该方法包括使基于石油的原料与催化剂在单提升管反应器中在一定温度和重时空速(whsv)下接触,以将基于石油的原料的至少一部分转化为轻质烯烃和芳族汽油,其中温度为约530℃至约600℃,whsv为约40h-1至约120h-1。所述催化剂包括0重量%至约15重量%的y型沸石和大于30重量%的pentasil沸石,其中pentasil沸石与y型沸石的重量比大于3,且催化剂与基于石油的原料的重量比为约10:1至约30:1,任选地约13:1至约25:1,并且所述芳族汽油获自c5+至221℃分馏点。详细描述下文描述了各种实施方案。应注意的是具体实施方案并非旨在作为详尽描述或作为本文讨论的更广泛方面的限制。结合特定实施方案描述的一个方面未必限于该实施方案,并且可以与任何其他(一个或多个)实施方案一起实践。除非本文另有指示或上下文明显矛盾,否则在描述要素的上下文中(尤其是在以下权利要求的上下文中),术语“一个(a)”、“一种(an)”和“该(the)”以及类似指称的使用应解释为涵盖单数和复数两者。除非本文另有指示,否则本文中值范围的列举仅旨在作为单独引用落入所述范围内的每个单独的值的简写方法,并且每个单独的值被并入说明书中如同其在本文中被单独列举一样。除非本文另有指示或其他方面上下文明显矛盾,否则本文描述的所有方法都可以以任何合适的顺序执行。除非另有说明,否则本文所提供的任何和所有实例或示例性用语(例如,“诸如”)的使用仅旨在更好地阐明实施方案,并且不会对权利要求的范围构成限制。说明书中的用语不应解释为指示任何未要求保护的要素是必需的。在本公开内容中使用的短语“和/或”将理解为是指所列举成员中的单独地任何一个或者其中任何两个或更多个的组合—例如,“a、b和/或c”将是指“a,b,c,a和b,a和c,b和c或者a、b和c的组合”。如本文关于数值范围所用,术语“约(about)”、“近似(approximately)”、“基本上”和类似术语将被本领域的普通技术人员理解,并且将根据其使用的上下文而在一定程度上变化。如果这些术语的用法对于本领域的普通技术人员不清楚,则考虑到其使用的上下文,这些术语将被理解为表示所公开的值的加或减10%—例如,“约10重量%”将意味着“9重量%至11重量%”。将理解的是,当“约”、“近似”和“基本上”(诸如此类)位于术语之前时,将该术语解释为公开“约”/“近似”/“基本上”该术语以及未经“约”/“近似”/“基本上”修饰的该术语—例如,“约10重量%”公开了“9重量%至11重量%”以及公开了“10重量%”。当“近似”、“约”、“基本上”和类似术语应用于结构特征(例如,描述其形状、大小、取向、方向等)时,这些术语旨在涵盖可能由例如制造或组装过程引起的结构上的微小变化,并且旨在具有与本公开主题所属领域的普通技术人员的常见和公认用法相一致的广泛含义。因此,应将这些术语解释为指示对所描述和所要求保护的主题的非实质性或无关紧要的修改或改变被认为是在所附权利要求中所述的本公开内容的范围内。关于组合物的短语“至少一部分”是指组合物的约0.1重量%至约100重量%。如本文使用的术语“芳烃(aromatics)”与“芳族化合物(aromates)”同义,意为不含杂原子的环状芳烃以及杂环芳族化合物。该术语包括单环、双环和多环体系(此类双环和多环体系在本文中统称为“多环芳烃(polycyclic aromatics)”或“多环芳族化合物(polycyclic aromates)”)。该术语还包括具有烷基基团和环烷基基团的芳族物类。因此,芳烃包括但不限于苯、薁、庚搭烯、苯基苯、引达省(indacene)、芴、菲、三亚苯、芘、并四苯、蒽、茚、二氢化茚、戊搭烯和萘,以及这些化合物的烷基和环烷基取代的变体。在一些实施方案中,芳族物类在基团的环部分含有6-14个碳,并且在其他实施方案中含有6至12个或甚至6-10个碳原子。该短语包括含有稠合环的基团,例如稠合的芳族-脂族环体系(例如,二氢化茚、四氢环烷(tetrahydronaphthene)等)。如本文所用,术语“c#”(其中“#”为正整数)意在描述所有具有#个碳原子的烃。因此,术语“c#+烃”意在描述所有具有#个或更多个碳原子的烃分子。例如,术语“c5+”描述具有5个或更多个碳原子的烃的混合物;术语“c4–”描述具有4个碳原子、3个碳原子、2个碳原子、1个碳原子和/或0个碳原子(即h2)的烃的混合物。“柴油”通常是指在大气压下沸点落入约150℃至约360℃的范围内(“柴油沸程”)的燃料。“汽油”通常是指沸点落入约35℃至约225℃范围内的火花点火发动机燃料。“芳族汽油”是指包括芳烃的汽油。因此,尽管短语“芳族汽油获自c5+至221℃的分馏点”将被本领域的普通技术人员所理解,如果该短语对于本领域的普通技术人员而言可能被视为不清楚,则该短语将被理解为意指“芳族汽油获自35℃至221℃的分馏点”。本文所用的术语“烯烃”是指含有至少一个碳碳双键的不饱和烃化合物。术语“轻质烯烃”涉及乙烯、丙烯、丁烯(例如1-丁烯、顺式-2-丁烯、反式-2-丁烯和/或异丁烯)和/或丁二烯。本文所用的术语“链烷烃”是指非环状、支化或非支化的烷烃。非支化的链烷烃是正构链烷烃;支化链烷烃是异构链烷烃。“环烷烃”是环状、支化或非支化的烷烃。本文所用的术语“链烷烃类(paraffinic)”是指如上所限定的链烷烃和环烷烃两者,以及主要含有烃链的区域,其为烷烃,是支化或非支化的,具有或不具有单不饱和度或双不饱和度(即,一个或两个双键)。本文使用的“基于石油的原料”是指含烃组合物,其包括由人类从天然气和/或原油(例如,在原油精炼设备中)最终产生的组分,例如减压瓦斯油、常压渣油、减压渣油、加氢处理的直馏柴油、加氢处理的流化催化裂化轻循环油、加氢处理的焦化轻瓦斯油和/或加氢裂化的fcc重循环油。本文所述的任何实施方案中的“基于石油的原料”可以包括或不包括(除了最终从原油产生的组分外)“生物可再生原料”和/或“塑料衍生原料”。如本文所用的“生物可再生原料”不是由人类从原油最终产生的组分,并且其可以包括动物脂肪、动物油、植物脂肪(plant fats)、植物油(plant oils)、蔬菜脂肪(vegetable fats)、蔬菜油(vegetable oils)、油脂、由生物材料产生的热解油,或其中任何两种或更多种的混合物。“塑料衍生原料”可以包括来自塑料热转化或催化转化的油。本技术随着汽油发动机驱动的汽车被电动车辆取代,对催化裂化(例如流化催化裂化(fcc))汽油作为运输燃料的需求预计大幅下降。在某种程度上,在没有通过单元硬件改造或催化剂改变在产物收率结构上进行重大改变的情况下,催化裂化操作例如fcc(当前炼油厂设置中的主要汽油生产机器)将不再可行。即使在未来对汽油作为燃料的需求预期下降之前,对丙烯作为石油化学原料需求增加,且同时平衡汽油发动机的汽油燃料生产,已经导致安装了越来越多的苛刻度更高的fcc单元。与传统fcc单元相比,苛刻度更高的单元通常以更低的重时空速(本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.用于生产轻质烯烃和芳族汽油的催化裂化方法,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其中所述轻质烯烃包含乙烯、丙烯、丁烯,或其中任何两种或更多种的组合。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法,其中所述芳族汽油包含苯、甲苯、二甲苯、乙苯、三甲基苯、甲基乙苯、丙基苯,或其中任何两种或更多种的组合。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法,其中所述pentasil沸石包含ZSM-5。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其中所述pentasil沸石用P2O5稳定化,任选地其中P2O5与所述pentasil沸石的重量比为约0.1:1至约0.3:1。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法,其中所述Y型沸石用RE2O3稳定化,任选地其中RE2O3与所述Y型沸石的重量比为约0.04:1至约0.15:1。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法,其中所述催化剂包含0重量%至约10重量%的所述Y型沸石。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法,其中所述催化剂包含约35重量%至约60重量%的所述pentasil沸石。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法,其中所述WHSV为约40h-1至约70h-1。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法,其中将所述基于石油的原料与所述催化剂接触通过将所述基于石油的原料的至少一部分转化为产物重新分配所述基于石油的原料的氢含量,所述产物包含所述轻质烯烃和所述芳族汽油。

11.根据权利要求10所述的方法,其中所述基于石油的原料的等于或大于60%的所述氢含量被重新分配至C4-产物,任选地其中所述基于石油的原料的等于或大于63%的所述氢含量被重新分配至C4-产物。

12.根据权利要求10或权利要求11所述的方法,其中所述基于石油的原料的等于或小于28%的所述氢含量被重新分配至所述芳族汽油,任选地其中所述基于石油的原料的等于或小于25%的所述氢含量被重新分配至所述芳族汽油。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的方法,其中所述芳族汽油中H/C原子比为等于或小于1.46,任选地其中所述芳族汽油中H/C原子比为小于1.40。

14.根据权利要求1-13中任一项所述的方法,其中所述方法不包括床层裂化。

15.根据权利要求1-14中任一项所述的方法,其中所述方法不包括产物再循环。

16.根据权利要求1-15中任一项所述的方法,其中所述基于石油的原料包含减压瓦斯油、常压瓦斯油、焦化瓦斯油、脱沥青油、常压渣油、减压渣油,或其中任何两种或更多种的混合物。

17.根据权利要求1-16中任一项所述的方法,其中所述基于石油的原料包含煤液化油、焦油砂油、页岩油或其中任何两种或更多种的混合物。

18.根据权利要求1-17中任一项所述的方法,其中所述基于石油的原料进一步包含生物可再生原料和/或塑料衍生原料,任选地其中所述生物可再生原料包含植物油、动物脂肪、热解油,或其中任何两种或更多种的混合物。

19.根据权利要求1-18中任一项所述的方法,其中将所述基于石油的原料与所述催化剂接触将所述基于石油的原料的至少一部分转化为包含干气、液化石油气(LPG)、轻循环油(LCO)、油浆或其中任何两种或更多种的组合的产物。

20.根据权利要求19所述的方法,其中所述干气和/或所述LPG包含所述轻质烯烃,并且其中所述方法进一步包括一个或更多个分馏步骤以分馏所述干气和/或LPG以产生乙烯、丙烯和/或丁烯。

21.根据权利要求1-17中任一项所述的方法,其中所述方法进一步包括一个或多个分馏步骤以分馏所述芳族汽油以产生苯、甲苯、二甲苯、乙苯、三甲基苯、甲基乙苯和/或丙基苯。

22.一种产物,其包含通过权利要求1产生的轻质烯烃和汽油。

23.根据权利要求22所述的产物,其中C4-产物以所述基于石油的原料的等于或大于60%的所述氢含量的量存在。

24.根据权利要求23所述的产物,其中C4-产物以所述基于石油的原料的等于或大于63%的所述氢含量的量存在。

25.根据权利要求22-24中任一项所述的产物,其中芳族汽油以所述基于石油的原料的等于或小于28%的所述氢含量的量存在。

26.根据权利要求25所述的产物,其中芳族汽油以所述基于石油的原料的等于或小于25%的所述氢含量的量存在。

27.根据权利要求22-26中任一项所述的产物,其中所述芳族汽油具有等于或小于1.46的H/C原子比。

28.根据权利要求27所述的产...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.用于生产轻质烯烃和芳族汽油的催化裂化方法,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其中所述轻质烯烃包含乙烯、丙烯、丁烯,或其中任何两种或更多种的组合。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法,其中所述芳族汽油包含苯、甲苯、二甲苯、乙苯、三甲基苯、甲基乙苯、丙基苯,或其中任何两种或更多种的组合。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法,其中所述pentasil沸石包含zsm-5。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其中所述pentasil沸石用p2o5稳定化,任选地其中p2o5与所述pentasil沸石的重量比为约0.1:1至约0.3:1。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法,其中所述y型沸石用re2o3稳定化,任选地其中re2o3与所述y型沸石的重量比为约0.04:1至约0.15:1。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法,其中所述催化剂包含0重量%至约10重量%的所述y型沸石。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法,其中所述催化剂包含约35重量%至约60重量%的所述pentasil沸石。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法,其中所述whsv为约40h-1至约70h-1。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法,其中将所述基于石油的原料与所述催化剂接触通过将所述基于石油的原料的至少一部分转化为产物重新分配所述基于石油的原料的氢含量,所述产物包含所述轻质烯烃和所述芳族汽油。

11.根据权利要求10所述的方法,其中所述基于石油的原料的等于或大于60%的所述氢含量被重新分配至c4-产物,任选地其中所述基于石油的原料的等于或大于63%的所述氢含量被重新分配至c4-产物。

12.根据权利要求10或权利要求11所述的方法,其中所述基于石油的原料的等于或小于28%的所述氢含量被重新分配至所述芳族汽油,任选地其中所述基于石油的原料的等于或小于25%的所述氢含量被重新分配至所述芳族汽油。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的方法,其中所述芳族汽油中h/c原子比为等于或小于1.46,任选地其中所述芳族汽油中h/c原子比为小于1.40。

14.根据权利要求1-13中任一项所述的方法,其中所述方法不包括床层裂...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡瑞中袁光郑武正U·辛赫K·布赖登S·普内尔
申请(专利权)人:格雷斯公司
类型:发明
国别省市:

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