[发明专利]基本上不含大孔沸石的碱性裂化组合物

说明书

原油是烃的复杂混合物。在精炼厂，原油经历蒸馏工艺以便依据沸点进行 第一次分离。此工艺中获得的其中一种主要馏分是真空瓦斯油(VGO)，真空 瓦斯油通常在裂化工艺尤其是在流化催化裂化(FCC)工艺中进行进一步的处 理。用于裂化工艺的其他原料包括氢化处理的VGO和常压渣油(atmospheric resid)，以及其他原料。

裂化是通过其将诸如VGO的原料中的相对大的分子转化成更轻的馏分的 工艺。这可以通过在非氧化性条件下加热VGO即所谓的热裂化来完成。如果 在催化剂存在下进行裂化，那么可以在低温下进行裂化工艺。

催化裂化的主要部分目前在流化催化裂化工艺或FCC工艺中进行。在此 工艺中，小颗粒的催化剂材料悬浮在上升的气体中。原料通过喷嘴被喷到催化 剂颗粒上。原料分子在催化剂颗粒上裂化。上升的气体携带产物和催化剂颗粒 通过反应器。在反应之后，催化剂颗粒与反应产物分离，并被输送到汽提段， 在汽提段内，催化剂颗粒经历剧烈的蒸汽处理以尽可能多地去除烃分子。在汽 提塔之后，催化剂颗粒被输送到再生器，在再生器内，反应过程中形成的焦炭 被燃烧掉且催化剂被再生供进一步使用。

标准的FCC工艺中的催化剂包括酸性沸石，诸如Y-沸石或Y-沸石的稳定 化形式。通常而言，Y-沸石与可以是氧化铝或二氧化硅-氧化铝的基体材料结 合。催化剂还可以包括用于提高其对因原料的金属污染物尤其是镍和矾造成的 毒化的抵抗力的组分。可以存在其他组分以从原料中捕集硫。实际的裂化工艺 发生在沸石的酸性部位(acidic site)上。

FCC工艺的产物随后被分成若干馏分。干气体是当在环境温度下被压缩 时不能液化(因而，术语干)的低分子量的馏分。干气体包括氢、甲烷、乙烷 和乙烯。液化石油气(LPG)馏分由在室温下呈气体形式但被压缩时液化的化 合物组成。此馏分主要包括丙烷、丙烯、丁烯及其单烯烃和二烯烃。

汽油馏分可以具有约nC₅的沸点(36℃)到约220℃的沸点范围。端点可 以变化以满足精炼工艺的特定目的。汽油馏分形成了作为配备Otto引擎的机 动车的燃料销售的商用汽油的基础。对汽油馏分的其中一个主要要求是其具有 尽可能高的辛烷值。直链烃具有低的辛烷值；支链烃具有较高的辛烷值，且辛 烷值还随着烷基的数目增大。烯烃具有高的辛烷值，而芳族化合物具有甚至更 高的辛烷值。

轻循环油馏分或LCO馏分形成了燃料油的基础。LCO馏分是一种沸点高 于汽油馏分的沸点且低于约340℃的馏分。需要进行氢化处理以将LCO转化 成柴油燃料。

就LCO的氮含量、其硫含量以及其芳族化合物含量而言，LCO的品质决 定了LCO馏分可以被共混到原料中的速率，该原料在氢化处理中被转化成柴 油燃料。对柴油燃料来说，具有尽可能高的十六烷值是重要的。直链烃具有高 的十六烷值；支链烃、烯烃和芳族化合物具有低的十六烷值。

具有高于约340℃的沸点的产物馏分被称为“底部产物(bottoms)”或浆 料。虽然期望以最高的可能转化率进行操作，但是产物混合物的组成会受到高 转化率操作的不利影响。例如，焦炭收率(coke yield)随着转化率的增大而 增大。焦炭是描述碳和预碳沉积物形成在催化剂上的术语。在某种程度上，焦 炭的形成对裂化工艺是必要的，因为这为吸热的裂化反应提供了能量。然而， 高的焦炭收率是不期望的，这是因为燃烧除去焦炭产生的热比工艺要求的热 多，这导致烃物质的损失并破坏了热平衡。在这些条件下，可能需要释放部分 所产生的热，如通过在再生器内提供催化剂冷却设备，或以部分燃烧模式来操 作工艺。

具有约340℃到约496℃之间的沸点的底部产物馏分被称为重循环油或 HCO。

一般而言，FCC产物流的最期望的馏分是轻烯烃、汽油馏分和LCO馏分。 后两种之间的期望的分离由柴油和汽油的需求量以及加热燃料的季节性需求 量决定。

由于需要高的十六烷值，所以期望轻循环油馏分中的芳族化合物的量尽可 能的少。就它们的沸点而言，FCC中形成的任何芳族化合物的大部分将最终 处于轻循环油馏分中。因此，期望使裂化工艺中形成的芳族化合物的量最少。