[发明专利]分段转化与分子分离相结合的FCC方法

说明书

发明领域

本发明涉及改进适合作为柴油燃料用调和油的馏出物质量的流化催化裂化(FCC)方法。更具体地，FCC方法结合了分段的FCC转化过程与多环芳香物种的级间分子分离。

发明背景

将石油进料转化为更有价值的产品对石油工艺比如流化催化裂化(FCC)和结焦是很重要的。在FCC工艺中，高分子量进料与流化催化剂颗粒在流化催化裂化装置的提升管反应器中接触。根据希望的产品类型控制进料和催化剂之间的接触。在进料的催化裂化中，控制反应器条件比如温度和接触时间使希望的产品达到最大，使不太理想的产物比如轻气体和焦炭形成减至最少。

由于FCC反应器中进料和催化剂之间的接触通常约为几秒，控制裂化过程效率的一个重要因素是催化剂。用于FCC工艺的催化剂是众所周知的，它们可以是无定形的或结晶的。进入FCC反应器中的催化剂通常使用在裂化过程期间产生的蒸汽、气态烃或其一些组合物进行流化。催化剂和进料的反应产生大量的气态烃类和具有焦炭沉积物的废催化剂。气体/固体混合物送到分离器，通常为旋风器，其中废催化剂与气体分离。然后处理气体回收希望的烃，废催化剂送去再生。

因为进料和催化剂之间接触时间短，因此进料的条件同样是重要的。进料注入类型对FCC反应器产生的产品构成产生影响。有两种路径将进料裂化为气态烃类，即催化的和热的。在流化催化裂化装置中的热裂化通常是不希望的，因为这类裂化导致除焦炭之外还产生轻气体比如甲烷。

单段高转化率的流化催化裂化装置不是很适合于调节催化剂配方和/或条件以实现提高适于柴油共混原料的馏出物的质量。出于经济吸引力，高的塔底产物转化率同样导致增加221/343℃(430/650)馏分的2+环芳烃的浓度。该馏出物氢含量的消耗是其十六烷值相对差的根本原因。氢含量的减少是由于饱和烃裂化为轻质组分、芳烃脱烷基化、脱氢和经由氢转移的芳构化引起的。以前的研究试图通过催化剂和工艺变化减少氢转移而增加产品质量。另外，已经使用加氢处理的FCC进料试图不仅增加清洁产品的转化率而且改进馏出物质量。在催化剂和工艺变化情况下观察到馏出物质量仅仅有微小的改进。同样，在经由加氢处理或酸萃取预处理FCC进料情况下，观察到仅仅增量性的改进。

Bienstock等人的美国专利5,824,208描述了包括短接触时间催化裂化步骤的催化裂化过程。在该过程中，烃首先与裂化催化剂接触形成第一裂化烃产品，其中不到50wt％的第一裂化产物的沸点小于或等于221。然后从第一裂化产物中回收粗柴油馏分，粗柴油馏分通过与裂化催化剂接触再处理形成第二裂化产物。

在Sweet等人的美国专利5,635,055中，通过使从诸如裂化装置获得的产品流经选择性的芳烃去除过程处理，并将回收的贫芳烃(富饱和烃)物流再循环到裂化装置中，由此富饱和烃的物流被更多地转化为更高价值的希望的产品，从而增加从裂化装置得到的产品的产率和质量。

希望改进FCC工艺以提高FCC产生的适合作为柴油燃料用调和油的馏出物的质量。

发明内容

本发明一个实施方式涉及一种用于提高适合作为柴油燃料或柴油燃料用调和油的馏出物产量的催化裂化方法，包括：

(a)在双区FCC反应器中，使烃进料与催化剂接触，所述的反应器包括苛刻性低的第一区和苛刻性较高的第二区，所述的进料包括新鲜进料和循环进料，其中新鲜进料在第一区中与催化剂接触，循环进料在第二区中与催化剂接触，以形成混合裂化产物；

(b)使混合裂化产物与催化剂分离；

(c)将来自步骤(b)的经分离的裂化产物分馏为石脑油馏分、包含柴油燃料或柴油用调和油的馏分、和塔底产物馏分；

(d)将来自步骤(c)的包含柴油燃料或柴油燃料用调和油的馏分通过选择性低能量分子分离以产生柴油燃料或柴油燃料用调和油和轻循环油；

(e)将来自步骤(c)的塔底产物馏分通过第二选择性低能量分子分离以产生第二塔底产物馏分和进料馏分；和

(f)将来自步骤(e)的进料馏分作为循环进料通入步骤(a)的第二区中。

另一实施方式涉及一种用于提高适合作为柴油燃料或柴油燃料用调和油的馏出物产量的催化裂化方法，包括：

(a)在FCC反应器的提升器中，使烃进料与催化剂接触，所述的提升器包括苛刻性低的区和苛刻性较高的区，所述的进料包括新鲜进料和循环进料，其中新鲜进料和循环进料首先在苛刻性较高的区与催化剂接触以形成混合裂化产物；

(b)使裂化产物与催化剂分离；

(c)将来自步骤(b)的经分离的裂化产物分馏为石脑油馏分、包含柴油燃料或柴油用调和油的馏分、和塔底产物馏分；