[发明专利]催化剂/添加剂的工艺和组成物,用于降低流化床催化裂化(FCC)过程中的燃料气收率有效

专利信息
申请号: 201180072131.5 申请日: 2011-09-29
公开(公告)号: CN103703105A 公开(公告)日: 2014-04-02
发明(设计)人: 斯里坎塔·丁道;巴威那·库马尔·基尼塔拉;阿米特·戈海尔;阿什瓦尼·亚达夫;苏库马尔·曼达尔;戈帕尔·拉威钱德兰;阿西特·库马尔·达什 申请(专利权)人: 瑞来斯实业有限公司
主分类号: C10G11/05 分类号: C10G11/05;C10G11/02;B01J29/08;B01J37/02
代理公司: 隆天国际知识产权代理有限公司 72003 代理人: 吴小瑛;王芝艳
地址: 印度马哈*** 国省代码: 印度;IN
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摘要:
搜索关键词: 催化剂 添加剂 工艺 组成 用于 降低 流化床 催化裂化 fcc 过程 中的 燃料 收率
【说明书】:

发明的领域:

本发明涉及到一种工艺,该工艺用于制备流化床催化裂化(FCC)催化剂和一种添加剂,它们用于高沸点石油原料的裂化。

背景和现有技术的探讨:

人们已经发现,在石化和炼油工业中,FCC催化剂和添加剂已经广泛地应用于提高炼油厂的盈利能力。采用FCC催化剂,把由高沸程和较高分子量烃类馏分油组成的低价值原油,裂化成为更高价值的产品,例如液化石油气(LPG)、汽油和柴油。自从引入沸石基FCC催化剂,代替常规使用的酸浸出粘土、人造和天然的二氧化硅-氧化铝催化剂以来,人们已经注意到在炼油工业中,在沸石基FCC催化剂的设计和配方发生了明显的革命性变化。根据不同的裂化工艺条件和需要的特定产品来设计FCC催化剂,已经成为炼油厂的主流趋势。

除了设计FCC催化剂之外,把不同的裂化催化剂-添加剂,与FCC催化剂相结合使用,以便得到具有不同性能和特性的不同产品,在各类研究机构之中,也已经引起极大的兴趣。例如,使用五员环型(pentasil)沸石基添加剂,提高LPG和汽油组分的辛烷值。使用SOx添加剂降低硫排放。采用CO-促进剂限制CO排放。利用塔底裂化添加剂,减少塔底残留物。

在LPG的生产中,在增加LPG产量及/或提高汽油的辛烷值方面,裂化催化剂-添加剂起着重要的作用。但是,它也产生了更多的燃料气。由于反应塔旋风分离器的速度限制,燃料气可能限制FCC的操作。

此外,越来越多地使用更便宜的原料,例如重油/渣油/机会原油,这也有利于产生更多的燃料气。

这是因为,重油原料除了裂化性能较差之外,大家也都知道,金属和碱性氮化物都能使FCC催化剂中毒。它们都被浓缩在粗柴油的较重端成分中,尤其是在渣油中。在大分子烃类内存在的这些毒物,沉积在FCC催化剂之上,因此,使得FCC催化剂和添加剂失活。这导致产生更多的燃料气和石油焦,最终降低总体的转化率。较高的燃料气收率,经常触及反应塔旋风分离器的速度极限,这导致FCC装置在较低的苛刻度操作,例如较低的提升管温度。类似地,较高的石油焦收率,导致较高的再生器温度,这降低了装置的转化率。

因此,人们一直觉得存在着一种必要性,即,开发一种FCC催化剂/添加剂体系,它能够大大降低燃料气产量,而不影响通用裂化产品的产率结构。因此,满足LPG、汽油和柴油的要求,而且同时,降低不想要的塔底产物和澄清油浆(CSO)。

美国专利4,451,355公开了一种工艺,它在一种含钙的裂化催化剂,例如,钙-钛、钙-锆、钙-钛-锆的氧化物及其混合物存在的情况下,把含有相当高钒浓度的烃油进料,转化成轻油产品。但是,在美国专利4,451,355公开的工艺中,其范围局限于在催化裂化工艺中,钝化沉积在催化剂上的钒。并未提及燃料气的生产。

美国专利5,260,240公开了一种工艺,通过添加一种含有负载金属催化剂的钙添加剂,对裂化催化剂中镍和钒的反应性进行钝化。该工艺采用一种由白云石和海泡石材料制成的添加剂,用于在蒸汽存在的情况下,在高温下,从负载金属的FCC催化剂中提取钒和镍。人们发现,含钙添加剂提高了裂化催化剂的活性。

Escobar等人(Applied catalysis A:General,339卷(2008年)61-67页),教导了在镍和钒金属不存在和存在的情况下,钙对超稳Y型沸石催化剂结焦形成的影响。通过预先用钙交换,把镍和钒浸渍在超稳Y型沸石上,制备不同的沸石样品。该催化剂样品用于在500℃裂化正己烷。该研究表明,含钙催化剂与镍和钒结合使用,降低了结焦生成,并增加烯烃到链烷烃的比值。

Komatsu等人(Applied catalysis A:General,第214卷(2001年)103-109页),公开了正庚烷在钙交换镁碱沸石型沸石催化剂上的裂化。Ca2+交换的镁碱沸石催化剂产生较高的烯烃选择性,因为来自缺氢化学物上的二次氢化物转移反应更少。它还公开,因为存在Ca2+交换的镁碱沸石,抑制了结焦生成。

Letzsch等人(Oil&Gas journal,11月29卷(1982年),59-68页)公开了在FCC催化剂上,碱/碱土金属污染物,例如钠、钾、钙和镁的影响。钠和钾的存在,与钙和镁相比,对于裂化典型化合物---十六烷,在很大程度上降低了催化剂的活性。但是,该研究并未提及采用所述的改进对产品选择性的影响。

现有技术的目前状态是,在教导中均未提及钙对产品选择性的效果,以及对燃料气收率的影响,尤其是不存在污染物金属时。

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