專利名稱：由烴原料制備中間餾分產(chǎn)物和低級烯烴的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的公開內(nèi)容涉及由烴原料制備中間餾分產(chǎn)物和低級烯烴的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
流化催化裂化(FCC)重?zé)N生產(chǎn)較低沸點烴產(chǎn)物例如汽油是本領(lǐng)域眾所周知的。 FCC工藝自從二十世紀(jì)四十年代以來就存在。典型地，F(xiàn)CC單元或工藝包括提升管反應(yīng)器、 催化劑分離器和汽提器、以及再生器。FCC原料引入到提升管反應(yīng)器內(nèi)，它在此與來自再生 器的熱的FCC催化劑接觸。原料和FCC催化劑的混合物流經(jīng)提升管反應(yīng)器并進(jìn)入到催化劑 分離器內(nèi)，在此裂化產(chǎn)物與FCC催化劑相分離。分離的裂化產(chǎn)物從催化劑分離器流到下游 的分離系統(tǒng)，和分離的催化劑流到再生器中，在此在裂化反應(yīng)過程中在FCC催化劑上沉積 的焦炭從催化劑中燃燒掉，以提供再生的催化劑。所得再生的催化劑用作前述熱的FCC催 化劑并與引入到提升管反應(yīng)器內(nèi)的FCC原料混合。設(shè)計許多FCC工藝和系統(tǒng)，以提供FCC原料轉(zhuǎn)化成沸點在汽油沸程內(nèi)的產(chǎn)物的高 轉(zhuǎn)化率。但存在下述情況希望提供FCC原料轉(zhuǎn)化成中間餾分沸程產(chǎn)物而不是汽油沸程產(chǎn) 物以及轉(zhuǎn)化成低級烯烴的高轉(zhuǎn)化率。但制備低級烯烴要求高的苛刻度和高的反應(yīng)溫度等反 應(yīng)條件。這些條件通常導(dǎo)致低的中間餾分產(chǎn)物收率和差的中間餾分產(chǎn)物質(zhì)量。因此在常規(guī) 烴裂化中很難同時提供高的低級烯烴收率和高的中間餾分產(chǎn)物收率。美國專利申請公開2006/0178546公開了制備中間餾分和低級烯烴的方法。該 方法包括在提升管反應(yīng)器區(qū)內(nèi)，通過在合適的催化裂化條件下使瓦斯油原料與含無定形 二氧化硅氧化鋁和沸石的中間餾分選擇性裂化催化劑接觸，以得到裂化瓦斯油產(chǎn)物和廢 的裂化催化劑，從而在提升管反應(yīng)器區(qū)內(nèi)催化裂化所述瓦斯油原料；再生廢裂化催化劑， 以得到再生的裂化催化劑；在中間體裂化反應(yīng)器例如密相床反應(yīng)器區(qū)內(nèi)和在合適的高苛 刻度裂化條件下，使汽油原料與再生的裂化催化劑接觸，以得到裂化汽油產(chǎn)物和用過的再 生裂化催化劑；用過的再生裂化催化劑用作中間餾分選擇性催化劑。美國專利申請公開 2006/0178546在此通過參考全文引入。美國專利申請公開2006/0178546允許使用來自中間體裂化反應(yīng)器的用過的再生 裂化催化劑作為提升管反應(yīng)器區(qū)內(nèi)的中間餾分選擇性催化劑。本領(lǐng)域需要增加烯烴的產(chǎn)出量。本領(lǐng)域還需要用輕質(zhì)烯烴替代重質(zhì)烴的產(chǎn)出量。本領(lǐng)域還需要用更希望的產(chǎn)品替代不太希望的產(chǎn)品的產(chǎn)出量。本領(lǐng)域還需要由原料同時生產(chǎn)中間餾分和低級烯烴產(chǎn)物。

發(fā)明內(nèi)容
在一個方面，本發(fā)明提供包括提升管反應(yīng)器、中間體反應(yīng)器和循環(huán)導(dǎo)管的系統(tǒng)，所 述提升管反應(yīng)器包含在催化裂化條件下的瓦斯油原料和第一催化劑，以得到含裂化瓦斯油 產(chǎn)物和第一用過的催化劑的提升管反應(yīng)器產(chǎn)物；所述中間體反應(yīng)器包含在高苛刻度條件下
4的至少一部分裂化瓦斯油產(chǎn)物和第二催化劑，以得到裂化汽油產(chǎn)物和第二用過的催化劑； 所述循環(huán)導(dǎo)管將至少一部分裂化瓦斯油產(chǎn)物輸送到提升管反應(yīng)器中。在一個實施方案中， 提供C4循環(huán)導(dǎo)管，以將裂化瓦斯油產(chǎn)物和/或裂化汽油產(chǎn)物的至少一部分C4含量循環(huán)到 中間體反應(yīng)器中。 在另一方面，本發(fā)明提供一種方法，包括在FCC提升管反應(yīng)器區(qū)內(nèi)，通過在合適 的催化裂化條件下使瓦斯油原料與第一催化劑接觸，以得到含裂化瓦斯油產(chǎn)物和第一用過 的催化劑的FCC提升管反應(yīng)器產(chǎn)物，從而在FCC提升管反應(yīng)器區(qū)內(nèi)催化裂化所述瓦斯油原 料；在合適的高苛刻度裂化條件下操作的中間體裂化反應(yīng)器內(nèi)使汽油原料與第二催化劑接 觸，以得到含至少一種低級烯烴化合物的裂化汽油產(chǎn)物和第二用過的催化劑；將所述裂化 瓦斯油產(chǎn)物分離成多個裂化瓦斯油產(chǎn)物物流，和將一個或多個裂化瓦斯油產(chǎn)物物流的至少 一部分循環(huán)到提升管反應(yīng)器區(qū)中。在一個實施方案中，將裂化瓦斯油產(chǎn)物和/或裂化汽油 產(chǎn)物的至少一部分C4含量循環(huán)到中間體反應(yīng)器。本發(fā)明包括一個或多個下述優(yōu)點增加烯烴產(chǎn)出量的改進(jìn)系統(tǒng)和方法。增加丙烯和/或乙烯產(chǎn)出量的改進(jìn)系統(tǒng)和方法。用輕質(zhì)烯烴替換重質(zhì)烴的產(chǎn)出量的改進(jìn)系統(tǒng)和方法。用更希望的產(chǎn)物替換不太希望的產(chǎn)物的產(chǎn)出量的改進(jìn)系統(tǒng)和方法。由原料同時生產(chǎn)中間餾分和低級烯烴產(chǎn)物的改進(jìn)系統(tǒng)和方法。


圖1描述了烴原料轉(zhuǎn)化系統(tǒng)。圖2描述了中間體裂化反應(yīng)器。圖3描述了烴原料轉(zhuǎn)化系統(tǒng)。
具體實施例方式圖 1參考圖1，其中給出了系統(tǒng)10的工藝流程示意圖。瓦斯油原料流經(jīng)導(dǎo)管12并引入 到FCC提升管反應(yīng)器14的底部。FCC提升管反應(yīng)器14確定了 FCC提升管反應(yīng)器區(qū)或裂化反 應(yīng)區(qū)，其中瓦斯油原料與催化裂化催化劑混合。還可通過導(dǎo)管15將蒸汽引入到FCC提升管 反應(yīng)器14的底部。這一蒸汽可起到霧化瓦斯油原料的作用或者用作提升流體。典型地，當(dāng) 使用蒸汽霧化瓦斯油原料時，所使用的蒸汽量范圍可以是瓦斯油原料的1-5或10wt%。催 化裂化催化劑可以是用過的再生裂化催化劑或再生的裂化催化劑或這兩種催化劑的組合。用過的再生裂化催化劑是在中間體反應(yīng)器16內(nèi)在汽油原料的高苛刻度裂化中用 過的再生裂化催化劑。用過的再生裂化催化劑從中間體反應(yīng)器16流出并通過導(dǎo)管18a引 入到FCC提升管反應(yīng)器14內(nèi)。替代地，用過的再生裂化催化劑可通過導(dǎo)管18b輸送到再生 器20內(nèi)?？墒褂眠x擇閥19，以測定多少用過的再生裂化催化劑輸送到導(dǎo)管18a內(nèi)和多少輸 送到導(dǎo)管18b中。還可混合再生的裂化催化劑與瓦斯油原料。再生的裂化催化劑經(jīng)導(dǎo)管22流出再 生器20并通過導(dǎo)管24引入到FCC提升管反應(yīng)器14內(nèi)，在此它與瓦斯油原料混合。
流經(jīng)在催化裂化條件下操作的FCC提升管反應(yīng)器14的是瓦斯油原料和熱的催化 裂化催化劑的混合物，所述混合物形成含裂化瓦斯油產(chǎn)物和廢裂化催化劑的混合物的FCC 提升管反應(yīng)器產(chǎn)物。FCC提升管反應(yīng)器產(chǎn)物從FCC提升管反應(yīng)器14流出并引入到汽提器系 統(tǒng)或分離器/汽提器26中。分離器/汽提器26可以是確定分離區(qū)或汽提區(qū)或二者且提供分離裂化瓦斯油產(chǎn) 物和廢裂化催化劑的裝置的任何常規(guī)系統(tǒng)。分離的裂化瓦斯油產(chǎn)物經(jīng)導(dǎo)管28從分離器/ 汽提器26流到分離系統(tǒng)30。分離系統(tǒng)30可以是本領(lǐng)域已知的回收裂化瓦斯油產(chǎn)物和將 其分離成各種FCC產(chǎn)物例如裂化氣體、裂化汽油、裂化瓦斯油和循環(huán)油的任何系統(tǒng)。分離系 統(tǒng)30可包括諸如吸收器和汽提器、分餾塔、壓縮機和分離器之類的系統(tǒng)或用于回收和分離 構(gòu)成裂化瓦斯油產(chǎn)物的產(chǎn)物的已知系統(tǒng)的任何組合。分離系統(tǒng)30因此定義了分離區(qū)并提供將裂化瓦斯油產(chǎn)物分離成裂化產(chǎn)物的裝 置。裂化的C2-C3氣體、裂化的C4氣體、裂化汽油和裂化瓦斯油各自經(jīng)導(dǎo)管32、33、34和36 從分離系統(tǒng)30流出。循環(huán)油經(jīng)導(dǎo)管38從分離系統(tǒng)30流出并引入到FCC提升管反應(yīng)器14 內(nèi)。在導(dǎo)管32內(nèi)的裂化氣體可以主要是C2-C3烴，例如至少約70、80或90%的C2-C3烴。在導(dǎo)管32內(nèi)的裂化氣體可以主要是C4烴，例如至少約70、80或90%的C4烴。在導(dǎo)管34內(nèi)的裂化氣油可以主要是C5-C9烴，例如至少約70、80或90%的C5-C9烴。在導(dǎo)管36內(nèi)的裂化瓦斯油可以主要是ClO和更重的烴，例如至少約70、80或90% 的ClO和更重的烴。分離的廢裂化催化劑經(jīng)導(dǎo)管40從分離器/汽提器26流出并引入到再生器20內(nèi)。 再生器20確定再生區(qū)并提供在碳燃燒條件下使廢的裂化催化劑與含氧氣體例如空氣接觸 以從廢裂化催化劑中除去碳的裝置。含氧氣體通過導(dǎo)管42引入到再生器20內(nèi)，和燃燒氣 體通過導(dǎo)管44從再生器20流出。再生裂化催化劑經(jīng)導(dǎo)管22從再生器20流出。流經(jīng)導(dǎo)管22的再生的裂化催化劑 物流可分成兩個物流，其中經(jīng)導(dǎo)管22從再生器20流出的至少一部分再生的催化劑經(jīng)導(dǎo)管 46流到中間體反應(yīng)器16，和從再生器20流出的再生催化劑的剩余部分經(jīng)導(dǎo)管24流到FCC 提升管反應(yīng)器14。為了輔助控制FCC提升管反應(yīng)器14內(nèi)的裂化條件，可視需要采用選擇 閥23調(diào)節(jié)流經(jīng)導(dǎo)管46的至少一部分再生裂化催化劑和流經(jīng)導(dǎo)管24的剩余部分的再生裂 化催化劑之間的分流。中間體反應(yīng)器16可確定密相床流化區(qū)并提供使汽油原料與在中間體反應(yīng)器16內(nèi) 包含的再生裂化催化劑接觸的裝置?？稍诟呖量潭攘鸦瘲l件下操作流化區(qū)，以優(yōu)先將汽油 原料裂化成低級烯烴化合物，例如乙烯、丙烯和丁烯，并得到裂化汽油產(chǎn)物。裂化汽油產(chǎn)物 經(jīng)導(dǎo)管48從中間體反應(yīng)器16流出。替代地，中間體反應(yīng)器16可以是快速流化床或提升管反應(yīng)器，如本領(lǐng)域已知的。用過的再生裂化催化劑可經(jīng)選擇閥19和導(dǎo)管18a從中間體反應(yīng)器16流出并引入 到FCC提升管反應(yīng)器14內(nèi)，和/或用過的再生裂化催化劑可經(jīng)選擇閥19和導(dǎo)管18b從中 間體反應(yīng)器16流出并引入到再生器20內(nèi)。汽油原料經(jīng)導(dǎo)管50、56和/或70引入到中間
6體反應(yīng)器16內(nèi)，和蒸汽可通過導(dǎo)管52引入到中間體反應(yīng)器16內(nèi)。將汽油原料和蒸汽引入 到中間體反應(yīng)器16內(nèi)，以提供再生催化劑的流化床。ZSM-5添加劑可添加到密相反應(yīng)器16 中的再生催化劑內(nèi)或者通過導(dǎo)管54引入到中間體反應(yīng)器16內(nèi)。導(dǎo)管48中的裂化汽油產(chǎn)物流到烯烴分離系統(tǒng)58中。烯烴分離系統(tǒng)58可以是本 領(lǐng)域已知的回收裂化汽油產(chǎn)物并將其分離成低級烯烴產(chǎn)物物流的任何系統(tǒng)。烯烴分離系統(tǒng) 58可包括諸如吸收器和汽提器、分餾塔、壓縮機和分離器之類的系統(tǒng)或者從裂化汽油產(chǎn)物 中回收和分離低級烯烴產(chǎn)物的已知系統(tǒng)或設(shè)備的任何組合。從分離系統(tǒng)58中得到的可以 是乙烯產(chǎn)物物流、丙烯產(chǎn)物物流和丁烯產(chǎn)物物流，它們各自經(jīng)導(dǎo)管60、62和64從烯烴分離 系統(tǒng)58流出。分離系統(tǒng)58還可得到裂化汽油物流65，它可被輸送到循環(huán)導(dǎo)管56中。導(dǎo)管60內(nèi)的裂化氣體可以主要是C2烴，例如至少約70、80或90% C2烴。導(dǎo)管62內(nèi)的裂化氣體可以主要是C3烴，例如至少約70、80或90% C3烴。導(dǎo)管64內(nèi)的裂化氣體可以主要是C4烴，例如至少約70、80或90% C4烴。導(dǎo)管65內(nèi)的裂化汽油可以主要是C5-C9烴，例如至少約70、80或90% C5-C9烴。圖1中沒有示出任何低級烯烴產(chǎn)物可作為聚合原料流到其內(nèi)用于制備聚烯烴的 一個或多個烯烴制備系統(tǒng)。對于系統(tǒng)100，來自中間體反應(yīng)器16的所有用過的再生裂化催化劑可經(jīng)導(dǎo)管18b 輸送到再生器20中，以便可采用經(jīng)導(dǎo)管24來自再生器20的100%的再生裂化催化劑操作 FCC提升管反應(yīng)器14。替代地，來自中間體反應(yīng)器16的所有用過的再生裂化催化劑可經(jīng)導(dǎo) 管18a輸送到FCC提升管反應(yīng)器14中，以便可采用經(jīng)導(dǎo)管18a來自中間體反應(yīng)器16的最 多100%用過的再生裂化催化劑操作FCC提升管反應(yīng)器14。替代地，來自中間體反應(yīng)器16 的一部分用過的再生裂化催化劑可經(jīng)導(dǎo)管18b輸送到再生器20中，和一部分用過的再生裂 化催化劑可經(jīng)導(dǎo)管18a輸送到FCC提升管反應(yīng)器14中，以便可采用再生裂化催化劑和用過 的再生裂化催化劑的定制混合物操作FCC提升管反應(yīng)器14，實現(xiàn)所希望的工藝條件。循環(huán)物流部分或全部量的C4氣體產(chǎn)物物流33可通過導(dǎo)管70輸送到中間體反應(yīng)器中，以增 加C2和C3產(chǎn)物的收率。部分或全部量的丁烯產(chǎn)物物流64可通過導(dǎo)管72和70輸送到中 間體反應(yīng)器中，以增加C2和C3產(chǎn)物的收率。經(jīng)導(dǎo)管34從分離系統(tǒng)30流出的部分或全部量的裂化汽油可通過導(dǎo)管56循環(huán)并 引入到中間體反應(yīng)器16內(nèi)。裂化汽油產(chǎn)物的這一循環(huán)可提供整個工藝系統(tǒng)的瓦斯油原料 轉(zhuǎn)化成低級烯烴的附加轉(zhuǎn)化率。經(jīng)導(dǎo)管36從分離系統(tǒng)30流出的部分或全部量的裂化瓦斯油可通過導(dǎo)管74循環(huán) 并引入到反應(yīng)器14內(nèi)。裂化瓦斯油產(chǎn)物的這一循環(huán)可提供整個工藝系統(tǒng)的瓦斯油原料轉(zhuǎn) 化成低級烯烴的附加轉(zhuǎn)化率?？墒褂盟岢龅难h(huán)物流僅僅一個或幾個的組合，提供瓦斯油原料轉(zhuǎn)化成低級烯 烴的附加轉(zhuǎn)化率。圖 2圖2略微更詳細(xì)地描述了中間體反應(yīng)器16。中間體反應(yīng)器16是確定中間體反應(yīng) 區(qū)66和汽提區(qū)68的容器。再生催化劑經(jīng)導(dǎo)管46引入到中間體反應(yīng)區(qū)66中，汽油原料經(jīng) 導(dǎo)管50、56和/或70引入到反應(yīng)區(qū)66中，和ZSM—5添加劑經(jīng)導(dǎo)管54引入到中間體反應(yīng)區(qū)66中。蒸汽可經(jīng)導(dǎo)管52引入到汽提區(qū)68中，和用過的再生裂化催化劑經(jīng)導(dǎo)管18a和/或 18b從汽提區(qū)68抽出。本發(fā)明的系統(tǒng)和方法用于處理重質(zhì)烴原料，以選擇性生產(chǎn)中間餾分沸程產(chǎn)物和低 級烯烴。已發(fā)現(xiàn)，在常規(guī)的FCC工藝或單元中，在催化劑再生器和FCC提升管反應(yīng)器之間使 用中間體裂化反應(yīng)器(它可包括例如密相反應(yīng)器或固定流化床反應(yīng)器或提升管反應(yīng)器之 類的反應(yīng)器)可提供改進(jìn)的中間餾分收率和對生產(chǎn)低級烯烴的提高的選擇性。本發(fā)明可使用中間體裂化反應(yīng)器提供汽油原料的裂化以得到低級烯烴，所述汽油 原料優(yōu)選在汽油溫度范圍內(nèi)沸騰，和提供催化劑的調(diào)節(jié)，以便當(dāng)它用于在FCC提升管反應(yīng) 器內(nèi)裂化FCC原料時，反應(yīng)器的條件更適合于生產(chǎn)中間餾分產(chǎn)物。本發(fā)明的附加特征是它可還包括與該工藝一體化的系統(tǒng)，以處理從中間體裂化反 應(yīng)器中得到的低級烯烴。這一烯烴處理系統(tǒng)可行使的功能例如將低級烯烴分離成具體的烯 烴產(chǎn)物物流如乙烯產(chǎn)物物流、丙烯產(chǎn)物物流和/或丁烯產(chǎn)物物流或它們的任何組合，和使 用低級烯烴作為制備聚烯烴的聚合原料。圖 3參考圖3，其中描述了系統(tǒng)110的工藝流程示意圖，它可以按照與圖1所示的系統(tǒng) 10類似的方式操作。瓦斯油原料流經(jīng)導(dǎo)管112并引入到FCC提升管反應(yīng)器114的底部。蒸 汽還可通過導(dǎo)管115引入到FCC提升管反應(yīng)器114的底部。用過的再生裂化催化劑從中間體反應(yīng)器116流出并經(jīng)導(dǎo)管118a引入到FCC提升 管反應(yīng)器114內(nèi)。替代地，用過的再生裂化催化劑可通過導(dǎo)管118b輸送到再生器120中。 可使用選擇閥119，以測定多少用過的再生裂化催化劑被輸送到導(dǎo)管118a中和多少被輸送 到導(dǎo)管118b中。再生的裂化催化劑經(jīng)導(dǎo)管122從再生器120流出并通過導(dǎo)管124引入到FCC提升 管反應(yīng)器114中，在此它與汽油原料混合。FCC提升管反應(yīng)器的產(chǎn)物從FCC提升管反應(yīng)器114流出并引入到汽提器系統(tǒng)或分 離器/汽提器126內(nèi)。分離的裂化瓦斯油產(chǎn)物經(jīng)導(dǎo)管128從分離器/汽提器126流出進(jìn)入分離系統(tǒng)130 中。裂化的C2-C3氣體、裂化的C4氣體、裂化汽油和裂化瓦斯油各自經(jīng)導(dǎo)管132、133、134 和136從分離系統(tǒng)130流出。循環(huán)油經(jīng)導(dǎo)管138從分離系統(tǒng)130流出并引入到FCC提升管 反應(yīng)器114中。分離的廢裂化催化劑經(jīng)導(dǎo)管140從分離器/汽提器126流出并引入到再生 器120中。含氧氣體經(jīng)導(dǎo)管142引入到再生器120中，和燃燒氣體經(jīng)導(dǎo)管144從再生器120 流出。再生的裂化催化劑經(jīng)導(dǎo)管122從再生器120流出。流經(jīng)導(dǎo)管122的再生的裂化催 化劑物流可分成兩個物流，其中經(jīng)導(dǎo)管122從再生器120流出的至少一部分再生的催化劑 經(jīng)導(dǎo)管146流到中間體反應(yīng)器116中，和從再生器120流出的再生催化劑的剩余部分經(jīng)導(dǎo) 管124流到FCC提升管反應(yīng)器114中。為了輔助控制FCC提升管反應(yīng)器114中的裂化條件， 可視需要采用選擇閥123調(diào)節(jié)流經(jīng)導(dǎo)管146的至少一部分再生裂化催化劑和流經(jīng)導(dǎo)管124 的剩余部分的再生裂化催化劑之間的分流。中間體反應(yīng)器116可確定密相床流化區(qū)并提供使汽油原料與在中間體反應(yīng)器116 內(nèi)包含的再生裂化催化劑接觸的裝置。裂化汽油產(chǎn)物經(jīng)導(dǎo)管148從中間體反應(yīng)器116流出。
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替代地，中間體反應(yīng)器116可以是快速流化床或提升管反應(yīng)器，如本領(lǐng)域已知的。用過的再生裂化催化劑可經(jīng)選擇閥119和導(dǎo)管118a從中間體反應(yīng)器116流出并 引入到FCC提升管反應(yīng)器114中，和/或用過的再生裂化催化劑可經(jīng)選擇閥119和導(dǎo)管118b 從中間體反應(yīng)器116流出并引入到再生器120內(nèi)。汽油原料經(jīng)導(dǎo)管150和/或156引入到 中間體反應(yīng)器116內(nèi)，和蒸汽可經(jīng)導(dǎo)管152引入到中間體反應(yīng)器116內(nèi)。ZSM-5添加劑可添 加到密相反應(yīng)器116的再生催化劑中或者經(jīng)導(dǎo)管154引入到中間體反應(yīng)器116內(nèi)。導(dǎo)管148中的裂化汽油產(chǎn)物流到烯烴分離系統(tǒng)158中。從分離系統(tǒng)158得到的可 以是乙烯產(chǎn)物物流、丙烯產(chǎn)物物流和丁烯產(chǎn)物物流，它們各自經(jīng)導(dǎo)管160、162和164從烯烴 分離系統(tǒng)158流出。分離系統(tǒng)158還可得到裂化汽油物流165，它可被輸送到循環(huán)導(dǎo)管156 中。附加的處理步驟部分或全部量的C4氣體產(chǎn)物物流133可通過導(dǎo)管170輸送到反應(yīng)器180中，以增 加C2和C3產(chǎn)物的收率。部分或全部量的丁烯產(chǎn)物物流164可通過導(dǎo)管172輸送到反應(yīng)器 180中，以增加C2和C3產(chǎn)物的收率。從分離系統(tǒng)130經(jīng)導(dǎo)管134流出的部分或全部的裂化汽油可通過導(dǎo)管178引入到 反應(yīng)器180中。經(jīng)導(dǎo)管134從分離系統(tǒng)130流出的部分或全部量的裂化汽油可通過導(dǎo)管156循環(huán) 并引入到中間體反應(yīng)器116內(nèi)。裂化汽油產(chǎn)物的這一循環(huán)可提供整個工藝系統(tǒng)的瓦斯油原 料轉(zhuǎn)化成低級烯烴的附加轉(zhuǎn)化率。經(jīng)導(dǎo)管136從分離系統(tǒng)130流出的部分或全部量的裂化瓦斯油可通過導(dǎo)管174循 環(huán)并引入到反應(yīng)器114內(nèi)。裂化瓦斯油產(chǎn)物的這一循環(huán)可提供整個工藝系統(tǒng)的瓦斯油原料 轉(zhuǎn)化成低級烯烴的附加轉(zhuǎn)化率?？墒褂盟岢龅难h(huán)物流僅僅一個或幾個的組合，以提供瓦斯油原料轉(zhuǎn)化成低級 烯烴的附加轉(zhuǎn)化率。可使用反應(yīng)器180將烴物流轉(zhuǎn)化成C2和C3產(chǎn)物物流，例如低級烯烴。反應(yīng)器180 處理一個或多個物流170、172、178和/或186，并可將反應(yīng)器產(chǎn)物分離成C2物流182、C3物 流184及C4與更重物質(zhì)物流186。C4與更重物質(zhì)物流186可循環(huán)通過反應(yīng)器180，以增加 C2物流182和/或C3物流184的收率。反應(yīng)器180可以是用于將烴物流轉(zhuǎn)化成C2和C3產(chǎn)物物流例如低級烯烴的任何合 適的反應(yīng)器類型。可使用的一類合適的反應(yīng)器是propylur反應(yīng)器。在美國專利5981819 和美國專利申請公開2003/0149322中公開了 propylur反應(yīng)器。美國專利5981819和美國 專利申請公開2003/0149322在此通過參考全文引入。催化劑可將瓦斯油原料引入到FCC提升管反應(yīng)器的底部，在此它與熱的裂化催化劑例如 再生的裂化催化劑或用過的再生裂化催化劑或這兩種催化劑的組合混合。用過和再生最終 變?yōu)樵偕牧鸦呋瘎┑钠鹗即呋鸦呋瘎┛梢允潜绢I(lǐng)域已知的在本發(fā)明預(yù)期的高溫 下具有裂化活性的任何合適的裂化催化劑。優(yōu)選的催化裂化催化劑包括可流化的裂化催化劑，該催化劑由在多孔無機耐火氧 化物基體或粘合劑內(nèi)分散的具有裂化活性的分子篩組成。此處所使用的術(shù)語“分子篩”是指能夠基于原子或分子各自的尺寸分離原子或分子的任何材料。適合于用作裂化催化劑組 分的分子篩包括柱狀粘土、層狀粘土和結(jié)晶硅鋁酸鹽。通常優(yōu)選使用含有結(jié)晶硅鋁酸鹽的 裂化催化劑。這種硅鋁酸鹽的實例包括Y沸石、超穩(wěn)Y沸石、X沸石、沸石3、沸石1^、菱鉀 沸石、絲光沸石、八面沸石和沸石Ω。在裂化催化劑中使用的合適的結(jié)晶硅鋁酸鹽是X和Y 沸石，例如Y沸石。美國專利No.3130007(其公開內(nèi)容在此通過參考全文引入)公開了總的二氧化 硅與氧化鋁的摩爾比為約3. 0-6. 0的Y型沸石，其中典型的Y沸石的總的二氧化硅與氧化 鋁的摩爾比為約5. 0。還已知通?？赏ㄟ^脫鋁生產(chǎn)總的二氧化硅與氧化鋁的摩爾比高于約 6.0的Y型沸石。可通過使沸石與氫離子、銨離子、多價金屬陽離子例如含稀土的陽離子、鎂陽離子 或鈣陽離子、或氫離子、銨離子和多價金屬陽離子的組合交換，從而降低鈉含量直到它小于 約0. 8wt%，優(yōu)選小于約0. 5wt%和或小于約0. 3wt% (作為Na2O計算)，增加用作裂化催 化劑組分的沸石的穩(wěn)定性和/或酸度。實施離子交換的方法是本領(lǐng)域已知的。在使用之前，裂化催化劑的沸石或其它分子篩組分與多孔、無機耐火氧化物基體 或粘合劑組合形成成品催化劑。在成品催化劑內(nèi)的耐火氧化物組分可以是二氧化硅-氧 化鋁、二氧化硅、氧化鋁、天然或合成粘土、柱狀或?qū)訝钫惩?、這些組分中一種或多種的混合 物、和類似物。無機耐火氧化物基體可包括二氧化硅_氧化鋁和粘土例如高嶺土、鋰蒙脫 石、海泡石和凹凸棒石的混合物。成品催化劑可含有約5_40wt%沸石或其它分子篩和大于 約20wt%的無機耐火氧化物。一般地，成品催化劑可含有約10_35wt%沸石或其它分子篩、 約10_30wt%無機耐火氧化物和約30-70wt%粘土?？赏ㄟ^本領(lǐng)域已知的任何合適的技術(shù)，其中包括混合、研磨、共混或均化，使裂化 催化劑的結(jié)晶硅鋁酸鹽或其它分子篩組分與多孔、無機耐火氧化物組分或其前體組合?？?使用的前體的實例包括氧化鋁、氧化鋁溶膠、硅膠、氧化鋯、氧化鋁水凝膠、鋁和鋯的聚氧陽 離子、和造粒的氧化鋁。在制備裂化催化劑的一種合適的方法中，沸石與硅鋁酸鹽凝膠或 溶膠或其它無機耐火氧化物組分組合，和噴霧干燥所得混合物，以生產(chǎn)直徑范圍通常為約 40-80微米的成品催化劑顆粒。但視需要，可以將沸石或其它分子篩研磨，或者另外與耐火 氧化物組分或其前體混合、擠出、然后粉碎成希望的粒度范圍。成品催化劑的平均堆積密度 范圍通常為約0. 30-0. 90g/cm3，和孔體積為約0. 10-0. 90cm7g。當(dāng)在中間餾分選擇模式(或柴油模式)操作下操作該方法時，可使用中間餾分選 擇性裂化催化劑。中間餾分選擇性裂化催化劑類似于以上所述的優(yōu)選的裂化催化劑，因為 它包括在多孔無機耐火氧化物粘合劑內(nèi)分散的分子篩，但與典型的裂化催化劑相比具有某 些重要的差別，以下將更詳細(xì)地描述這些差別。中間餾分裂化催化劑可顯示出催化性能，所 述催化性能將提供瓦斯油原料的選擇性裂化，以得到優(yōu)選包括中間餾分沸程范圍產(chǎn)物的裂 化瓦斯油產(chǎn)物，例如在柴油沸程范圍內(nèi)如230-350°C的那些。中間餾分選擇性裂化催化劑可包括沸石或其它分子篩組分、氧化鋁組分和附加的 多孔無機耐火氧化物基體或粘合劑組分?？赏ㄟ^本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的提供具有所希望組 成的催化裂化催化劑的任何方法，制備中間餾分選擇性裂化催化劑。更具體地，中間餾分選 擇性裂化催化劑可包含含量范圍為40-65wt%、例如45-62襯％或50_58wt %的氧化鋁，其 中重量百分?jǐn)?shù)以中間餾分選擇性裂化催化劑、提供基體表面積的多孔無機耐火氧化物基體組分和提供沸石表面積的沸石或其它分子篩組分的總重量為基準(zhǔn)。中間餾分選擇性裂化催 化劑中的氧化鋁組分可以是任何合適類型的氧化鋁和來自任何合適的來源。合適類型的氧 化鋁的實例是在美國專利No. 5547564和美國專利No. 5168086中公開的那些，這些專利在 此通過參考全文引入，和包括例如α氧化鋁、Y氧化鋁、θ氧化鋁、η氧化鋁、三羥鋁石、 假勃姆石和水鋁礦。由多孔無機耐火氧化物基體組分提供的在中間餾分選擇性裂化催化劑內(nèi)的基體 表面積范圍可以是20-90m2/g中間餾分選擇性裂化催化劑。由沸石或其它分子篩組分提供 的中間餾分選擇性裂化催化劑內(nèi)的沸石表面積可以小于140m2/g。為了使中間餾分選擇性裂化催化劑具有優(yōu)選提供中間餾分如柴油收率的所希望 的催化性能，由沸石或其它分子篩組分貢獻(xiàn)的中間餾分選擇性裂化催化劑的部分表面積即 沸石表面積可以小于130m2/g，例如小于110m2/g，或小于100m2/g。中間餾分選擇性裂化催 化劑中的沸石或其它分子篩組分是選自Y沸石、超穩(wěn)Y沸石、X沸石、沸石β、沸石L、菱鉀 沸石、絲光沸石、八面沸石和沸石Ω中的那些硅鋁酸鹽。在中間餾分選擇性裂化催化劑內(nèi)的沸石表面積可以低至20m2/g，但一般地下限大 于40m2/g。在中間餾分選擇性裂化催化劑內(nèi)的沸石表面積的下限可以超過60m2/g，或者沸 石表面積可以超過80m2/g。因此，例如由沸石或其它分子篩組分貢獻(xiàn)的中間餾分選擇性裂 化催化劑的部分表面積即沸石表面積范圍可以是20-140m2/g，或者為40-130m2/g。在中間餾分裂化催化劑內(nèi)的沸石表面積與基體表面積之比是提供具有所希望 的裂化性能的催化劑的重要性能。沸石表面積與基體表面積之比的范圍因此可以是 1:1-2: 1，例如1.1 1-1.9 1，或1.2 1-1.7 1?？紤]到這些比值，由多孔無機 耐火氧化物基體組分貢獻(xiàn)的中間餾分選擇性裂化催化劑的部分表面積即基體表面積范圍 通常為20-80m2/g?；w表面積的一個合適的范圍是40-75m2/g，或者為60_70m2/g。可控制FCC提升管反應(yīng)器內(nèi)的工藝條件并提供所希望的產(chǎn)物混合物的一種方法 是通過添加ZSM-5添加劑到中間體裂化反應(yīng)器內(nèi)，而不是添加到FCC提升管反應(yīng)器內(nèi)?？?與再生催化劑(它是中間餾分選擇性裂化催化劑)一起或并流將ZSM-5添加劑引入到中間 體裂化反應(yīng)器內(nèi)，尤其是當(dāng)使用密相反應(yīng)器時，引入到其密相反應(yīng)區(qū)內(nèi)。當(dāng)在中間體裂化反 應(yīng)器內(nèi)與中間餾分選擇性裂化催化劑一起使用ZSM-5添加劑時，可實現(xiàn)低級烯烴例如丙烯 和丁烯的收率改進(jìn)。因此，尤其是當(dāng)在其內(nèi)引入的再生催化劑是中間餾分選擇性裂化催化 劑時，期望引入到中間體裂化反應(yīng)器內(nèi)的ZSM-5添加劑的量為引入到中間體裂化反應(yīng)器內(nèi) 的再生催化劑重量的最多30wt%，例如最多20wt%，或最多18wt%。因此，當(dāng)ZSM-5添加劑 引入到中間體裂化反應(yīng)器內(nèi)時，其用量范圍可以是引入到中間體裂化反應(yīng)器內(nèi)的再生裂化 催化劑的 l_30wt%，例如 3-20wt%，或 5-18wt%。ZSM-5添加劑是選自中孔結(jié)晶硅鋁酸鹽或沸石家族的分子篩添加劑?？捎米?ZSM-5添加劑的分子篩包括中孔沸石，正如“Atlas ofZeolite Structure Types”，Eds. W. H. Meier 和 D. H. Olson，Butterworth-Heineman，第三版，1992 中所述，在此通過參考將其 全文引入。中孔沸石的孔度通常為約0. 5-0. 7nm，和包括例如MFI、MFS、MEL、MTW、EU0、MTT、 HEU、FER和 TON 結(jié)構(gòu)類型的沸石(IUPAC Commissionof Zeolite Nomenclature)。這種中孔 沸石的非限定性實例包括 ZSM-5、ZSM-12、ZSM-22、ZSM-23、ZSM-34、ZSM-35、ZSM-38、ZSM-48、 ZSM-50、硅沸石和硅沸石2。一種合適的沸石是ZSM-5，它描述于美國專利Nos. 3，702，886和3，770,614中，這些專利在此通過參考全文引入。美國專利No. 3，709, 979中描述了 ZSM-11，美國專利No. 3，832，449中描述了 ZSM-12 ；美國專利 No. 3，948，758 中描述了 ZSM-21 和 ZSM-38 ；美國專利 No. 4，076, 842 中描 述了 ZSM-23 ；和美國專利No. 4，016，245中描述了 ZSM-35。其它合適的分子篩包括硅鋁磷 酸鹽(SAPO)，例如SAP0-4和SAP0-11，它們描述于美國專利No. 4，440，871中；鉻硅酸鹽；硅 酸鎵，硅酸鐵；磷酸鋁(ALPO)，例如在美國專利No. 4，310，440中描述的ALP0-11 ；鈦鋁硅酸 鹽(TASO)，例如在EP-A No. 229，295中描述的TAS0-45 ；在美國專利No. 4，254，297中描述 的硼硅酸鹽；鈦鋁磷酸鹽(TAPO)，例如在美國專利No. 4，500, 651中描述的TAP0-11 ；和鐵 鋁硅酸鹽。所有上述專利在此通過參考全文引入。ZSM-5添加劑可根據(jù)常規(guī)方法與無催化活性的無機氧化物基體組分保持在一起。美國專利No. 4368114詳細(xì)地公開了可以是合適的ZSM-5添加劑的一組沸石，和這 一專利在此通過參考引入。系統(tǒng)操作和條件在使用垂直排列的FCC提升管反應(yīng)器的情況下，提升氣體或提升蒸汽也可與瓦斯 油原料和熱的裂化催化劑一起引入到FCC提升管反應(yīng)器底部。從催化劑再生器中得到的再 生裂化催化劑的溫度比從中間體裂化反應(yīng)器中得到的用過的再生裂化催化劑更高。此外， 用過的再生裂化催化劑由于在中間體裂化反應(yīng)器內(nèi)使用的結(jié)果而在其上沉積一定量的焦 炭?？墒褂锰貏e的催化劑或催化劑的組合以輔助控制FCC提升管反應(yīng)器內(nèi)的條件，從而提 供獲得希望產(chǎn)物或產(chǎn)物混合物所要求的某些希望的裂化條件。瓦斯油原料和熱的裂化催化劑及任選的提升氣體或蒸汽的混合物流經(jīng)FCC提升 管反應(yīng)器，在此發(fā)生裂化。FCC提升管反應(yīng)器確定催化裂化區(qū)并提供允許發(fā)生裂化反應(yīng)的接 觸時間的提供裝置。在FCC提升管反應(yīng)器內(nèi)烴的平均停留時間范圍通?？梢允亲疃嗉s5-10 秒，但通常范圍為0.1-5秒。催化劑與烴原料的重量比(催化劑/油之比)的范圍通常可 以是約2-100，和甚至高達(dá)150。更典型地，催化劑與油之比的范圍可以是5-100。當(dāng)蒸汽與 瓦斯油原料一起引入到FCC提升管反應(yīng)器內(nèi)時，蒸汽與油的重量比范圍可以是0.01-5，和 更典型地為0. 05-1.5。在FCC提升管反應(yīng)器內(nèi)的溫度范圍通?？梢允羌s400-600°C。更典型地，F(xiàn)CC提升 管反應(yīng)器的溫度范圍可以是450-550°C。FCC提升管反應(yīng)器的溫度可能傾向于低于典型的 常規(guī)流化催化裂化工藝的那些，因為本發(fā)明的方法是提供高的中間餾分收率，而不是常規(guī) 的流化催化裂化工藝常常尋求的生產(chǎn)汽油?？赏ㄟ^調(diào)節(jié)引入到FCC提升管反應(yīng)器底部的來 自催化再生器的再生裂化催化劑與來自中間體裂化反應(yīng)器的用過的再生裂化催化劑之比， 控制FCC提升管反應(yīng)器內(nèi)的一些工藝條件。來自FCC提升管反應(yīng)器的烴和催化劑的混合物作為含有裂化瓦斯油產(chǎn)物和廢裂 化催化劑的FCC提升管反應(yīng)器產(chǎn)物流到汽提器系統(tǒng)中，所述汽提器系統(tǒng)提供分離烴與催化 劑并確定汽提器分離區(qū)的裝置，在此裂化瓦斯油產(chǎn)物與廢裂化催化劑分離。汽提器系統(tǒng)可 以是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的分離FCC催化劑與烴產(chǎn)物的任何系統(tǒng)或裝置。在典型的汽提 器操作中，F(xiàn)CC提升管反應(yīng)器產(chǎn)物(它是裂化瓦斯油產(chǎn)物和廢裂化催化劑的混合物)流到 汽提器系統(tǒng)中，所述汽提器系統(tǒng)包括分離廢裂化催化劑與氣態(tài)裂化瓦斯油產(chǎn)物的旋風(fēng)分離 器。分離的廢裂化催化劑從旋風(fēng)分離器進(jìn)入到汽提器容器內(nèi)，在此它與蒸汽接觸以進(jìn)一步
12從廢裂化催化劑中除去裂化瓦斯油產(chǎn)物。在分離的廢裂化催化劑上的焦炭含量范圍通常為 約0. 5_5wt%，基于催化劑和碳的總重量計。典型地，在分離的廢裂化催化劑上的焦炭含量 范圍為約0. 5-1. 5wt%。分離的廢裂化催化劑然后流到催化劑再生器中，所述催化劑再生器提供使所分離 的廢裂化催化劑再生的裝置并確定所分離的廢裂化催化劑引入其內(nèi)的再生區(qū)，和在其中在 分離的廢裂化催化劑上沉積的碳燃燒以除去碳，從而提供碳含量下降的再生的裂化催化 劑。催化劑再生器典型地是確定了再生區(qū)的垂直圓筒形容器，和其中廢裂化催化劑通過含 氧再生氣體如空氣向上通過維持為流化床形式。在再生區(qū)內(nèi)的溫度通常維持在約621-760°C的范圍內(nèi)，和更典型地在677_715°C 范圍內(nèi)。在再生區(qū)內(nèi)的壓力范圍典型地為約大氣壓至約345kPa，例如約34-345kPa。分離的 廢裂化催化劑在再生區(qū)內(nèi)的停留時間范圍是約1-6分鐘，和典型地為約2-4分鐘。在再生的 裂化催化劑上的焦炭含量小于在分離的廢裂化催化劑上的焦炭含量，且通常小于0. 5wt%, 其中重量百分?jǐn)?shù)以不包括焦炭含量在內(nèi)的再生裂化催化劑的重量為基準(zhǔn)。再生的裂化催化 劑的焦炭含量范圍因此通常為約0. 01-0. 5wt%，例如再生的裂化催化劑上的焦炭濃度可以 小于0. 3wt%或小于0. lwt%0來自催化劑再生器的再生裂化催化劑流到中間體裂化反應(yīng)器內(nèi)，所述中間體裂化 反應(yīng)器可以是如上所述的密相反應(yīng)器、或固定流化床反應(yīng)器、或提升管反應(yīng)器，它提供汽油 原料與再生的裂化催化劑接觸的裝置并確定反應(yīng)或裂化區(qū)，其中在蒸汽存在下或不存在蒸 汽下，汽油原料與再生的裂化催化劑在合適的高苛刻度裂化條件下接觸。中間體裂化反應(yīng)器的類型可以是密相反應(yīng)器、快速流化床反應(yīng)器或提升管反應(yīng) 器。密相反應(yīng)器可以是確定兩個區(qū)的容器，所述兩個區(qū)包括中間體反應(yīng)或裂化或密相反應(yīng) 區(qū)和汽提區(qū)。在容器的中間體反應(yīng)區(qū)內(nèi)包含的是再生裂化催化劑，該催化劑通過引入汽油 原料和任選引入到汽提區(qū)內(nèi)的蒸汽而流化。一種合適的密相反應(yīng)器設(shè)計包括密相反應(yīng)器容器，它確定中間體反應(yīng)區(qū)和汽提 區(qū)，兩個區(qū)彼此流體連通且汽提區(qū)位于中間體反應(yīng)區(qū)下方。與其在中間體反應(yīng)區(qū)內(nèi)的速 度相比，為了在汽提區(qū)內(nèi)提供高的蒸汽速度，汽提區(qū)的截面積可以小于中間體反應(yīng)區(qū)的截 面積。汽提區(qū)的截面積與中間體反應(yīng)區(qū)的截面積之比范圍可以是0.1 1-0.9 1，例如 0. 2 1-0. 8 1，或 0. 3 1-0. 7 1。密相反應(yīng)器容器的幾何形狀可以使得它的形狀通常為圓筒形。汽提區(qū)的長度與直 徑之比使得在汽提區(qū)內(nèi)提供希望的高蒸汽速度并在汽提區(qū)內(nèi)提供充足的接觸時間以供希 望地汽提有待從密相反應(yīng)器容器中移除的用過的再生催化劑。因此，汽提區(qū)的長度與直徑 的尺寸之比范圍可以是1 1-25 1，例如2 1-15 1，或3 1-10 1。密相反應(yīng)器容器可配有催化劑引入導(dǎo)管，所述催化劑引入導(dǎo)管提供再生催化劑的 引入裝置以供將再生的裂化催化劑從催化劑再生器引入到密相反應(yīng)器容器的中間體反應(yīng) 區(qū)內(nèi)。密相反應(yīng)器容器進(jìn)一步配有用過的再生催化劑的抽出導(dǎo)管，所述導(dǎo)管提供用過的再 生催化劑的抽出裝置以供從密相反應(yīng)器容器的汽提區(qū)抽出用過的再生催化劑。汽油原料通 過原料引入導(dǎo)管引入到中間體反應(yīng)區(qū)內(nèi)，所述原料引入導(dǎo)管提供將汽油原料引入到密相反 應(yīng)器的中間體區(qū)內(nèi)的裝置，蒸汽通過蒸汽引入導(dǎo)管引入到汽提區(qū)內(nèi)，所述蒸汽引入導(dǎo)管提 供將蒸汽引入到密相反應(yīng)器的汽提區(qū)內(nèi)的裝置。裂化汽油產(chǎn)物通過產(chǎn)物抽出導(dǎo)管從中間體反應(yīng)區(qū)抽出，所述產(chǎn)物抽出導(dǎo)管提供從密相反應(yīng)器的中間體區(qū)抽出裂化汽油產(chǎn)物的裝置?？瑟毩⒂贔CC提升管反應(yīng)器的操作或控制而操作或控制中間體裂化反應(yīng)器。這一 獨立的中間體裂化反應(yīng)器的操作或控制提供的好處是，在包括FCC提升管反應(yīng)器以及中間 體裂化反應(yīng)器的整個工藝系統(tǒng)中改進(jìn)的瓦斯油原料轉(zhuǎn)化成中間餾分及乙烯、丙烯和丁烯等 低級烯烴的希望的最終產(chǎn)物的總轉(zhuǎn)化率。對于中間體裂化反應(yīng)器的獨立操作，可降低FCC 提升管反應(yīng)器裂化條件的苛刻度，從而提供瓦斯油反應(yīng)器產(chǎn)物內(nèi)更高的中間餾分或其它希 望產(chǎn)物的收率，和可控制中間體裂化反應(yīng)器的苛刻度，以優(yōu)化低級烯烴或其它希望產(chǎn)物的 收率。控制中間體裂化反應(yīng)器的操作的一種方式是將蒸汽與汽油原料一起引入到中間 體裂化反應(yīng)器內(nèi)。因此，密相反應(yīng)區(qū)操作的反應(yīng)條件提供裂化汽油產(chǎn)物和例如提供低級烯 烴的高裂化收率。高苛刻度裂化條件可包括在密相或中間體反應(yīng)區(qū)內(nèi)范圍為約482-871°C 的溫度，例如溫度范圍為510-871°C或538-732°C。在中間體反應(yīng)區(qū)內(nèi)的壓力范圍可以是約 大氣壓至約345kPa，例如約34-345kPa?？蓪⒄羝氲街虚g體裂化反應(yīng)器的汽提區(qū)內(nèi)并使之與其內(nèi)以及中間體反應(yīng)區(qū) 內(nèi)包含的再生的裂化催化劑接觸。按照這一方式使用蒸汽針對整個系統(tǒng)的給定的瓦斯油轉(zhuǎn) 化率增加了丙烯收率和丁烯收率。本領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解，在常規(guī)的瓦斯油反應(yīng)器裂 化工藝中，相對于高苛刻度的瓦斯油反應(yīng)器裂化條件，低苛刻度的瓦斯油反應(yīng)器裂化條件 導(dǎo)致較低的低級烯烴收率。在中間體裂化反應(yīng)器內(nèi)使用蒸汽可進(jìn)一步提高其中的低級烯烴 收率。使用蒸汽是尤其希望的，因為對于整個工藝系統(tǒng)的給定的瓦斯油轉(zhuǎn)化率和在中 間體裂化反應(yīng)器內(nèi)的汽油原料裂化中，它可提供改進(jìn)的低級烯烴產(chǎn)物的選擇性和增加丙 烯與丁烯收率。因此，當(dāng)使用蒸汽時，引入到中間體裂化反應(yīng)器內(nèi)的蒸汽與汽油原料的重 量比(其中汽油引入到反應(yīng)區(qū)內(nèi)和蒸汽引入到汽提區(qū)內(nèi))范圍可以是最多到或者為約 15 1，例如所述范圍可以是0.1 1-10 1，或者蒸汽與汽油原料的重量比范圍可以是 0. 2 1-9 1 或者 0. 5 1-8 1。用過的再生裂化催化劑從中間體裂化反應(yīng)器中移除，并被用作與瓦斯油原料混合 的熱的裂化催化劑，所述熱的裂化催化劑被引入到FCC提升管反應(yīng)器內(nèi)和/或輸送到再生 器內(nèi)進(jìn)行再生。在FCC提升管反應(yīng)器內(nèi)使用用過的再生裂化催化劑的一個方面是，它使再 生催化劑在FCC提升管反應(yīng)器內(nèi)用作熱的裂化催化劑之前部分失活。部分失活意味著用過 的再生裂化催化劑含有的碳濃度比在再生裂化催化劑上的碳濃度略高。當(dāng)瓦斯油原料在 提升管反應(yīng)器區(qū)內(nèi)裂化時，再生的裂化催化劑的這種部分失活可提供優(yōu)選的產(chǎn)物收率。用 過的再生裂化催化劑上的焦炭濃度大于再生的裂化催化劑上的焦炭濃度，但小于分離的廢 裂化催化劑上的焦炭濃度。用過的再生催化劑的焦炭含量可以大于0. 和甚至大于 0.5wt%。例如，用過的再生催化劑的焦炭含量范圍可以是約0. 1-1襯％或0. l-0.6wt%。使用中間體裂化反應(yīng)器提供的另一好處與溫度比再生的裂化催化劑溫度低的用 過的再生裂化催化劑有關(guān)。在源于瓦斯油原料裂化的優(yōu)選產(chǎn)物收率方面，用過的再生裂化 催化劑的這一較低溫度結(jié)合以上所述的部分失活可提供進(jìn)一步的好處。為了輔助控制在FCC提升管反應(yīng)器內(nèi)的工藝條件和提供希望的產(chǎn)物混合物，再 生的裂化催化劑可分成流到中間體裂化反應(yīng)器的至少一部分和與引入到FCC提升管反應(yīng)
14器內(nèi)的瓦斯油原料混合的再生裂化催化劑的剩余部分。引入到中間體裂化反應(yīng)器內(nèi)的至 少一部分再生的裂化催化劑的范圍可以最多是從催化劑再生器獲得的再生裂化催化劑 的100%，這取決于工藝要求和希望的產(chǎn)物收率。但具體地，所述至少一部分再生的裂化 催化劑占從催化劑再生器中抽出的分離的再生催化劑的約10-100%。此外，所述至少一 部分再生的裂化催化劑可以是從催化劑再生器抽出的分離的再生催化劑的約30-90%或 50-95%。如前所述，在控制FCC提升管反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)條件中，來自中間體裂化反應(yīng)器的 用過的再生裂化催化劑和來自催化劑再生器的再生的裂化催化劑的組合物或混合物與瓦 斯油原料一起引入到FCC提升管反應(yīng)器內(nèi)。調(diào)節(jié)用過的再生裂化催化劑與再生裂化催化劑 的相對量，以在FCC提升管反應(yīng)器區(qū)內(nèi)提供希望的瓦斯油裂化條件，但一般地，用過的再生 裂化催化劑與再生的裂化催化劑的重量比范圍為0.1 1-100 1，例如0.5 1-20 1， 或1 1-10 1。對于在穩(wěn)態(tài)下操作的系統(tǒng)來說，用過的再生裂化催化劑與再生的裂化催 化劑的重量比接近于流到中間體裂化反應(yīng)器內(nèi)的至少一部分再生的裂化催化劑和與引入 到FCC提升管反應(yīng)器內(nèi)的瓦斯油原料混合的再生裂化催化劑的剩余部分的重量比，因此前 述范圍也適用于這一重量比。應(yīng)注意，由于各種原因，將廢裂化催化劑引入到中間體裂化反應(yīng)器內(nèi)不是本發(fā)明 的希望方面。例如，與再生裂化催化劑相比，廢裂化催化劑具有高得多的碳含量，因此其活 性不利于得到更希望的低級烯烴。引入到中間體裂化反應(yīng)器內(nèi)的再生的裂化催化劑大于引 入到中間體裂化反應(yīng)器內(nèi)的再生裂化催化劑和廢裂化催化劑的重量和的50wt%。引入到中 間體裂化反應(yīng)器內(nèi)的廢裂化催化劑的量可以最小化，且可以小于引入到中間體裂化反應(yīng)器 內(nèi)的再生裂化催化劑和廢裂化催化劑的重量和的20wt%，例如小于10wt%，或小于5wt%。一個或多個以上所述的工藝變量和操作條件的組合允許控制瓦斯油原料的轉(zhuǎn)化 率。一般地，希望瓦斯油原料轉(zhuǎn)化率范圍為30-90wt%，例如40-90wt%。瓦斯油原料轉(zhuǎn)化 率指的是瓦斯油原料內(nèi)包含的沸點大于221°C的烴在FCC提升管反應(yīng)器內(nèi)轉(zhuǎn)化成沸點小于 221°C的烴的重量除以瓦斯油原料內(nèi)包含的沸點大于221°C的烴的重量。如前所述，可操作 該方法，以提供優(yōu)先或選擇性得到中間餾分沸程產(chǎn)物和低級烯烴。瓦斯油原料混合物瓦斯油原料可具有兩個或更多個部分。加入到該方法中的第一步部分瓦斯油 原料可以是在沸程200-800°C內(nèi)沸騰的任何重?zé)N原料，其中包括例如瓦斯油、渣油或其它 烴，所述重?zé)N原料可以或者典型地引入到流化催化裂化單元中。在一般意義上，在范圍為 345-760°C內(nèi)沸騰的烴混合物可構(gòu)成尤其合適的原料的第一部分。可構(gòu)成合適的瓦斯油原 料的第一部分的煉廠原料物流種類的實例包括真空瓦斯油、焦化器瓦斯油、直餾渣油、熱裂 化油和其它烴物流。第一部分的百分?jǐn)?shù)可以是100 %，或約60-99 %，例如約70-95 %，或約80-90 %，余 量是其它原料部分，例如衍生于植物和/或動物的油。汽油原料混合物汽油原料可具有兩個或更多個部分。加入到密相反應(yīng)區(qū)內(nèi)的第一部分汽油原料可 以是沸點在汽油沸點范圍內(nèi)的任何合適的烴原料。一般地，汽油原料的第一部分包括在約 32-204°C的溫度范圍內(nèi)沸騰的烴?？捎米髌驮系牡谝徊糠值臒拸S物流的實例包括直餾
15汽油、石腦油、催化裂化汽油和焦化器石腦油。第一部分的百分?jǐn)?shù)可以是100 %，或約60-99 %，例如約70-95 %，或約80-90 %，余 量是其它原料部分，例如衍生于植物和/或動物的油。例舉的實施方案在本發(fā)明的一個實施方案中，公開了包括提升管反應(yīng)器、中間體反應(yīng)器和循環(huán)導(dǎo) 管的系統(tǒng)，所述提升管反應(yīng)器包含在催化裂化條件下的瓦斯油原料和第一催化劑，以得到 含裂化瓦斯油產(chǎn)物和第一用過的催化劑的提升管反應(yīng)器產(chǎn)物；所述中間體反應(yīng)器包含在高 苛刻度條件下的至少一部分裂化瓦斯油產(chǎn)物和第二催化劑，以得到裂化汽油產(chǎn)物和第二用 過的催化劑；所述循環(huán)導(dǎo)管將至少一部分裂化瓦斯油產(chǎn)物輸送到提升管反應(yīng)器中。在一些 實施方案中，該系統(tǒng)還包括第二循環(huán)導(dǎo)管以將至少一部分裂化汽油產(chǎn)物輸送到中間體反應(yīng) 器中。在一些實施方案中，該系統(tǒng)還包括分離器，以將來自提升管反應(yīng)器的裂化瓦斯油產(chǎn)物 分離成多個物流。在一些實施方案中，該系統(tǒng)還包括第二分離器，以將來自中間體反應(yīng)器的 裂化汽油產(chǎn)物分離成多個物流。在一些實施方案中，該系統(tǒng)還包括第三分離器，以將所述 提升管反應(yīng)器產(chǎn)物分離成所述裂化瓦斯油產(chǎn)物和所述第一用過的催化劑。在一些實施方案 中，該系統(tǒng)還包括再生器，用于再生所述第一用過的催化劑以得到第一再生的催化劑。在一 些實施方案中，第二催化劑包括第一再生的催化劑。在一些實施方案中，第一催化劑包括第 二用過的催化劑。在一些實施方案中，分離器包括分離系統(tǒng)，用于將裂化瓦斯油產(chǎn)物分離成 裂化氣體物流、裂化汽油物流、裂化瓦斯油物流和循環(huán)油物流中的至少兩個。在一些實施方 案中，循環(huán)導(dǎo)管將至少一部分循環(huán)油物流和/或裂化瓦斯油物流輸送到提升管反應(yīng)器中。 在一些實施方案中，該系統(tǒng)還包括第三循環(huán)導(dǎo)管以將至少部分裂化氣體物流和/或裂化汽 油物流輸送到中間體反應(yīng)器。在一些實施方案中，第二分離器包括第二分離系統(tǒng)，用于將裂 化汽油產(chǎn)物分離成乙烯物流、丙烯物流、丁烯物流和裂化汽油物流中的至少兩個。在一些實 施方案中，第二循環(huán)導(dǎo)管將至少一部分裂化汽油物流和/或丁烯物流輸送到中間體反應(yīng)器 中。在一些實施方案中，該系統(tǒng)還包括用于將至少一部分裂化瓦斯油產(chǎn)物和/或至少一部 分裂化汽油產(chǎn)物轉(zhuǎn)化成裂化氣體產(chǎn)物的propylur反應(yīng)器。在一些實施方案中，裂化氣體物 流包括至少70%體積的C2和C3氣體。在一些實施方案中，中間體反應(yīng)器包括快速流化床 反應(yīng)器、提升管反應(yīng)器或密相床反應(yīng)器。在本發(fā)明的一個實施方案中，公開了一種方法，該方法包括在FCC提升管反應(yīng)器 區(qū)內(nèi)，通過在合適的催化裂化條件下使瓦斯油原料與第一催化劑接觸，以得到含裂化瓦斯 油產(chǎn)物和第一用過的催化劑的FCC提升管反應(yīng)器產(chǎn)物，從而在FCC提升管反應(yīng)器區(qū)內(nèi)催化 裂化所述瓦斯油原料；在合適的高苛刻度裂化條件下操作的中間體裂化反應(yīng)器內(nèi)，使汽油 原料與第二催化劑接觸，以得到含至少一種低級烯烴化合物的裂化汽油產(chǎn)物和第二用過的 催化劑；將所述裂化瓦斯油產(chǎn)物分離成多個裂化瓦斯油產(chǎn)物物流；和將一個或多個裂化瓦 斯油產(chǎn)物物流的至少一部分循環(huán)到提升管反應(yīng)器區(qū)中。在一些實施方案中，該方法還包括 將一個或多個裂化瓦斯油產(chǎn)物物流的至少一部分循環(huán)到中間體裂化反應(yīng)器中。在一些實 施方案中，該方法還包括將所述裂化汽油產(chǎn)物分離成多個裂化汽油產(chǎn)物物流；和將一個或 多個裂化汽油產(chǎn)物物流的至少一部分循環(huán)到中間體裂化反應(yīng)器內(nèi)。在一些實施方案中，該 方法還包括再生所述第一用過的催化劑，以得到再生的第一催化劑。在一些實施方案中，該 方法還包括使用至少一部分所述第二用過的催化劑作為所述第一催化劑。在一些實施方案中，該方法還包括使用至少一部分所述再生的第一催化劑作為所述第二催化劑。在一些實 施方案中，該方法還包括從所述裂化汽油產(chǎn)物物流中分離至少一種低級烯烴化合物，和使 用所述低級烯烴化合物作為聚烯烴制備系統(tǒng)的烯烴原料。在一些實施方案中，該方法還包 括向所述中間體裂化反應(yīng)器內(nèi)引入ZSM-5添加劑。在一些實施方案中，所述合適的催化裂 化條件使得提供的所述瓦斯油原料轉(zhuǎn)化率范圍為全部瓦斯油原料重量的40_90wt%。在一 些實施方案中，該方法還包括將所述裂化汽油產(chǎn)物分離成多個裂化汽油產(chǎn)物物流；和輸送 一個或多個裂化汽油產(chǎn)物物流的至少一部分到propylur反應(yīng)器內(nèi)。在一些實施方案中， propylur反應(yīng)器將一個或多個裂化汽油產(chǎn)物物流的至少約70%體積轉(zhuǎn)化成C2-C3產(chǎn)物物 流。該方法可包括使中間體裂化反應(yīng)器與將裂化汽油產(chǎn)物分離成至少一種低級烯烴 產(chǎn)物的系統(tǒng)或者制備聚烯烴的系統(tǒng)或者這兩種系統(tǒng)的組合一體化。正是由該方法提供的 低級烯烴的產(chǎn)量提高使得將該系統(tǒng)的FCC提升管反應(yīng)器和中間體裂化反應(yīng)器與裂化汽油 產(chǎn)物的進(jìn)一步處理一體化是有利的。具體地，通過在中間體裂化反應(yīng)器內(nèi)使用蒸汽和/或 ZSM-5添加劑增加低級烯烴收率將提供使前述工藝步驟一體化的動機。因此，含至少一種低 級烯烴化合物如乙烯、丙烯或丁烯的裂化汽油產(chǎn)物可進(jìn)一步流到分離系統(tǒng)以將裂化汽油產(chǎn) 物分離成含至少一種低級烯烴化合物的低級烯烴產(chǎn)物。低級烯烴產(chǎn)物可進(jìn)一步用作聚烯烴 制備系統(tǒng)的原料，從而低級烯烴在合適的聚合條件下，優(yōu)選在本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何 合適的聚合催化劑存在下聚合。本領(lǐng)域的技術(shù)人員要理解，在不偏離本發(fā)明精神和范圍的條件下，本發(fā)明公開的 實施方案、結(jié)構(gòu)、材料和方法可進(jìn)行許多改性和變化。因此，以下所附權(quán)利要求的范圍及其 功能等價方案不應(yīng)當(dāng)受限于此處描述和闡述的特定實施方案，因為這些在性質(zhì)上僅僅是例舉。
1權(quán)利要求
一種系統(tǒng)，包括提升管反應(yīng)器，其包含在催化裂化條件下的瓦斯油原料和第一催化劑，以得到含裂化瓦斯油產(chǎn)物和第一用過的催化劑的提升管反應(yīng)器產(chǎn)物；中間體反應(yīng)器，其包含在高苛刻度條件下的至少一部分裂化瓦斯油產(chǎn)物和第二催化劑，以得到裂化汽油產(chǎn)物和第二用過的催化劑；和循環(huán)導(dǎo)管，其將至少一部分裂化瓦斯油產(chǎn)物輸送到提升管反應(yīng)器。
2.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，還包括第二循環(huán)導(dǎo)管以輸送至少一部分裂化汽油產(chǎn)物例如含C4 烴的裂化汽油產(chǎn)物到中間體反應(yīng)器中。
3.權(quán)利要求1-2—項或多項的系統(tǒng)，還包括分離器，用于將來自提升管反應(yīng)器的裂化 瓦斯油產(chǎn)物分離成多個物流。
4.權(quán)利要求1-3—項或多項的系統(tǒng)，還包括第二分離器，用于將來自中間體反應(yīng)器的 裂化汽油產(chǎn)物分離成多個物流。
5.權(quán)利要求1-4一項或多項的系統(tǒng)，還包括第三分離器，用于將所述提升管反應(yīng)器產(chǎn) 物分離成所述裂化瓦斯油產(chǎn)物和所述第一用過的催化劑。
6.權(quán)利要求1-5—項或多項的系統(tǒng)，還包括再生器，用于再生所述第一用過的催化劑 以得到第一再生的催化劑。
7.權(quán)利要求6的系統(tǒng)，其中第二催化劑包括第一再生的催化劑。
8.權(quán)利要求1-7—項或多項的系統(tǒng)，其中第一催化劑包括第二用過的催化劑。
9.權(quán)利要求3-8—項或多項的系統(tǒng)，其中分離器包括分離系統(tǒng)，用于將裂化瓦斯油產(chǎn) 物分離成裂化氣體物流、裂化汽油物流、裂化瓦斯油物流和循環(huán)油物流中的至少兩個。
10.權(quán)利要求9的系統(tǒng)，其中循環(huán)導(dǎo)管將至少一部分循環(huán)油物流和/或裂化瓦斯油物流 輸送到提升管反應(yīng)器中。
11.權(quán)利要求9-10—項或多項的系統(tǒng)，還包括第三循環(huán)導(dǎo)管以將至少一部分裂化氣體 物流和/或裂化汽油物流輸送到中間體反應(yīng)器中。
12.權(quán)利要求4-11任一項所述的系統(tǒng)，其中第二分離器包括第二分離系統(tǒng)，用于將裂 化汽油產(chǎn)物分離成乙烯物流、丙烯物流、丁烯物流和裂化汽油物流中的至少兩個。
13.權(quán)利要求12的系統(tǒng)，其中第二循環(huán)導(dǎo)管將至少一部分裂化汽油物流和/或丁烯物 流輸送到中間體反應(yīng)器中。
14.權(quán)利要求1-13—項或多項的系統(tǒng)，還包括用于將至少一部分裂化瓦斯油產(chǎn)物和/ 或至少一部分裂化汽油產(chǎn)物轉(zhuǎn)化成裂化氣體產(chǎn)物的propylur反應(yīng)器。
15.權(quán)利要求14的系統(tǒng)，其中裂化氣體產(chǎn)物包含至少70%體積的C2和C3氣體。
16.權(quán)利要求1-15—項或多項的系統(tǒng)，其中中間體反應(yīng)器包括快速流化床反應(yīng)器、提 升管反應(yīng)器或密相床反應(yīng)器。
17.一種方法，包括在FCC提升管反應(yīng)器區(qū)內(nèi)，通過在合適的催化裂化條件下使瓦斯油原料與第一催化劑 接觸，以得到含裂化瓦斯油產(chǎn)物和第一用過的催化劑的FCC提升管反應(yīng)器產(chǎn)物，從而在所 述FCC提升管反應(yīng)器區(qū)內(nèi)催化裂化所述瓦斯油原料；在合適的高苛刻度裂化條件下操作的中間體裂化反應(yīng)器內(nèi)，使汽油原料與第二催化劑 接觸，以得到含至少一種低級烯烴化合物的裂化汽油產(chǎn)物和第二用過的催化劑；2將所述裂化瓦斯油產(chǎn)物分離成多個裂化瓦斯油產(chǎn)物物流；和將一個或多個裂化瓦斯油產(chǎn)物物流的至少一部分循環(huán)到提升管反應(yīng)器區(qū)中。
18.權(quán)利要求17的方法，還包括將一個或多個裂化瓦斯油產(chǎn)物物流的至少一部分循環(huán) 到中間體裂化反應(yīng)器中。
19.權(quán)利要求17-18—項或多項的方法，還包括將所述裂化汽油產(chǎn)物分離成多個裂化 汽油產(chǎn)物物流；和將一個或多個裂化汽油產(chǎn)物物流的至少一部分循環(huán)到中間體裂化反應(yīng)器 中。
20.權(quán)利要求17-19—項或多項的方法，還包括再生所述第一用過的催化劑以得到再生的第一催化劑。
21.權(quán)利要求17-20—項或多項的方法，還包括使用所述第二用過的催化劑的至少一 部分作為所述第一催化劑。
22.權(quán)利要求20-21—項或多項的方法，還包括使用至少一部分所述再生的第一催化 劑作為所述第二催化劑。
23.權(quán)利要求19-22—項或多項的方法，還包括從所述裂化汽油產(chǎn)物物流中分離至少 一種低級烯烴化合物，和使用所述低級烯烴化合物作為聚烯烴制備系統(tǒng)的烯烴原料。
24.權(quán)利要求17-23—項或多項的方法，還包括向所述中間體裂化反應(yīng)器內(nèi)引入ZSM-5 添加劑。
25.權(quán)利要求17-24—項或多項的方法，其中所述合適的催化裂化條件使得提供所述 瓦斯油原料的轉(zhuǎn)化率范圍為全部瓦斯油原料的40-90wt%。
26.權(quán)利要求17-25—項或多項的方法，還包括將所述裂化汽油產(chǎn)物分離成多個裂化 汽油產(chǎn)物物流，和輸送一個或多個裂化汽油產(chǎn)物物流的至少一部分到propylur反應(yīng)器中。
27.權(quán)利要求26的方法，其中propylur反應(yīng)器將一個或多個裂化汽油產(chǎn)物物流的至少 約70體積％轉(zhuǎn)化成C2-C3產(chǎn)物物流。
全文摘要
包括提升管反應(yīng)器、中間體反應(yīng)器和循環(huán)導(dǎo)管的系統(tǒng)，所述提升管反應(yīng)器包含在催化裂化條件下的瓦斯油原料和第一催化劑，以得到含裂化瓦斯油產(chǎn)物和第一用過的催化劑的提升管反應(yīng)器產(chǎn)物；所述中間體反應(yīng)器包含在高苛刻度條件下的至少一部分裂化瓦斯油產(chǎn)物和第二催化劑，以得到裂化汽油產(chǎn)物和第二用過的催化劑；所述循環(huán)導(dǎo)管將至少一部分裂化瓦斯油產(chǎn)物輸送到提升管反應(yīng)器中。
文檔編號C10G51/02GK101952394SQ200880117526
公開日2011年1月19日 申請日期2008年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月10日
發(fā)明者G·A·哈德吉喬治, W·C·格萊恩, W·P·威爾金斯, W·毛 申請人:國際殼牌研究有限公司