Ссылка на родственные заявки
Настоящая заявка испрашивает приоритет согласно заявке на патент КНР №201711010110.6, поданной 25 октября 2017 г. в Патентное ведомство КНР и озаглавленной «Способ получения высокооктанового бензина», и приоритет согласно заявке на патент КНР №201711016169.6, поданной 25 октября 2017 г. в Патентное ведомство КНР и озаглавленной «Способ и система каталитического крекинга с применением двойных лифт-реакторов», содержание которых во всей своей полноте включено в настоящий документ посредством ссылки.
Область техники, к которой относится настоящее изобретение
Настоящая заявка относится к области техники каталитического крекинга и, в частности, к способу получения высокооктанового бензина каталитического крекинга.
Предшествующий уровень техники настоящего изобретения
С увеличением применения тяжелой нефти и быстрым ростом спроса на легкие нефтепродукты в КНР ускорилась разработка технологий каталитического крекинга для превращения тяжелой нефти в легкие нефтепродукты. Однако неизбежно возникает проблема, заключающаяся в том, что каталитический крекинг производит дизельное топливо (также называемое «легкий рецикловый газойль (ЛРГ)»), обычно имеющее относительно низкое качество, высокую плотность, высокое содержание ароматических соединений и низкое цетановое число. Таким образом, оказывается затруднительным выполнение все более строгих технических условий дизельного топлива даже посредством технологии гидрообработки дизельного топлива. Все более серьезной становится проблема переработки легкого рециклового газойля каталитического крекинга. Следующая проблема представляет собой долгосрочное хранение конечного бензина в КНР, где бензин каталитического крекинга составляет 80% конечного бензина. Таким образом, новый путь к решению вышеупомянутых проблем может представлять собой доведение до максимума получения высокооктанового бензина способом каталитического крекинга, который может производить высокооктановый бензин без получения легкого рециклового газойля.
В патенте США №4,585,545 А раскрыт способ каталитического превращения, предусматривающий стадию, на которой неочищенный легкий рецикловый газойль каталитического крекинга подвергают гидрообработке с получением гидрированного легкого рециклового газойля и последующему каталитическому крекингу с получением бензина, обогащенного моноциклическими ароматическими соединениями.
В публикации заявки на патент КНР № CN 1422327 A раскрыт способ облагораживания легкого рециклового газойля каталитического крекинга, предусматривающий стадии, на которых легкий рецикловый газойль, производимый первой установкой каталитического крекинга с применением тяжелого масла в качестве исходного материала, подвергают глубокому гидрированию, а затем гидрированный легкий рецикловый газойль пропускают во вторую установку каталитического крекинга. В публикации разработанной на основе этого способа заявки на патент КНР № CN 1423689 А дополнительно подчеркнуто, что для селективного повышения выхода легких олефинов катализатор, используемый во второй установке каталитического крекинга, должен содержать от 50 до 95% конфигурационно-селективного цеолита до приблизительно от 5 до 50% макропористого цеолита, у которого диаметр пор составляет более чем или равен приблизительно 0,7 нм.
В публикации заявки на патент КНР № CN 1466619 A раскрыт способ превращения легкого рециклового газойля каталитического крекинга, в котором лифт-реактор каталитического крекинга разделен на две реакционные зоны, т.е. расположенную выше по потоку реакционную зону и расположенную ниже по потоку реакционную зону, тяжелое масло распыляют в расположенной ниже по потоку реакционной зоне, производимый в результате продукт (легкий рецикловый газойль каталитического крекинга) гидрируют с получением гидрированного легкого рециклового газойля, который затем распыляют в расположенной выше по потоку реакционной зоне. В способе, разработанном на основе этого способа и раскрытом в публикации заявки на патент КНР № CN 1425054 A, лигроин вводят в исходный материал в расположенной выше по потоку зоне, дополняя гидрированный легкий рецикловый газойль. Однако данный способ расходует большое количество водорода, и реакция гидрированного легкого рециклового газойля в расположенной выше по потоку зоне серьезно влияет на превращение тяжелого масла ниже по потоку.
В технике по-прежнему требуется способ, который может уменьшить выход легкого рециклового газойля, увеличить выход бензина каталитического крекинга и при этом повысить его октановое число.
Краткое раскрытие настоящего изобретения
С учетом проблем предшествующего уровня техники, задача настоящей заявки заключается в том, чтобы предложить способ и систему для получения бензина каталитического крекинга, которые позволяют повышать выход высокооктанового бензина каталитического крекинга посредством введения гидрированного рециклового газойля и тяжелого исходного масла в реактор в различных точках и обеспечения вспомогательного катализатора.
Для решения вышеупомянутой задачи в настоящей заявке предложен, согласно аспекту, способ получения бензина каталитического крекинга, предусматривающий стадии, на которых:
i) тяжелое исходное масло подвергают реакции каталитического крекинга в присутствии первого катализатора каталитического крекинга с получением первого продукта реакции;
ii) гидрированный рецикловый газойль подвергают реакции каталитического крекинга в присутствии второго катализатора каталитического крекинга с получением второго продукта реакции;
iii) смесь первого продукта реакции и второго продукта реакции разделяют с получением бензина каталитического крекинга и легкого рециклового газойля каталитического крекинга;
iv) легкий рецикловый газойль каталитического крекинга или его фракцию подвергают гидрированию с получением гидрированного продукта; и
v) гидрированный продукт в форме гидрированного рециклового газойля возвращают на стадию ii),
причем стадию ii) и стадию i) осуществляют в одном лифт-реакторе, и тяжелое исходное масло и гидрированный рецикловый газойль подают в лифт-реактор на его различных уровнях, и первый катализатор каталитического крекинга и второй катализатор каталитического крекинга вводят в лифт-реактор в различных точках; или
стадию ii) и стадию i) осуществляют в раздельных лифт-реакторах, и второй продукт реакции подают в верхнюю часть середины лифт-реактора, используемого на стадии i), где его смешивают с первым продуктом реакции.
Согласно некоторым предпочтительным вариантам осуществления способ по настоящей заявке предусматривает стадии, на которых:
i) тяжелое исходное масло распыляют в лифт-реактор через первое сопло, первый катализатор каталитического крекинга вводят в лифт-реактор в первой точке введения, расположенной ниже первого сопла, и тяжелое исходное масло подвергают реакции каталитического крекинга с получением первого продукта реакции;
ii) гидрированный рецикловый газойль распыляют в лифт-реактор, используемый на стадии i), через второе сопло, второй катализатор каталитического крекинга вводят в лифт-реактор во второй точке введения, расположенной ниже второго сопла, и гидрированный рецикловый газойль подвергают реакции каталитического крекинга с получением второго продукта реакции;
iii) смесь первого продукта реакции и второго продукта реакции разделяют с получением бензина каталитического крекинга и легкого рециклового газойля каталитического крекинга;
iv) легкий рецикловый газойль каталитического крекинга или его фракцию подвергают гидрированию с получением гидрированного продукта; и
v) гидрированный продукт в форме гидрированного рециклового газойля возвращают на стадию ii),
причем второе сопло и первое сопло расположены на различных уровнях лифт-реактора, и вторая точка введения отличается от первой точки введения.
Предпочтительнее в направлении высоты лифт-реактора второе сопло расположено выше первого сопла, и вторая точка введения занимает положение между первым соплом и вторым соплом.
Еще предпочтительнее продолжительность реакции в секции лифт-реактора между первым соплом и вторым соплом составляет от приблизительно 0,05 до приблизительно 2 секунд.
Особенно предпочтительно в лифт-реакторе использованы следующие условия реакции: температура реакции составляет от приблизительно 450 до приблизительно 650°С, абсолютное давление составляет от приблизительно 0,15 до приблизительно 0,4 МПа, массовое соотношение полной массы первого и второго катализаторов каталитического крекинга и массы тяжелого исходного масла составляет от приблизительно 1 до приблизительно 50, продолжительность реакции тяжелого исходного масла составляет от приблизительно 1 до приблизительно 10 секунд, и массовое соотношение пара и тяжелого исходного масла составляет от приблизительно 0,01 до приблизительно 0,5; массовое соотношение полной массы первого и второго катализаторов каталитического крекинга и массы гидрированного рециклового газойля составляет от приблизительно 5 до приблизительно 100, продолжительность реакции гидрированного рециклового газойля составляет от приблизительно 1 до приблизительно 10 секунд, и массовое соотношение пара и гидрированного рециклового газойля составляет от приблизительно 0,01 до приблизительно 0,3, причем как у первого катализатора каталитического крекинга, так и у второго катализатора каталитического крекинга микроактивность составляет не менее чем приблизительно 60.
Согласно некоторым предпочтительным вариантам осуществления способ по настоящей заявке предусматривает стадии, на которых:
i) тяжелое исходное масло распыляют в первичный лифт-реактор через первое сопло, первый катализатор каталитического крекинга вводят в первичный лифт-реактор в первой точке введения, расположенной ниже первого сопла, и тяжелое исходное масло подвергают реакции каталитического крекинга с получением первого продукта реакции;
ii) гидрированный рецикловый газойль распыляют во вторичный лифт-реактор через второе сопло, второй катализатор каталитического крекинга вводят во вторичный лифт-реактор во второй точке введения, расположенной ниже второго сопла, и гидрированный рецикловый газойль подвергают реакции каталитического крекинга с получением второго продукта реакции;
iii) смесь первого продукта реакции и второго продукта реакции разделяют с получением бензина каталитического крекинга и легкого рециклового газойля каталитического крекинга;
iv) легкий рецикловый газойль каталитического крекинга или его фракцию подвергают гидрированию с получением гидрированного продукта; и
v) гидрированный продукт в форме гидрированного рециклового газойля возвращают на стадию ii),
причем второй продукт реакции подают в верхнюю часть середины первичного лифт-реактора, где его смешивают с первым продуктом реакции.
Предпочтительнее первичный лифт-реактор содержит первую реакционную секцию и вторую реакционную секцию, которые коаксиально проходят снизу вверх, причем вторая реакционная секция имеет больший внутренний диаметр, чем первая реакционная секция, и выпуск вторичного лифт-реактора присоединен ко второй реакционной секции через горизонтальную трубу.
Еще предпочтительнее в первичном лифт-реакторе использованы следующие условия реакции: температура реакции составляет от приблизительно 450 до приблизительно 550°С, массовое соотношение первого катализатора каталитического крекинга и массы тяжелого исходного масла составляет от приблизительно 4 до приблизительно 8, продолжительность реакции составляет от приблизительно 2 до приблизительно 10 секунд, абсолютное давление составляет от приблизительно 0,15 до приблизительно 0,4 МПа, массовое соотношение пара и тяжелого исходного масла составляет от приблизительно 0,02 до приблизительно 0,08, и микроактивность первого катализатора каталитического крекинга составляет не менее чем приблизительно 60; и/или во вторичном лифт-реакторе использованы следующие условия реакции: температура реакции составляет от приблизительно 520 до приблизительно 650°С, абсолютное давление составляет от приблизительно 0,15 до приблизительно 0,4 МПа, массовое соотношение второго катализатора каталитического крекинга и гидрированного рециклового газойля составляет от приблизительно 5 до приблизительно 100, продолжительность реакции составляет от приблизительно 1 до приблизительно 10 секунд, массовое соотношение пара и гидрированного рециклового газойля составляет от приблизительно 0,01 до приблизительно 0,3, и микроактивность второго катализатора каталитического крекинга составляет не менее чем приблизительно 60.
Согласно предпочтительному варианту осуществления способа по настоящей заявке легкий рецикловый газойль каталитического крекинга разделяют на легкую фракцию и тяжелую фракцию перед стадией iv), тяжелую фракцию подвергают гидрированию на стадии iv) с получением гидрированного продукта; и легкую фракцию возвращают на стадию ii) и подвергают реакции каталитического крекинга в присутствии второго катализатора каталитического крекинга.
Согласно предпочтительному варианту осуществления способа по настоящей заявке стадию гидрирования iv) осуществляют в такой степени, что получаемый в результате гидрированный продукт имеет содержание бициклических ароматических соединений, составляющее не более чем приблизительно 20 мас. %, содержание водорода, составляющее не менее чем приблизительно 10 мас. %, и температуру начала кипения, составляющую более чем приблизительно 165°С.
Согласно другому аспекту в настоящей заявке предложена система каталитического крекинга, содержащая первичный лифт-реактор, вторичный лифт-реактор, регенератор, отвеиватель, главную колонну фракционирования, колонну фракционирования легкого рециклового газойля и реактор гидрирования, причем:
первичный лифт-реактор содержит нижний впуск исходного материала, нижний впуск катализатора и верхний выпуск, вторичный лифт-реактор содержит первый впуск исходного материала и второй впуск исходного материала в нижней части, нижний впуск катализатора и верхний выпуск, и верхний выпуск вторичного лифт-реактора присоединен к верхней части середины первичного лифт-реактора через горизонтальную трубу,
верхний выпуск первичного лифт-реактора присоединен к впуску отвеивателя, выпуск катализатора из отвеивателя присоединен к регенератору, выпуск нефтяного газа из отвеивателя присоединен к впуску главной колонны фракционирования, и выпуск легкого рециклового газойля из главной колонны фракционирования присоединен к впуску колонны фракционирования легкого рециклового газойля,
выпуск тяжелой фракции из колонны фракционирования легкого рециклового газойля присоединен к впуску реактора гидрирования, выпуск легкой фракции из колонны фракционирования легкого рециклового газойля присоединен ко второму впуску исходного материала вторичного лифт-реактора, и выпуск гидрированного продукта из реактора гидрирования присоединен к первому впуску исходного материала вторичного лифт-реактора, и
выпуск регенерированного катализатора из регенератора присоединен к впуску катализатора первичного лифт-реактора и впуску катализатора вторичного лифт-реактора, соответственно.
Согласно предпочтительному варианту осуществления системы по настоящей заявке первичный лифт-реактор содержит первую реакционную секцию и вторую реакционную секцию, которые коаксиально проходят снизу вверх, причем вторая реакционная секция имеет больший внутренний диаметр, чем первая реакционная секция, и верхний выпуск вторичного лифт-реактора присоединен ко второй реакционной секции через горизонтальную трубу.
По сравнению с предшествующим уровнем техники, способ и система согласно настоящей заявке могут обеспечить одно или несколько из следующих преимуществ:
1. может быть достигнуто полное исключение образования легкого рециклового газойля;
2. посредством подачи тяжелого исходного масла и гидрированного рециклового газойля в единственный лифт-реактор на его различных уровнях и обеспечения вспомогательного катализатора каталитического крекинга становится возможной раздельная переработка двух исходных масел, что может способствовать оптимизации условий реакции, индивидуально используемых для двух исходных масел, и, в свою очередь, привести к их максимальному превращению таким образом, что может быть увеличено производство высокооктанового бензина каталитического крекинга; и посредством подачи гидрированного рециклового газойля ниже по потоку относительно тяжелого исходного масла может быть эффективно сокращена продолжительность реакции гидрированного рециклового газойля, и, таким образом, может быть дополнительно увеличен выход высокооктанового бензина; и
3. посредством раздельной переработки тяжелого исходного масла и гидрированного рециклового газойля в первичном и вторичном лифт-реакторах могут быть использованы различные условия реакции в лифт-реакторах таким образом, что может быть проведена оптимизация для выполнения строгих условий, требуемых для каталитического крекинга гидрированного рециклового газойля; и при этом, за счет непосредственного присоединения выпуска вторичного лифт-реактора к верхней части середины первичного лифт-реактора, продолжительность реакции гидрированного рециклового газойля может быть сокращена таким образом, что может быть увеличено производство высокооктанового бензина каталитического крекинга, может быть упрощено оборудование, и могут быть снижены расходы на оборудование.
Далее другие характеристики и преимущества настоящего изобретения будут подробно описаны в разделе «Подробное раскрытие настоящего изобретения».
Краткое описание фигур
Фигуры, составляющие часть настоящего описания, представлены, чтобы способствовать пониманию настоящей заявки, и их не следует рассматривать в качестве ограничительных. Настоящая заявка может быть истолкована со ссылкой на фигуры в сочетании с подробным описанием, приведенным ниже в настоящем документе. В числе фигур:
На фиг. 1 представлена схематическая технологическая диаграмма предпочтительного варианта осуществления согласно настоящей заявке.
На фиг. 2 представлена схематическая технологическая диаграмма другого предпочтительного варианта осуществления согласно настоящей заявке.
На фиг. 3 представлена схематическая технологическая диаграмма еще одного предпочтительного варианта осуществления согласно настоящей заявке.
На фиг. 4 представлена схематическая технологическая диаграмма следующего предпочтительного варианта осуществления согласно настоящей заявке.
Описание условных обозначений, представленных на фиг. 1
101 - Трубопровод легкого рециклового газойля
102 - Трубопровод водорода
103 - Реактор гидрирования
104 - Трубопровод гидрированного рециклового газойля
105 - Трубопровод тяжелого исходного масла
106 - Второе сопло
107 - Первое сопло
108 - Наклонная труба второго регенерированного катализатора
109 - Золотниковый клапан второго регенерированного катализатора
110 - Наклонная труба первого регенерированного катализатора
111 - Золотниковый клапан первого регенерированного катализатора
112 - Отвеиватель
113 - Регенератор
114 - Трубопровод продукта
115 - Трубопровод нефтяного газа
116 - Рециркуляционный трубопровод
117 - Трубопровод суспензии в нефтепродукте
118 - Колонна фракционирования
119 - Лифт-реактор
I - Реакционная зона тяжелого исходного масла
II - Реакционная зона гидрированного рециклового газойля
Описание условных обозначений, представленных на фиг. 2
201 - Трубопровод тяжелой фракции
202 - Трубопровод водорода
203 - Реактор гидрирования
204 - Трубопровод гидрированного рециклового газойля
205 - Трубопровод тяжелого исходного масла
206 - Второе сопло
207 - Третье сопло
208 - Первое сопло
209 - Наклонная труба второго регенерированного катализатора
210 - Золотниковый клапан второго регенерированного катализатора
211 - Наклонная труба первого регенерированного катализатора
212 - Золотниковый клапан первого регенерированного катализатора
213 - Отвеиватель
214 - Регенератор
215 - Трубопровод продукта
216 - Трубопровод нефтяного газа
217 - Главная колонна фракционирования
218 - Колонна фракционирования легкого рециклового газойля
219 - Трубопровод легкой фракции
220 - Рециркуляционный трубопровод
221 - Лифт-реактор
I - Реакционная зона тяжелого исходного масла
II - Реакционная зона гидрированного рециклового газойля
Описание условных обозначений, представленных на фиг. 3
301 - Первичный лифт-реактор
302 - Реактор гидрирования
303 - Колонна фракционирования
304 - Вторичный лифт-реактор
305 - Регенератор
306 - Отвеиватель
307 - Первое сопло
308 - Второе сопло
309 - Наклонная труба второго регенерированного катализатора
310 - Наклонная труба первого регенерированного катализатора
311 - Рециркуляционный трубопровод
312 - Трубопровод легкого рециклового газойля
313 - Трубопровод водорода
314 - Трубопровод нефтяного газа
315 - Трубопровод суспензии в нефтепродукте
316 - Трубопровод гидрированного рециклового газойля
317 - Трубопровод продукта
I - Первая реакционная секция
II - Вторая реакционная секция
Описание условных обозначений, представленных на фиг. 4
401 - Первичный лифт-реактор
402 - Колонна фракционирования легкого рециклового газойля
403 - Главная колонна фракционирования
404 - Вторичный лифт-реактор
405 - Регенератор
406 - Отвеиватель
407 - Первое сопло
408 - Второе сопло
409 - Наклонная труба второго регенерированного катализатора
410 - Наклонная труба первого регенерированного катализатора
411 - Трубопровод легкого рециклового газойля
412 - Трубопровод гидрированного рециклового газойля
413 - Трубопровод тяжелой фракции
414 - Трубопровод нефтяного газа
415 - Трубопровод суспензии в нефтепродукте
416 - Трубопровод водорода
417 - Трубопровод продукта
418 - Трубопровод легкой фракции
419 - Третье сопло
420 - Реактор гидрирования
I - Первая реакционная секция
II - Вторая реакционная секция
Подробное раскрытие настоящего изобретения
Далее настоящая заявка будет подробно описана ниже в настоящем документе со ссылкой на соответствующие конкретные варианты осуществления и сопровождающие фигуры. Следует отметить, что конкретные варианты осуществления настоящей заявки представлены исключительно для цели иллюстрации и не никаким образом не предназначены в качестве ограничения.
Любое конкретное численное значение, включая конечные точки численного диапазона, описанное в контексте настоящей заявки, не ограничено соответствующим точным значением, но его следует истолковывать как дополнительно охватывающее все значения вблизи вышеупомянутого точного значения. Кроме того, в отношении любого численного диапазона, описанного в настоящем документе, могут быть составлены произвольные комбинации между конечными точками диапазона, между каждой конечной точкой и любым конкретным значением в пределах диапазона или между любыми двумя конкретными значениями в пределах диапазона с получением одного или нескольких новых численных диапазонов, причем один или несколько вышеупомянутых новых численных диапазонов следует также рассматривать в качестве конкретно описанных в настоящей заявке.
Если не заявлено другое условие, термины, используемые в настоящем документе, имеют такие значения, которые обычно являются понятными для специалистов в данной области техники; а если термины, определяемые в настоящем документе, и их определения отличаются от значений, обычно понимаемых в технике, преобладающую силу имеет определение, представленное в настоящем документе.
В контексте настоящей заявки, помимо определенно указанных предметов, любой предмет или предметы, которые не упомянуты, считают такими же, как предметы, известные в технике, без какого-либо изменения. Кроме того, любые из вариантов осуществления, описанные в настоящем документе, могут быть свободно объединены с одним или несколькими из других вариантов осуществления, описанных в настоящем документе, и получаемые таким способом технические решения или идеи следует рассматривать в качестве части первоначального разглашения или первоначального описания настоящей заявки, а не в качестве нового предмета, который не был описан или предположен в настоящем документе, если специалисты в данной области техники не понимают, что такая комбинация является очевидно необоснованной.
В контексте настоящей заявки испытание микроактивности (МАТ) катализатора каталитического крекинга проведено методом согласно стандарту Научно-исследовательского института нефтепереработки корпорации Sinopec (RIPP) 92-90 (см. «Метод нефтехимического анализа (метод испытания PIPP)», редакторы Cuiding Yang и др., издательство Science Press, сентябрь 1990 г., 1 издание, страницы 263-268).
Все патентные и непатентные документы, цитированные в настоящем документе, в том числе, без ограничения, учебные пособия и журнальные статьи, во всей своей полноте включены в настоящий документ посредством ссылки.
Как описано выше, для решения существующих проблем предшествующего уровня техники в настоящей заявке предложен, согласно первому аспекту, способ получения бензина каталитического крекинга, предусматривающий стадии, на которых:
i) тяжелое исходное масло подвергают реакции каталитического крекинга в присутствии первого катализатора каталитического крекинга с получением первого продукта реакции;
ii) гидрированный рецикловый газойль подвергают реакции каталитического крекинга в присутствии второго катализатора каталитического крекинга с получением второго продукта реакции;
iii) смесь первого продукта реакции и второго продукта реакции разделяют с получением бензина каталитического крекинга и легкого рециклового газойля каталитического крекинга;
iv) легкий рецикловый газойль каталитического крекинга или его фракцию подвергают гидрированию с получением гидрированного продукта; и
v) гидрированный продукт в форме гидрированного рециклового газойля возвращают на стадию ii),
причем стадию ii) и стадию i) осуществляют в одном лифт-реакторе, и тяжелое исходное масло и гидрированный рецикловый газойль подают в лифт-реактор на его различных уровнях, и первый катализатор каталитического крекинга и второй катализатор каталитического крекинга вводят в лифт-реактор в различных точках; или
стадию ii) и стадию i) осуществляют в раздельных лифт-реакторах, и второй продукт реакции подают в верхнюю часть середины лифт-реактора, используемого на стадии i), где его смешивают с первым продуктом реакции.
Согласно некоторым предпочтительным вариантам осуществления способ по настоящей заявке предусматривает стадии, на которых:
i) тяжелое исходное масло распыляют в лифт-реактор через первое сопло, первый катализатор каталитического крекинга вводят в лифт-реактор в первой точке введения, расположенной ниже первого сопла, и тяжелое исходное масло подвергают реакции каталитического крекинга с получением первого продукта реакции;
ii) гидрированный рецикловый газойль распыляют в лифт-реактор, используемый на стадии i), через второе сопло, второй катализатор каталитического крекинга вводят в лифт-реактор во второй точке введения, расположенной ниже второго сопла, и гидрированный рецикловый газойль подвергают реакции каталитического крекинга с получением второго продукта реакции;
iii) смесь первого продукта реакции и второго продукта реакции разделяют с получением бензина каталитического крекинга и легкого рециклового газойля каталитического крекинга;
iv) легкий рецикловый газойль каталитического крекинга или его фракцию подвергают гидрированию с получением гидрированного продукта; и
v) гидрированный продукт в форме гидрированного рециклового газойля возвращают на стадию ii),
причем второе сопло и первое сопло расположены на различных уровнях лифт-реактора, и вторая точка введения отличается от первой точки введения.
Согласно таким предпочтительным вариантам осуществления не существует конкретного требования для относительного взаимного расположения первого сопла и второго сопла, и первое сопло может быть расположено выше или ниже второго сопла. Предпочтительно, в направлении высоты лифт-реактора, второе сопло расположено выше первого сопла, и вторая точка введения занимает положение между первым соплом и вторым соплом.
Согласно таким предпочтительным вариантам осуществления гидрированный рецикловый газойль и тяжелое исходное масло подают в лифт-реактор на различных уровнях, и, таким образом, условия каталитического крекинга могут быть оптимизированы для выполнения требований каждого исходного масла и соответствующего обеспечения его максимального превращения. Кроме того, вводят вспомогательный катализатор перед контактом смеси получаемого в результате нефтяного газа и отработанного катализатора с гидрированным рецикловым газойлем, что благоприятно способствует превращению гидрированного рециклового газойля.
Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления продолжительность реакции в секции лифт-реактора между первым соплом и вторым соплом может находиться в диапазоне от приблизительно 0,05 до 2 секунд, предпочтительно от приблизительно 0,1 до 1 секунды.
Согласно особенно предпочтительному варианту осуществления в лифт-реакторе использованы следующие условия реакции: температура реакции составляет от приблизительно 450 до приблизительно 650°С, предпочтительно от приблизительно 490 до приблизительно 550°С, абсолютное давление составляет от приблизительно 0,15 до приблизительно 0,4 МПа, массовое соотношение полной массы первого и второго катализаторов каталитического крекинга и массы тяжелого исходного масла составляет от приблизительно 1 до приблизительно 50, предпочтительно от приблизительно 3 до приблизительно 30, и продолжительность реакции тяжелого исходного масла составляет от приблизительно 1 до приблизительно 10 секунд, предпочтительно от приблизительно 2 до приблизительно 8 секунд, и массовое соотношение пара и тяжелого исходного масла составляет от приблизительно 0,01 до приблизительно 0,5, предпочтительно от приблизительно 0,02 до приблизительно 0,2; массовое соотношение полной массы первого и второго катализаторов каталитического крекинга и массы гидрированного рециклового газойля составляет от приблизительно 5 до приблизительно 100, предпочтительно от приблизительно 8 до приблизительно 50, продолжительность реакции гидрированного рециклового газойля составляет от приблизительно 1 до приблизительно 10 секунд, предпочтительно от приблизительно 2 до приблизительно 8 секунд, и массовое соотношение пара и гидрированного рециклового газойля составляет от приблизительно 0,01 до приблизительно 0,3, предпочтительно от приблизительно 0,01 до приблизительно 0,1, причем как у первого катализатора каталитического крекинга, так и у второго катализатора каталитического крекинга микроактивность составляет не менее чем приблизительно 60, предпочтительно не менее чем приблизительно 62.
Согласно некоторым другим предпочтительным вариантам осуществления способ по настоящей заявке предусматривает стадии, на которых:
i) тяжелое исходное масло распыляют в первичный лифт-реактор через первое сопло, первый катализатор каталитического крекинга вводят в первичный лифт-реактор в первой точке введения, расположенной ниже первого сопла, и тяжелое исходное масло подвергают реакции каталитического крекинга с получением первого продукта реакции;
ii) гидрированный рецикловый газойль распыляют во вторичный лифт-реактор через второе сопло, второй катализатор каталитического крекинга вводят во вторичный лифт-реактор во второй точке введения, расположенной ниже второго сопла, и гидрированный рецикловый газойль подвергают реакции каталитического крекинга с получением второго продукта реакции;
iii) смесь первого продукта реакции и второго продукта реакции разделяют с получением бензина каталитического крекинга и легкого рециклового газойля каталитического крекинга;
iv) легкий рецикловый газойль каталитического крекинга или его фракцию подвергают гидрированию с получением гидрированного продукта; и
v) гидрированный продукт в форме гидрированного рециклового газойля возвращают на стадию ii),
причем второй продукт реакции подают в верхнюю часть середины первичного лифт-реактора, где его смешивают с первым продуктом реакции.
Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления в первичном лифт-реакторе использованы следующие условия реакции: температура реакции составляет от приблизительно 450 до приблизительно 550°С, предпочтительно от приблизительно 500 до приблизительно 520°С, массовое соотношение первого катализатора каталитического крекинга и массы тяжелого исходного масла составляет от приблизительно 4 до приблизительно 8, предпочтительно от приблизительно 5 до приблизительно 7, продолжительность реакции составляет от приблизительно 2 до приблизительно 10 секунд, предпочтительно от приблизительно 2 до приблизительно 8 секунд, абсолютное давление составляет от приблизительно 0,15 до приблизительно 0,4 МПа, массовое соотношение пара и тяжелого исходного масла составляет от приблизительно 0,02 до приблизительно 0,08, предпочтительно от приблизительно 0,03 до приблизительно 0,05, и микроактивность первого катализатора каталитического крекинга составляет не менее чем приблизительно 60, предпочтительно не менее чем приблизительно 62; и/или во вторичном лифт-реакторе использованы следующие условия реакции: температура реакции составляет от приблизительно 520 до приблизительно 650°С, предпочтительно от приблизительно 550 до приблизительно 590°С, абсолютное давление составляет от приблизительно 0,15 до приблизительно 0,4 МПа, массовое соотношение второго катализатора каталитического крекинга и гидрированного рециклового газойля составляет от приблизительно 5 до приблизительно 100, предпочтительно от приблизительно 8 до приблизительно 50, продолжительность реакции составляет от приблизительно 1 до приблизительно 10 секунд, предпочтительно от приблизительно 1 до приблизительно 8 секунд, массовое соотношение пара и гидрированного рециклового газойля составляет от приблизительно 0,01 до приблизительно 0,3, предпочтительно от приблизительно 0,02 до приблизительно 0,2, и микроактивность второго катализатора каталитического крекинга составляет не менее чем приблизительно 60, предпочтительно не менее чем приблизительно 62.
Согласно предпочтительному варианту осуществления способа по настоящей заявке массовое соотношение первого катализатора каталитического крекинга и второго катализатора каталитического крекинга может составлять от приблизительно 1:0,02 до приблизительно 1:1, предпочтительно от приблизительно 1:0,03 до приблизительно 1:0,5.
Согласно предпочтительному варианту осуществления способа по настоящей заявке лифт-реактор может представлять собой лифт-реактор постоянного диаметра, содержащий или не содержащий реактор с псевдоожиженным слоем, или лифт-реактор переменного диаметра, содержащий или не содержащий реактор с псевдоожиженным слоем.
Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления первичный лифт-реактор может содержать первую реакционную секцию и вторую реакционную секцию, которые коаксиально проходят снизу вверх, причем вторая реакционная секция имеет больший внутренний диаметр, чем первая реакционная секция, и выпуск вторичного лифт-реактора присоединен ко второй реакционной секции через горизонтальную трубу.
Согласно некоторым предпочтительным вариантам осуществления способа по настоящей заявке легкий рецикловый газойль каталитического крекинга может быть разделен на легкую фракцию и тяжелую фракцию перед стадией iv), тяжелую фракцию подвергают гидрированию с получением гидрированного продукта на стадии iv), и легкую фракцию возвращают на стадию ii) и подвергают реакции каталитического крекинга в присутствии второго катализатора каталитического крекинга.
Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления легкий рецикловый газойль каталитического крекинга может быть разделен при граничной температуре кипения фракций от приблизительно 240 до приблизительно 260°С.
Согласно некоторым предпочтительным вариантам осуществления способа по настоящей заявке легкий рецикловый газойль каталитического крекинга из внешнего источника или его фракцию можно также подвергать гидрообработке на стадии iv), и получаемый в результате гидрированный продукт может быть возвращен на стадию ii) в форме гидрированного рециклового газойля для проведения реакции каталитического крекинга, таким образом, чтобы увеличить количество исходных материалов из источника и производить больше высокооктанового бензина.
Согласно настоящей заявке используемое тяжелое исходное масло может представлять собой любое тяжелое масло, хорошо известное специалистам в данной области техники. Например, тяжелое исходное масло может быть выбрано из группы, которую составляют парафиновое масло прямой перегонки, парафиновое масло установки коксования, деасфальтизированное масло, гидрорафинированное масло, остаточное масло гидрокрекинга, остатки вакуумной перегонки, остатки перегонки при атмосферном давлении и их комбинации. Необязательно другие тяжелые исходные масла могут быть также использованы согласно настоящей заявке непосредственно или после обработки способом, хорошо известным специалистам в данной области техники.
Согласно настоящей заявке разнообразные катализаторы, хорошо известные специалистам в данной области техники, которые являются подходящими для применения в каталитическом крекинге тяжелых масел, могут быть использованы в качестве катализатора каталитического крекинга. Согласно предпочтительному варианту осуществления, каждый из первого катализатора каталитического крекинга и второго катализатора каталитического крекинга независимо содержит, в пересчете на сухое вещество, от приблизительно 10% до приблизительно 50 мас. % цеолита, от приблизительно 5% до приблизительно 90 мас. % неорганического оксида, от приблизительно 0% до приблизительно 70 мас. % глины по отношению к массе катализатора каталитического крекинга; цеолит предпочтительно выбран из группы, которую составляют цеолит Y, содержащий или не содержащий редкоземельный элемент, цеолит HY, содержащий или не содержащий редкоземельный элемент, цеолит USY, содержащий или не содержащий редкоземельный элемент, цеолит бета, содержащий или не содержащий редкоземельный элемент, и их комбинации; неорганический оксид предпочтительно выбран из группы, которую составляют диоксид кремния, оксид алюминия и их комбинации; и в качестве глины предпочтительно выбран каолин и/или галлуазит.
Согласно настоящей заявке стадия гидрирования iv) может быть осуществлена в условиях, хорошо известных специалистам в данной области техники. Например, стадия iv) может быть осуществлена в присутствии катализатора гидрирования, содержащего активный металлический компонент и носитель, активный металлический компонент может представлять собой металл группы VIB и/или неблагородный металл группы VIII, и носитель может быть выбран из группы, которую составляют оксид алюминия, диоксид кремния, аморфный двойной оксид кремния и алюминия и их комбинации. Предпочтительно активный металлический компонент может представлять собой никель-вольфрам, никель-вольфрам-кобальт, никель-молибден или кобальт-молибден. Предпочтительнее катализатор гидрирования может содержать от приблизительно 15% до приблизительно 30 мас. % активного металлического компонента и от приблизительно 70% до приблизительно 85 мас. % носителя.
Согласно предпочтительному варианту осуществления, условия гидрирования, используемые на стадии гидрирования iv), могут быть определены следующим образом: парциальное давление водорода составляет от приблизительно 5,0 до приблизительно 22,0 МПа, предпочтительно от приблизительно 8,0 до приблизительно 15,0 МПа, температура реакции составляет от приблизительно 330 до приблизительно 450°С, предпочтительно от приблизительно 340 до приблизительно 380°С, объемная скорость составляет от приблизительно 0,1 до приблизительно 10,0 ч-1, предпочтительно от приблизительно 0,1 до приблизительно 3,0 ч-1, и объемное соотношение водорода и масла составляет от приблизительно 100 до приблизительно 2000 Нм3/м3, предпочтительно от приблизительно 350 до приблизительно 1200 Нм3/м3.
Согласно некоторым предпочтительным вариантам осуществления способа по настоящей заявке продукт, получаемый на стадии iv), может быть разделен с получением фракции, у которой температура начала кипения составляет более чем приблизительно 165°С, предпочтительно более чем приблизительно 170°С, или фракции, у которой температура начала кипения составляет более чем приблизительно 250°С, предпочтительно более чем приблизительно 260°С, и которая может быть использована в качестве гидрированного продукта (который может также называться терминами «гидрированный легкий рецикловый газойль» или «гидрированная тяжелая фракция» в зависимости от исходного материала, используемого в гидрировании). Предпочтительно стадию iv) осуществляют в такой степени, что гидрированный продукт имеет содержание бициклических ароматических соединений, составляющее не более чем приблизительно 20 мас. %, предпочтительно не более чем приблизительно 10 мас. %, предпочтительнее не более чем приблизительно 8 мас. %, и содержание водорода, составляющее не менее чем приблизительно 10 мас. %, предпочтительно не менее чем приблизительно 11 мас. %, предпочтительнее не менее чем приблизительно 14 мас. %.
Согласно некоторым конкретным вариантам осуществления способа по настоящей заявке отработанный катализатор, получаемый после реакции каталитического крекинга (в том числе первый отработанный катализатор, получаемый из первого катализатора каталитического крекинга, и второй отработанный катализатор, получаемый из второго катализатора каталитического крекинга), регенерируют в регенераторе посредством выжигания кокса с получением регенерированного катализатора, который затем возвращают на стадии i) и ii), соответственно, в качестве первого катализатора каталитического крекинга и второго катализатора каталитического крекинга. В этом случае массовое соотношение первого катализатора каталитического крекинга и второго катализатора каталитического крекинга означает циклическое массовое соотношение регенерированного катализатора, возвращаемого в качестве первого катализатора каталитического крекинга, и регенерированного катализатора, возвращаемого в качестве второго катализатора каталитического крекинга.
Согласно первому типу конкретных вариантов осуществления в настоящей заявке предложен способ получения бензина каталитического крекинга, предусматривающий стадии, на которых:
i) тяжелое исходное масло распыляют в лифт-реактор через первое сопло для приведения в контакт с катализатором каталитического крекинга и подвергают реакции каталитического крекинга,
ii) гидрированный рецикловый газойль распыляют в лифт-реактор через второе сопло для контакта с катализатором каталитического крекинга и подвергают реакции каталитического крекинга;
iii) продукт реакции каталитического крекинга из лифт-реактора разделяют с получением бензина каталитического крекинга и легкого рециклового газойля каталитического крекинга;
iv) легкий рецикловый газойль каталитического крекинга или его фракцию приводят в контакт с катализатором гидрирования в реакторе гидрирования и подвергают гидрообработке с получением гидрированного продукта; и
v) гидрированный продукт в форме гидрированного рециклового газойля возвращают на стадию ii),
причем вышеупомянутое приведение в контакт с катализатором каталитического крекинга на стадиях i) и ii) предусматривает приведение в контакт с первым катализатором каталитического крекинга, вводимым в лифт-реактор в первой точке введения, расположенной ниже первого сопла, и вторым катализатором каталитического крекинга, вводимым в лифт-реактор во второй точке введения, расположенной ниже второго сопла, и при этом второе сопло отделено промежутком от первого сопла в направлении высоты лифт-реактора, и вторая точка введения отличается от первой точки введения.
Предпочтительно в направлении высоты лифт-реактора второе сопло расположено выше первого сопла, и второй катализатор каталитического крекинга вводят в лифт-реактор во второй точке введения, занимающей положение между первым соплом и вторым соплом.
Предпочтительнее продолжительность реакции в секции лифт-реактора между первым соплом и вторым соплом может находиться в диапазоне от приблизительно 0,05 до 2 секунд, предпочтительно от приблизительно 0,1 до 1 секунды.
Предпочтительно легкий рецикловый газойль каталитического крекинга может быть разделен на легкую фракцию и тяжелую фракцию перед стадией iv), и тяжелая фракция может быть подвергнута гидрообработке посредством приведения в контакт с катализатором гидрирования в реакторе гидрирования на стадии iv) с получением гидрированного продукта. Предпочтительнее легкая фракция может быть возвращена на стадию ii), распылена в лифт-реактор через отдельное третье сопло или распылена в лифт-реактор через второе сопло вместе с гидрированным продуктом, и ее подвергают реакции каталитического крекинга посредством приведения в контакт с катализатором каталитического крекинга. Особенно предпочтительно третье сопло расположено ниже второго сопла в направлении высоты лифт-реактора, и предпочтительнее второе, третье и первое сопла занимают, соответственно, верхнее, среднее и нижнее относительные положения.
Предпочтительно тяжелое исходное масло может быть выбрано из группы, которую составляют парафиновое масло прямой перегонки, парафиновое масло установки коксования, деасфальтизированное масло, гидрорафинированное масло, остаточное масло гидрокрекинга, остатки вакуумной перегонки, остатки перегонки при атмосферном давлении и их комбинации.
Согласно таким вариантам осуществления реакция каталитического крекинга может быть осуществлена в условиях, хорошо известных специалистам в данной области техники. Например, для тяжелого исходного масла могут быть определены следующие условия каталитического крекинга: температура реакции (на выпуске лифт-реактора) составляет от приблизительно 450 до приблизительно 650°С, предпочтительно от приблизительно 490 до приблизительно 550°С, абсолютное давление составляет от приблизительно 0,15 до приблизительно 0,4 МПа, массовое соотношение полной массы первого и второго катализаторов каталитического крекинга и массы тяжелого исходного масла составляет от приблизительно 1 до приблизительно 50, предпочтительно от приблизительно 3 до приблизительно 30, продолжительность реакции (от первого сопла до выпуска лифт-реактора) составляет от приблизительно 1 до приблизительно 10 секунд, предпочтительно от приблизительно 2 до приблизительно 8 секунд, массовое соотношение пара и тяжелого исходного материала составляет от приблизительно 0,01 до приблизительно 0,5, предпочтительно от приблизительно 0,02 до приблизительно 0,2. Для гидрированного рециклового газойля могут быть определены следующие условия каталитического крекинга: температура реакции (на выпуске лифт-реактора) составляет от приблизительно 450 до приблизительно 650°С, предпочтительно от приблизительно 490 до приблизительно 550°С, абсолютное давление составляет от приблизительно 0,15 до приблизительно 0,4 МПа, массовое соотношение полной массы первого и второго катализаторов каталитического крекинга и массы гидрированного рециклового газойля составляет от приблизительно 5 до приблизительно 100, предпочтительно от приблизительно 8 до приблизительно 50, продолжительность реакции (от второго сопла до выпуска лифт-реактора) составляет от приблизительно 1 до приблизительно 10 секунд, предпочтительно от приблизительно 2 до приблизительно 8 секунд, массовое соотношение пара и гидрированного рециклового газойля составляет от приблизительно 0,01 до приблизительно 0,3, предпочтительно от приблизительно 0,01 до приблизительно 0,1, причем как у первого катализатора каталитического крекинга, так и у второго катализатора каталитического крекинга микроактивность составляет не менее чем приблизительно 60, предпочтительно не менее чем приблизительно 62 при измерении методом испытания RIPP 92-90, применяемым в области каталитического крекинга для определения микроактивности равновесных катализаторов.
Предпочтительно каждый из первого катализатора каталитического крекинга и второго катализатора каталитического крекинга независимо содержит, в пересчете на сухое вещество, от приблизительно 10% до приблизительно 50 мас. % цеолита, от приблизительно 5% до приблизительно 90 мас. % неорганического оксида, от приблизительно 0% до приблизительно 70 мас. % глины по отношению к массе катализатора каталитического крекинга; цеолит выбран из группы, которую составляют цеолит Y, содержащий или не содержащий редкоземельный элемент, цеолит HY, содержащий или не содержащий редкоземельный элемент, цеолит USY, содержащий или не содержащий редкоземельный элемент, цеолит бета, содержащий или не содержащий редкоземельный элемент, и их комбинации; неорганический оксид выбран из группы, которую составляют диоксид кремния, оксид алюминия и их комбинации; и в качестве глины выбран каолин и/или галлуазит.
Предпочтительно лифт-реактор может представлять собой лифт-реактор постоянного диаметра, содержащий или не содержащий реактор с псевдоожиженным слоем, или лифт-реактор переменного диаметра, содержащий или не содержащий реактор с псевдоожиженным слоем.
Предпочтительно катализатор гидрирования может содержать активный металлический компонент и носитель, активный металлический компонент может представлять собой металл группы VIB и/или неблагородный металл группы VIII, и носитель может быть выбран из группы, которую составляют оксид алюминия, диоксид кремния, аморфный двойной оксид кремния и алюминия и их комбинации.
Предпочтительнее активный металлический компонент может представлять собой никель-вольфрам, никель-вольфрам-кобальт, никель-молибден или кобальт-молибден.
Еще предпочтительнее катализатор гидрирования может содержать от приблизительно 15% до приблизительно 30 мас. % активного металлического компонента и от приблизительно 70% до приблизительно 85 мас. % носителя.
Предпочтительно на стадии гидрирования iv) используют следующие условия гидрирования: парциальное давление водорода составляет от приблизительно 5,0 до приблизительно 22,0 МПа, предпочтительно от приблизительно 8,0 до приблизительно 15,0 МПа, температура реакции составляет от приблизительно 330 до приблизительно 450°С, предпочтительно от приблизительно 340 до приблизительно 380°С, объемная скорость составляет от приблизительно 0,1 до приблизительно 10,0 ч-1, предпочтительно от приблизительно 0,1 до приблизительно 3,0 ч-1, и объемное соотношение водорода и
масла составляет от приблизительно 100 до приблизительно 2000 Нм3/м3, предпочтительно от приблизительно 350 до приблизительно 1200 Нм3/м3.
Предпочтительно продукт, получаемый на стадии iv), может быть разделен с получением фракции, у которой температура начала кипения составляет более чем приблизительно 165°С, предпочтительно более чем приблизительно 170°С, или фракции, у которой температура начала кипения составляет более чем приблизительно 250°С, предпочтительно более чем приблизительно 260°С, и которая может быть использована в качестве гидрированного продукта (который может также называться терминами «гидрированный легкий рецикловый газойль» или «гидрированная тяжелая фракция» в зависимости от исходного материала, используемого в гидрировании). Предпочтительнее стадия iv) может быть осуществлена в такой степени, что гидрированный продукт имеет содержание бициклических ароматических соединений, составляющее не более чем приблизительно 20 мас. %, предпочтительно не более чем приблизительно 10 мас. %, предпочтительнее не более чем приблизительно 8 мас. %, и содержание водорода, составляющее не менее чем приблизительно 10 мас. %, предпочтительно не менее чем приблизительно 11 мас. %, предпочтительнее не менее чем приблизительно 14 мас. %.
Необязательно легкий рецикловый газойль каталитического крекинга из внешнего источника или его фракцию можно также подвергать гидрообработке на стадии iv), и получаемый в результате гидрированный продукт может быть возвращен на стадию ii) в форме гидрированного рециклового газойля для проведения реакции каталитического крекинга, таким образом, чтобы увеличить количество исходных материалов из источника и получать больше высокооктанового бензина.
Предпочтительно массовое соотношение первого катализатора каталитического крекинга и второго катализатора каталитического крекинга (т.е. циклическое массовое соотношение в единицу времени) находится в диапазоне от приблизительно 1:0,02 до приблизительно 1:1, предпочтительно от приблизительно 1:0,03 до приблизительно 1:0,5.
Такие варианты осуществления настоящей заявки могут обеспечивать одно или несколько из следующих преимуществ:
1. может быть достигнуто полное исключение образования легкого рециклового газойля;
2. посредством подачи тяжелого исходного масла и гидрированного рециклового газойля в единственный лифт-реактор на его различных уровнях и обеспечения вспомогательного катализатора каталитического крекинга становится возможной раздельная переработка двух исходных масел, что может способствовать оптимизации условий реакции, индивидуально используемых для двух исходных масел, и, в свою очередь, привести к их максимальному превращению таким образом, что может быть увеличено производство высокооктанового бензина каталитического крекинга; и
3. посредством подачи гидрированного рециклового газойля ниже по потоку относительно тяжелого исходного масла может быть эффективно сокращена продолжительность реакции гидрированного рециклового газойля, и, таким образом, может быть дополнительно увеличен выход высокооктанового бензина.
Далее первый тип конкретных вариантов осуществления способа по настоящей заявке будет подробно описан со ссылкой на сопровождающие фигуры, которые не предназначены для ограничения настоящего изобретения.
Как представлено на фиг. 1, согласно предпочтительному варианту осуществления способа по настоящей заявке тяжелое исходное масло пропускают через трубопровод 105 тяжелого исходного масла и подают в лифт-реактор 119 через первое сопло 107, легкий рецикловый газойль каталитического крекинга направляют в реактор гидрирования 103 через трубопровод 101 легкого рециклового газойля, и водород вводят в реактор гидрирования 103 через трубопровод 102 водорода. Получаемый в результате гидрированный продукт (т.е. гидрированный рецикловый газойль) пропускают через трубопровод гидрированного рециклового газойля 104 и подают в лифт-реактор 119 через второе сопло 106. Часть регенерированного катализатора из регенератора 113 пропускают через наклонную трубу 110 первого регенерированного катализатора под управлением золотникового клапана 111 первого регенерированного катализатора, вводимого в нижнюю часть лифт-реактора 119 в первой точке введения в качестве первого катализатора каталитического крекинга, и поднимают с помощью среды для предварительного подъема. После введения в реакционную зону I тяжелого исходного масла катализатор приводят в контакт с тяжелым исходным маслом, подаваемым через первое сопло 107, и поднимают для проведения реакции каталитического крекинга. Затем получаемую в результате смесь нефтяного газа и катализатора вводят в реакционную зону гидрированного рециклового газойля II, приводят в контакт с гидрированным рецикловым газойлем, подаваемым через второе сопло 106, и поднимают для проведения реакции каталитического крекинга. Другую часть регенерированного катализатора из регенератора 113 пропускают через наклонную трубу 108 второго регенерированного катализатора под управлением золотникового клапана 109 второго регенерированного катализатора и вводят в лифт-реактор 119 во второй точке введения, занимающей положение между первым соплом 107 и вторым соплом 106, в качестве второго катализатора каталитического крекинга, таким образом, чтобы ускорить реакцию крекинга гидрированного рециклового газойля в реакционной зоне II гидрированного рециклового газойля. В направлении высоты лифт-реактора 119 второе сопло 106 и первое сопло 107, соответственно, занимают верхнее и нижнее относительные положения. Продукт реакции каталитического крекинга и отработанный катализатор выводят из верхней части лифт-реактора 119 и направляют в отвеиватель 112 для разделения продукта реакции и катализатора. Отделенный отработанный катализатор пропускают в регенератор 113 для регенерации и затем возвращают. Отделенный продукт реакции направляют в колонну фракционирования 118 через трубопровод 114 продукта. Получаемую в результате суспензию в нефтепродукте выводят из колонны фракционирования 118 через трубопровод 117 суспензии в нефтепродукте и выпускают в качестве продукта; получаемый в результате нефтяной газ выводят из колонны фракционирования 118 через трубопровод 115 нефтяного газа и пропускают в последующую абсорбционную систему стабилизации (не проиллюстрирована) для получения сухого газа, сжиженного газа и высокооктанового бензина; и получаемый в результате легкий рецикловый газойль каталитического крекинга выводят из колонны фракционирования 118 через рециркуляционный трубопровод 116, направляют в реактор гидрирования 103 через трубопровод 101 легкого рециклового газойля, а затем возвращают.
Как представлено на фиг. 2, согласно следующему предпочтительному варианту осуществления способа по настоящей заявке, тяжелое исходное масло пропускают через трубопровод 205 тяжелого исходного масла и подают в лифт-реактор 221 через первое сопло 208, тяжелую фракцию легкого рециклового газойля каталитического крекинга направляют в реактор гидрирования 203 через трубопровод 201 тяжелой фракции, и водород вводят в реактор гидрирования 203 через трубопровод 202 водорода. Получаемый в результате гидрированный продукт (т.е. гидрированный рецикловый газойль) пропускают через трубопровод 204 гидрированного рециклового газойля и подают в лифт-реактор 221 через второе сопло 206, и легкую фракцию легкого рециклового газойля каталитического крекинга пропускают через трубопровод 219 легкой фракции и подают в лифт-реактор 221 через третье сопло 207. Часть регенерированного катализатора из регенератора 214 пропускают через наклонную трубу 212 первого регенерированного катализатора под управлением золотникового клапана 211 первого регенерированного катализатора, вводят в нижнюю часть лифт-реактора 221 в первой точке введения в качестве первого катализатора каталитического крекинга и поднимают с помощью среды для предварительного подъема. После введения в реакционную зону I тяжелого исходного масла катализатор приводят в контакт с тяжелым исходным маслом, подаваемым через первое сопло 208, и поднимают для проведения реакции каталитического крекинга. Затем получаемую в результате смесь нефтяного газа и катализатора вводят в реакционную зону II гидрированного рециклового газойля, приводят в контакт с гидрированным рецикловым газойлем, подаваемым через второе сопло 206, и легкую фракцию легкого рециклового газойля каталитического крекинга подают через третье сопло 207 и поднимают для проведения реакции каталитического крекинга. Другую часть регенерированного катализатора из регенератора 214 пропускают через наклонную трубу 209 второго регенерированного катализатора под управлением золотникового клапана 210 второго регенерированного катализатора и вводят в лифт-реактор 221 во второй точке введения, занимающей положение между первым соплом 208 и вторым соплом 206, в качестве второго катализатора каталитического крекинга, таким образом, чтобы ускорить реакцию крекинга гидрированного рециклового газойля и легкой фракции в реакционной зоне II гидрированного рециклового газойля. В направлении высоты лифт-реактора 221 второе сопло 206, третье сопло 207 и первое сопло 208, соответственно, занимают верхнее, среднее и нижнее относительные положения. Продукт реакции каталитического крекинга и отработанный катализатор выводят из верхней части лифт-реактора 221 и направляют в отвеиватель 213 для разделения продукта реакции и катализатора. Отделенный отработанный катализатор пропускают в регенератор 214 для регенерации и затем возвращают. Отделенный продукт реакции направляют в главную колонну фракционирования 217 через трубопровод 215 продукта. Получаемую в результате суспензию в нефтепродукте выводят из главной колонны фракционирования 217 через трубопровод 222 суспензии в нефтепродукте и выпускают в качестве продукта; получаемый в результате нефтяной газ выводят из главной колонны фракционирования 217 через трубопровод 216 нефтяного газа и пропускают в последующую абсорбционную систему стабилизации (не проиллюстрирована) для получения сухого газа, сжиженного газа и высокооктанового бензина; и получаемый в результате легкий рецикловый газойль каталитического крекинга выводят из главной колонны фракционирования 217 и разделяют в колонне фракционирования 218 легкого рециклового газойля с получением легкой фракции и тяжелой фракции. Тяжелую фракцию легкого рециклового газойля каталитического крекинга, выведенную через рециркуляционный трубопровод 220, направляют в реактор гидрирования 203 через трубопровод тяжелой фракции 201, а затем возвращают. Легкую фракцию легкого рециклового газойля каталитического крекинга, выведенную через трубопровод 219 легкой фракции, подают в лифт-реактор 221 через третье сопло 207.
Согласно второму типу конкретных вариантов осуществления в настоящей заявке предложен способ получения бензина каталитического крекинга, предусматривающий стадии, на которых:
i) тяжелое исходное масло распыляют в первичный лифт-реактор через первое сопло для приведения в контакт с первым катализатором каталитического крекинга, вводимым в первичный лифт-реактор в первой точке введения, расположенной ниже первого сопла, и подвергают реакции каталитического крекинга с получением первого продукта реакции;
ii) гидрированный рецикловый газойль распыляют во вторичный лифт-реактор через второе сопло для приведения в контакт со вторым катализатором каталитического крекинга, вводимым во вторичный лифт-реактор во второй точке введения, расположенной ниже второго сопла, и подвергают реакции каталитического крекинга с получением второго продукта реакции;
iii) смесь первого продукта реакции и второго продукта реакции разделяют с получением бензина каталитического крекинга и легкого рециклового газойля каталитического крекинга;
iv) легкий рецикловый газойль каталитического крекинга или его фракцию приводят в контакт с катализатором гидрирования в реакторе гидрирования и подвергают гидрообработке с получением гидрированного продукта; и
v) гидрированный продукт в форме гидрированного рециклового газойля возвращают на стадию ii),
причем второй продукт реакции направляют в верхнюю часть середины первичного лифт-реактора, где его смешивают с первым продуктом реакции, и смесь, получаемую из верхней части первичного лифт-реактора, разделяют на стадии iii).
Предпочтительно легкий рецикловый газойль каталитического крекинга может быть разделен на легкую фракцию и тяжелую фракцию перед стадией iv), и тяжелая фракция может быть подвергнута гидрообработке на стадии iv) посредством приведения в контакт с катализатором гидрирования в реакторе гидрирования с получением гидрированного продукта. Предпочтительнее легкую фракцию можно возвращать на стадию ii), распылять во вторичный лифт-реактор через отдельное третье сопло или распылять во вторичный лифт-реактор через второе сопло вместе с гидрированным продуктом и подвергать в нем реакции каталитического крекинга. Особенно предпочтительно третье сопло расположено ниже второго сопла в направлении высоты вторичного лифт-реактора.
Согласно таким вариантам осуществления реакция каталитического крекинга может быть осуществлена в условиях, хорошо известных специалистам в данной области техники. Например, в первичном лифт-реакторе могут существовать следующие условия реакции: температура реакции составляет от приблизительно 450 до приблизительно 550°С, предпочтительно от приблизительно 500 до приблизительно 520°С, массовое соотношение первого катализатора каталитического крекинга и массы тяжелого исходного масла составляет от приблизительно 4 до приблизительно 8, предпочтительно от приблизительно 5 до приблизительно 7, продолжительность реакции составляет от приблизительно 2 до приблизительно 10 секунд, предпочтительно от приблизительно 2 до приблизительно 8 секунд, абсолютное давление составляет от приблизительно 0,15 до приблизительно 0,4 МПа, массовое соотношение пара и тяжелого исходного масла составляет от приблизительно 0,02 до приблизительно 0,08, предпочтительно от приблизительно 0,03 до приблизительно 0,05, и микроактивность первого катализатора каталитического крекинга составляет не менее чем приблизительно 60, предпочтительно не менее чем приблизительно 62 при измерении методом испытания RIPP 92-90, применяемым в области каталитического крекинга для определения микроактивности равновесных катализаторов. Во вторичном лифт-реакторе могут существовать следующие условия реакции: температура реакции составляет от приблизительно 520 до приблизительно 650°С, предпочтительно от приблизительно 550 до приблизительно 590°С, абсолютное давление составляет от приблизительно 0,15 до приблизительно 0,4 МПа, массовое соотношение второго катализатора каталитического крекинга и гидрированного рециклового газойля составляет от приблизительно 5 до приблизительно 100, предпочтительно от приблизительно 8 до приблизительно 50, продолжительность реакции составляет от приблизительно 1 до приблизительно 10 секунд, предпочтительно от приблизительно 1 до приблизительно 8 секунд, массовое соотношение пара и гидрированного рециклового газойля составляет от приблизительно 0,01 до приблизительно 0,3, предпочтительно от приблизительно 0,02 до приблизительно 0,2, и микроактивность второго катализатора каталитического крекинга составляет не менее чем приблизительно 60, предпочтительно не менее чем приблизительно 62.
Предпочтительно каждый из первого катализатора каталитического крекинга и второго катализатора каталитического крекинга независимо содержит, в пересчете на сухое вещество, от приблизительно 10% до приблизительно 50 мас. % цеолита, от приблизительно 5% до приблизительно 90 мас. % неорганического оксида, от приблизительно 0% до приблизительно 70 мас. % глины по отношению к массе катализатора каталитического крекинга; цеолит выбран из группы, которую составляют цеолит Y, содержащий или не содержащий редкоземельный элемент, цеолит HY, содержащий или не содержащий редкоземельный элемент, цеолит USY, содержащий или не содержащий редкоземельный элемент, цеолит бета, содержащий или не содержащий редкоземельный элемент, и их комбинации; неорганический оксид выбран из группы, которую составляют диоксид кремния, оксид алюминия и их комбинации; и в качестве глины выбран каолин и/или галлуазит.
Предпочтительно тяжелое исходное масло может быть выбрано из группы, которую составляют парафиновое масло прямой перегонки, парафиновое масло установки коксования, деасфальтизированное масло, гидрорафинированное масло, остаточное масло гидрокрекинга, остатки вакуумной перегонки, остатки перегонки при атмосферном давлении и их комбинации.
Предпочтительно каждый из первичного лифт-реактора и вторичного лифт-реактора может независимо представлять собой лифт-реактор постоянного диаметра, содержащий или не содержащий реактор с псевдоожиженным слоем, или лифт-реактор переменного диаметра, содержащий или не содержащий реактор с псевдоожиженным слоем.
Предпочтительно первичный лифт-реактор может содержать первую реакционную секция и вторую реакционную секцию, которые коаксиально проходят снизу вверх, причем вторая реакционная секция имеет больший внутренний диаметр, чем первая реакционная секция, и выпуск вторичного лифт-реактора присоединен ко второй реакционной зоне через горизонтальную трубу.
Согласно таким вариантам осуществления, если высота первичного лифт-реактора обозначена как h, верхняя часть середины первичного лифт-реактора обычно означает часть лифт-реактора на уровне, составляющем приблизительно 1/3 h или выше, предпочтительно от приблизительно 1/3 h или выше до приблизительно 4/5 h или ниже.
Предпочтительно катализатор гидрирования, используемый на стадии iv), может содержать активный металлический компонент и носитель, активный металлический компонент может представлять собой металл группы VIB и/или неблагородный металл группы VIII, и носитель может быть выбран из группы, которую составляют оксид алюминия, диоксид кремния, аморфный двойной оксид кремния и алюминия и их комбинации. Предпочтительнее активный металлический компонент может представлять собой никель-вольфрам, никель-вольфрам-кобальт, никель-молибден или кобальт-молибден.
Еще предпочтительнее катализатор гидрирования может содержать от приблизительно 15% до приблизительно 30 мас. % активного металлического компонента и от приблизительно 70% до приблизительно 85 мас. % носителя.
Предпочтительно на стадии iv) используют следующие условия гидрообработки: парциальное давление водорода составляет от приблизительно 5,0 до приблизительно 22,0 МПа, предпочтительно от приблизительно 8,0 до приблизительно 15,0 МПа, температура реакции составляет от приблизительно 330 до приблизительно 450°С, предпочтительно от приблизительно 340 до приблизительно 380°С, объемная скорость составляет от приблизительно 0,1 до приблизительно 10,0 ч-1, предпочтительно от приблизительно 0,1 до приблизительно 3,0 ч-1, и объемное соотношение водорода и масла составляет от приблизительно 100 до приблизительно 2000 Нм3/м3, предпочтительно от приблизительно 350 до приблизительно 1200 Нм3/м3.
Предпочтительно продукт, получаемый на стадии iv), может быть разделен с получением фракции, у которой температура начала кипения составляет более чем приблизительно 165°С, предпочтительно более чем приблизительно 170°С, или фракции, у которой температура начала кипения более чем приблизительно 250°С, предпочтительно более чем приблизительно 260°С, и которая может быть использована в качестве гидрированного продукта (который может также называться терминами «гидрированный легкий рецикловый газойль» или «гидрированная тяжелая фракция» в зависимости от исходного материала, используемого в гидрировании). Предпочтительнее стадию iv) осуществляют в такой степени, что гидрированный продукт имеет содержание бициклических ароматических соединений, составляющее не более чем приблизительно 20 мас. %, предпочтительно не более чем приблизительно 10 мас. %, предпочтительнее не более чем приблизительно 8 мас. %, и содержание водорода, составляющее не менее чем приблизительно 10 мас. %, предпочтительно не менее чем приблизительно 11 мас. %, предпочтительнее не менее чем приблизительно 14 мас. %.
Необязательно легкий рецикловый газойль каталитического крекинга из внешнего источника или его фракцию можно также подвергать гидрообработке на стадии iv), и получаемый в результате гидрированный продукт может быть возвращен на стадию ii) в форме гидрированного рециклового газойля для проведения реакции каталитического крекинга, таким образом, чтобы увеличивать количество исходных материалов из источника и получать больше высокооктанового бензина.
Такие варианты осуществления настоящей заявки могут обеспечивать одно или несколько из следующих преимуществ:
1. может быть достигнуто полное исключение образования легкого рециклового газойля; и
2. посредством раздельной переработки тяжелого исходного масла и гидрированного рециклового газойля в первичном и вторичном лифт-реакторах могут быть использованы различные условия реакции в лифт-реакторах таким образом, что может быть проведена оптимизация для выполнения строгих условий, требуемых для каталитического крекинга гидрированного рециклового газойля; и при этом, за счет непосредственного присоединения выпуска вторичного лифт-реактора к верхней части середины первичного лифт-реактора, продолжительность реакции гидрированного рециклового газойля может быть сокращена таким образом, что может быть увеличено производство высокооктанового бензина каталитического крекинга.
Далее второй тип конкретных вариантов осуществления настоящей заявки будет подробно описан ниже со ссылкой на сопровождающие фигуры, которые не предназначены для ограничения настоящего изобретения.
Как представлено на фиг. 3, согласно предпочтительному варианту осуществления способа по настоящей заявке тяжелое исходное масло подают в первичный лифт-реактор 301 через первое сопло 307, легкий рецикловый газойль каталитического крекинга направляют в реактор гидрирования 302 через трубопровод 312 легкого рециклового газойля, и водород вводят в реактор гидрирования 302 через трубопровод 313 водорода. Получаемый в результате гидрированный продукт (т.е. гидрированный рецикловый газойль) пропускают через трубопровод 316 гидрированного рециклового газойля и подают во вторичный лифт-реактор 304 через второе сопло 308. Часть регенерированного катализатора из регенератора 305 пропускают через наклонную трубу первого регенерированного катализатора 310, вводят в нижнюю часть первичного лифт-реактора 301 в первой точке введения в качестве первого катализатора каталитического крекинга и поднимают с помощью среды для предварительного подъема. Затем катализатор приводят в контакт с тяжелым исходным маслом, подаваемым через первое сопло 307, и поднимают для проведения реакции каталитического крекинга. Другую часть регенерированного катализатора из регенератора 305 пропускают через наклонную трубу 309 второго регенерированного катализатора, вводят в нижнюю часть вторичного лифт-реактора 304 во второй точке введения в качестве второго катализатора каталитического крекинга и поднимают с помощью среды для предварительного подъема. Затем катализатор приводят в контакт с гидрированным рецикловым газойлем, подаваемым через второе сопло 308, и поднимают для проведения реакции каталитического крекинга. Получаемый в результате реакционный поток (содержащий второй продукт реакции и отработанный катализатор) выводят из верхнего выпуска вторичного лифт-реактора 304, направляют в верхнюю часть середины первичного лифт-реактора 301 через горизонтальную трубу и объединяют с находящимся в ней потоком. Продукт реакции каталитического крекинга и отработанный катализатор выводят из верхней части первичного лифт-реактора 301 и направляют в отвеиватель 306 для разделения продукта реакции и катализатора. Отделенный отработанный катализатор пропускают в регенератор 305 для регенерации и затем возвращают. Отделенный продукт реакции направляют в колонну фракционирования 303 через трубопровод продукта 317. Полученную в результате суспензию в нефтепродукте выводят из колонны фракционирования 303 через трубопровод 315 суспензии в нефтепродукте и выпускают в качестве продукта; получаемый в результате нефтяной газ выводят из колонны фракционирования 303 через трубопровод 314 нефтяного газа и пропускают в последующую абсорбционную систему стабилизации (не проиллюстрирована) для получения сухого газа, сжиженного газа и высокооктанового бензина; и получаемый в результате легкий рецикловый газойль каталитического крекинга выводят из колонны фракционирования 303 через рециркуляционный трубопровод 311, направляют в реактор гидрирования 302 через трубопровод легкого рециклового газойля 312, а затем возвращают.
Как представлено на фиг. 4, согласно следующему предпочтительному варианту осуществления способа по настоящей заявке, тяжелое исходное масло подают в первичный лифт-реактор 401 через первое сопло 407, тяжелую фракцию легкого рециклового газойля каталитического крекинга направляют в реактор гидрирования 420 через трубопровод 413 тяжелой фракции, и водород вводят в реактор гидрирования 420 через трубопровод 416 водорода. Получаемый в результате гидрированный продукт (т.е. гидрированный рецикловый газойль) пропускают через трубопровод 412 гидрированного рециклового газойля и подают во вторичный лифт-реактор 404 через второе сопло 408, а легкую фракцию легкого рециклового газойля каталитического крекинга пропускают через трубопровод 418 легкой фракции и подают во вторичный лифт-реактор 404 через третье сопло 419. Часть регенерированного катализатора из регенератора 405 пропускают через наклонную трубу 410 первого регенерированного катализатора, вводят в нижнюю часть первичного лифт-реактора 401 в первой точке введения в качестве первого катализатора каталитического крекинга и поднимают с помощью среды для предварительного подъема. Затем катализатор приводят в контакт с тяжелым исходным маслом, подаваемым через первое сопло 407, и поднимают для проведения реакции каталитического крекинга. Другую часть регенерированного катализатора из регенератора 405 пропускают через наклонную трубу 409 второго регенерированного катализатора, вводят в нижнюю часть вторичного лифт-реактора 404 во второй точке введения в качестве второго катализатора каталитического крекинга и поднимают с помощью среды для предварительного подъема. Затем катализатор приводят в контакт с гидрированным рецикловым газойлем, подаваемым через второе сопло 408, а легкую фракцию легкого рециклового газойля каталитического крекинга подают через третье сопло 419 и поднимают для проведения реакции каталитического крекинга. Получаемый в результате реакционный поток (содержащий второй продукт реакции и отработанный катализатор) выводят из верхнего выпуска вторичного лифт-реактора 404, направляют в верхнюю часть середины первичного лифт-реактора 401 через горизонтальную трубу и объединяют с находящимся в ней потоком. В направлении высоты вторичного лифт-реактора 404 второе сопло 408 и третье сопло 419, соответственно, занимают верхнее и нижнее относительные положения. Продукт реакции каталитического крекинга и отработанный катализатор выводят из верхней части первичного лифт-реактора 401 и направляют в отвеиватель 406 для разделения продукта реакции и катализатора. Отделенный отработанный катализатор пропускают в регенератор 405 для регенерации и затем возвращают. Отделенный продукт реакции направляют в главную колонну фракционирования 403 через трубопровод 417 продукта. Получаемую в результате суспензию в нефтепродукте выводят из главной колонны фракционирования 403 через трубопровод 415 суспензии в нефтепродукте и выпускают в качестве продукта; получаемый в результате нефтяной газ выводят из главной колонны фракционирования 403 через трубопровод 414 нефтяного газа и пропускают в последующую абсорбционную систему стабилизации (не проиллюстрирована) для получения сухого газа, сжиженного газа и высокооктанового бензина; а получаемый в результате легкий рецикловый газойль каталитического крекинга выводят из главной колонны фракционирования 403 и направляют в колонну фракционирования 402 легкого рециклового газойля через трубопровод 411 легкого рециклового газойля, где его разделяют на легкую фракцию и тяжелую фракцию. Тяжелую фракцию легкого рециклового газойля каталитического крекинга направляют в реактор гидрирования 420 через трубопровод 413 тяжелой фракции, а затем возвращают. Легкую фракцию легкого рециклового газойля каталитического крекинга, выведенную через трубопровод 418 легкой фракции, подают во вторичный лифт-реактор 404 через третье сопло 419.
Согласно второму аспекту в настоящей заявке предложена система каталитического крекинга, содержащая первичный лифт-реактор, вторичный лифт-реактор, регенератор, отвеиватель, колонну фракционирования и реактор гидрирования, причем:
первичный лифт-реактор содержит нижний впуск исходного материала, нижний впуск катализатора и верхний выпуск, вторичный лифт-реактор содержит нижний впуск исходного материала, нижний впуск катализатора и верхний выпуск, и верхний выпуск вторичного лифт-реактора присоединен к верхней части середины первичного лифт-реактора через горизонтальную трубу.
верхний выпуск первичного лифт-реактора присоединен к впуску отвеивателя, выпуск катализатора из отвеивателя присоединен к регенератору, выпуск нефтяного газа из отвеивателя присоединен к впуску колонны фракционирования, выпуск легкого рециклового газойля из колонны фракционирования присоединен к впуску реактора гидрирования, и выпуск гидрированного продукта из реактора гидрирования присоединен к впуску исходного материала вторичного лифт-реактора,
выпуск регенерированного катализатора из регенератора присоединен к впуску катализатора первичного лифт-реактора и впуску катализатора вторичного лифт-реактора, соответственно.
Согласно предпочтительному варианту осуществления, первичный лифт-реактор содержит первую реакционную секцию и вторую реакционную секцию, которые коаксиально проходят снизу вверх, причем вторая реакционная секция имеет больший внутренний диаметр, чем первая реакционная секция, и верхний выпуск вторичного лифт-реактора присоединен ко второй реакционной секции через горизонтальную трубу.
Далее представленная выше система каталитического крекинга согласно настоящей заявке будет подробно описана ниже со ссылкой на сопровождающие фигуры, которые не предназначены для ограничения настоящего изобретения.
Как представлено на фиг. 3, согласно предпочтительному варианту осуществления система каталитического крекинга по настоящей заявке содержит первичный лифт-реактор 301, вторичный лифт-реактор 304, регенератор 305, отвеиватель 306, колонну фракционирования 303 и реактор гидрирования 302. Первичный лифт-реактор 301 содержит нижний впуск исходного материала (т.е. первое сопло 307), нижний впуск катализатора и верхний выпуск, и вторичный лифт-реактор 304 содержит нижний впуск исходного материала (т.е. второе сопло 308), нижний впуск катализатора и верхний выпуск. Верхний выпуск вторичного лифт-реактора 304 присоединен к верхней части середины первичного лифт-реактора 301 через горизонтальную трубу. Верхний выпуск первичного лифт-реактора 301 присоединен к впуску отвеивателя 306. Выпуск катализатора из отвеивателя 306 присоединен к регенератору 305, и выпуск нефтяного газа из отвеивателя 306 присоединен к впуску колонны фракционирования 303. Выпуск легкого рециклового газойля из колонны фракционирования 303 присоединен к впуску реактора гидрирования 302. Выпуск гидрированного продукта из реактора гидрирования 302 присоединен к впуску исходного материала вторичного лифт-реактора 304. Выпуск катализатора из регенератора 305 присоединен к впуску катализатора первичного лифт-реактора 301 и впуску катализатора вторичного лифт-реактора 304, соответственно.
Кроме того, как представлено на фиг. 3, первичный лифт-реактор 301 содержит первую реакционную секцию I и вторую реакционную секцию II, которые коаксиально проходят снизу вверх, причем вторая реакционная секция II имеет больший внутренний диаметр, чем первая реакционная секция I, и верхний выпуск вторичного лифт-реактора 304 присоединен ко второй реакционной секции II через горизонтальную трубу. Кроме того, выпускная секция может быть коаксиально расположена выше второй реакционной секции II. Выпускная секция может иметь меньший внутренний диаметр, чем вторая реакционная секция II, и выпускная секция присоединена к отвеивателю 306.
Согласно третьему аспекту в настоящей заявке предложена система каталитического крекинга, содержащая первичный лифт-реактор, вторичный лифт-реактор, регенератор, отвеиватель, главную колонну фракционирования, колонну фракционирования легкого рециклового газойля и реактор гидрирования, причем:
первичный лифт-реактор содержит нижний впуск исходного материала, нижний впуск катализатора и верхний выпуск, вторичный лифт-реактор содержит первый впуск исходного материала и второй впуск исходного материала в нижней части, нижний впуск катализатора и верхний выпуск, и верхний выпуск вторичного лифт-реактора присоединен к верхней части середины первичного лифт-реактора через горизонтальную трубу,
верхний выпуск первичного лифт-реактора присоединен к впуску отвеивателя, выпуск катализатора из отвеивателя присоединен к регенератору, выпуск нефтяного газа из отвеивателя присоединен к впуску главной колонны фракционирования, и выпуск легкого рециклового газойля из главной колонны фракционирования присоединен к впуску колонны фракционирования легкого рециклового газойля,
выпуск тяжелой фракции из колонны фракционирования легкого рециклового газойля присоединен к впуску реактора гидрирования, выпуск легкой фракции из колонны фракционирования легкого рециклового газойля присоединен ко второму впуску исходного материала вторичного лифт-реактора, и выпуск гидрированного продукта из реактора гидрирования присоединен к первому впуску исходного материала вторичного лифт-реактора, и
выпуск регенерированного катализатора из регенератора присоединен к впуску катализатора первичного лифт-реактора и впуску катализатора вторичного лифт-реактора, соответственно.
Согласно предпочтительному варианту осуществления, первичный лифт-реактор содержит первую реакционную секцию и вторую реакционную секцию, которые коаксиально проходят снизу вверх, причем вторая реакционная секция имеет больший внутренний диаметр, чем первая реакционная секция, и выпуск вторичного лифт-реактора присоединен ко второй реакционной секции через горизонтальную трубу.
Далее представленная выше система каталитического крекинга согласно настоящей заявке будет подробно описана ниже со ссылкой на сопровождающие фигуры, которые не предназначены для ограничения настоящего изобретения.
Как представлено на фиг. 4, согласно предпочтительному варианту осуществления, система каталитического крекинга по настоящей заявке включает первичный лифт-реактор 401, вторичный лифт-реактор 404, регенератор 405, отвеиватель 406, главную колонну фракционирования 403, колонну фракционирования 402 легкого рециклового газойля и реактор гидрирования 420. Первичный лифт-реактор 401 содержит нижний впуск исходного материала (т.е. первое сопло 407), нижний впуск катализатора и верхний выпуск. Вторичный лифт-реактор 404 содержит первый впуск исходного материала (т.е. второе сопло 408) и второй впуск исходного материала (т.е. третье сопло 419) в нижней части, нижний впуск катализатора и верхний выпуск. Верхний выпуск вторичного лифт-реактора 404 присоединен к верхней части середины первичного лифт-реактора 401 через горизонтальную трубу, и верхний выпуск первичного лифт-реактора 401 присоединен к впуску отвеивателя 406. Выпуск катализатора из отвеивателя 406 присоединен к регенератору 405, и выпуск нефтяного газа из отвеивателя 406 присоединен к впуску главной колонны фракционирования 403. Выпуск легкого рециклового газойля из главной колонны фракционирования 403 присоединен к впуску колонны фракционирования 402 легкого рециклового газойля. Выпуск тяжелой фракции из колонны фракционирования 402 легкого рециклового газойля присоединен к впуску реактора гидрирования 420, и выпуск легкой фракции из колонны фракционирования 402 легкого рециклового газойля присоединен ко второму впуску исходного материала вторичного лифт-реактора 404. Выпуск гидрированного продукта из реактора гидрирования 420 присоединен к первому впуску исходного материала вторичного лифт-реактора 404. Выпуск катализатора из регенератора 405 присоединен к впуску катализатора первичного лифт-реактора 401 и впуску катализатора вторичного лифт-реактора 404, соответственно.
Кроме того, как представлено на фиг. 4, первичный лифт-реактор 401 содержит первую реакционную секцию I и вторую реакционную секцию II, которые коаксиально проходят снизу вверх, причем вторая реакционная секция II имеет больший внутренний диаметр, чем первая реакционная секция I, и верхний выпуск вторичного лифт-реактора 404 присоединен ко второй реакционной секции II через горизонтальную трубу. Кроме того, выпускная секция может быть расположена коаксиально выше второй реакционной секции II. Выпускная секция может иметь меньший внутренний диаметр, чем вторая реакционная секция II, и выпускная секция присоединена к отвеивателю 406.
Согласно некоторым предпочтительным вариантам осуществления в настоящей заявке предложены следующие технические решения:
А1. Способ получения высокооктанового бензина, предусматривающий стадии, на которых:
тяжелое исходное масло распыляют в лифт-реактор через первое сопло для приведения в контакт с первым катализатором каталитического крекинга из нижней части лифт-реактора и вторым катализатором каталитического крекинга из средней части лифт-реактора и подвергают реакции каталитического крекинга с получением продукта реакции и отработанного катализатора;
продукт реакции разделяют с получением по меньшей мере бензина каталитического крекинга и легкого рециклового газойля каталитического крекинга;
отработанный катализатор направляют в регенератор для регенерации посредством выжигания кокса с получением регенерированного катализатора;
регенерированный катализатор возвращают в лифт-реактор в качестве первого катализатора каталитического крекинга и второго катализатора каталитического крекинга;
легкий рецикловый газойль каталитического крекинга приводят в контакт с катализатором гидрирования в реакторе гидрирования и подвергают гидрообработке с получением гидрированного легкого рециклового газойля; и
гидрированный легкий рецикловый газойль распыляют в лифт-реактор через второе сопло и подвергают реакции каталитического крекинга, причем второе сопло отделено промежутком от первого сопла в направлении высоты лифт-реактора.
А2. Способ по п. А1, в котором, в направлении высоты, второе сопло расположено выше первого сопла, и второй катализатор каталитического крекинга вводят в лифт-реактор на уровне выше второго сопла или между первым соплом и вторым соплом.
A3. Способ по п. А1 или А2, в котором продолжительность реакции в секции лифт-реактора между первым соплом и вторым соплом находится в диапазоне от приблизительно 0,05 до приблизительно 2 секунд.
А4. Способ по п. А1, в котором тяжелое исходное масло представляет по меньшей мере одно масло, выбранное из группы, которую составляют парафиновое масло прямой перегонки, парафиновое масло установки коксования, деасфальтизированное масло, гидрорафинированное масло, остаточное масло гидрокрекинга, остатки вакуумной перегонки, и остатки перегонки при атмосферном давлении.
А5. Способ по п. А1, в котором для каталитического крекинга тяжелого исходного использованы следующие условия: температура реакции составляет от приблизительно 520 до приблизительно 650°С, абсолютное давление составляет от приблизительно 0,15 до приблизительно 0,4 МПа, массовое соотношение полной массы первого и второго катализаторов каталитического крекинга и массы тяжелого исходного масла составляет от приблизительно 1 до приблизительно 50, продолжительность реакции составляет от приблизительно 1 до приблизительно 10 секунд, массовое соотношение пара и тяжелого исходного масла составляет от приблизительно 0,01 до 0,5, и микроактивность регенерированного катализатора составляет не менее чем приблизительно 60 при измерении методом испытания RIPP 92-90, применяемым в области каталитического крекинга для определения микроактивности равновесных катализаторов.
А6. Способ по п. А1, в котором регенерированный катализатор содержит от приблизительно 10% до приблизительно 50 мас. % цеолита, приблизительно 5% до приблизительно 90 мас. % неорганического оксида, до приблизительно 0% до приблизительно 70 мас. % глины, и цеолит представляет собой по меньшей мере один цеолит, выбранный из группы, которую составляют цеолит Y, содержащий или не содержащий редкоземельный элемент, цеолит HY, содержащий или не содержащий редкоземельный элемент, цеолит USY, содержащий или не содержащий редкоземельный элемент, и цеолит бета, содержащий или не содержащий редкоземельный элемент.
А7. Способ по п. А1, в котором лифт-реактор представляет собой лифт-реактор постоянного диаметра, содержащий или не содержащий реактор с псевдоожиженным слоем, или лифт-реактор переменного диаметра, содержащий или не содержащий реактор с псевдоожиженным слоем.
А8. Способ по п. А1, в котором катализатор гидрирования содержит активный металлический компонент и носитель, активный металлический компонент представляет собой металл группы VIB и/или неблагородный металл группы VIII, и носитель представляет собой по меньшей мере одно соединение, выбранное из группы, которую составляют оксид алюминия, диоксид кремния, и аморфный двойной оксид кремния и алюминия.
А9. Способ по п. А8, в котором активный металлический компонент представляет собой никель-вольфрам, никель-вольфрам-кобальт, никель-молибден или кобальт-молибден.
А10. Способ по п. А1, в котором использованы следующие условия гидрообработки: парциальное давление водорода составляет от приблизительно 5,0 до приблизительно 22,0 МПа, температура реакции составляет от приблизительно 330 до приблизительно 450°С, объемная скорость составляет от приблизительно 0,1 до приблизительно 10,0 ч-1, и объемное соотношение водорода и масла составляет от приблизительно 100 до приблизительно 2000 Нм3/м3.
А11. Способ по п. А1, в котором гидрированный легкий рецикловый газойль имеет содержание бициклических ароматических соединений, составляющее не более чем приблизительно 20 мас. %.
A12. Способ по п. А1, в котором для каталитического крекинга гидрированного легкого рециклового газойля использованы следующие условия: температура реакции составляет от приблизительно 520 до приблизительно 650°С, абсолютное давление составляет от приблизительно 0,15 до приблизительно 0,4 МПа, массовое соотношение полной массы первого и второго катализаторов каталитического крекинга и гидрированного легкого рециклового газойля составляет от приблизительно 5 до приблизительно 100, продолжительность реакции составляет от приблизительно 1 до приблизительно 10 секунд, и массовое соотношение пара и гидрированного легкого рециклового газойля составляет от приблизительно 0,01 до приблизительно 0,3.
А13. Способ по п. А1, в котором циклическое массовое соотношение первого катализатора каталитического крекинга и второй катализатор каталитического крекинга в единицу времени находится в диапазоне от приблизительно 1:0,02 до приблизительно 1:1.
В1. Способ каталитического крекинга с применением двух лифт-реакторов предусматривает стадии, на которых:
тяжелое исходное масло распыляют в нижнюю часть первичного лифт-реактора через первое сопло для приведения в контакт с первым катализатором каталитического крекинга из нижней части первичного лифт-реактора, подвергают первой реакции каталитического крекинга с получением первого продукта реакции и первого отработанного катализатора, и получаемый в результате продукт выводят из верхнего выпуска первичного лифт-реактора;
первый продукт реакции разделяют на установке разделения продуктов с получением по меньшей мере бензина каталитического крекинга и легкого рециклового газойля каталитического крекинга;
легкий рецикловый газойль каталитического крекинга приводят в контакт с катализатором гидрирования в реакторе гидрирования и подвергают гидрообработке с получением гидрированного легкого рециклового газойля;
гидрированный легкий рецикловый газойль распыляют во вторичный лифт-реактор через второе сопло для приведения в контакт со вторым катализатором каталитического крекинга и подвергают второй реакции каталитического крекинга с получением второго продукта реакции и второго отработанного катализатора, причем верхний выпуск вторичного лифт-реактора присоединен к верхней части середины первичного лифт-реактора через горизонтальную трубу;
второй продукт реакции и второй отработанный катализатор направляют в верхнюю часть середины первичного лифт-реактора и выводят их из верхнего выпуска первичного лифт-реактора вместе с первым продуктом реакции и первым отработанным катализатором;
первый отработанный катализатор и второй отработанный катализатор направляют в регенератор для регенерации посредством выжигания кокса с получением регенерированного катализатора, а регенерированный катализатор возвращают в первичный лифт-реактор и вторичный лифт-реактор раздельно в качестве первого катализатора каталитического крекинга и второго катализатора каталитического крекинга; и
второй продукт реакции вместе с первым продуктом реакции разделяют на установке разделения продуктов.
B2. Способ по п. В1, в котором тяжелое исходное масло представляет собой по меньшей мере одно масло, выбранное из группы, которую составляют парафиновое масло прямой перегонки, парафиновое масло установки коксования, деасфальтизированное масло, гидрорафинированное масло, остаточное масло гидрокрекинга, остатки вакуумной перегонки, и остатки перегонки при атмосферном давлении.
B3. Способ по п. В1, в котором для первой реакции каталитического крекинга использованы следующие условия: температура составляет от приблизительно 450 до приблизительно 550°С, массовое соотношение первого катализатора каталитического крекинга и массы тяжелого исходного масла составляет от приблизительно 4 до приблизительно 8, продолжительность реакции составляет от приблизительно 2 до приблизительно 10 секунд, давление составляет от приблизительно 0,15 до приблизительно 0,4 МПа, массовое соотношение пара и тяжелого исходного масла составляет от приблизительно 0,02 до приблизительно 0,08, и микроактивность первого катализатора каталитического крекинга составляет не менее чем приблизительно 60 при измерении методом испытания RIPP 92-90, применяемым в области каталитического крекинга для определения микроактивности равновесных катализаторов.
B4. Способ по п. В1, в котором каждый из первого катализатора каталитического крекинга и второго катализатора каталитического крекинга независимо содержит от приблизительно 10% до приблизительно 50 мас. % цеолита, приблизительно 5% до приблизительно 90 мас. % неорганического оксида, до приблизительно 0% до приблизительно 70 мас. % глины, и цеолит представляет собой по меньшей мере один цеолит, выбранный из группы, которую составляют цеолит Y, содержащий или не содержащий редкоземельный элемент, цеолит HY, содержащий или не содержащий редкоземельный элемент, цеолит USY, содержащий или не содержащий редкоземельный элемент, и цеолит бета, содержащий или не содержащий редкоземельный элемент.
B5. Способ по п. В1, в котором каждый из первичного лифт-реактора и вторичного лифт-реактора независимо представляет собой лифт-реактор постоянного диаметра, содержащий или не содержащий реактор с псевдоожиженным слоем, или лифт-реактор переменного диаметра, содержащий или не содержащий реактор с псевдоожиженным слоем.
B6. Способ по п. В1, в котором первичный лифт-реактор содержит первую реакционную секцию и вторую реакционную секцию, которые коаксиально проходят снизу вверх, причем вторая реакционная секция имеет больший внутренний диаметр, чем первая реакционная секция, и выпуск вторичного лифт-реактора присоединен ко второй реакционной секции через горизонтальную трубу.
B7. Способ по п. В1, в котором катализатор гидрирования содержит активный металлический компонент и носитель, активный металлический компонент представляет собой металл группы VIB и/или неблагородный металл группы VIII, и носитель представляет собой по меньшей мере один материал, выбранный из группы, которую составляют оксид алюминия, диоксид кремния, и аморфный двойной оксид кремния и алюминия.
B8. Способ по п. В7, в котором активный металлический компонент представляет собой никель-вольфрам, никель-вольфрам-кобальт, никель-молибден или кобальт-молибден.
B9. Способ по п. В1, в котором использованы следующие условия гидрообработки: парциальное давление водорода составляет от приблизительно 5,0 до приблизительно 22,0 МПа, температура реакции составляет от приблизительно 330 до приблизительно 450°С, объемная скорость составляет от приблизительно 0,1 до приблизительно 10,0 ч-1, и объемное соотношение водорода и масла составляет от приблизительно 100 до приблизительно 2000 Нм3/м3.
В10. Способ по п. В1, в котором гидрированный легкий рецикловый газойль имеет содержание бициклических ароматических соединений, составляющее не более чем приблизительно 20 мас. %.
В11. Способ по п. В1, в котором для второй реакция каталитического крекинга использованы следующие условия: температура реакции составляет от приблизительно 520 до приблизительно 650°С, давление составляет от приблизительно 0,15 до приблизительно 0,4 МПа, массовое соотношение второго катализатора каталитического крекинга и гидрированного легкого рециклового газойля составляет от приблизительно 5 до приблизительно 100, продолжительность реакции составляет от приблизительно 1 до приблизительно 10 секунд, массовое соотношение пара и гидрированного легкого рециклового газойля составляет от приблизительно 0,01 до приблизительно 0,3, и микроактивность второго катализатора каталитического крекинга составляет не менее чем приблизительно 60.
B12. Система каталитического крекинга с применением двух лифт-реакторов, содержащая первичный лифт-реактор 301, реактор гидрирования 302, установку разделения продуктов (т.е. колонну фракционирования) 303, вторичный лифт-реактор 304, регенератор 305 и отвеиватель 306, причем:
первичный лифт-реактор 301 содержит нижний впуск исходного материала, нижний впуск катализатора и верхний выпуск, вторичный лифт-реактор 304 содержит нижний впуск исходного материала, нижний впуск катализатора и верхний выпуск, и верхний выпуск вторичного лифт-реактора 304 присоединен к верхней части середины первичного лифт-реактора 301 через горизонтальную трубу;
верхний выпуск первичного лифт-реактора 301 присоединен к впуску отвеивателя 306, выпуск катализатора из отвеивателя 306 присоединен к регенератору 305, выпуск нефтяного газа из отвеивателя 306 присоединен к впуску установки разделения продуктов 303, выпуск легкого рециклового газойля из установки разделения продуктов 303 присоединен к впуску реактора гидрирования 302, выпуск гидрированного легкого рециклового газойля из реактора гидрирования 302 присоединен к впуску исходного материала вторичного лифт-реактора 304, выпуск катализатора из регенератора 305 присоединен к впуску катализатора первичного лифт-реактора 301 и впуску катализатора вторичного лифт-реактора 304.
B13. Система по п. В12, в которой первичный лифт-реактор 301 содержит первую реакционную секцию I и вторую реакционную секцию II, которые коаксиально проходят снизу вверх, причем вторая реакционная секция II имеет больший внутренний диаметр, чем первая реакционная секция I, и верхний выпуск вторичного лифт-реактора 304 присоединен ко второй реакционной секции II через горизонтальную трубу.
С1. Способ получения бензина каталитического крекинга, предусматривающий стадии, на которых:
i) тяжелое исходное масло подвергают реакции каталитического крекинга в присутствии первого катализатора каталитического крекинга с получением первого продукта реакции;
ii) гидрированный рецикловый газойль подвергают реакции каталитического крекинга в присутствии второго катализатора каталитического крекинга с получением второго продукта реакции;
iii) смесь первого продукта реакции и второго продукта реакции разделяют с получением бензина каталитического крекинга и легкого рециклового газойля каталитического крекинга;
iv) легкий рецикловый газойль каталитического крекинга или его фракцию подвергают гидрированию с получением гидрированного продукта; и
v) гидрированный продукт в форме гидрированного рециклового газойля возвращают на стадию ii),
причем стадию ii) и стадию i) осуществляют в одном лифт-реакторе, и тяжелое исходное масло и гидрированный рецикловый газойль подают в лифт-реактор на его различных уровнях, и первый катализатор каталитического крекинга и второй катализатор каталитического крекинга вводят в лифт-реактор в различных точках; или
стадию ii) и стадию i) осуществляют в раздельных лифт-реакторах, и второй продукт реакции подают в верхнюю часть середины лифт-реактора, используемого на стадии i), где его смешивают с первым продуктом реакции.
С2. Способ по п. С1, предусматривающий стадии, на которых:
i) тяжелое исходное масло распыляют в лифт-реактор через первое сопло, первый катализатор каталитического крекинга вводят в лифт-реактор в первой точке введения, расположенной ниже первого сопла, и тяжелое исходное масло подвергают реакции каталитического крекинга с получением первого продукта реакции;
ii) гидрированный рецикловый газойль распыляют в лифт-реактор, используемый на стадии i), через второе сопло, второй катализатор каталитического крекинга вводят в лифт-реактор во второй точке введения, расположенной ниже второго сопла, и гидрированный рецикловый газойль подвергают реакции каталитического крекинга с получением второго продукта реакции;
iii) смесь первого продукта реакции и второго продукта реакции разделяют с получением бензина каталитического крекинга и легкого рециклового газойля каталитического крекинга;
iv) легкий рецикловый газойль каталитического крекинга или его фракцию подвергают гидрированию с получением гидрированного продукта; и
v) гидрированный продукт в форме гидрированного рециклового газойля возвращают на стадию ii),
причем второе сопло и первое сопло расположены на различных уровнях лифт-реактора, и вторая точка введения отличается от первой точки введения.
С3. Способ по п. С1, предусматривающий стадии, на которых:
i) тяжелое исходное масло распыляют в первичный лифт-реактор через первое сопло, первый катализатор каталитического крекинга вводят в первичный лифт-реактор в первой точке введения, расположенной ниже первого сопла, и тяжелое исходное масло подвергают реакции каталитического крекинга с получением первого продукта реакции;
ii) гидрированный рецикловый газойль распыляют во вторичный лифт-реактор через второе сопло, второй катализатор каталитического крекинга вводят во вторичный лифт-реактор во второй точке введения, расположенной ниже второго сопла, и гидрированный рецикловый газойль подвергают реакции каталитического крекинга с получением второго продукта реакции;
iii) смесь первого продукта реакции и второго продукта реакции разделяют с получением бензина каталитического крекинга и легкого рециклового газойля каталитического крекинга;
iv) легкий рецикловый газойль каталитического крекинга или его фракцию подвергают гидрированию с получением гидрированного продукта; и
v) гидрированный продукт в форме гидрированного рециклового газойля возвращают на стадию ii),
причем второй продукт реакции подают в верхнюю часть середины первичного лифт-реактора, где его смешивают с первым продуктом реакции.
С4. Способ по п. С2, в котором, в направлении высоты лифт-реактора, второе сопло расположено выше первого сопла, и вторая точка введения занимает положение между первым соплом и вторым соплом.
С5. Способ по п. С4, в котором продолжительность реакции в секции лифт-реактора между первым соплом и вторым соплом составляет от приблизительно 0,05 до приблизительно 2 секунд, предпочтительно от приблизительно 0,1 до приблизительно 1 секунды.
С6. Способ по любому из пп. С2, С4 и С5, в котором в лифт-реакторе использованы следующие условия реакции: температура реакции составляет от приблизительно 450 до приблизительно 650°С, предпочтительно от приблизительно 490 до приблизительно 550°С, абсолютное давление составляет от приблизительно 0,15 до приблизительно 0,4 МПа, массовое соотношение полной массы первого и второго катализаторов каталитического крекинга и массы тяжелого исходного масла составляет от приблизительно 1 до приблизительно 50, предпочтительно от приблизительно 3 до приблизительно 30, продолжительность реакции тяжелого исходного масла составляет от приблизительно 1 до приблизительно 10 секунд, предпочтительно от приблизительно 2 до приблизительно 8 секунд, и массовое соотношение пара и тяжелого исходного масла составляет от приблизительно 0,01 до приблизительно 0,5, предпочтительно от приблизительно 0,02 до приблизительно 0,2; массовое соотношение полной массы первого и второго катализаторов каталитического крекинга и массы гидрированного рециклового газойля составляет от приблизительно 5 до приблизительно 100, предпочтительно от приблизительно 8 до приблизительно 50, продолжительность реакции гидрированного рециклового газойля составляет от приблизительно 1 до приблизительно 10 секунд, предпочтительно от приблизительно 2 до приблизительно 8 секунд, и массовое соотношение пара и гидрированного рециклового газойля составляет от приблизительно 0,01 до приблизительно 0,3, предпочтительно от приблизительно 0,01 до приблизительно 0,1, причем как у первого катализатора каталитического крекинга, так и у второго катализатора каталитического крекинга микроактивность составляет не менее чем приблизительно 60, предпочтительно не менее чем приблизительно 62.
С7. Способ по п. С3, в котором в первичном лифт-реакторе использованы следующие условия реакции: температура реакции составляет от приблизительно 450 до приблизительно 550°С, предпочтительно от приблизительно 500 до приблизительно 520°С, массовое соотношение первого катализатора каталитического крекинга и массы тяжелого исходного масла составляет от приблизительно 4 до приблизительно 8, предпочтительно от приблизительно 5 до приблизительно 7, продолжительность реакции составляет от приблизительно 2 до приблизительно 10 секунд, предпочтительно от приблизительно 2 до приблизительно 8 секунд, абсолютное давление составляет от приблизительно 0,15 до приблизительно 0,4 МПа, массовое соотношение пара и тяжелого исходного масла составляет от приблизительно 0,02 до приблизительно 0,08, предпочтительно от приблизительно 0,03 до приблизительно 0,05, и микроактивность первого катализатора каталитического крекинга составляет не менее чем приблизительно 60, предпочтительно не менее чем приблизительно 62; и/или во вторичном лифт-реакторе использованы следующие условия реакции: температура реакции составляет от приблизительно 520 до приблизительно 650°С, предпочтительно от приблизительно 550 до приблизительно 590°С, абсолютное давление составляет от приблизительно 0,15 до приблизительно 0,4 МПа, массовое соотношение второго катализатора каталитического крекинга и гидрированного рециклового газойля составляет от приблизительно 5 до приблизительно 100, предпочтительно от приблизительно 8 до приблизительно 50, продолжительность реакции составляет от приблизительно 1 до приблизительно 10 секунд, предпочтительно от приблизительно 1 до приблизительно 8 секунд, массовое соотношение пара и гидрированного рециклового газойля составляет от приблизительно 0,01 до приблизительно 0,3, предпочтительно от приблизительно 0,02 до приблизительно 0,2, и микроактивность второго катализатора каталитического крекинга составляет не менее чем приблизительно 60, предпочтительно не менее чем приблизительно 62.
С8. Способ по любому из пп. С1-С7, в котором массовое соотношение первого катализатора каталитического крекинга и второго катализатора каталитического крекинга находится в диапазоне от приблизительно 1:0,02 до приблизительно 1:1, предпочтительно от приблизительно 1:0,03 до приблизительно 1:0,5.
С9. Способ по любому из пп. С1-С8, в котором лифт-реактор представляет собой лифт-реактор постоянного диаметра, содержащий или не содержащий реактор с псевдоожиженным слоем, или лифт-реактор переменного диаметра, содержащий или не содержащий реактор с псевдоожиженным слоем.
С10. Способ по п. С3 или С7, в котором первичный лифт-реактор содержит первую реакционную секцию и вторую реакционную секцию, которые коаксиально проходят снизу вверх, причем вторая реакционная секция имеет больший внутренний диаметр, чем первая реакционная секция, и выпуск вторичного лифт-реактора присоединен ко второй реакционной секции через горизонтальную трубу.
С11. Способ по любому из пп. С1-С10, дополнительно предусматривающий, что:
легкий рецикловый газойль каталитического крекинга разделяют на легкую фракцию и тяжелую фракцию перед стадией iv), и тяжелую фракцию подвергают гидрированию на стадии iv) с получением гидрированного продукта; и
легкую фракцию возвращают на стадию ii) и подвергают ее реакции каталитического крекинга в присутствии второго катализатора каталитического крекинга.
С12. Способ по п. С11, в котором легкий рецикловый газойль каталитического крекинга разделяют при граничной температуре кипения фракций от приблизительно 240 до приблизительно 260°С.
С13. Способ по любому из пп. С1-С12, в котором тяжелое исходное масло выбрано из группы, которую составляют парафиновое масло прямой перегонки, парафиновое масло установки коксования, деасфальтизированное масло, гидрорафинированное масло, остаточное масло гидрокрекинга, остатки вакуумной перегонки, остатки перегонки при атмосферном давлении и их комбинации.
С14. Способ по любому из пп. С1-С13, в котором каждый из первого катализатора каталитического крекинга и второго катализатора каталитического крекинга независимо содержит, в пересчете на сухое вещество, от приблизительно 10% до приблизительно 50 мас. % цеолита, от приблизительно 5% до приблизительно 90 мас. % неорганического оксида, от приблизительно 0% до приблизительно 70 мас. % глины по отношению к массе катализатора каталитического крекинга; цеолит выбран из группы, которую составляют цеолит Y, содержащий или не содержащий редкоземельный элемент, цеолит HY, содержащий или не содержащий редкоземельный элемент, цеолит USY, содержащий или не содержащий редкоземельный элемент, цеолит бета, содержащий или не содержащий редкоземельный элемент, и их комбинации; неорганический оксид выбран из группы, которую составляют диоксид кремния, оксид алюминия и их комбинации; и в качестве глины выбран каолин и/или галлуазит.
С15. Способ по любому из пп. С1-С14, в котором стадию iv) осуществляют в присутствии катализатора гидрирования, содержащего активный металлический компонент и носитель, вышеупомянутый активный металлический компонент представляет собой металл группы VIB и/или неблагородный металл группы VIII, и носитель выбран из группы, которую составляют оксид алюминия, диоксид кремния, аморфный двойной оксид кремния и алюминия и их комбинации; предпочтительно, катализатор гидрирования содержит от приблизительно 15% до приблизительно 30 мас. % активного металлического компонента и от приблизительно 70% до приблизительно 85 мас. % носителя.
С16. Способ по п. С15, в котором активный металлический компонент представляет собой никель-вольфрам, никель-вольфрам-кобальт, никель-молибден или кобальт-молибден.
С17. Способ по любому из пп. С1-С16, в котором на стадии iv) использованы следующие условия гидрирования: парциальное давление водорода составляет от приблизительно 5,0 до приблизительно 22,0 МПа, предпочтительно от приблизительно 8,0 до приблизительно 15,0 МПа, температура реакции составляет от приблизительно 330 до приблизительно 450°С, предпочтительно от приблизительно 340 до приблизительно 380°С, объемная скорость составляет от приблизительно 0,1 до приблизительно 10,0 ч-1, предпочтительно от приблизительно 0,1 до приблизительно 3,0 ч-1, и объемное соотношение водорода и масла составляет от приблизительно 100 до приблизительно 2000 Нм3/м3, предпочтительно от приблизительно 350 до приблизительно 1200 Нм3/м3.
С18. Способ по любому из пп. С1-С17, в котором стадию гидрирования iv) осуществляют в такой степени, что получаемый в результате гидрированный продукт имеет содержание бициклических ароматических соединений, составляющее не более чем приблизительно 20 мас. %, предпочтительно не более чем приблизительно 10 мас. %, предпочтительнее не более чем приблизительно 8 мас. %, содержание водорода, составляющее не менее чем приблизительно 10 мас. %, предпочтительно не менее чем приблизительно 11 мас. %, предпочтительнее не менее чем приблизительно 14 мас. %, и температуру начала кипения, составляющую чем приблизительно 165°С, предпочтительно более чем приблизительно 170°С.
С19. Система каталитического крекинга для осуществления способа по п. С1, содержащая первичный лифт-реактор, вторичный лифт-реактор, регенератор, отвеиватель, главную колонну фракционирования, колонну фракционирования легкого рециклового газойля и реактор гидрирования, причем:
первичный лифт-реактор содержит нижний впуск исходного материала, нижний впуск катализатора и верхний выпуск, вторичный лифт-реактор содержит первый впуск исходного материала и второй впуск исходного материала в нижней части, нижний впуск катализатора и верхний выпуск, и верхний выпуск вторичного лифт-реактора присоединен к верхней части середины первичного лифт-реактора через горизонтальную трубу,
верхний выпуск первичного лифт-реактора присоединен к впуску отвеивателя, выпуск катализатора из отвеивателя присоединен к регенератору, выпуск нефтяного газа из отвеивателя присоединен к впуску главной колонны фракционирования, и выпуск легкого рециклового газойля из главной колонны фракционирования присоединен к впуску колонны фракционирования легкого рециклового газойля,
выпуск тяжелой фракции из колонны фракционирования легкого рециклового газойля присоединен к впуску реактора гидрирования, выпуск легкой фракции из колонны фракционирования легкого рециклового газойля присоединен ко второму впуску исходного материала вторичного лифт-реактора, и выпуск гидрированного продукта из реактора гидрирования присоединен к первому впуску исходного материала вторичного лифт-реактора, и
выпуск регенерированного катализатора из регенератора присоединен к впуску катализатора первичного лифт-реактора и впуску катализатора вторичного лифт-реактора, соответственно.
С20. Система по п. С19, в которой первичный лифт-реактор содержит первую реакционную секцию и вторую реакционную секцию, которые коаксиально проходят снизу вверх, причем вторая реакционная секция имеет больший внутренний диаметр, чем первая реакционная секция, и верхний выпуск вторичного лифт-реактора присоединен ко второй реакционной секции через горизонтальную трубу.
Примеры
Настоящая заявка будет дополнительно проиллюстрирована со ссылкой на следующие примеры, но настоящая заявка не ограничена ими.
Исходные материалы и реагенты
В следующих примерах и сравнительных примерах загружаемые в реактор гидрирования катализатор гидрирования под торговым наименованием RN-32V и защитный агент произведены компанией Sinopec Catalyst Branch. Катализатор гидрирования и защитный агент загружали в объемном соотношении 95:5.
В следующих примерах и сравнительных примерах используемый в лифт-реакторе катализатор каталитического крекинга под товарным наименованием НАС произведен компанией Sinopec Catalyst Branch, и его физико-химические свойства представлены в таблице 1.
В следующих примерах и сравнительных примерах используемое тяжелое исходное масло представляло собой смешанный исходный материал, содержащий 90 мас. % парафинового масла прямой перегонки и 10 мас. % остатков вакуумной перегонки, и его свойства представлены в таблице 2.
Вычисление параметров
Степень рециркуляции легкого рециклового газойля (ЛРГ) = масса гидрированного и регенерированного легкого рециклового газойля / масса тяжелого исходного масла.
Расход водорода = количество свежего водорода, израсходованного в реакторе гидрирования / масса свежего исходного материала, поданного в реактор гидрирования.
Метод измерения
Исследовательское октановое число (RON) получаемого бензина измеряли методом согласно Национальному стандарту КНР GB/T 5487-2015, и моторное октановое число (MON) измеряли методом согласно Национальному стандарту КНР GB/T 503-2016.
Микроактивность (МАТ) регенерированного катализатора определяли методом согласно стандарту RIPP 92-90 (см. «Метод нефтехимического анализа (метод испытания RIPP)», редакторы Cuiding Yang и др., издательство Science Press, сентябрь 1990 г., 1 издание, страницы 263-268) в следующих условиях: катализатор: 5,0 г (20-40 меш); вводимое масло: 1,56 г; продолжительность реакции: 70 секунд; температура реакции: 460°С; соотношение катализатора и масла: 3,2; объемная скорость: 16 ч-1.
Пример 1
Данный пример осуществляли в соответствии с технологической диаграммой, представленной на фиг. 1. Используемый лифт-реактор представлял собой лифт-реактор постоянного диаметра, и тяжелое исходное масло и гидрированный рецикловый газойль распыляли в лифт-реактор через первое сопло и второе сопло, соответственно. Условия реакции каталитического крекинга представлены в таблице 3. Продолжительность реакции в секции лифт-реактора между вторым соплом и первым соплом составляла 0,2 секунды.
Присутствовали следующие условия гидрообработки: парциальное давление водорода 8,0 МПа, средняя температура реакционного слоя 360°С, объемная скорость 0,5 ч-1 и объемное соотношение водорода и масла 1100 Нм3/м3. Гидрированный продукт (т.е. гидрированный рецикловый газойль) имел температуру начала кипения 170°С, содержание бициклических ароматических соединений 19 мас. % и содержание водорода 11 мас. %.
Распределение продукта реакции, расход водорода и октановое число бензина, полученного в данном примере, представлены в таблице 4.
Пример 2
Данный пример осуществляли в соответствии с технологической диаграммой, представленной на фиг. 2, где легкий рецикловый газойль каталитического крекинга разделяли на легкую фракцию и тяжелую фракцию при граничной температуре кипения фракций, составляющей 250°С, тяжелую фракцию подвергали гидрированию с получением гидрированного продукта (т.е. гидрированного рециклового газойля), и тяжелое исходное масло, гидрированный рецикловый газойль и легкую фракцию распыляли в лифт-реактор через первое сопло, второе сопло и третье сопло, соответственно.
Для реакции каталитического крекинга использовали следующие условия: температура реакции 500°С, абсолютное давление 0,25 МПа, массовое соотношение полной массы регенерированного катализатора, вводимого в лифт-реактор, и тяжелого исходного масла 6,0, продолжительность реакции тяжелого исходного масла 2,8 секунды, массовое соотношение пара и тяжелого исходного масла 0,05, массовое соотношение полной массы регенерированного катализатора и гидрированного рециклового газойля 20, массовое соотношение пара и гидрированного рециклового газойля 0,02, массовое соотношение полной массы регенерированного катализатора и легкой фракции 40, массовое соотношение пары и легкой фракции 0,05 и микроактивность регенерированного катализатора 65. Продолжительность реакции в секции лифт-реактора между вторым соплом и первым соплом составляла 1,4 секунды, и продолжительность реакции в секции лифт-реактора между третье сопло и второе сопло составляла 0,6 секунды.
Присутствовали следующие условия гидрообработки: парциальное давление водорода 8,0 МПа, средняя температура реакционного слоя 360°С, объемная скорость 0,5 ч-1 и объемное соотношение водорода и масла 1100 Нм3/м3. Гидрированный продукт (т.е. гидрированный рецикловый газойль) имел температуру начала кипения 250°С, содержание бициклических ароматических соединений 20 мас. % и содержание водорода 10 мас. %.
Распределение продукта реакции, расход водорода и октановое число бензина, полученного в данном примере, представлены в таблице 4.
Сравнительный пример 1
Эксперимент осуществляли согласно описанию в примере 1, за исключением того, что гидрированный рецикловый газойль и тяжелое исходное масло объединяли и затем распыляли в лифт-реактор через первое сопло. Условия реакции каталитического крекинга представлены в таблице 3.
Условия гидрообработки были такими же, как в примере 1. Гидрированный продукт (т.е. гидрированный рецикловый газойль) имел температуру начала кипения 170°С, содержание бициклических ароматических соединений 19 мас. % и содержание водорода 11 мас. %.
Распределение продуктов реакции, расход водорода и октановое число бензина, полученные в данном сравнительном примере, представлены в таблице 4.
Сравнительный пример 2
Эксперимент осуществляли согласно описанию в примере 1, за исключением того, что весь регенерированный катализатор, возвращаемый в лифт-реактор, вводили в первой точке введения. Условия реакции каталитического крекинга представлены в таблице 3.
Условия гидрообработки были такими же, как в примере 1. Гидрированный продукт (т.е. гидрированный рецикловый газойль) имел температуру начала кипения 170°С, содержание бициклических ароматических соединений 19 мас. % и содержание водорода 11 мас. %.
Распределение продуктов реакции, расход водорода и октановое число бензина, полученного в данном сравнительном примере, представлены в таблице 4.
Как можно видеть из результатов таблицы 4, в сопоставлении со сравнительным примером 1, в котором использован объединенный исходный материал из гидрированного рециклового газойля и тяжелого исходного масла, и сравнительным примером 2, в котором весь регенерированный катализатор вводили в первой точке введения, примеры 1-2 настоящего изобретения демонстрируют более высокий выход бензина, улучшенное распределение продуктов и повышенное октановое число бензина.
По сравнению с примером 1, пример 2 демонстрирует уменьшенный расход водорода, улучшенное распределение продуктов и повышенный выход бензина вследствие разделения легкого рециклового газойля каталитического крекинга.
Пример 3
Данный пример осуществляли в соответствии с технологической диаграммой, представленной на фиг. 3, и используемые первичный и вторичный лифт-реакторы представляли собой лифт-реакторы постоянного диаметра. Тяжелое исходное масло распыляли в первичный лифт-реактор через первое сопло, и гидрированный рецикловый газойль распыляли во вторичный лифт-реактор через второе сопло. Условия реакции каталитического крекинга представлены в таблице 5.
Присутствовали следующие условия гидрообработки: парциальное давление водорода 8,0 МПа, средняя температура реакционного слоя 360°С, объемная скорость 0,5 ч-1 и объемное соотношение водорода и масла 1100 Нм3/м3. Гидрированный продукт (т.е. гидрированный рецикловый газойль) имел температуру начала кипения 170°С, содержание бициклических ароматических соединений 19 мас. % и содержание водорода 11 мас. %.
Распределение продуктов реакции, расход водорода и октановое число бензина, полученного в данном примере, представлены в таблице 6.
Пример 4
Эксперимент осуществляли согласно описанию в примере 3, за исключением того, что первичный лифт-реактор представлял собой лифт-реактор переменного диаметра, содержащий (снизу вверх) секцию предварительного подъема, реакционную секцию (т.е. первую реакционную секцию I), удлиненную секцию (т.е. вторую реакционную секцию II) и выпускную секцию. В реакционной секции использованы следующие условия реакции: температура реакции 500°С, абсолютное давление 0,25 МПа, микроактивность регенерированного катализатора 64, массовое соотношение катализатора и масла 6,1, продолжительность реакции 1,2 секунды и массовое соотношение пара и тяжелого исходного масла 0,06; и в удлиненной секции использованы следующие условия: температура реакции 490°С и продолжительность реакции 5 секунд.
Условия реакции во вторичном лифт-реакторе и условия гидрообработки были такими же, как в примере 3, и степень рециркуляции легкого рециклового газойля составляла 0,15. Гидрированный продукт (т.е. гидрированный рецикловый газойль) имел температуру начала кипения 170°С, содержание бициклических ароматических соединений 19 мас. % и содержание водорода 11 мас. %.
Распределение продуктов реакции, расход водорода и октановое число бензина, полученного в данном примере, представлены в таблице 6.
Пример 5
Данный пример осуществляли в соответствии с технологической диаграммой, представленной на фиг. 4, и используемые первичный и вторичный лифт-реакторы представляли собой лифт-реакторы постоянного диаметра. Тяжелое исходное масло распыляли в первичный лифт-реактор через первое сопло, и легкий рецикловый газойль каталитического крекинга разделяли на легкую фракцию и тяжелую фракцию при граничной температуре кипения фракций, составляющей 250°С. Тяжелую фракцию подвергали гидрированию с получением гидрированного продукта (т.е. гидрированного рециклового газойля). Гидрированный рецикловый газойль и легкую фракцию вводили во вторичный лифт-реактор через второе сопло и третье сопло, соответственно.
Во вторичном лифт-реакторе использованы следующие условия каталитического крекинга: температура реакции 550°С, абсолютное давление 0,25 МПа, массовое соотношение регенерированного катализатора, вводимого во вторичный лифт-реактор, и гидрированного рециклового газойля 8, продолжительность реакции гидрированного рециклового газойля 2,8, массовое соотношение пара и гидрированного рециклового газойля 0,02, массовое соотношение регенерированного катализатора и легкой фракции 6, массовое соотношение пара и легкой фракции 0,02 и микроактивность регенерированного катализатора 64. Продолжительность реакции в секции лифт-реактора между третьим соплом и вторым соплом 0,2.
Условия реакции в первичном лифт-реакторе и условия гидрообработки были такими же, как в примере 3, и циклическое массовое соотношение легкого рециклового газойля составляло 0,2. Гидрированный продукт (т.е. гидрированный рецикловый газойль) имел температуру начала кипения 250°С, содержание бициклических ароматических соединений 20 мас. % и содержание водорода 10 мас. %.
Распределение продуктов реакции, расход водорода и октановое число бензина, полученного в данном примере, представлены в таблице 6.
Сравнительный пример 3
Эксперимент осуществляли согласно описанию в примере 3, за исключением того, что использовали только первичный лифт-реактор, и вторичный лифт-реактор был исключен. Гидрированный продукт, получаемый посредством гидрирования легкого рециклового газойля каталитического крекинга (т.е. гидрированный рецикловый газойль), и тяжелое исходное масло объединяли и распыляли в первичный лифт-реактор через первое сопло. Условия каталитического крекинга в первичном лифт-реакторе представлены в таблице 5.
Условия гидрообработки были такими же, как в примере 3. Гидрированный продукт (т.е. гидрированный рецикловый газойль) имел температуру начала кипения 170°С, содержание бициклических ароматических соединений 19 мас. % и содержание водорода 11 мас. %.
Распределение продуктов реакции, расход водорода и октановое число бензина, полученного в данном сравнительном примере, представлены в таблице 6.
Как можно видеть из результатов таблицы 6, в сопоставлении со сравнительным примером 3, где использованы единственный лифт-реактор и объединенный исходный материал из гидрированного рециклового газойля и тяжелого исходного масла, примеры 3-5 настоящего изобретения обеспечивают независимую реакционную среду для гидрированного ЛРГ, что является благоприятным для оптимизации реакции гидрированного ЛРГ, и в результате этого получен повышенный выход бензина с более высоким октановым числом.
По сравнению с примером 3, применение лифт-реактора переменного диаметра, имеющего удлиненную секцию, в качестве первичного лифт-реактора в примере 4 усиливает реакцию переноса водорода и реакцию изомеризации, и в результате этого увеличивается октановое число бензина. По сравнению с примером 3, в примере 5 продемонстрировано снижение расхода водорода и повышение выхода бензина вследствие разделения легкого рециклового газойля каталитического крекинга.
В приведенном выше описании идеи настоящей заявки представлены со ссылкой на конкретные варианты осуществления. Тем не менее, понятно, что разнообразные модификации и изменения могут быть произведены без выхода за пределы объема настоящего изобретения, которое представлено в прилагаемой формуле изобретения. Соответственно, описание и фигуры следует рассматривать в иллюстративном, а не ограничительном смысле, и все такие модификации и изменения предназначены для включения в объем настоящей заявки.
Кроме того, понятно, что разнообразные признаки, которые для ясности описаны в настоящем документе в контексте отдельных вариантов осуществления, могут также присутствовать в комбинации в одном варианте осуществления. При этом разнообразные признаки, которые для краткости описаны в контексте одного варианта осуществления, могут также присутствовать раздельно или в любой субкомбинации.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ КАТАЛИТИЧЕСКОГО КРЕКИНГА С УВЕЛИЧЕННЫМ ПРОИЗВОДСТВОМ БЕНЗИНА, ИМЕЮЩЕГО НИЗКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ОЛЕФИНОВ И ВЫСОКОЕ ОКТАНОВОЕ ЧИСЛО | 2018 |
|
RU2771309C1 |
СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЛЕГКИХ ОЛЕФИНОВ ИЗ НИЗКОКАЧЕСТВЕННЫХ НЕФТЕПРОДУКТОВ | 2020 |
|
RU2803815C2 |
ЖИДКОФАЗНЫЙ РЕАКТОР И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ | 2020 |
|
RU2822917C1 |
СПОСОБ, РЕАКТОР И СИСТЕМА ДЛЯ КАТАЛИТИЧЕСКОГО КРЕКИНГА ЖИДКИХ НЕФТЕПРОДУКТОВ | 2019 |
|
RU2793541C2 |
СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ КАТАЛИТИЧЕСКОГО КРЕКИНГА ЖИДКИХ НЕФТЕПРОДУКТОВ | 2019 |
|
RU2797245C2 |
СПОСОБ И СИСТЕМА ОБРАБОТКИ ПРОДУКТА РЕАКЦИИ КАТАЛИТИЧЕСКОГО КРЕКИНГА И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ | 2020 |
|
RU2802626C1 |
СПОСОБ КОНВЕРСИИ НИЗКОКАЧЕСТВЕННОГО НЕФТЯНОГО СЫРЬЯ | 2016 |
|
RU2720990C2 |
АППАРАТУРА И СПОСОБ КАТАЛИТИЧЕСКОГО КРЕКИНГА | 2010 |
|
RU2535675C2 |
СИСТЕМА И СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ИГОЛЬЧАТОГО КОКСА | 2020 |
|
RU2809549C1 |
Способ и установка гидрирования парафинистой нефти | 2018 |
|
RU2708252C1 |
Настоящее изобретение относится к способу получения бензина каталитического крекинга, предусматривающему стадии, на которых 1): i) тяжелое исходное масло распыляют в лифт-реактор через первое сопло, первый катализатор каталитического крекинга вводят в лифт-реактор в первой точке введения, расположенной ниже первого сопла, и тяжелое исходное масло подвергают реакции каталитического крекинга с получением первого продукта реакции; ii) гидрированный рецикловый газойль распыляют в лифт-реактор, используемый на стадии i), через второе сопло, второй катализатор каталитического крекинга вводят в лифт-реактор во второй точке введения, расположенной ниже второго сопла, и гидрированный рецикловый газойль подвергают реакции каталитического крекинга с получением второго продукта реакции; iii) смесь первого продукта реакции и второго продукта реакции разделяют с получением бензина каталитического крекинга и легкого рециклового газойля каталитического крекинга; iv) легкий рецикловый газойль каталитического крекинга или его фракцию подвергают гидрированию с получением гидрированного продукта; и v) гидрированный продукт в форме гидрированного рециклового газойля возвращают на стадию ii), причем в направлении высоты лифт-реактора второе сопло расположено выше первого сопла, и вторая точка введения занимает положение между первым соплом и вторым соплом; или 2): i) тяжелое исходное масло распыляют в первичный лифт-реактор через первое сопло, первый катализатор каталитического крекинга вводят в первичный лифт-реактор в первой точке введения, расположенной ниже первого сопла, и тяжелое исходное масло подвергают реакции каталитического крекинга с получением первого продукта реакции; ii) гидрированный рецикловый газойль распыляют во вторичный лифт-реактор через второе сопло, второй катализатор каталитического крекинга вводят во вторичный лифт-реактор во второй точке введения, расположенной ниже второго сопла, и гидрированный рецикловый газойль подвергают реакции каталитического крекинга с получением второго продукта реакции; iii) смесь первого продукта реакции и второго продукта реакции разделяют с получением бензина каталитического крекинга и легкого рециклового газойля каталитического крекинга; iv) легкий рецикловый газойль каталитического крекинга или его фракцию подвергают гидрированию с получением гидрированного продукта; и v) гидрированный продукт в форме гидрированного рециклового газойля возвращают на стадию ii), причем второй продукт реакции подают в верхнюю часть середины первичного лифт-реактора, где его смешивают с первым продуктом реакции. Настоящее изобретение также относится к системе каталитического крекинга для осуществления данного способа. Технический результат - создание оптимизированных условий реакции для гидрированного рециклового газойля и тяжелого исходного масла и в результате этого получение высокого выхода высокооктанового бензина. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 7 пр., 6 табл., 4 ил.
1. Способ получения бензина каталитического крекинга, предусматривающий стадии, на которых:
1):
i) тяжелое исходное масло распыляют в лифт-реактор через первое сопло, первый катализатор каталитического крекинга вводят в лифт-реактор в первой точке введения, расположенной ниже первого сопла, и тяжелое исходное масло подвергают реакции каталитического крекинга с получением первого продукта реакции;
ii) гидрированный рецикловый газойль распыляют в лифт-реактор, используемый на стадии i), через второе сопло, второй катализатор каталитического крекинга вводят в лифт-реактор во второй точке введения, расположенной ниже второго сопла, и гидрированный рецикловый газойль подвергают реакции каталитического крекинга с получением второго продукта реакции;
iii) смесь первого продукта реакции и второго продукта реакции разделяют с получением бензина каталитического крекинга и легкого рециклового газойля каталитического крекинга;
iv) легкий рецикловый газойль каталитического крекинга или его фракцию подвергают гидрированию с получением гидрированного продукта; и
v) гидрированный продукт в форме гидрированного рециклового газойля возвращают на стадию ii),
причем в направлении высоты лифт-реактора второе сопло расположено выше первого сопла, и вторая точка введения занимает положение между первым соплом и вторым соплом; или
2):
i) тяжелое исходное масло распыляют в первичный лифт-реактор через первое сопло, первый катализатор каталитического крекинга вводят в первичный лифт-реактор в первой точке введения, расположенной ниже первого сопла, и тяжелое исходное масло подвергают реакции каталитического крекинга с получением первого продукта реакции;
ii) гидрированный рецикловый газойль распыляют во вторичный лифт-реактор через второе сопло, второй катализатор каталитического крекинга вводят во вторичный лифт-реактор во второй точке введения, расположенной ниже второго сопла, и гидрированный рецикловый газойль подвергают реакции каталитического крекинга с получением второго продукта реакции;
iii) смесь первого продукта реакции и второго продукта реакции разделяют с получением бензина каталитического крекинга и легкого рециклового газойля каталитического крекинга;
iv) легкий рецикловый газойль каталитического крекинга или его фракцию подвергают гидрированию с получением гидрированного продукта; и
v) гидрированный продукт в форме гидрированного рециклового газойля возвращают на стадию ii),
причем второй продукт реакции подают в верхнюю часть середины первичного лифт-реактора, где его смешивают с первым продуктом реакции.
2. Способ по п. 1, где в варианте 1 продолжительность реакции в секции лифт-реактора между первым соплом и вторым соплом составляет от 0,05 до 2 секунд.
3. Способ по п. 1 или 2, где в варианте 1 в лифт-реакторе использованы следующие условия реакции: температура реакции составляет от 450 до 650°С, абсолютное давление составляет от 0,15 до 0,4 МПа, массовое соотношение полной массы первого и второго катализаторов каталитического крекинга и массы тяжелого исходного масла составляет от 1 до 50, продолжительность реакции тяжелого исходного масла составляет от 1 до 10 секунд, и массовое соотношение пара и тяжелого исходного масла составляет от 0,01 до 0,5; массовое соотношение полной массы первого и второго катализаторов каталитического крекинга и массы гидрированного рециклового газойля составляет от 5 до 100, продолжительность реакции гидрированного рециклового газойля составляет от 1 до 10 секунд, и массовое соотношение пара и гидрированного рециклового газойля составляет от 0,01 до 0,3, причем как у первого катализатора каталитического крекинга, так и у второго катализатора каталитического крекинга микроактивность составляет не менее чем 60.
4. Способ по п. 1, где в варианте 2 в первичном лифт-реакторе использованы следующие условия реакции: температура реакции составляет от 450 до 550°С, массовое соотношение первого катализатора каталитического крекинга и массы тяжелого исходного масла составляет от 4 до 8, продолжительность реакции составляет от 2 до 10 секунд, абсолютное давление составляет от 0,15 до 0,4 МПа, массовое соотношение пара и тяжелого исходного масла составляет от 0,02 до 0,08, и микроактивность первого катализатора каталитического крекинга составляет не менее чем 60; и/или во вторичном лифт-реакторе использованы следующие условия реакции: температура реакции составляет от 520 до 650°С, абсолютное давление составляет от 0,15 до 0,4 МПа, массовое соотношение второго катализатора каталитического крекинга и гидрированного рециклового газойля составляет от 5 до 100, продолжительность реакции составляет от 1 до 10 секунд, массовое соотношение пара и гидрированного рециклового газойля составляет от 0,01 до 0,3, и микроактивность второго катализатора каталитического крекинга составляет не менее чем 60.
5. Способ по любому из пп. 1-4, в котором массовое соотношение первого катализатора каталитического крекинга и второго катализатора каталитического крекинга находится в диапазоне от 1:0,02 до 1:1.
6. Способ по любому из пп. 1-5, в котором лифт-реактор представляет собой лифт-реактор постоянного диаметра, содержащий или не содержащий реактор с псевдоожиженным слоем, или лифт-реактор переменного диаметра, содержащий или не содержащий реактор с псевдоожиженным слоем.
7. Способ по п. 1 или 4, где в варианте 2 первичный лифт-реактор содержит первую реакционную секцию и вторую реакционную секцию, которые коаксиально проходят снизу вверх, причем вторая реакционная секция имеет больший внутренний диаметр, чем первая реакционная секция, и выпуск вторичного лифт-реактора присоединен ко второй реакционной секции через горизонтальную трубу.
8. Способ по любому из пп. 1-7, дополнительно предусматривающий, что легкий рецикловый газойль каталитического крекинга разделяют на легкую фракцию и тяжелую фракцию перед стадией iv), и тяжелую фракцию подвергают гидрированию на стадии iv) с получением гидрированного продукта; и
легкую фракцию возвращают на стадию ii) и подвергают ее реакции каталитического крекинга в присутствии второго катализатора каталитического крекинга.
9. Способ по п. 8, в котором легкий рецикловый газойль каталитического крекинга разделяют при граничной температуре кипения фракций от 240 до 260°С.
10. Способ по любому из пп. 1-9, в котором тяжелое исходное масло выбрано из группы, которую составляют парафиновое масло прямой перегонки, парафиновое масло установки коксования, деасфальтизированное масло, гидрорафинированное масло, остаточное масло гидрокрекинга, остатки вакуумной перегонки, остатки перегонки при атмосферном давлении и их комбинации.
11. Способ по любому из пп. 1-10, в котором каждый из первого катализатора каталитического крекинга и второго катализатора каталитического крекинга независимо содержит, в пересчете на сухое вещество, от 10 до 50 мас.% цеолита, от 5 до 90 мас.% неорганического оксида, от 0 до 70 мас.% глины по отношению к массе катализатора каталитического крекинга; цеолит выбран из группы, которую составляют цеолит Y, содержащий или не содержащий редкоземельный элемент, цеолит HY, содержащий или не содержащий редкоземельный элемент, цеолит USY, содержащий или не содержащий редкоземельный элемент, цеолит бета, содержащий или не содержащий редкоземельный элемент, и их комбинации; неорганический оксид выбран из группы, которую составляют диоксид кремния, оксид алюминия и их комбинации; и в качестве глины выбран каолин и/или галлуазит.
12. Способ по любому из пп. 1-11, в котором стадию iv) осуществляют в присутствии катализатора гидрирования, содержащего от 15 до 30 мас.% активного металлического компонента и от 70 до 85 мас.% носителя, вышеупомянутый активный металлический компонент представляет собой металл группы VIB и/или неблагородный металл группы VIII, и носитель выбран из группы, которую составляют оксид алюминия, диоксид кремния, аморфный двойной оксид кремния и алюминия и их комбинации.
13. Способ по п. 12, в котором активный металлический компонент представляет собой никель-вольфрам, никель-вольфрам-кобальт, никель-молибден или кобальт-молибден.
14. Способ по любому из пп. 1-13, в котором на стадии iv) использованы следующие условия гидрирования: парциальное давление водорода составляет от 5,0 до 22,0 МПа, температура реакции составляет от 330 до 450°С, объемная скорость составляет от 0,1 до 10,0 ч-1, и объемное соотношение водорода и масла составляет от 100 до 2000 Нм3/м3.
15. Система каталитического крекинга для осуществления способа по п. 1, содержащая первичный лифт-реактор, вторичный лифт-реактор, регенератор, отвеиватель, главную колонну фракционирования, колонну фракционирования легкого рециклового газойля и реактор гидрирования, причем:
первичный лифт-реактор содержит нижний впуск исходного материала, нижний впуск катализатора и верхний выпуск, вторичный лифт-реактор содержит первый впуск исходного материала и второй впуск исходного материала в нижней части, нижний впуск катализатора и верхний выпуск, и верхний выпуск вторичного лифт-реактора присоединен к верхней части середины первичного лифт-реактора через горизонтальную трубу,
верхний выпуск первичного лифт-реактора присоединен к впуску отвеивателя, выпуск катализатора из отвеивателя присоединен к регенератору, выпуск нефтяного газа из отвеивателя присоединен к впуску главной колонны фракционирования, и выпуск легкого рециклового газойля из главной колонны фракционирования присоединен к впуску колонны фракционирования легкого рециклового газойля,
выпуск тяжелой фракции из колонны фракционирования легкого рециклового газойля присоединен к впуску реактора гидрирования, выпуск легкой фракции из колонны фракционирования легкого рециклового газойля присоединен ко второму впуску исходного материала вторичного лифт-реактора, и выпуск гидрированного продукта из реактора гидрирования присоединен к первому впуску исходного материала вторичного лифт-реактора, и
выпуск регенерированного катализатора из регенератора присоединен к впуску катализатора первичного лифт-реактора и впуску катализатора вторичного лифт-реактора соответственно.
16. Система по п. 15, в котором первичный лифт-реактор содержит первую реакционную секцию и вторую реакционную секцию, которые коаксиально проходят снизу вверх, причем вторая реакционная секция имеет больший внутренний диаметр, чем первая реакционная секция, и верхний выпуск вторичного лифт-реактора присоединен ко второй реакционной секции через горизонтальную трубу.
CN 104560167 B, 06.07.2016 | |||
US 20110062054 A1, 17.03.2011 | |||
US 20010042700 A1, 22.11.2001 | |||
CN 103627434 A, 12.03.2014 | |||
CN 105505462 B, 11.07.2017 | |||
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО КАТАЛИТИЧЕСКОГО КРЕКИНГА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОПИЛЕНА | 2012 |
|
RU2580829C2 |
Авторы
Даты
2022-07-01—Публикация
2018-10-24—Подача