Притязание на приоритет по более ранней национальной заявке Данная заявка притязает на приоритет по заявке США №13/652,439, поданной 15 октября 2012 года.
Область техники, к которой относится изобретение
Данное изобретение в общем случае относится к способу гидрокрекинга со взвешенным слоем катализатора.
Уровень техники
В способах гидроконверсии зачастую используют катализаторы. При гидроконверсии тяжелых масел, биотоплив и жидкостей из угля обычно используют систему каталитической суспензии при больших количествах катализатора.
Обычно данные катализаторы являются относительно недорогими и не содержат ценных металлов, таких как металлы из групп 8-10. В общем случае катализатор используют в больших количествах, и доступность и стоимость представляют собой вопрос. Таким образом, желательно отыскать другой подходящий для использования источник недорогого катализатора, который может быть доступен в больших количествах.
Краткое изложение изобретения
Один пример варианта осуществления может представлять собой способ гидрокрекинга со взвешенным слоем катализатора. Способ может включать подачу одного или нескольких углеводородных соединений, имеющих температуру начала кипения, составляющую по меньшей мере 340°С, и суспензионного катализатора в зону гидрокрекинга со взвешенным слоем катализатора. Суспензионный катализатор может содержать от 32 до 50% (масс.) железа; от 3 до 14% (масс.) алюминия; не более чем 10% (масс.) натрия и от 2 до 10% (масс.) кальция. Обычно все величины процентного содержания каталитического компонента относятся к металлу и получаются при расчете на массу высушенного суспензионного катализатора.
Еще один пример варианта осуществления может представлять собой способ гидрокрекинга со взвешенным слоем катализатора. Способ может включать подачу одного или нескольких углеводородных соединений, имеющих температуру начала кипения, составляющую по меньшей мере 340°С, и суспензионного катализатора в зону гидрокрекинга со взвешенным слоем катализатора. Обычно суспензионный катализатор содержит от 15 до 25% (масс.) железа; от 1,5 до 7% (масс.) алюминия; не более чем 5% (масс.) натрия и от более чем 1 до 5% (масс.) кальция. Обычно все величины процентного содержания каталитического компонента относятся к металлу и получаются при расчете на массу суспензионного катализатора, характеризующегося потерями при прокаливании при 900°С в диапазоне от 40 до 60% (масс.).
Один дополнительный пример варианта осуществления может представлять собой способ гидрокрекинга со взвешенным слоем катализатора. Способ может включать подачу одного или нескольких углеводородных соединений, имеющих температуру начала кипения, составляющую по меньшей мере 340°С, и суспензионного катализатора в зону гидрокрекинга со взвешенным слоем катализатора. Обычно суспензионный катализатор содержит от 46 до 72% (масс.) оксида железа; от 6 до 27% (масс.) оксида алюминия; не более чем 14% (масс.) оксида натрия и от 3 до 14% (масс.) оксида кальция. Обычно все величины процентного содержания каталитического компонента относятся к оксиду и получаются при расчете на массу высушенного суспензионного катализатора.
Варианты осуществления, описанные в настоящем документе, могут предложить катализатор гидрокрекинга со взвешенным слоем катализатора, сводящий к минимуму нерастворимые в толуоле органические остатки, в том числе мезофазу. Одно потенциальное преимущество может обеспечить получение продукта, содержащего пониженную массу совокупного твердого вещества, в том числе материала из катализатора, в продукте. В общем случае в особенности выгодным является использование в качестве катализатора красного шлама, поскольку красный шлам в настоящее время не имеет коммерческой ценности и зачастую сбрасывается в отходы.
Определения
В соответствии с использованием в настоящем документе термин «поток» может включать молекулы различных углеводородов, таких как прямо-цепочечные, разветвленные или циклические алканы, алкены, алкадиены и алкины и необязательно другие вещества, такие как газы, например водород, или примеси, такие как тяжелые металлы, и соединения серы и азота. Поток также может включать ароматические и неароматические углеводороды. Кроме того, молекулы углеводородов могут быть сокращенно обозначены в виде C1, С2, С3 … Cn, где «n» представляет собой количество атомов углерода в одной или нескольких молекулах углеводородов. Термин «поток» также может включать катализатор.
В соответствии с использованием в настоящем документе термин «зона» может относиться к области, включающей одну или несколько позиций оборудования и/или одну или несколько подзон. Позиции оборудования могут включать один или несколько вариантов, выбираемых из реакторов или реакторных емкостей, нагревателей, обменников, труб, насосов, компрессоров и регуляторов. В дополнение к этому, позиция оборудования, такая как реактор, сушилка или емкость, может, кроме того, включать одну или несколько зон или подзон.
В соответствии с использованием в настоящем документе термин «по существу» может обозначать количество, составляющее в общем случае по меньшей мере 80%, предпочтительно 90%, а оптимально 99%, (масс.) соединения, класса соединений или катализатора.
В соответствии с использованием в настоящем документе термин «потери при прокаливании» может быть сокращен в виде «ППП» и определен в соответствии с документом UOP275-98 при использовании анализа по методу индуктивно связанной плазмы (который в настоящем документе может быть сокращенно обозначен в виде «ИСП»). Все компоненты представлены в массовых процентах.
В соответствии с использованием в настоящем документе термин «легкий вакуумный газойль» ниже в настоящем документе может быть сокращенно обозначен в виде «ЛВГ» и может обозначать углеводородный материал, кипящий в диапазоне от 343 до 427°С.
В соответствии с использованием в настоящем документе термин «тяжелый вакуумный газойль» ниже в настоящем документе может быть сокращенно обозначен в виде «ТВГ» и может обозначать углеводородный материал, кипящий в диапазоне от 427 до 524°С.
В соответствии с использованием в настоящем документе температуры кипения могут представлять собой атмосферную эквивалентную температуру кипения, рассчитанную исходя из наблюдаемой температуры кипения и давления перегонки, например, при использовании уравнений, предложенных в документе ASTM D1160-06.
В соответствии с использованием в настоящем документе термин «высушенный суспензионный катализатор» может обозначать суспензионный катализатор, который был высушен для удаления одной или нескольких жидкостей.
В соответствии с использованием в настоящем документе термин «пек» или «вакуумные остатки» может обозначать углеводородный материал, кипящий выше, чем 524°С, и может включать один или несколько С40+ углеводородов.
В соответствии с использованием в настоящем документе термин «килопаскаль» может быть сокращенно обозначен в виде «кПа», а термин «мегапаскаль» может быть сокращенно обозначен в виде «МПа», и все давления, описанные в настоящем документе, являются абсолютными.
В соответствии с иллюстрациями линии технологических потоков на фигурах могут быть взаимозаменяемым образом обозначены в виде, например, линий, труб, суспензий, подаваемых потоков исходного сырья, продуктов или потоков.
Краткое описание чертежа
Фигура представляет собой схематическое изображение примера зоны превращения углеводородов.
Подробное описание изобретения
Если обратиться к фигуре, то на ней один пример зоны превращения углеводородов 100 может представлять собой систему суспензионной реакционной или барботажной колонны, включающую резервуар 120, сборный бак 130, нагреватель 140 и зону реакции гидропереработки 150. Примеры систем описываются, например, в публикациях US 5,755,955 и US 5,474,977.
Обычно может быть предложен подаваемый поток углеводородного исходного сырья 104, который может представлять собой легкий вакуумный газойль, тяжелый вакуумный газойль, вакуумные остатки, тяжелый остаток каталитического крекинга с псевдоожиженным слоем катализатора, пек или другие масла, произведенные из тяжелых углеводородов. В альтернативном варианте подаваемый поток углеводородного исходного сырья 104 может являться по меньшей мере одним представителем, выбираемым из жидкости из угля или исходного сырья на основе биотоплива, такого как лигнин, одна или несколько частей растений, один или несколько видов фруктов, один или несколько видов овощей, отходы переработки растений, один или несколько видов древесной щепы, солома, один или несколько видов зерна, один или несколько видов трав, зерно злаков, один или несколько видов оберток кукурузных початков, один или несколько видов сорняков, один или несколько видов водных растений, сено, бумага и любой биологический материал, содержащий целлюлозу. Подаваемый поток углеводородного исходного сырья 104 может включать один или несколько углеводородных соединений, имеющих температуру начала кипения, составляющую по меньшей мере 340°С.
Резервуар 120 может подавать катализатор для объединения с подаваемым потоком углеводородного исходного сырья 104. Получающаяся в результате суспензия 108, то есть, комбинация из катализатора и подаваемого потока углеводородного исходного сырья 104, характеризующаяся уровнем содержания твердого вещества в диапазоне от 0,01 до 10% (масс.), может проходить в сборный бак 130 перед объединением с газом 112. Обычно суспензионный катализатор характеризуется средним размером частиц, не большим, чем 75 микрон или находящимся в диапазоне от 10 до 75 микрон. Катализатор может включать красный шлам, который может представлять собой поток отходов в способе переработки боксита.
Обычно красный шлам образуется в виде отходов во время переработки боксита, который является наиболее часто использующейся рудой алюминия, использующейся в способе. Руда может быть промыта, размолота и растворена в гидроксиде натрия при воздействии нагревания и давления. Получающиеся в результате продукты представляют собой раствор алюмината натрия, который может быть подвергнут дальнейшей переработке, и большое количество нерастворенных твердых отходов, называемых «красным шламом» или «бокситовыми отходами». В зависимости от типа/сорта использующейся руды количество красного шлама, образованного при расчете на тонну полученного оксида алюминия, может варьироваться в диапазоне от 0,3 тонны для высокосортной руды до 2,5 тонны для низкосортной руды. В различных местах по всему миру ежегодно может быть получено более чем 12 миллионов тонн. В настоящее время для них имеют место ограниченные варианты использования, и основное количество обычно сбрасывается в отходы. Обычно красный шлам является высокощелочным, но может быть нейтрализованным.
Один предпочтительный источник представляет собой отработанный бокситовый продукт, продаваемый под торговым обозначением CAJUNITE компанией Kaiser Aluminum and Chemical Corporation. В компании Kaiser Aluminum and Chemical Corporation описывается красный шлам, используемый для разработанных земляных продуктов, таких как синтетическое покрытие полигона для захоронения отходов, дорожное основание и материал конструкции дамбы; сельскохозяйственные структурообразователи почвы, щебнегрунт и удобрения; абсорбенты и отверждающие агенты для обработки сточных вод и насыпной грунт, использующийся для рекультивации почвы.
Красный шлам может иметь широкий спектр составов в зависимости от источника. Основные компоненты красного шлама могут включать оксид железа (Fe2O3), оксид алюминия (Al2O3), диоксид кремния (SiO2), диоксид титана (TiO2), оксид натрия (Na2O), оксид кальция (СаО) и оксид магния (MgO) и необязательно несколько неосновных компонентов, подобных калию, хрому, ванадию, никелю, меди, марганцу и цинку и их оксидам. В общем случае оксид железа (Fe2O3) представляет собой преобладающий компонент красного шлама и придает красному шламу характеристическую окраску красного кирпича. Однако некоторые способы приводят к получению в большей мере гидратированного материала, такого как гетит (FeOOH) и гидроксид железа (III) (Fe(ОН)3). Металлы могут присутствовать в восстановленной форме или в виде оксидов, гидроксидов и/или гидратов оксидов.
Красный шлам может включать другие минералогические компоненты, такие как гематит (α-Fe2O3), гидроксид железа (Fe(OH)3), магнетит (Fe3O4), рутил (TiO2), анатаз (TiO2), байерит (Al(ОН)3), галлуазит (Al2Si2O5(OH)4), бомит (AlO(ОН)), диаспор (AlO(ОН)), гиббсит (А1(ОН)3), каолинит (Al2Si2O5(OH)4), кварц (SiO2), кальцит (CaCO3), перовскит (CaTiO3), содалит (Na4Al3Si3O12Cl), канкринит (Na6Ca2[(CO3)2|Al6Si6O24]⋅H2O), уэвеллит (CaC2O4⋅H2O), катоит (Ca3Al2(SiO4)1,5(OH)6) и гипс (CaSO4⋅2H2O).
Один пример красного шлама может включать следующие далее компоненты:
Все величины процентного содержания каталитического компонента могут относиться к металлу и получаться при расчете на массу высушенного суспензионного катализатора. Как таковой, высушенный суспензионный катализатор может включать не более чем 1% (масс.) воды. В альтернативном варианте высушенный суспензионный катализатор может характеризоваться потерями при прокаливании при 900°С, не большими, чем 0,01% (масс.). Кроме того, промытый суспензионный катализатор после высушивания может характеризоваться потерями при прокаливании при 900°С, не большими, чем 15% (масс.), предпочтительно находящимися в диапазоне от 5 до 15%, а оптимально составляющими 12,3%.
Еще один пример красного шлама может включать следующие далее компоненты:
Все величины процентного содержания каталитического компонента могут относиться к оксиду и получаться при расчете на массу влажного суспензионного катализатора, характеризующегося потерями при прокаливании при 900°С 50%. Влажный суспензионный катализатор может характеризоваться потерями при прокаливании при 900°С, находящимися в диапазоне от 40 до 60%, предпочтительно составляющими 50% (масс.).
Один дополнительный пример красного шлама может включать следующие далее компоненты:
Все величины процентного содержания каталитического компонента могут относиться к оксиду и получаться при расчете на массу высушенного суспензионного катализатора. Как таковой, высушенный суспензионный катализатор может включать не более чем 1% (масс.) воды. В альтернативном варианте высушенный суспензионный катализатор может характеризоваться потерями при прокаливании при 900°С, не большими чем 0,01% (масс.). Кроме того, промытый суспензионный катализатор после высушивания может характеризоваться потерями при прокаливании при 900°С, не большими чем 15% (масс.), предпочтительно находящимися в диапазоне от 5 до 15%, а оптимально составляющими 12,3%.
Еще один другой пример красного шлама может включать следующие далее компоненты:
Все величины процентного содержания каталитического компонента могут относиться к оксиду и получаться при расчете на массу влажного суспензионного катализатора, характеризующегося потерями при прокаливании при 900°С 50%. Влажный суспензионный катализатор может характеризоваться потерями при прокаливании при 900°С, находящимися в диапазоне от 40 до 60%, предпочтительно составляющими 50% (масс.).
Газ 112 обычно содержит водород, которым может быть однопроходный водород, необязательно не содержащий какого-либо значительного количества рециркулирующих газов. В альтернативном варианте газ 112 может содержать рециркулирующий газообразный водород, необязательно содержащий добавленный водород, поскольку водород расходуется во время одной или нескольких реакций гидропереработки. Газ 112 может быть по существу чистым водородом или может включать добавки, такие как сероводород или легкие углеводороды, например метан и этан. С водородом, введенным в зону реакции гидропереработки 150, могут быть объединены реакционно-способные или нереакционно-способные газы при желательном давлении для достижения желательных выходов продуктов.
Объединенный подаваемый поток исходного сырья 116, включающий суспензию 108 и газ 112, может поступать в нагреватель 140. Обычно нагреватель 140 представляет собой теплообменник, применяющий любой подходящий для использования теплоноситель, такой как отходящий поток из зоны реакции гидропереработки 150 или водяной пар высокого давления, для получения соответствующего требуемого количества тепла. После этого нагретый объединенный подаваемый поток исходного сырья 116 может поступать в зону реакции гидропереработки 150, включающую трубчатый реактор с восходящим потоком 160. Зачастую гидропереработку со взвешенным слоем катализатора проводят при использовании условий в реакторе, достаточных для прохождения крекинга по меньшей мере части подаваемого потока углеводородного исходного сырья 104 до получения более низкокипящих продуктов, таких как один или несколько углеводородных дистиллятов, лигроин и/или С1-С4 продукты. Условия в зоне реакции гидропереработки 150 могут включать температуру в диапазоне от 340 до 600°С, парциальное давление водорода в диапазоне от 3,5 до 10,5 МПа и объемную скорость в диапазоне от 0,1 до 30 объемов подаваемого потока углеводородного исходного сырья 104 в час при расчете на объем реактора или зоны реакции. Зону реакции гидропереработки 150 может покидать продукт реакции 170.
В общем случае железо, присутствующее в виде оксида железа в катализаторе гидрокрекинга со взвешенным слоем катализатора, в зоне реакции гидропереработки 150 может превращаться в сульфид железа в соответствии с описанием, например, в публикации US 7,820,135. Зачастую оксид железа в присутствии оксида алюминия может быстро превращаться в активный сульфид железа в присутствии подаваемого потока тяжелого углеводородного исходного сырья и водорода при высокой температуре без подачи избыточной серы на катализатор.
Сульфид железа может иметь несколько молекулярных форм, таким образом, в общем случае он описывается формулой FexS, где х может находиться в диапазоне 0,7-1,3. Как можно себе представить без желания связывать себя теорией, по существу весь оксид железа может превращаться в сульфид железа при нагревании смеси из углеводорода и катализатора до 410°С в присутствии водорода и серы. В данном контексте термин «по существу весь» обозначает отсутствие образования пика для оксида железа на полученном по методу РДА графике зависимости интенсивности от угла два тета в области 33,1 градуса или превращение в сульфид железа, составляющее не менее чем 99% (масс.). Сера в подаваемом потоке углеводородного исходного сырья может присутствовать в виде органических соединений серы. Следовательно, железо в катализаторе может быть добавлено в подаваемый поток тяжелого углеводородного исходного сырья в степени окисления плюс три, предпочтительно в виде Fe2O3. Катализатор может быть добавлен в подаваемый поток исходного сырья в зоне реакции или перед поступлением в зону реакции без проведения предварительной обработки. После нагревания смеси до температуры реакции органические соединения серы в подаваемом потоке исходного сырья могут превращаться в сероводород и десульфурированные углеводороды. Железо в степени окисления плюс три в катализаторе при температуре реакции может быстро вступать в реакцию с сероводородом, полученным в зоне реакции в результате прохождения реакции между органической серой и водородом. Реакция между оксидом железа и сероводородом приводит к получению сульфида железа, который может представлять собой активную форму катализатора. После этого железо может присутствовать в реакторе в степени окисления плюс два.
Эффективность превращения оксида железа в сульфид железа может сделать возможным проведение операции без добавления серы в подаваемый поток исходного сырья в случае обычного присутствия достаточного количества доступной серы в подаваемом потоке исходного сырья для обеспечения полного превращения в сульфид железа. Вследствие возможной эффективности оксида железа и оксида алюминия при превращении оксида железа в сульфид железа и при промотировании реакции гидрокрекинга со взвешенным слоем катализатора в реактор гидрокрекинга со взвешенным слоем катализатора может быть добавлено меньше железа. Следовательно, меньше серы обычно потребуется для превращения оксида железа в сульфид железа, что сводит к минимуму потребность в добавлении серы. В общем случае оксид железа и оксид алюминия не должны быть подвергнуты воздействию повышенной температуры в присутствии водорода для достижения превращения в сульфид железа. Превращение также может происходить при температуре, меньшей, чем температура реакции гидрокрекинга со взвешенным слоем катализатора. В результате избегания проведения термических и сульфидирующих предварительных обработок могут быть достигнуты упрощение способа и уменьшение затрат на материалы. В дополнение к этому, может потребоваться меньше водорода, и из продукта гидрокрекинга со взвешенным слоем катализатора может быть удалено меньше сероводорода и другой серы.
Зачастую уровень содержания железа в катализаторе в виде металла в трубчатом реакторе с восходящим потоком 160 обычно находится в диапазоне от 0,1 до 4,0% (масс.), а обычно составляет не более чем 2,0% (масс.), от катализатора и жидкости в трубчатом реакторе с восходящим потоком 160. В общем случае уровень содержания железа составляет массовое соотношение между железом на катализаторе и негазообразными материалами в трубчатом реакторе с восходящим потоком 160. Обычно негазообразные материалы в трубчатом реакторе с восходящим потоком 160 представляют собой углеводородные жидкости, твердые вещества и катализатор и не включают реактор и вспомогательное оборудование.
В альтернативном варианте могут быть проведены предварительные обработки для улучшения эксплуатационных характеристик красного шлама, которые могут включать добавление небольшого количества промотора, перемешивание с зольной пылью, углеродом или одним или несколькими соединениями железа, такими как сульфат двухвалентного железа, и/или перемешивание с другими минеральными катализаторами. В дополнение к этому, может быть проведено тщательное кислотное промывание при использовании серной, фосфорной и/или хлористо-водородной кислоты. Кроме того, эксплуатационные характеристики также может улучшить предварительное сульфидирование красного шлама, и/или оно может быть проведено для малосернистого подаваемых потоков исходного сырья в случае желательности превращения всего оксида железа в сульфид железа. Помимо всего прочего, в результате послереакционного электростатического разделения при водном промывании могут быть удалены катионы, такие как в случае кальция и натрия, и могут быть извлечены твердые вещества.
Катализатор на основе красного шлама, описанный в настоящем документе, может свести к минимуму коксообразование. Обычно катализатор на основе красного шлама может продемонстрировать подобные эксплуатационные характеристики, как и другой катализатор гидрокрекинга со взвешенным слоем катализатора, в частности, в отношении нерастворимых в толуоле органических остатков, которые могут включать кокс и мезофазу в соответствии с описанием, например, в публикации US 2012/0085680. В дополнение к этому, красный шлам зачастую не требует размалывания для смешивания с подаваемым потоком исходного сырья. Обычно красный шлам получают размолотым, и, таким образом, затраты на смешение могут быть уменьшены. Кроме того, обычно требуется меньше совокупного катализатора, поскольку красный шлам зачастую характеризуется большей концентрацией железа в сопоставлении с другим катализатором гидрокрекинга со взвешенным слоем катализатора при расчете на сухое вещество.
Конкретные варианты осуществления
Несмотря на представление описания нижеследующего в связи с конкретными вариантами осуществления необходимо понимать то, что данное описание изобретения предназначено для иллюстрирования, а не для ограничения объема предшествующего описания изобретения и прилагаемой формулы изобретения.
Первый вариант осуществления изобретения представляет собой способ гидрокрекинга со взвешенным слоем катализатора, включающий подачу одного или нескольких углеводородных соединений, имеющих температуру начала кипения, составляющую по меньшей мере 340°С, и суспензионного катализатора в зону гидрокрекинга со взвешенным слоем катализатора, где суспензионный катализатор содержит: 1) от 32 до 50% (масс.) железа; 2) от 3 до 14% (масс.) алюминия; 3) не более чем 10% (масс.) натрия и 4) от 2 до 10% (масс.) кальция; где все величины процентного содержания каталитического компонента относятся к металлу и получаются при расчете на массу высушенного суспензионного катализатора. Одним вариантом осуществления изобретения являются один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления в данном параграфе вплоть до первого варианта осуществления в данном параграфе, где зона гидрокрекинга со взвешенным слоем катализатора включает трубчатый реактор с восходящим потоком. Одним вариантом осуществления изобретения являются один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления в данном параграфе вплоть до первого варианта осуществления в данном параграфе, где железо, алюминий, натрий и кальций присутствуют в виде оксидов, гидроксидов или гидратов оксидов. Одним вариантом осуществления изобретения являются один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления в данном параграфе вплоть до первого варианта осуществления в данном параграфе, где суспензионный катализатор содержит от 40 до 50% (масс.) железа по металлу и при расчете на массу высушенного суспензионного катализатора. Одним вариантом осуществления изобретения являются один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления в данном параграфе вплоть до первого варианта осуществления в данном параграфе, где высушенный суспензионный катализатор содержит не более чем 1% (масс.) воды. Одним вариантом осуществления изобретения являются один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления в данном параграфе вплоть до первого варианта осуществления в данном параграфе, где высушенный суспензионный катализатор характеризуется потерями при прокаливании при 900°С, не большими чем 0,01% (масс.). Одним вариантом осуществления изобретения являются один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления в данном параграфе вплоть до первого варианта осуществления в данном параграфе, где один или несколько углеводородов включают легкий вакуумный газойль, тяжелый вакуумный газойль или пек. Одним вариантом осуществления изобретения являются один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления в данном параграфе вплоть до первого варианта осуществления в данном параграфе, где суспензионный катализатор содержит красный шлам. Одним вариантом осуществления изобретения являются один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления в данном параграфе вплоть до первого варианта осуществления в данном параграфе, где суспензионный катализатор характеризуется средним размером частиц, не большим чем 75 микрон. Одним вариантом осуществления изобретения являются один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления в данном параграфе вплоть до первого варианта осуществления в данном параграфе, где суспензионный катализатор содержит от 45 до 50% (масс.) железа по металлу и при расчете на массу высушенного суспензионного катализатора.
Второй вариант осуществления изобретения представляет собой способ гидрокрекинга со взвешенным слоем катализатора, включающий подачу одного или нескольких углеводородных соединений, имеющих температуру начала кипения, составляющую по меньшей мере 340°С, и суспензионного катализатора в зону гидрокрекинга со взвешенным слоем катализатора, где суспензионный катализатор содержит: 1) от 15 до 25% (масс.) железа; 2) от 5 до 7% (масс.) алюминия; 3) не более чем 5% (масс.) натрия и 4) от более чем 1 до 5% (масс.) кальция; где все величины процентного содержания каталитического компонента относятся к металлу и получаются при расчете на массу суспензионного катализатора, характеризующегося потерями при прокаливании при 900°С в диапазоне от 40 до 60% (масс.). Одним вариантом осуществления изобретения являются один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления в данном параграфе вплоть до второго варианта осуществления в данном параграфе, где суспензионный катализатор характеризуется потерями при прокаливании при 900°С 50% (масс.). Одним вариантом осуществления изобретения являются один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления в данном параграфе вплоть до второго варианта осуществления в данном параграфе, где суспензионный катализатор содержит от 2 до 5% (масс.) кальция и от 5 до 5% (масс.) титана по металлу при расчете на массу суспензионного катализатора. Одним вариантом осуществления изобретения являются один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления в данном параграфе вплоть до второго варианта осуществления в данном параграфе, где зона гидрокрекинга со взвешенным слоем катализатора включает трубчатый реактор с восходящим потоком. Одним вариантом осуществления изобретения являются один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления в данном параграфе вплоть до второго варианта осуществления в данном параграфе, где железо, алюминий, натрий и кальций присутствуют в виде оксидов, гидроксидов или гидратов оксидов. Одним вариантом осуществления изобретения являются один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления в данном параграфе вплоть до второго варианта осуществления в данном параграфе, где один или несколько углеводородов включают легкий вакуумный газойль, тяжелый вакуумный газойль или пек.
Третий вариант осуществления изобретения представляет собой способ гидрокрекинга со взвешенным слоем катализатора, включающий подачу одного или нескольких углеводородных соединений, имеющих температуру начала кипения, составляющую по меньшей мере 340°С, и суспензионного катализатора в зону гидрокрекинга со взвешенным слоем катализатора, где суспензионный катализатор содержит: 1) от 46 до 72% (масс.) оксида железа; 2) от 6 до 27% (масс.) оксида алюминия; 3) не более чем 14% (масс.) оксида натрия и 4) от 3 до 14% (масс.) оксида кальция; где все величины процентного содержания каталитического компонента относятся к оксиду и получаются при расчете на массу высушенного суспензионного катализатора. Одним вариантом осуществления изобретения являются один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления в данном параграфе вплоть до третьего варианта осуществления в данном параграфе, где высушенный суспензионный катализатор содержит не более чем 1% (масс.) воды. Одним вариантом осуществления изобретения являются один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления в данном параграфе вплоть до третьего варианта осуществления в данном параграфе, где высушенный суспензионный катализатор характеризуется потерями при прокаливании при 900°С, не большими чем 0,01% (масс.). Одним вариантом осуществления изобретения являются один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления в данном параграфе вплоть до третьего варианта осуществления в данном параграфе, где зона гидрокрекинга со взвешенным слоем катализатора включает трубчатый реактор с восходящим потоком.
Как можно себе представить без дополнительной разработки, при использовании предшествующего описания изобретения специалист в соответствующей области техники сможет воспользоваться настоящим изобретением в его наиболее полной степени. Поэтому предшествующие предпочтительные конкретные варианты осуществления должны восприниматься в качестве простых иллюстраций, а никоим образом не ограничений для остальной части описания изобретения.
В предшествующем изложении все температуры представлены в градусах Цельсия, а все части и процентные величины являются массовыми, если только не будет указано другого.
Исходя из предшествующего описания изобретения, специалист в соответствующей области техники легко сможет установить существенные характеристики данного изобретения и без отклонения от его объема и сущности сможет создать различные изменения и модификации изобретения для его адаптирования к различным вариантам использования и условиям.
Изобретение относится к способу гидрокрекинга со взвешенным слоем катализатора. Способ включает подачу одного или нескольких углеводородных соединений, имеющих температуру начала кипения, составляющую по меньшей мере 340°С, и суспензионного катализатора в зону гидрокрекинга со взвешенным слоем катализатора. Суспензионный катализатор содержит красный шлам, в котором присутствует 1) от 40 до 50 мас.% железа; 2) от 3 до 14 мас.% алюминия; 3) не более чем 10 мас.% натрия; 4) от 3 до 8 мас.% кальция. Все величины процентного содержания каталитического компонента относятся к металлу и получаются при расчете на массу высушенного суспензионного катализатора. Предлагаемый способ позволяет упростить процесс и уменьшить затраты на исходные материалы за счет использования в качестве катализатора красного шлама с повышенным содержанием железа, сводящего к минимуму нерастворимые в толуоле органические остатки. 7 з.п. ф-лы, 4 табл., 1 ил.
1. Способ гидрокрекинга со взвешенным слоем катализатора, включающий:
подачу одного или нескольких углеводородных соединений, имеющих температуру начала кипения, составляющую по меньшей мере 340°С, и суспензионного катализатора в зону гидрокрекинга со взвешенным слоем катализатора, где суспензионный катализатор содержит красный шлам, содержащий:
1) от 40 до 50 мас.% железа;
2) от 3 до 14 мас.% алюминия;
3) не более чем 10 мас.% натрия; и
4) от 3 до 8 мас.% кальция;
где все величины процентного содержания каталитического компонента относятся к металлу и получаются при расчете на массу высушенного суспензионного катализатора.
2. Способ гидрокрекинга со взвешенным слоем катализатора по п.1, где зона гидрокрекинга со взвешенным слоем катализатора включает трубчатый реактор с восходящим потоком.
3. Способ гидрокрекинга со взвешенным слоем катализатора по п.1 или 2, где железо, алюминий, натрий и кальций присутствуют в виде оксидов, гидроксидов или гидратов оксидов.
4. Способ гидрокрекинга со взвешенным слоем катализатора по п.1 или 2, где высушенный суспензионный катализатор содержит не более чем 1 мас.% воды.
5. Способ гидрокрекинга со взвешенным слоем катализатора по п.1 или 2, где высушенный суспензионный катализатор характеризуется потерями при прокаливании при 900°С, не большими чем 0,01 мас.%.
6. Способ гидрокрекинга со взвешенным слоем катализатора по п.1 или 2, где один или несколько углеводородов включают легкий вакуумный газойль, тяжелый вакуумный газойль или пек.
7. Способ гидрокрекинга со взвешенным слоем катализатора по п.1 или 2, где суспензионный катализатор характеризуется средним размером частиц, не большим чем 75 микрон.
8. Способ гидрокрекинга со взвешенным слоем катализатора по п.1 или 2, где суспензионный катализатор содержит от 45 до 50 мас.% железа по металлу при расчете на массу высушенного суспензионного катализатора.
| US 4559129, 17.12.1985 | |||
| US 6248302 B1, 19.06.2001 | |||
| Способ обработки гетитсодержащего боксита | 1975 |
|
SU621312A3 |
