Способ крекинга нефтяных фракций



Способ крекинга нефтяных фракций
Способ крекинга нефтяных фракций
Способ крекинга нефтяных фракций
Способ крекинга нефтяных фракций

Владельцы патента RU 2710855:

Акционерное общество "Газпромнефть - Омский НПЗ" (АО "Газпромнефть-ОНПЗ") (RU)

Изобретение относится к области нефтеперерабатывающей промышленности, а именно к способам получения легких олефинов. Предлагаемый способ крекинга нефтяных фракций включает подачу нефтяных фракций в реактор с псевдоожиженным слоем катализатора при температуре 540-640°С и причем используемый катализатор содержит модифицированный фосфором цеолит ZSM-5 с отношением Si/Al от 40 до 150 и содержанием фосфора от 1,0 до 4,0 мас.%, в качестве компонентов матрицы - оксид алюминия и бентонитовую глину или оксид алюминия, бентонитовую глину и аморфный алюмосиликат при следующем соотношении компонентов в катализаторе, мас.%: модифицированный фосфором цеолит ZSM-5 40-50; оксид алюминия 15-25; бентонитовая глина 20-35 и аморфный алюмосиликат 0-10. Технический результат - создание способа крекинга нефтяных фракций, обеспечивающего повышение выхода легких олефинов. 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 9 пр.

 

Изобретение относится к области нефтеперерабатывающей промышленности, а именно к способу получения легких олефинов.

Легкие олефины - этилен, пропилен, бутилены - в настоящее время находят применение в качестве сырья как для нефтехимии, так и при производстве высокооктановых компонентов моторных топлив. Одним из способов получения олефинов является каталитический крекинг углеводородных фракций на цеолитсодержащих катализаторах. Сырьем данного процесса могут выступать низкосортные бензиновые фракции, не находящие рационального применения в структуре современных нефтеперерабатывающих предприятий. Процесс может осуществляться как на специализированной установке для переработки только легких бензиновых фракций, так и на существующих установках каталитического крекинга вакуумного газойля.

Известен способ крекинга широкой углеводородной фракции С412, который включает контактирование углеводородов при температуре 300-1000° и 10-1000 час.-1 с катализатором, состоящим из модифицированного фосфором цеолита ZSM-5 с отношением Si/Al, равным 20-60, а также оксида кремния, бентонитовой и каолиновой глины (патент US 5171921). Содержание фосфора в цеолите варьируется от 0,1 до 10% масс.Недостатками данного способа является необходимость паровой активации катализатора при температуре 500-700°С и давлении 1-5 атм. в течение 1-48 ч, низкий модуль исходного цеолита ZSM-5, а также использование неактивной матрицы, уменьшающей общую активность катализатора.

Известен способ крекинга углеводородов, в котором контакт углеводородов и катализатора осуществляют в реакторе с неподвижным слоем, реакторе с кипящим слоем или реакторе с движущимся слоем при температуре реакции 400-650°С, массовом соотношении катализатор/сырье, равном 1:25, и массовой часовой объемной скорости 10-120 ч-1 (патент RU 2397811). Используемый катализатор крекинга содержит 20-50 мас. % цеолита ZSM-5, 10-45 мас. % глины, 10-45 мас. % неорганического оксида, 1-10 мас. % одного или нескольких металлов и 5-15 мас. % фосфора, в котором модификацию фосфором проводят для цеолита ZSM-5. Недостатком является низкая активность катализатора.

Известен способ получения легких олефинов путем каталитического крекинга фракции углеводородов с пределами температур кипения 30-200°С, с применением катализатора на основе цеолита типа ZSM-5, природной глины, неорганического оксида с внесением оксида марганца и фосфора в катализатор (патент RU 2494809). Внесение предшественника фосфора осуществляют на композицию катализатора или его составляющие. Недостатком также является низкая активность катализатора.

Наиболее близким к предлагаемому способу крекинга нефтяных фракций является способ крекирования углеводородов, который включает введение углеводородного исходного материала в условиях каталитического крекинга в контакт с катализатором, который представляет собой композицию с использованием кислотного цеолита с малыми и средними порами (патент US 6080303, прототип, аналог заявка RU 2000125817). Способ получения катализатора включает стадии обработки кислотного цеолита с малыми или средними порами 0,5-10 мас. % соединения фосфора с получением обработанного фосфором цеолита и совмещения этого обработанного фосфором цеолита с 1-50 мас. % AlPO4 в пересчете на массу цеолита. Крекингу подвергаются бензиновые и бензино-лигроиновые фракции. Недостатком данного способа является низкий выход легких олефинов.

Изобретение решает задачу создания способа крекинга нефтяных фракций, обеспечивающего повышение выхода легких олефинов.

Предлагаемый способ крекинга нефтяных фракций включает подачу нефтяных фракций в реактор с псевдоожиженным слоем катализатора при температуре 540-640°С и отличается тем, что используемый катализатор содержит модифицированный фосфором цеолит ZSM-5 с отношением Si/Al от 40 до 150 и содержанием фосфора от 1,0 до 4,0 мас. %, в качестве компонентов матрицы оксид алюминия и бентонитовую глину или оксид алюминия, бентонитовую глину и аморфный алюмосиликат при следующем соотношении компонентов в катализаторе, мас. %: модифицированный фосфором цеолит ZSM-5 40-50; оксид алюминия 15-25; бентонитовая глина 20-35 и аморфный алюмосиликат 0-10.

В качестве нефтяных фракций используют следующие: прямогонная бензиновая фракция 62-85°С, фракция с началом кипения - 70°С, бензин-рафинат, смеси указанных фракций.

Показатели качества используемых фракций приведены в таблице 1.

Технический эффект предлагаемого способа крекинга нефтяных фракций обусловлен применением катализатора, который включает модифицированный фосфором цеолит ZSM-5 с отношением Si/Al от 40 до 150 и содержанием фосфора от 1,0 до 4,0 мас. %, в качестве компонентов матрицы оксид алюминия и бентонитовую глину или оксид алюминия, бентонитовую глину и аморфный алюмосиликат.

Приготовление катализаторной композиции выполняют путем последовательного смешения суспензий составляющих ее компонентов. Последовательность смешения компонентов при приготовлении следующая:

1) приготовление алюминийсодержащего компонента в результате смешения суспензий бентонитовой глины и переосажденного гидроксида алюминия в необходимом соотношении;

2) ввод в суспензию алюминийсодержащего компонента суспензии цеолита;

3) добавление (если требуется) к полученной суспензии рассчитанного количества суспензии аморфного алюмосиликата.

Основным требованием к осуществлению всех стадий приготовления катализаторной композиции является гомогенное смешение суспензий компонентов. Полученную композицию катализаторов формуют.Далее катализатор сушат сначала на воздухе при комнатной температуре, затем при 100°С, прокаливают при 600°С. Для оценки стабильной активности катализаторов образцы обрабатывают в среде 100% водяного пара при 788°С в течение 5 ч в соответствии с ASTM D 4463.

Каталитические испытания выполнены на лабораторной проточной установке с неподвижным слоем катализатора. Испытания катализаторов выполнены для стабилизированных в среде водяного пара (100% H2O, 788°С, 5 ч) образцов.

Анализ газообразных продуктов осуществляли на хроматографе «ГХ-1000» с капиллярной колонкой (SiO2, 30 м * 0.32 мм) и пламенно-ионизационным детектором для определения состава углеводородных газов. Содержание кокса на катализаторе определяли по убыли массы при прокаливании образца катализатора до 650°С.

Конверсию сырья рассчитывали по формуле:

где X - конверсия сырья, Еж - массовая доля жидких продуктов.

Состав катализаторов и результаты испытаний приведены в таблице 2.

Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. (сравнительный по прототипу).

Катализатор готовят путем смешения цеолита P/ZSM-5 (1,0 мас. % Р), оксида кремния из его золя и раствора AlPO4 с последующей формовкой, сушкой и прокалкой в соответствии с примерами 2 и 3 по прототипу. Катализатор содержит 40% цеолита, 55% оксида кремния и 5% AlPO4.

Прямогонную бензиновую фракцию 62-85°С подают в реактор с неподвижным слоем катализатора. Температура реактора равна 590°С.

Пример 2.

Получение цеолита P-ZSM-5 осуществляют путем пропитки цеолита HZSM-5 раствором (NН4)2НРO4. Пропитанный цеолит отделяют от маточного раствора, сушат сутки на воздухе при комнатной температуре, затем при 100°С в течение 10 ч, прокаливают при 600°С в течение 5 ч. Катализатор готовят путем смешения цеолита P-ZSM-5 с суспензиями бентонитовой глины, переосажденного гидроксида алюминия и аморфного алюмосиликата, с последующей формовкой, сушкой катализатора при 100°С в течение 12 ч и прокалкой в атмосфере воздуха при температуре 600°С в течение 5 ч.

Катализатор содержит 40% цеолита с отношением Si/Al равным 150, 25% бентонитовой глины, 25% оксида алюминия и 10% аморфного алюмосиликата. Содержание фосфора в цеолите 1,0 мас. %.

Прямогонную бензиновую фракцию 62-85°С подают в реактор с неподвижным слоем катализатора. Температура реактора равна 590°С.

Пример 3. Аналогичен примеру 2, отличается тем, что крекингу подвергают бензиновую фракцию н.к. -70°С.

Пример 4. Аналогичен примеру 2, отличается тем, что крекингу подвергают бензин - рафинат.

Пример 5. Катализатор содержит 50 мас. % цеолита P/ZSM-5 с отношением Si/Al равным 40, 25 мас. % бентонитовой глины и 25 мас. % оксида алюминия. Содержание фосфора в цеолите 4%. Крекингу подвергают смесь бензиновых фракций н.к. -70°С, 62-85°С и бензина рафината с массовым соотношением 1:1:2. Температура реактора 590°С.

Пример 6. Катализатор содержит 50 мас. % цеолита P/ZSM-5 с отношением Si/Al равным 40, 20% бентонитовой глины, 25 мас. % оксида алюминия и 5% аморфного алюмосиликата. Содержание фосфора в цеолите 1%. Крекингу подвергают прямогонную бензиновую фракцию 62-85°. Температура реактора 540°С.

Пример 7. Аналогичен примеру 6, но катализатор содержит 35% бентонитовой глины и 15% оксида алюминия. Температура реактора составляет 570°С.

Пример 8. Аналогичен примеру 2, но содержание фосфора в цеолите 2,0 мас. %.

Пример 9. Аналогичен примеру 2, но температура крекинга составляет 640°С.

Повышение температуры от 540°С до 640°С при одинаковых условиях процесса приводит к существенному увеличению выхода более низкомолекулярных углеводородов. В результате наблюдается резкое увеличение выхода этилена в диапазоне 590-640°С.

Таким образом, как следует из примеров и таблицы 2, использование предлагаемого нового способа крекинга нефтяных фракций обеспечивает высокие выходы легких олефиновых углеводородов (этилен, пропилен и бутилены).

Кроме того, техническим результатом изобретения является расширение сырьевой базы за счет привлечения низкосортных бензиновых фракций для получения легких олефинов и качественных товарных бензинов.

1. Способ крекинга нефтяных фракций, включающий подачу нефтяных фракций в реактор с псевдоожиженным слоем катализатора при температуре 540-640°С, отличающийся тем, что используемый катализатор содержит модифицированный фосфором цеолит ZSM-5 с отношением Si/Al от 40 до 150 и содержанием фосфора от 1,0 до 4,0 мас.%, в качестве компонентов матрицы - оксид алюминия и бентонитовую глину или оксид алюминия, бентонитовую глину и аморфный алюмосиликат при следующем соотношении компонентов в катализаторе, мас.%: модифицированный фосфором цеолит ZSM-5 40-50; оксид алюминия 15-25; бентонитовая глина 20-35 и аморфный алюмосиликат 0-10.

2. Способ крекинга нефтяных фракций по п. 1, отличающийся тем, что в качестве нефтяных фракций используют следующие: прямогонная бензиновая фракция 62-85°С, фракция с началом кипения - 70°С, бензин-рафинат, смеси указанных фракций.



 

Похожие патенты:

Настоящее изобретение относится к способу крекинга с флюидизированным катализатором. Описан способ крекинга углеводородного сырья при условиях крекинга с флюидизированным катализатором (ФКК), который включает: добавление одного или нескольких компонентов с оксидом бора на ФКК-совместимых неорганических частицах к крекирующим частицам в установке ФКК; где ФКК-совместимые неорганические частицы представляют собой первый тип частицы, помещенной в установку ФКК, со вторым типом частицы, имеющей композицию, отличающуюся от первого типа частиц; первый тип частицы содержит один или несколько компонентов с оксидом бора и первый матричный компонент; второй тип частицы имеет композицию, отличающуюся от первого типа частиц, и включает второй матричный компонент, и является активным для углеводородного крекинга; первый тип частицы и второй тип частицы смешаны вместе; ФКК-совместимые неорганические частицы содержат матричный материал и нецеолитный материал; один или несколько компонентов с оксидом бора присутствуют в количестве в диапазоне от 0,005 до 20 мас.% ФКК-совместимых неорганических частиц; и крекирующие частицы присутствуют в диапазоне 60-99 мас.% и ФКК-совместимые неорганические частицы присутствуют в диапазоне 1-40 мас.%.

Настоящее изобретение относится к области каталитического крекинга нефтяных фракций. Способ каталитического крекинга тяжелых углеводородных фракций типа VGO или остатка атмосферной дистилляции, с использованием установки каталитического крекинга с кипящим слоем, содержащую реакционную секцию, работающую в режиме восходящего или нисходящего потока, и секцию регенерации катализатора, которая осуществляет сжигание кокса, осажденного на катализатор в реакционной секции, с помощью воздуха для горения, предварительно сжатого путем использования компрессора MAB (main air blower), при этом в указанной секции регенерации генерируют дымовые газы регенератора, которые осуществляют теплообмен в котле-утилизаторе (weast heat boiler, или WHB) перед вводом в электростатический пылеуловитель (ESP), затем в экономайзер (ECO), причем в указанном способе применяется, кроме того, теплообменник, позволяющий создавать пар высокого давления (HP) благодаря теплу, вносимому регенерируемым катализатором, этот теплообменник называется "catcooler" (охладитель катализатора), причем способ отличается тем, что указанный воздух для горения предварительно нагревают ниже компрессора MAB до температуры 200-350°C, предпочтительно до 250-200°C, в теплообменнике APH с дымовыми газами с регенерации, расположенным ниже котла-утилизатора WHB и выше экономайзера (ECO), причем температура отбираемых в этом месте дымовых газов составляет от 300 до 650°C, причем избыток тепла, вносимый воздухом для горения, превращается в пар высокого давления (от 45 до 100 бар, предпочтительно от 50 до 70 бар) на уровне внешнего теплообменника (catcooler) на горячем катализаторе, отбираемом в регенераторе.

Изобретение относится к газораспределителю. Газораспределитель для теплообменной и/или массообменной колонны, расположенный внутри указанной колонны и содержащий: впускной патрубок для подаваемого газа, проходящий через стенку корпуса колонны, по существу перпендикулярный продольной оси указанной колонны, для направления подаваемого газа перпендикулярно к вертикальной внутренней разделенной на участки цилиндрической отклоняющей стенке, которая содержит отверстие в круговую внутреннюю открытую область внутри газораспределителя, нижнюю секцию, которая продолжает внутреннюю цилиндрическую отклоняющую стенку и соответствует контуру стенки корпуса, при этом нижняя секция содержит отверстие в сливную емкость внутри колонны, и в целом горизонтальный потолок над впускным патрубком для подаваемого газа между внутренней цилиндрической отклоняющей стенкой и стенкой корпуса с заданием в целом кольцевого канала протекания газа, который образован между стенкой корпуса и внутренней цилиндрической отклоняющей стенкой, причем указанный потолок содержит отверстие.

Изобретение относится к способу получения олефинов, включающему: крекинг углеводородного сырья на катализаторе FCC в зоне FCC с получением отработанного катализатора FCC и потока продуктов крекинга; получение сырьевого потока олигомеризации, содержащего углеводороды С4 и С5, из указанного потока продуктов крекинга; подачу указанного сырьевого потока олигомеризации в зону олигомеризации для олигомеризации олефинов в указанном сырьевом потоке в жидкой фазе с получением потока олигомерата; и разделение указанного потока олигомерата в дебутанизаторе на первый поток, содержащий углеводороды С4, и второй поток, содержащий углеводороды С5+, причем давление в верхней части колонны дебутанизатора составляет от 300 до 350 кПа (изб.), и температура в нижней части составляет от 250° до 300°C; разделение второго потока, содержащего углеводороды С5+ в депентанизаторе для получения промежуточного потока, содержащего углеводороды С5, и жидкого потока продуктов олигомерата, содержащего углеводороды С6+, причем давление в верхней части колонны депентанизатора составляет от 10 до 60 кПа (изб.) и температура в нижней части составляет от 225° до 275°C и рециркуляцию промежуточного потока, содержащего углеводороды С5, в указанную зону олигомеризации для поддержания жидкой фазы.

Изобретение относится к способу каталитического крекинга углеводородов с использованием конструкции реактора-регенератора с циркулирующим псевдоожиженным слоем для максимизации выхода пропилена (С3-олефина).

Изобретение относится к способу получения легких олефинов и BTX из первого сырья типа гидроочищенного VGO или неконвертированной нефти (UCO), выходящей с гидрокрекинга, или любой смеси этих двух видов сырья, и второго сырья типа нафты с начальной точкой кипения выше 30°C и конечной точкой кипения ниже 220°C, причем в указанный способ включает установку каталитического крекинга (FCC), обрабатывающую гидроочищенную фракцию VGO или неконвертированную нефть, установку каталитического риформинга (REF), обрабатывающую указанную фракцию нафты (30°C-220°C), и ароматический комплекс (CA), в который подаются поток с каталитического риформинга (REF) и фракция, обозначаемая как LCN (PI-160°C) потоков из FCC.

Каталитическая микросфера каталитического крекинга со взвешенным катализатором, содержащая цеолит, где указанная микросфера сформирована из пульпы, содержащей: i) каолин, который прокаливали вне его экзотермического перехода; и или ii) кристаллы цеолита, или iii) гидратированный каолин и/или метакаолин, пульпа была смешана с 0.005-0.5 мас.% катионоактивного полиэлектролита относительно массы i) + ii) или i) + iii) перед или во время формирования указанной микросферы.

Изобретение относится к способу получения параксилола из потока С4 и потока каталитической нафты С5+ из установки каталитического крекинга. Способ содержит: a) отделение потока неароматических соединений C5-C9 и первого потока ароматических соединений C6-C10 от потока каталитической нафты С5+, причем стадия а) включает стадию перегонки и стадию экстракции; b) образование второго потока ароматических соединений C6-C10 из потока С4 и потока неароматических соединений C5-C9, причем по меньшей мере один из потока С4 и потока неароматических соединений C5-C9 содержит олефины; c) удаление примесей, с помощью секции удаления примесей, из первого и второго потоков ароматических соединений C6-C10 с получением очищенного потока ароматических соединений C6-C10; d) направление продуктов каталитического риформинга и пиролиза в сепарационную секцию; e) отделение в сепарационной секции потока C6-C7, первого потока C8, потока C9-C10 и потока С11+ от очищенных потоков ароматических соединений C6-C10 и продуктов каталитического риформинга и пиролиза; f) подача потока C6-C7 и потока C9-C10 в секцию образования ксилолов с получением второго потока C8; и g) подача первого и второго потоков C8 в секцию производства параксилола с получением параксилола высокой чистоты, при этом секция производства параксилола содержит зону отделения параксилола и зону изомеризации ксилолов.

Изобретение относится к каталитическому крекингу исходного углеводородного сырья с использованием твердого катализатора, псевдоожиженного текучей средой. Обеспечивают циркуляцию частиц твердого катализатора, псевдоожиженного текучей средой между реакционной емкостью и регенерационной емкостью каталитического крекинга текучей углеводородной среды, удаляют углеводороды из катализатора с использованием пара, который нагнетают в частицы катализатора с помощью первого газораспределительного устройства, удаляют углеродистое отложение с частиц катализатора и восстанавливают активность катализатора с использованием воздуха, который нагнетают в частицы катализатора в регенерационной емкости с помощью второго газораспределительного устройства.

Изобретение относится к узлу питающей форсунки для подачи газа и жидкости в сосуд реактора, в частности дисперсионного газа, такого как водяной пар, и жидкого сырья в реактор каталитического крекинга.

Изобретение относится к области нефтеперерабатывающей промышленности, а именно к катализаторам для получения легких олефинов. Предлагаемый катализатор крекинга нефтяных фракций включает модифицированный фосфором цеолит ZSM-5 и матрицу и отличается тем, что цеолит ZSM-5 имеет отношение Si/Al от 40 до 150, содержит от 1,0 до 4,0 мас.

Изобретение относится к катализатору каталитического крекинга в псевдоожиженном слое, к способу его получения и к способу крекинга в псевдоожиженном слое в присутствии указанного катализатора.

Описаны композиции крекинга с флюидизированным катализатором (ФКК), способы производства и их применение. Каталитическая композиция крекинга с флюидизированным катализатором (ФКК) для крекинга углеводородов включает нецеолитный матричный компонент, оксид бора, пропитывающий матрицу, и крекирующие частицы, где нецеолитный матричный компонент включает алюмосиликат и крекирующие частицы включают цеолит и нецеолитный компонент.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, а именно к способу переработки промышленной бутан-бутиленовой фракции и получению катализатора для осуществления этого способа.

Изобретение относится к катализаторам нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности и может быть применено при производстве катализаторов депарафинизации и их использовании в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности для получения низкозастывающих базовых масел из высококипящих нефтяных фракций.

Описаны каталитические композиции крекинга с флюидизированным катализатором (ФКК), способы крекинга. Каталитическая композиция включает первый тип частиц, включающих один или несколько компонентов с оксидом бора, и компонент первой матрицы, где первый тип частиц не включает цеолит, и второй тип частиц, который имеет композицию, отличающуюся от первого типа частиц, второй тип частиц включает компонент второй матрицы, компонент фосфора и 20% - 95 мас.

Изобретение относится к способу производства катализатора для крекинга с флюидизированным катализатором (ФКК). Способ включает следующие стадии: предварительное формирование предшествующей микросферы, включающей нецеолитный материал, содержащий бемит и переходный оксид алюминия; кристаллизацию in situ цеолита Y на предварительно сформированной микросфере, чтобы обеспечить микросферу, содержащую цеолит; добавление первой части компонента фосфора к микросфере, содержащей цеолит с образованием микросферы, модифицированной первым фосфором; добавление редкоземельного компонента к микросфере, модифицированной первым фосфором, чтобы обеспечить микросферу, содержащую редкоземельный элемент; и добавление второй части компонента фосфора к предшествующей микросфере, содержащей редкоземельный элемент, чтобы обеспечить каталитическую микросферу.

Изобретение относится к способу получения дизельного топлива с низкой температурой застывания, а именно зимнего и/или арктического дизельного топлива из летнего дизельного топлива.

Настоящее изобретение относится к новым катализаторам каталитического крекинга с псевдоожиженным слоем катализатора, содержащим микросферы, и к способу каталитического крекинга с псевдоожиженным слоем катализатора.

Изобретение относится к способу переработки тяжелых нефтяных фракций, включающему предварительное введение в сырье - тяжелые нефтяные фракции - водного раствора соли аммония и переходного металла, взаимодействие указанной соли с серосодержащим агентом, получение микроэмульсии серосодержащей соли переходного металла в сырье, крекинг сырья при повышенной температуре в присутствии катализатора и разделение продуктов реакции.

Изобретение относится к микросферам цеолита ZSM-5 для применения в качестве катализатора, компонента катализатора или промежуточного продукта катализатора для процессов конверсии углеводородов, сформированным 1) формированием смеси в микросферах, в которых смесь содержит материал на основе диоксида кремния и множества частиц, выбранных из группы, включающей по меньшей мере один материал высокой плотности с абсолютной объемной плотностью по меньшей мере 0.3 г/см3, кристаллы цеолита ZSM-5 и их комбинации; 2) прокаливанием микросфер и 3) взаимодействием и последующим нагреванием микросфер по меньшей мере с одним щелочным раствором, чтобы сформировать цеолит ZSM-5 in situ на микросферах, при этом микросферы цеолита ZSM-5 содержат не более чем 8 мас.% глины или прокаленного глинистого материала.
Наверх