Способ каталитического крекинга, адаптированный для обработки сырья с низким содержанием углерода по конрадсону, включающий рециркуляцию коксообразующей фракции по новой технологии

Изобретение относится к области каталитического крекинга нефтяных фракций. Изобретение касается способа производства бензина в установке каталитического крекинга, содержащей, по меньшей мере главный реактор, работающий на сырье с низким содержанием углерода по Конрадсону и с высоким содержанием водорода, при этом упомянутый способ содержит рециркуляцию суспензионной фракции либо в боковой емкости, расположенной на отводе отпарной колонны, либо внутри отпарной колонны при помощи трубчатой камеры, находящейся внутри упомянутой отпарной колонны. Технический результат - рециркуляция суспензионной фракции, позволяющая избежать образования горячих точек. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 3 ил., 4 табл.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к области каталитического крекинга нефтяных фракций, в частности фракций с низким содержанием углерода по Конрадсону и с высоким содержанием водорода, которые по этой причине затрудняют достижение теплового баланса установки.

В установке каталитического крекинга (обозначаемой FCC) тепловой баланс обеспечивается сжиганием кокса, осаждающегося на катализаторе во время прохождения реакции. Обычно катализатор поступает в регенерационную зону с содержанием кокса (определяемым как отношение массы кокса к массе катализатора), составляющим от 0,5 до 1, и выходит из упомянутой зоны с содержанием кокса менее 0,01.

Содержание углерода по Конрадсону (сокращенно обозначаемое CCR) в сырье (по стандарту ASTM D 482) определяет оценку образования кокса во время каталитического крекинга. В зависимости от содержания углерода по Конрадсону в сырье выход кокса требует специального определения размерности установки для обеспечения теплового баланса.

Обычные тяжелые фракции, обрабатываемые в установке FCC, как правило, характеризуются содержанием углерода по Конрадсону в интервале от 0,2 до 10%.

Фракции, обрабатываемые в установке FCC в соответствии с настоящим изобретением, характеризуются содержанием углерода по Конрадсону ниже 0,1 и содержанием углерода выше 12,7%.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Из предшествующего уровня техники известна рециркуляция на уровне регенератора фракции, выходящей из FCC с высоким потенциалом кокса, называемой коксообразующей фракцией, которая, как правило, является суспензионной фракцией, обозначаемой далее "slurry", то есть фракцией 360°C с ароматической доминантой, или любой углеводородной фракцией, такой как нефть №2 или бытовой мазут. Эта рециркуляция фракции "slurry" или нефтяной фракции №2 в регенератор представляется проблематичной, так как, учитывая значения температуры в регенераторе порядка 650°C-750°C, часть этой рециркулируемой фракции испаряется, образуя крекинг-газы, которые оказываются в разбавленной фазе регенератора, создавая, таким образом, горячие точки, мешающие нормальной работе установки. Это явление, часто называемое "afterburning", можно определить как возобновление горения в нежелательной точке установки, в частности, на входе циклона. В дальнейшем тексте описания будет использоваться этот термин "afterburning", широко употребляемый специалистами в данной области.

Кроме того, этот рециркулируемый поток может сгорать в слое катализатора, локально образуя высокотемпературный фронт пламени, подвергающий катализатор воздействию высоких локальных температур (горячие точки). Эти высокие локальные температуры в сочетании с водяным паром разрушают активную часть катализатора

(цеолит) и деактивируют, таким образом, его крекинговую функцию.

Настоящее изобретение призвано предложить новое расположение для осуществления рециркуляции коксообразующей фракции, которое имеет ряд преимуществ, в частности, позволяет избежать образования горячих точек.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР

Фиг.1 - схема способа в соответствии с настоящим изобретением, где показана рециркуляция коксообразующей фракции согласно первому варианту изобретения.

Фиг.2 - схема способа в соответствии с настоящим изобретением, где показана рециркуляция коксообразующей фракции согласно второму варианту изобретения.

Фиг.3 - схема способа в соответствии с настоящим изобретением, где показана рециркуляция коксообразующей фракции согласно третьему варианту изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение можно применять как для установок FCC с использованием реактора с восходящим потоком (называемого “riser” в английской терминологии), так и для установок, в которых используют реактор с нисходящим потоком (называемый “downer” в англо-саксонской терминологии).

Настоящее изобретение можно применять также для установок FCC, работающих только с одним реактором (с восходящим или с нисходящим потоком) и для установок FCC, работающих с двумя реакторами. В дальнейшем речь пойдет о главном реакторе (1) для обозначения реактора, предназначенного для производства бензина, и о вспомогательном реакторе, предназначенном для производства пропилена.

Как правило, когда установки FCC работают с двумя реакторами, главным и вспомогательным, эти реакторы являются реакторами с восходящим потоком, хотя в рамках настоящего изобретения можно рассматривать и установки, в которых применяют реакторы с нисходящим потоком.

Главный реактор “riser” обычно работает при отношении катализатора к сырью, составляющем от 4 до 15 и предпочтительно от 5 до 10, и при температурах на выходе реактора “riser” (обозначаемых TS) от 480°С до 580°С и предпочтительно от 500°С до 560°С.

Оптимальных условий производства пропилена во вспомогательном реакторе “riser” достигают при температурах на выходе из упомянутого вспомогательного реактора, составляющих от 550°С до 650°С, предпочтительно от 580°С до 610°С, при этом время контакта составляет от 20 мс до 500 мс, предпочтительно от 50 мс до 200 мс (мс является сокращением от миллисекунда = 10-3 секунды), и потоки твердой фазы составляют от 150 до 600 кг/с/м2.

Время контакта определяют как отношение объема катализатора, присутствующего в реакторе, к объемному расходу текучей среды, проходящей через реактор в условиях реакции.

Совокупность этих условий предполагает работу реактора “riser” при отношениях катализатора к сырью (обозначаемых С/О) от 8 до 35, предпочтительно от 10 до 25.

Сырьем, которое может обрабатывать установка FCC в соответствии с настоящим изобретением, является сырье с содержанием углерода по Конрадсону ниже 0,1 и с содержанием водорода выше 12,7%.

Среди сырья этого типа можно указать

- отходы установки гидрокрекинга, называемые "bleed" в англосаксонской терминологии, с содержанием водорода более 13%,

- сырье VGO (сокращение от «вакуумный газойль»), прошедшее через углубленную предварительную обработку, с точкой кипения выше 350°C и содержанием водорода более 12,7%,

- растительные масла.

Эти виды сырья можно обрабатывать индивидуально или в смеси.

Настоящее изобретение можно определить как способ производства бензина с использованием установки каталитического крекинга, содержащей по меньшей мере главный реактор, работающий с восходящим потоком (называемый "riser") или с нисходящим потоком (называемый "downer"), и зону регенерации закоксованного катализатора, при этом упомянутая установка обрабатывает сырье с содержанием углерода по Конрадсону ниже 0,1 и с содержанием водорода выше 12,7%, в которой применяют рециркуляцию так называемой коксообразующей фракции, например, такой как следующие фракции:

- легкая фракция, далее обозначаемая как LCO, (сокращение от "light cycle oil") с температурным интервалом дистилляции, обычно составляющим от 220 до 360°C,- тяжелая фракция, далее обозначаемая как НСО, (сокращение от "heavy cycle oil") с температурным интервалом дистилляции, обычно составляющим от 360 до 440°C,

- "slurry" с температурным интервалом дистилляции сверх 360°С (обозначаемым 360°+),

- или смесь упомянутых фракций.

а) В первом варианте изобретения его можно определить как способ производства бензина, в котором используют установку каталитического крекинга (FCC), содержащую по меньшей мере главный реактор (1), работающий с восходящим или с нисходящим потоком, при этом выходящий из реактора (1) закоксованный катализатор вводят в зону отпарки, называемую отпарной колонной, работающую с псевдоожиженным слоем и содержащую плотную фазу (3), над которой находится разбавленная фаза (2), при этом упомянутая установка обрабатывает тяжелое сырье с содержанием углерода по Конрадсону ниже 0,1 и с содержанием водорода более 12,7% масс., при этом способ характеризуется тем, что рециркуляцию одной из фракций LCO, НСО или “slurry” или любой смеси упомянутых фракций, называемой коксообразующей фракцией, осуществляют в боковой емкости псевдоожижения (7), установленной на отводе отпарной колонны, то есть вдоль переходного трубопровода (6), (11), при этом верхний участок переходного трубопровода (6) начинается в верхней точке плотной фазы (3) упомянутой отпарной колонны, и нижний участок переходного трубопровода (11) возвращается в плотную фазу (3) упомянутой отпарной колонны в точке, находящейся ниже верхней точки, при этом упомянутую боковую емкость (7) устанавливают на входе вентиля (12) регулировки расхода катализатора, установленного на нижнем участке переходного трубопровода (11), и оборудуют вытяжным трубопроводом (13), обеспечивающим возврат газов, произведенных в разбавленной фазе (2) отпарной колонны, при этом упомянутая боковая емкость (7) дополнительно содержит в своей нижней части нижнюю прокладку (9), установленную под точкой введения рециркуляционного потока (14) и в своей верхней части - верхнюю прокладку (8), установленную над точкой введения катализатора через переходный трубопровод (6), при этом в способе поток отбора катализатора, вводимого в боковую емкость (7), составляет от 50 до 100 кг/м2/с, и общее время пребывания упомянутого катализатора в боковой емкости (7) составляет от 20 до 100 секунд.

В другой частной конфигурации первого варианта катализатор, отбираемый в плотной фазе (3) отпарной колонны и подаваемый в боковую емкость (7), вводят в разбавленную фазу упомянутой боковой емкости (7) при помощи дисперсионного устройства.

b) Во втором варианте настоящего изобретения его можно определить как способ производства бензина, в котором используют установку каталитического крекинга (FCC), содержащую по меньшей мере главный реактор (1), работающий с восходящим потоком (называемый “riser”) или с нисходящим потоком (называемый “downer”), при этом выходящий из реактора (1) закоксованный катализатор вводят в зону отпарки, называемую отпарной колонной, работающую с псевдоожиженным слоем и содержащую плотную фазу (3), над которой находится разбавленная фаза (2), при этом упомянутая установка обрабатывает тяжелое сырье с содержанием углерода по Конрадсону ниже 0,1 и с содержанием водорода более 12,7% масс., при этом способ характеризуется тем, что рециркуляцию одной из фракций LCO, НСО или “slurry” или любой смеси упомянутых фракций, называемой коксообразующей фракцией, осуществляют в трубчатой камере (17), установленной внутри отпарной колонны, при этом верхний конец упомянутой трубчатой камеры (17) выходит в разбавленную фазу (2) отпарной колонны и нижний конец упомянутой камеры (17) выходит в плотную фазу (3) отпарной колонны.

В предпочтительной конфигурации второго варианта изобретения трубчатую камеру (17) располагают таким образом, чтобы часть, погруженная в плотную фазу (3) отпарной колонны, составляла от 30% до 100% общей длины упомянутой трубчатой камеры.

с) В третьем варианте настоящего изобретения его можно определить как способ производства бензина, в котором используют установку каталитического крекинга (FCC), содержащую по меньшей мере главный реактор (1), работающий с восходящим потоком (называемым “riser”) или с нисходящим потоком (называемым “downer”), при этом выходящий из реактора закоксованный катализатор вводят в зону отпарки, называемую отпарной колонной, работающую с псевдоожиженным слоем и содержащую плотную фазу (3), над которой находится разбавленная фаза (2), при этом упомянутая установка обрабатывает тяжелое сырье с содержанием углерода по Конрадсону ниже 0,1 и с содержанием водорода более 12,7% масс., при этом способ характеризуется тем, что рециркуляцию одной из фракций LCO, НСО или “slurry” или любой смеси упомянутых фракций, называемой коксообразующей фракцией, осуществляют внутри плотной фазы (3) отпарной колонны в трубчатой камере (17'), погруженной в упомянутую плотную фазу (3), между двумя уровнями прокладки - нижней прокладкой и верхней прокладкой.

Во всех своих вариантах настоящее изобретение совместимо со способом производства бензина и совместного производства пропилена с использованием установки каталитического крекинга, содержащей главный реактор “riser” и вспомогательный реактор “riser”, работающий параллельно с главным реактором и в более сложных условиях, чем главный реактор, при этом упомянутый вспомогательный реактор “riser” обрабатывает в смеси рециркулируемые олефиновую смесь С4 С5 и/или бензиновую фракцию и/или продукты олигомеризации С5, С6, С7 или С8.

В таком способе каталитического крекинга с двумя реакторами “riser”, как правило, выходная температура главного реактора (1) составляет от 480°С до 580°С, предпочтительно от 500°С до 560°С, и соотношение С/О обычно составляет от 4 до 15, предпочтительно от 5 до 10.

В таком способе каталитического крекинга с двумя реакторами “riser”, как правило, выходная температура вспомогательного реактора составляет от 550°С до 650°С, предпочтительно от 580°С до 610°С, и время контакта обычно составляет от 20 до 500 мс (миллисекунд), предпочтительно от 50 мс до 200 мс.

Наконец, в рамках настоящего изобретения рециркулируемая коксообразующая фракция может также частично содержать фракцию, внешнюю по отношению к установке FCC, например:

- биомассу типа дерева или целлюлозы,

- жидкий углеводородный продукт, получаемый из нефти,

- измельченный уголь,

- фракцию с высоким содержанием асфальта, получаемую из установки дезасфальтизации,

- воск, получаемый из установки косвенного сжижения угля (GTL),

- нефтяной кокс,

- или смесь упомянутых фракций.

Главной целью настоящего изобретения является предупреждение появления горячих точек на уровне зоны регенерации катализатора, что происходит при рециркуляции, осуществляемой непосредственно в регенераторе (согласно известным решениям), где эти горячие точки приводят к деактивации катализатора. Еще одной целью настоящего изобретения является предупреждение описанного выше явления “afterburning”.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Подробное описание представлено со ссылками на фиг.1, 2 и 3, на которых показана реакционная часть установки FCC.

На фиг.1, 2 и 3 общей является классическая конструкция реакционной части установки FCC, а именно: реактор “riser” (1), верхняя часть которого заключена в отпарную колонну, содержащую плотную фазу (3) и разбавленную фазу (2). Псевдоожижение в отпарной колонне осуществляют при помощи устройства (5) псевдоожижения и обычно в нижней части плотной фазы (3) отпарной колонны устанавливают внутреннюю прокладку (4), чтобы сократить проникновение твердых частиц в направлении разбавленной фазы (2).

Переходный трубопровод (15) позволяет направлять закоксованный катализатор из плотной фазы (3) отпарной колонны в зону регенерации (на фиг.1, 2 и 3 не показана).

а) Согласно первому варианту настоящего изобретения, представленному на фиг.1, закоксованный катализатор извлекают из верхней части плотной фазы отпарной колонны (3) при помощи переходного трубопровода (6) и направляют в боковую емкость (7), работающую с псевдоожиженным слоем и в дальнейшем называемую боковой емкостью (7). Эта боковая емкость расположена вдоль переходного трубопровода (6, 11) транспортировки катализатора от точки отбора катализатора к точке повторного введения катализатора в нижнюю часть плотной фазы (3) отпарной колонны при помощи переходного трубопровода (11). Боковая емкость (7) псевдоожижения находится перед вентилем (12) регулировки расхода катализатора.

Рециркулируемый поток вводят в контакт с катализатором в разбавленной фазе боковой емкости (7) таким образом, чтобы получить хороший контакт упомянутого рециркулируемого потока с катализатором, что обеспечивает равномерное осаждение дополнительного кокса на катализаторе. Под контактом следует понимать процесс введения в контакт рециркулируемого потока и находящегося рядом катализатора. Поскольку катализатор находится в псевдоожиженном состоянии, этот процесс введения в контакт постепенно вовлекает в себя весь катализатор, содержащийся в боковой емкости (7) псевдоожижения.

Осаждение кокса в данном случае осуществляется более равномерно, чем в случае, когда рециркулируемый поток вводят непосредственно в псевдоожиженный слой отпарной колонны или регенератора.

Рециркулируемый поток (14) можно нагнетать через один или несколько инжекторов. Чтобы облегчить испарение этого рециркулируемого потока, можно применять так называемый пар разбавления, как это происходит в инжекторах сырья.

В этом первом варианте рециркулируемый поток (14) реагирует с горячим катализатором, образуя газы и кокс в боковой емкости (7) псевдоожижения.

Газы, получаемые в результате крекинга рециркулируемого потока, направляют по вытяжному трубопроводу (13) в разбавленную фазу (2) отпарной колонны, что позволяет избежать их поступления в регенератор.

За счет такого расположения избегают явления “afterburning” и появления горячих точек в регенераторе.

Закоксованный катализатор в боковой емкости (7) отпаривают при помощи пара, например, через кольцо (10) псевдоожижения, что позволяет очистить его от летучих углеводородов, которые тоже направляют в разбавленную фазу (2) отпарной колонны через вытяжной трубопровод (13).

Нижнюю прокладку (9) можно устанавливать в нижней части боковой емкости (7), чтобы ограничить поступление пузырьков газа в отпарную колонну вместе с твердой фазой.

Точно так же, верхнюю прокладку (8), находящуюся в разбавленной фазе боковой емкости (7) над точкой введения катализатора по переходному трубопроводу (6), можно устанавливать для ограничения увлечения твердой фазы вместе с газами и для сохранения качества разделения газов и частиц.

Вентиль (12) регулировки расхода, установленный на переходном трубопроводе (11), обеспечивающем возврат катализатора из боковой емкости (7) в плотную фазу (3) отпарной колонны, позволяет регулировать уровень твердой фазы в упомянутой емкости. Следовательно, расход твердой фазы, входящей в боковую емкость (7), регулируют путем коррекции уровня твердой фазы в отпарной колонне.

Размерность боковой емкости (7) определяют таким образом, чтобы общее время пребывания катализатора, проходящего через упомянутую емкость и возвращающегося в отпарную колонну, приблизительно было таким же, что и для части не отбираемой твердой фазы, то есть общее время пребывания составляет от 10 до 150 секунд, предпочтительно от 20 до 100 секунд.

Поток твердой фазы в боковой емкости (7) псевдоожижения ограничивают значением от 30 до 150 кг/м2/с, предпочтительно от 50 до 120 кг/м2/с, чтобы ограничить увлечение пузырьков газа вместе с твердой фазой, возвращающейся в отпарную колонну.

b) Согласно второму варианту настоящего изобретения, представленному на фиг.2, введение в контакт катализатора и рециркулируемого потока (14) осуществляют в одной или нескольких трубчатых емкостях (17), находящихся внутри самой отпарной колонны. При этом можно предусмотреть любую другую геометрическую форму, например, такую как емкость в виде полуцилиндра, закрепленную сваркой на стенке отпарной колонны.

Эту трубчатую камеру (17) ее нижней частью располагают в плотной зоне (3) отпарной колонны над прокладкой “packing” (4) при ее наличии, а верхней частью - в разбавленной зоне (2) отпарной колонны.

Рециркулируемый поток (14), в случае необходимости, в сочетании с разбавляющим паром нагнетают в нижнюю часть трубчатой камеры (17) через один или несколько инжекторов.

Испарение рециркулируемого потока (14) понижает плотность твердой фазы в трубчатой камере (17). Разность давления между верхней частью трубчатой камеры (17), которая работает в режиме разбавления, и нижней частью емкости (17), которая работает в режиме плотности, приводит к циркуляции твердой фазы внутри упомянутой трубчатой камеры (17). Эта естественная циркуляция твердой фазы обеспечивает хорошее введение в контакт рециркулируемого потока (14) с катализатором. Так же, как и в предыдущем варианте, ограниченный объем трубчатой камеры (17) обеспечивает лучшее введение в контакт, чем если бы этот рециркулируемый поток (14) нагнетали напрямую в псевдоожиженный слой отпарной колонны или регенератора.

Расход твердой фазы в этом втором варианте выполнения зависит только от уровня твердой фазы в отпарной колонне, то есть от границы раздела между плотной фазой (3) и разбавленной фазой (2), и его можно регулировать путем коррекции этого уровня.

При крекинге рециркулируемого потока (14) на горячем катализаторе получают кокс и газы.

Газы покидают трубчатую камеру (17) через верхний конец упомянутой емкости и оказываются, таким образом, в разбавленной фазе (2) отпарной колонны. Таким образом, в регенератор не поступают никакие газы, получаемые в результате крекинга рециркулируемого потока, и, следовательно, в этой зоне не может происходить явление “afterburning” и образование горячих точек.

Отпарку закоксованного катализатора рециркулируемым потоком (14) обеспечивает непосредственно устройство (4) псевдоожижения отпарной колонны без применения каких-либо дополнительных средств.

с) Согласно третьему варианту настоящего изобретения, представленному на фиг.3, введение в контакт катализатора и рециркулируемого потока осуществляют внутри самой отпарной колонны под прокладочным слоем (4'), например, типа “packing” или между двумя прокладочными слоями, например, типа “packing” (4 и 4').

При испарении рециркулируемого потока в слое катализатора происходит образование пузырьков. Верхний прокладочный слой (4') предназначен для разрушения этих пузырьков. Это дает двойное преимущество. Во-первых, это обеспечивает оптимальное введение в контакт между катализатором и самыми мелкими пузырьками и улучшает смешивание. Это лучшее введение в контакт позволяет увеличить конверсию рециркулируемого потока в кокс и в более легкую фракцию, чем рециркулируемый поток.

Во-вторых, это позволяет максимально равномерно распределить этот газ и ограничить, таким образом, увлечение катализатора в разбавленную фазу (2) отпарной колонны. Обычно это увлечение усугубляется разбиванием больших пузырьков газа на границе раздела плотной (3) и разбавленной (2) фаз отпарной колонны. Верхний прокладочный слой (4') выполняет, таким образом, функцию смесителя/контактора для обеспечения реакции крекинга, а также функцию ограничителя увлечения.

Отпарку части твердой фазы, закоксованной рециркулируемым потоком, обеспечивают непосредственно в отпарной колонне без применения дополнительных средств или путем добавления прокладки (4) под зоной нагнетания рециркулируемого потока для увеличения контакта между паром и твердой фазой, а также для ограничения увлечения пузырьков газа вместе с твердой фазой в регенератор.

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ПРИМЕР

Чтобы проиллюстрировать эффект, достигаемый настоящим изобретением, рассмотрим первый пример, называемый «базовым случаем», соответствующим установке каталитического крекинга (FCC) только с одним реактором “riser” производительностью 60000 баррелей в сутки, то есть 300 тонн в час, обрабатывающей сырье, соответствующее смеси отхода гидрокрекинга (“Bleed”) и гидравлически обработанного VGO.

Основные свойства сырья представлены ниже в таблице 1.

Таблица 1
Основные свойства сырья
Сырье “bleed” + HDT VGO
Плотность г/см3 0,8552
Содержание Н2 масс.% 14,04
Сера масс. частей на миллион 170
Азот масс. частей на миллион 298
CCR масс. частей на миллион <0,1
Ni масс. частей на миллион <2
V масс. частей на миллион <2

Эта установка с рециркуляцией фракции “slurry” в регенераторе работает в условиях, представленных в таблице 2. Соответствующая структура выхода представлена в таблице 3.

1) Согласно известным техническим решениям, рециркуляция фракции “slurry” происходит в регенераторе. Крекинг упомянутой фракции приводит к неизбежному образованию крекинг-газов при контакте между нагнетаемой коксообразующей фракцией и горячим катализатором регенератора. Эти крекинг-газы составляют примерно 2,1% масс. от основного сырья, то есть их расход составляет 6,4 тонн в час, и они являются источником горячих точек при их увлечении в разбавленную фазу регенератора.

2) Согласно изобретению, см. ниже.

Таблица 2
Рабочие условия
Рабочие условия
С/О 8,7
Температура на выходе реактора, °С 525
Дельта содержания кокса 0,54
Температуры регенератора 650°С
Таблица 3
Структура выходного потока в базовом случае
Структура выхода относительно загрузки % масс.
Сухие газы 1,91
LPG C3/C4 29,11
Бензин С5-220°С 55,83
LCO (220-360°С) 5,74
>360°С 2,64
Кокс 4,77

Выход крекинг-газов и кокса, производимого при крекинге “slurry”, в регенераторе представлены в таблице 4 ниже.

Таблица 4
Структура выходного потока продуктов после крекинга рециркулируемой фракции “slurry” в регенераторе
Структура выхода относительно рециркулируемой фракции “slurry” % масс.
Сухие газы 1,86
LPG C3/C4 3,22
Бензин С5-220°С 9,5
LCO (220-360°С) 28,77
Slurry >360°С 37,14
Кокс 19,51

1) Согласно известным техническим решениям, рециркуляция фракции “slurry” происходит в регенераторе. Крекинг упомянутой фракции приводит к неизбежному образованию крекинг-газов при контакте между нагнетаемой коксообразующей фракцией и горячим катализатором регенератора. Эти крекинг-газы составляют примерно 2,1% масс. от основного сырья, то есть их расход составляет 6,4 тонн в час, и они являются источником горячих точек при их увлечении в разбавленную фазу регенератора.

2) Согласно изобретению рециркуляция фракции “slurry”, выходящей из самой установки, происходит в боковой емкости (7) псевдоожижения, показанной на фиг.1, установленной на переходном трубопроводе (6), отбирающем катализатор в верхней части плотной фазы (3) отпарной колонны. Закоксованный катализатор покидает боковую емкость (7) псевдоожижения по переходному трубопроводу (11), возвращающему упомянутый катализатор в нижнюю часть плотной фазы (3) отпарной колонны.

Боковая емкость (7) псевдоожижения установлена на входе вентиля (12) регулировки расхода катализатора и содержит вытяжной трубопровод (13), соединяющий разбавленную фазу упомянутой емкости с разбавленной фазой (2) отпарной колонны.

Рециркулируемый поток вводят в контакт с катализатором в разбавленной фазе боковой емкости (7) таким образом, чтобы обеспечить хороший контакт упомянутого рециркулируемого потока с катализатором и, следовательно, равномерное осаждение дополнительного кокса на катализаторе.

Размерность боковой емкости (7) псевдоожижения определяют таким образом, чтобы обеспечить общее время контакта в 70 секунд и поток твердой фазы в 65 кг/м2/с.

Нижняя прокладка “packing” (9) установлена в нижней части плотной фазы боковой емкости (7).

Верхнюю прокладку “packing” (8) устанавливают в разбавленной фазе боковой емкости (7).

Общая дельта содержания кокса системы увеличивается от 0,54 в известных решениях до 0,61 в случае настоящего изобретения.

Температура регенератора соответственно увеличивается от 650°С до 658°С при одинаковом количестве используемой фракции “slurry” за счет лучшего контакта рециркулируемого потока с катализатором в соответствии с настоящим изобретением.

Таким образом, рециркуляция фракции “slurry” по отводу из отпарной колонны в боковую емкость (7) псевдоожижения полностью обеспечивает тепловой баланс установки одновременно с достижением эффекта по сравнению с известными решениями, который связан одновременно с расположением точки рециркуляции в разбавленной фазе емкости (7) псевдоожижения и вытяжного трубопровода (13), который позволяет избежать явления “afterburning”, препятствуя увлечению крекинг-газов в регенератор.

1. Способ производства бензина с использованием установки каталитического крекинга (FCC), содержащей по меньшей мере главный реактор (1), работающий в режиме восходящего или нисходящего потоков, при этом выходящий из реактора (1) закоксованный катализатор вводят в зону отпарки, называемую отпарной колонной, работающую в режиме псевдоожиженного слоя и содержащую плотную фазу (3), над которой находится разбавленная фаза (2), при этом упомянутая установка обрабатывает тяжелое сырье с содержанием углерода по Конрадсону ниже 0,1 и с содержанием водорода более 12,7% мас., в котором рециркуляцию одной из фракций LCO (легкая фракция), НСО (тяжелая фракция) или "slurry" (суспензионная фракция) или любой смеси упомянутых фракций, называемой коксообразующей фракцией, осуществляют в боковой емкости (7) псевдоожижения, установленной на отводе отпарной колонны, то есть вдоль переходного трубопровода (6), (11), при этом верхний участок переходного трубопровода (6) начинается в верхней точке плотной фазы (3) упомянутой отпарной колонны, а нижний участок переходного трубопровода (11) возвращается в плотную фазу (3) упомянутой отпарной колонны в точке, находящейся ниже верхней точки, при этом упомянутую боковую емкость (7) устанавливают на входе вентиля (12) регулировки расхода катализатора, установленного на нижнем участке переходного трубопровода (11), и оборудуют вытяжным трубопроводом (13), обеспечивающим возврат газов, произведенных в разбавленной фазе (2) отпарной колонны, при этом упомянутая боковая емкость (7) дополнительно содержит в своей нижней части нижнюю прокладку (9), установленную под точкой введения рециркуляционного потока (14), и в своей верхней части - верхнюю прокладку (8), установленную над точкой введения катализатора через переходный трубопровод (6), и в котором поток отбора катализатора, вводимого в боковую емкость (7), составляет от 50 до 100 кг/м2/с и общее время пребывания упомянутого катализатора в боковой емкости (7) составляет от 20 до 100 секунд.

2. Способ производства бензина с использованием установки каталитического крекинга (FCC) по п. 1, в котором катализатор, отбираемый в плотной фазе (3) отпарной колонны и подаваемый в боковую емкость (7), вводят в разбавленную фазу упомянутой камеры при помощи дисперсионного устройства.

3. Способ производства бензина с использованием установки каталитического крекинга (FCC), содержащей по меньшей мере главный реактор (1), работающий в режиме восходящего или нисходящего потоков, при этом выходящий из реактора (1) закоксованный катализатор вводят в зону отпарки, называемую отпарной колонной, работающую с псевдоожиженным слоем и содержащую плотную фазу (3), над которой находится разбавленная фаза (2), при этом упомянутая установка обрабатывает тяжелое сырье с содержанием углерода по Конрадсону ниже 0,1 и с содержанием водорода более 12,7% мас., в котором рециркуляцию одной из фракций LCO, НСО или "slurry" или любой смеси упомянутых фракций, называемой коксообразующей фракцией, осуществляют в трубчатой камере (17), установленной внутри отпарной колонны, при этом верхний конец упомянутой трубчатой камеры выходит в разбавленную фазу (2) отпарной колонны и нижний конец упомянутой камеры (17) выходит в плотную фазу (3) отпарной колонны.

4. Способ производства бензина с использованием установки каталитического крекинга (FCC), содержащей по меньшей мере главный реактор (1), работающий в режиме восходящего или нисходящего потоков, при этом выходящий из реактора закоксованный катализатор вводят в зону отпарки, называемую отпарной колонной, работающую с псевдоожиженным слоем и содержащую плотную фазу (3), над которой находится разбавленная фаза (2), при этом упомянутая установка обрабатывает тяжелое сырье с содержанием углерода по Конрадсону ниже 0,1 и с содержанием водорода более 12,7% мас., в котором рециркуляцию одной из фракций LCO, НСО или "slurry" или любой смеси упомянутых фракций, называемой коксообразующей фракцией, осуществляют внутри плотной фазы (3) отпарной колонны в трубчатой камере (17′), погруженной в упомянутую плотную фазу (3), между двумя уровнями прокладки - нижней прокладкой и верхней прокладкой.

5. Способ производства бензина с использованием установки каталитического крекинга по п. 3, в котором трубчатую камеру (17) располагают таким образом, чтобы часть, погруженная в плотную фазу (3) отпарной колонны, составляла от 30% до 100% общей длины упомянутой трубчатой камеры (17).

6. Способ производства бензина с использованием установки каталитического крекинга по п. 1, или 3, или 4, содержащей главный реактор "riser" (1) и вспомогательный реактор "riser", работающий параллельно с главным реактором (1), но в более сложных рабочих условиях, чем главный реактор (1), при этом упомянутый вспомогательный реактор "riser" обрабатывает в смеси рециркулируемые олефиновую смесь С4, С5 и/или бензиновую фракцию и/или продукты олигомеризации С5, С6, С7 или С8.

7. Способ производства бензина с использованием установки каталитического крекинга по п. 1, или 3, или 4, в котором выходная температура главного реактора "riser" (1) составляет от 480°C до 580°C, предпочтительно от 500°C до 560°C, и соотношение С/O составляет от 4 до 15, предпочтительно от 5 до 10, и в котором выходная температура вспомогательного реактора "riser" составляет от 550°C до 650°C, предпочтительно от 580°C до 610°C, и время контакта составляет от 20 до 500 мс (миллисекунд), предпочтительно от 50 мс до 200 мс.

8. Способ производства бензина с использованием установки каталитического крекинга по п. 1, или 3, или 4, в котором по меньшей мере часть рециркулируемой коксообразующей фракции дополнительно содержит фракцию, внешнюю по отношению к установке FCC, например:
- биомассу типа дерева или целлюлозы,
- жидкий углеводородный продукт, получаемый из нефти,
- измельченный уголь,
- фракцию с высоким содержанием асфальта, получаемую из установки дезасфальтизации,
- воск, получаемый из установки косвенного сжижения угля (GTL),
- нефтяной кокс,
- или смесь упомянутых фракций.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к устройствам для исполнения музыкальных произведений. .

Изобретение относится к способу конверсии тяжелой углеводородной фракции с начальной температурой кипения больше или равной 340°C в средний дистиллят с интервалом кипения от 130 до 410°C.

Настоящее изобретение относится к вариантам способов каталитической конверсии для улучшения состава целевого продукта. Высокосортный исходный нефтепродукт контактирует с горячим регенерированным катализатором в реакторе, чтобы выполнять реакцию крекинга, продукт реакции отделяется от отработанного катализатора, подлежащего регенерации, затем продукт реакции подается в систему разделения, и отработанный катализатор, подлежащий регенерации, отпаривается, регенерируется и рециркулируется в способ, причем горячий регенерированный катализатор имеет однородное распределение активности.

Изобретение относится к каталитическому крекингу нефтяного углеводородного сырья. Изобретения касается способа каталитического крекинга, включающего смешение регенерированного катализатора, поступающего в зону предварительного подъема (VIII), с нефтяным сырьем и подачу в зону (I) реакции нефтяного сырья для проведения реакции каталитического крекинга; перемещение катализатора и нефтяного газа вверх в зону (III) сепарации катализатора, где часть катализатора отделяется и проходит в отпарную зону для регенерируемого катализатора (V, VII); не отделенный катализатор и нефтяной газ вместе продолжают перемещаться вверх и затем смешиваются в зоне (II) повторной реакции нефтяного газа с регенерированным катализатором, поступающим в зону (IV) дополнительного распределения катализатора, и нефтяной газ участвует в повторной каталитической реакции; затем нефтяной газ и катализатор в лифт-реакторе разделяются в отстойнике (VI), регенерируемый катализатор в зоне (I) реакции нефтяного сырья и зоне (II) повторной реакции нефтяного газа поступают в регенератор (13) после десорбционной обработки паром в отпарной зоне для регенерируемого катализатора, чтобы реактивироваться.

Изобретение относится к каталитическому крекингу углеводородов. Способ включает стадию реакции крекинга в реакторе с восходящим потоком с псевдоожиженным слоем, стадию разделения крекированных углеводородов и закоксованного катализатора, стадию фракционирования крекированных углеводородов и стадию регенерирования указанного закоксованного катализатора, где исходные материалы углеводородов вводят в реактор с восходящим потоком на катализатор, частично дезактивированный посредством предварительного закоксовывания по меньшей мере его части в том же самом реакторе с восходящим потоком, так что температура реакции у эффлюентов, покидающих указанный реактор, изменяется от 470 до 600°С, причем данное предварительное закоксовывание может осуществляться посредством введения по меньшей мере одного углеводородного соединения, имеющего температуру кипения равную или более высокую чем 350°С, на по меньшей мере часть регенерированного катализатора, ограниченную по меньшей мере одной зоной, определяемой посредством внутреннего устройства, расположенного в нижней части реактора с восходящим потоком, при этом исходные углеводородные материалы для переработки вводят ниже по потоку после верхнего конца внутреннего устройства в указанном реакторе относительно направления течения катализатора внутри реактора.

Изобретение относится к способам производства катализатора каталитического крекинга, способу каталитического крекинга и к применению полученного катализатора. Способ содержит подачу свежего катализатора в псевдоожиженный слой, где он входит в контакт с водяным паром или регенерированным топочным газом, и его старение при гидротермальных условиях, включающих температуру старения 400-850°C, поверхностную линейную скорость псевдоожиженного слоя 0,1-0,6 м/с и время старения 1-720 часов с последующей подачей произведенного катализатора в промышленную установку каталитического крекинга.

Изобретение относится к способам подавления вредного воздействия металлов на каталитический крекинг углеводородного сырья. Этой цели достигают путем использования металлоулавливающей частицы, которая содержит подвергшуюся распылительной сушке смесь каолина, окиси или гидроокиси магния и карбоната кальция, причем подвергшаяся распылительной сушке смесь была подвергнута прокаливанию при температуре в диапазоне от 816°C почти до 899°C.

Изобретение относится к процессам дегидрирования парафинов. Способ регулирования температур в реакторе дегидрирования включает пропускание катализатора в реактор дегидрирования таким образом, что катализатор перетекает вниз через реактор, пропускание обогащенного парафинами потока в реактор дегидрирования, так что поток проходит вверх через реактор, образуя, таким образом, технологический поток, содержащий катализатор и дегидрированные углеводороды, а также некоторое количество не превращенных парафинов, отделение паровой фазы от технологического потока, формируя, таким, образом поток продуктов, пропускание потока продуктов в узел охлаждения, образуя посредством этого охлажденный поток продуктов и пропускание части охлажденного потока продуктов в технологический поток.
Предложен новый катализатор крекинга олефинов. Катализатор содержит цеолит, характеризующийся отношением диоксида кремния к оксиду алюминия, равным 400 или больше; который подвергнут ионному обмену для уменьшения содержания щелочных и щелочноземельных металлов до величины ниже 100 ч./млн масс.; и затем подвергнут обработке паром и промывке кислотой.

Изобретение относится к каталитическому крекингу с псевдоожиженным слоем. Изобретение касается способа, включающего стадии: a) функционирования зоны реакции, содержащей по меньшей мере один стояк, в условиях, способствующих получению олефинов, причем в указанный по меньшей мере один стояк подают: i) первое сырье с температурой кипения от 180 до 800°C; ii) второе сырье, содержащее один или более С4 +-олефинов, содержащих бутены; и iii) третье сырье, содержащее олигомеризованные легкие олефины или лигроиновый поток, содержащий от 20 до 70 вес.% одного или более C5-C10-олефинов; b) превращения олефинов во втором сырье в пропилен; c) отделения смеси от одного или более продуктов реакции в зоне отделения; и d) извлечения одного или более продуктов зоне разделения.

Заявленное изобретение относится к способам (варианты) и установкам (варианты) для превращения олефинов, смешанных с парафинами, в соединения с большим молекулярным весом.

Настоящее изобретение относится к способу каталитического крекинга в псевдоожиженном слое, содержащему: этап реакции углеводородного сырья в псевдоожиженном слое катализатора в условиях восходящего или нисходящего потока; этап отгонки закоксованных зерен катализатора для их отделения от крекированных фракций и отпарки закоксованных зерен катализатора; этап регенерации закоксованных зерен катализатора в одну или несколько ступеней, причем регенерированные зерна катализатора, собираемые на выходе, возвращают на этапе реакции на вход псевдоожиженного слоя, при этом упомянутый способ каталитического крекинга в псевдоожиженном слое включает на этапе отгонки/отпарки многостадийный способ крекинга и отпарки псевдоожиженной смеси углеводородов и закоксованных зерен катализатора, причем указанный многостадийный способ включает по меньшей мере один этап крекинга и этап отпарки после разделения закоксованных зерен катализатора и крекированных фракций. Согласно изобретению указанный способ каталитического крекинга в псевдоожиженном слое осуществляют в режиме максимального повышения выработки дистиллятов, указанный многостадийный способ крекинга и отпарки включает по меньшей мере два этапа крекинга по меньшей мере одного углеводородного потока на отделенных закоксованных зернах катализатора, после указанных двух этапов осуществляют по меньшей мере два этапа отпарки этих зерен, причем перед каждым этапом крекинга осуществляют этап отпарки, на первом этапе крекинга вводят по меньшей мере один углеводород, выбранный из полученного бензина или любой фракции с температурой кипения, меньше или равной 220°C, а на втором этапе крекинга вводят продукты с точкой кипения выше 350°C типа НСО или суспензии, собранные на этапе фракционирования углеводородов способа каталитического крекинга в псевдоожиженном слое, причем эти два этапа разделены этапом отпарки. Также настоящее изобретение относится к устройству разделения и отпарки. Техническим результатом настоящего изобретения является повышение объема производства олефинов и увеличение объема производства базового дизтоплива. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 пр., 3 табл., 5 ил.

Изобретение относится к увеличению выхода этилена и пропилена в процессах нефтепереработки. Изобретение касается способа улучшения выхода этилена и пропилена из исходного сырья легкой нафты, включает получение исходного сырья легкой нафты из первичной зоны крекинга, содержащей катализатор крекинга. Исходное сырье легкой нафты взаимодействует с катализатором получения олефинов в зоне получения олефинов, с получением потока, обогащенного этиленом и пропиленом. После реакции с катализатором получения олефинов поток, обогащенный этиленом и пропиленом, отделяют от катализатора получения олефинов в зоне сепаратора. По крайней мере часть катализатора получения олефинов регенерируют путем выжигания кокса, осажденного на поверхности катализатора получения олефинов в кислородсодержащей среде, и по меньшей мере часть катализатора получения олефинов нагревают посредством теплообмена с потоком горячего газообразного продукта сгорания, при этом по меньшей мере часть горячего газообразного продукта сгорания представляет собой дымовой газ из регенератора катализатора для катализатора крекинга. Катализатор получения олефинов возвращают в зону получения олефинов. Изобретение также касается устройства для обработки легкой нафты из зоны каталитического крекинга для получения этилена и пропилена. Технический результат - повышение выходов этилена и пропилена энергетически эффективным способом. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

Настоящее изобретение относится к способу получения бензина и одновременного получения пропилена на установке каталитического крекинга (FCC), содержащей основной реактор (1), работающий в восходящем потоке («подъемник с восходящим потоком») или нисходящем потоке («подъемник с нисходящим потоком») и обрабатывающий тяжелое сырье (СН1), и, возможно, вспомогательный подъемник с восходящим потоком (2), работающий в более жестких условиях, чем главный реактор (1), и обрабатывающий более легкое сырье (СН2), причем в способе обрабатывают, помимо основного сырья (СН1) и возможного более легкого сырья (СН2), фракцию, состоящую преимущественно из олефиновых молекул С4, С5 и С6, причем указанную олефиновую фракцию, соответствующую потоку с промежуточной ступени (22), отбирают на уровне промежуточной ступени компрессора жирного газа, составляющего часть секции очистки газа (SRG), соединенной с установкой FCC, и указанную олефиновую фракцию С4, С5 и С6, соответствующую потоку с промежуточной ступени (22), вводят до основного сырья (СН1) через внутреннюю трубу указанного главного реактора (1), заканчивающуюся за 1-0,5 м выше уровня нагнетателей основного сырья (СН1). 9 з.п. ф-лы, 1 ил., 10 табл., 5 пр.

Изобретение относится к способу и устройству для смешивания потоков карбонизированного и регенерированного катализатора. Способ включает подачу первого потока катализатора в лифт-реактор, подачу второго потока катализатора в лифт-реактор, прохождение первого потока катализатора вокруг вставки, размещенной в лифт-реакторе, и смешивание с вторым потоком катализатора, прохождение второго потока катализатора вокруг вставки, размещенной в лифт-реакторе, смешивание с первым потоком катализатора, и прохождение первого потока катализатора и второго потока катализатора вокруг вставки и вверх в лифт-реакторе. Устройство содержит лифт-реактор, трубопровод для первого катализатора, сообщающийся с лифт-реактором, трубопровод для второго катализатора, сообщающийся с лифт-реактором, вставку, размещенную в лифт-реакторе между первым трубопроводом для катализатора и вторым трубопроводом для катализатора, которая создает препятствие непосредственному прохождению катализатора между первым трубопроводом для катализатора и вторым трубопроводом для катализатора. Изобретение обеспечивает эффективное смешивание потоков катализатора и уменьшение разности их температур. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 10 ил., 2 табл., 1 пр.

Изобретение относится к способу повышения выхода пропилена в установке флюид каталитического крекинга. Способ включает следующие стадии: (a) крекинг углеводородного сырья в стояке, работающем в температурном диапазоне от 500°C до 625°C в присутствии псевдоожиженного твердого микросферического крекирующего катализатора для получения углеводородных продуктов; (b) отделение загруженного коксом отработанного катализатора от углеводородных продуктов и его отпаривание в отпарной колонне для удаления углеводородов, захваченных внутри пор катализатора; (c) выжигание отложений кокса на отработанном катализаторе в регенераторе; (d) рециркуляция части горячего регенерированного катализатора в отпарную колонну с поддержанием температуры в отпарной колонне в диапазоне от 550 до 650°C и рециркуляция оставшейся части горячего регенерированного катализатора в нижнюю часть стояка; (e) закачка углеводородной фракции С4, отделенной от продуктов крекинга, по выбору с внешним потоком углеводорода С4 в отпарную колонну, причем кокс на циркулирующем катализаторе в отпарной колонне составляет от 0,3 до 1% мас., а величина WHSV лежит в диапазоне от 5 до 50 час-1. Использование настоящего изобретения повышает активность катализатора внутри отпарной колонны. Прямая закачка регенерированного катализатора в отпарную колонну помимо увеличения выхода пропилена повышает эффективность отпарки, что приводит к повышению извлечения удаляемых отпаркой углеводородов. 6 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 пр., 4 табл.

Изобретение относится к способу и устройству для смешения потоков зауглероженного и регенерированного катализатора. Способ смешения двух потоков катализатора, включающий подачу первого потока катализатора, который представляет собой поток регенерированного катализатора, в камеру; подачу второго потока катализатора, который представляет собой поток зауглероженного катализатора, в вертикальный стояк; пропускание катализатора из указанной камеры в указанный вертикальный стояк; и пропускание указанного первого потока катализатора и указанного второго потока катализатора вверх по указанному вертикальному стояку. Устройство для смешения двух потоков катализатора, включающее вертикальный стояк; первый катализаторный трубопровод, сообщающийся с вертикальным стояком; второй катализаторный трубопровод, сообщающийся с вертикальным стояком; камеру в указанном вертикальном стояке, сообщающуюся с указанным первым катализаторным трубопроводом; и стенку указанной камеры, которая расположена на расстоянии от стенки указанного вертикального стояка, причем первый катализаторный трубопровод и второй катализаторный трубопровод соединены с вертикальным стояком. Указанная камера способствует смешению катализаторных потоков с целью уменьшения разности температур потоков до контактирования с углеводородным сырьем. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 11 ил., 2 табл., 1 пр.

Изобретение относится к способу и устройству для смешивания потоков регенерированного и карбонизированного катализаторов. Способ смешивания двух потоков катализатора, включающий подачу первого потока катализатора в пространство между стенкой лифт-реактора и стенкой камеры, размещенной в указанном лифт-реакторе; подачу второго потока катализатора в указанный лифт-реактор; прохождение указанного первого потока катализатора из указанного пространства в отверстие в указанной камере и прохождение указанных первого потока катализатора и второго потока катализатора вверх в указанном лифт-реакторе; включающий прохождение указанного первого потока катализатора вдоль указанной стенки указанной камеры перед поступлением указанного первого потока в указанное отверстие. Устройство для смешивания двух потоков катализатора, содержащее лифт-реактор; первый трубопровод для катализатора, сообщающийся с лифт-реактором, причем указанный первый трубопровод для катализатора находится в сообщении ниже по потоку с регенератором; второй трубопровод для катализатора, сообщающийся с лифт-реактором, причем указанный второй трубопровод для катализатора находится в сообщении ниже по потоку с выходным отверстием указанного лифт-реактора; камеру, размещенную в указанном лифт-реакторе, сообщающуюся с указанным первым трубопроводом для катализатора; стенку указанной камеры, расположенную на расстоянии от стенки указанного лифт-реактора; и отверстие в стенке указанной камеры. Камера способствует смешиванию потоков катализатора с уменьшением разности их температур до контакта с углеводородным сырьем. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 11 ил., 2 табл., 1 пр.
Наверх