[发明专利]用于处理具有低的康拉逊炭值的馏分的催化裂化方法

说明书

本发明的领域是石油馏分、更具体地具有低的康拉逊残炭值以及高的氢含量并且结果使得难以获得FCC(流化催化裂化)单元的热平衡的馏分的催化裂化领域。

在FCC单元中，热平衡主要是通过在裂化步骤期间沉积在催化剂上的焦炭的燃烧提供的。燃烧热容许将催化剂加热至典型地范围从670到750℃的温度。催化剂将在再生器中存储的热释放到反应器中，以使以液体形式注入的待裂化的原料气化并且提供对于经由总体吸热反应使原料裂化而言所必需的能量。据认为FCC单元是被热平衡的单元，因为在再生器中产生的能量通过催化剂的循环而因此被输送到反应器，然后在反应器中被消耗。典型地，催化剂以在0.5和1.45重量%之间的焦炭含量(定义为焦炭质量对催化剂质量的比率，其表示为重量百分比)进入再生区，并且对于以部分燃烧模式操作的再生器而言以在0.1和0.5重量%之间的焦炭含量离开该区，或者对于以完全燃烧模式操作的再生器而言以在0.1和0.05重量%之间、或者甚至小于0.01重量%的焦炭含量离开该区。当再生器以部分燃烧模式或者以完全燃烧模式操作时，燃烧是使用含有氧气的气体进行的。

在完全燃烧再生中，所有的焦炭被燃烧(烟气中典型的CO(一氧化碳)含量接近0)，而在部分燃烧模式中，取决于在不完全燃烧情形下的空气通过量以及燃烧完成程度，焦炭的燃烧产生含量为百分之几体积、典型地0.5-10体积%的CO。

原料的康拉逊残炭值(即CCR)通过ASTM D482标准定义并且对于本领域技术人员而言，表示原料在发生在该单元的主反应器中的催化裂化反应期间可产生的焦炭的量的量度。取决于原料的康拉逊残炭值，可使该单元的尺寸与对应于原料裂化的焦炭产率相适合，以满足该单元的如下热平衡：所述热平衡将控制其恰当的操作。

FCC单元中处理的常规的重馏分通常具有位于0.2-10重量%范围内的康拉逊炭值。

根据本发明在FCC单元中处理的馏分可具有等于或小于0.1重量%的康拉逊残炭值和等于或大于12.7重量%的氢含量。

背景技术

为了平衡该热平衡，本领域技术人员知晓通过如下而推动在再生器中的燃烧：对于给定量的焦炭，将更多的空气注入到再生器中，即，以便减少烟气中一氧化碳(CO)的体积百分比，这对提高所述再生器中的温度有贡献并且必然有助于满足该单元的热平衡。

当该情形并不足够或者可能时，现有技术中已知将在通常被置于催化剂床的密相中的燃烧器中的液体形式的燃料再循环到再生器中。该燃料(本领域技术人员通常称为“高粘度燃料”或“火炬油”)通常包含具有360℃以上的初沸点的一种或多种主要为芳族的“重”馏分。这些馏分可来自精炼厂中的FCC单元或者任何其它转化单元，例如焦化器(炼焦器)、减粘裂化炉等。还可使用其它类型的燃料，例如2号燃(料)油或者如下的燃(料)油：其不满足对于将它们商业化所要求的规格。燃料向再生器中的该注入在该单元的启动阶段中是惯例，但是当连续使用时，可为问题之源。这是因为，由于再生器中的温度大约为650℃-750℃，因此再循环物的一部分气化，形成裂化气体，该裂化气体在再生器的密相中未被完全氧化并且因此将在再生器的稀相中被找到，其中它们进而有产生对于再生器的恰当操作可为破坏性的热点的风险。可将该现象(常被称为“后燃(afterburning)”或“后燃烧(postcombustion)”)定义为在再生器中在不期望的点处(例如在其中固体催化剂以较小的量存在的稀相中，或者在也存在于再生器的围壳中的旋风分离器之一的内部或入口处、或者在燃烧气体排放管线中)的进一步燃烧。被本领域技术人员所广为接受和采用的该术语“后燃”将被用在本文的其余部分。

而且，该再循环物流有在催化剂床中燃烧，局部地形成高温火焰前锋的风险。该火焰前锋在催化剂床内产生具有局部高温的热点。由于当使这些烃燃烧时还形成蒸汽，与蒸汽的存在组合的这样的局部高温使催化剂的活性部分(沸石)变弱并且因此钝化其裂化功能。其被称为水热催化剂钝化。因此，再循环馏分越轻，则其越富含氢并且其通过在再生器中的燃烧而产生越多的蒸汽。随着被再循环到再生器中以保持FCC单元的热平衡的液体燃料的量增加，所有这些上述的不期望的现象明显加剧。