CN1703489A - 用于流化床催化裂化装置的流化床催化裂化催化剂组份混合物的制备方法 - Google Patents

用于流化床催化裂化装置的流化床催化裂化催化剂组份混合物的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1703489A
CN1703489A CNA2003801009408A CN200380100940A CN1703489A CN 1703489 A CN1703489 A CN 1703489A CN A2003801009408 A CNA2003801009408 A CN A2003801009408A CN 200380100940 A CN200380100940 A CN 200380100940A CN 1703489 A CN1703489 A CN 1703489A
Authority
CN
China
Prior art keywords
catalyst
bed catalytic
fluidized bed
catalyzer
catalytic cracker
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2003801009408A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100336889C (zh
Inventor
大卫·B·巴舍利克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of CN1703489A publication Critical patent/CN1703489A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100336889C publication Critical patent/CN100336889C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G11/00—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • C10G11/14—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils with preheated moving solid catalysts
    • C10G11/18—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils with preheated moving solid catalysts according to the "fluidised-bed" technique
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/90—Regeneration or reactivation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/80—Mixtures of different zeolites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/04—Mixing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G11/00—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • C10G11/02—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils characterised by the catalyst used
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G11/00—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • C10G11/02—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils characterised by the catalyst used
    • C10G11/04—Oxides
    • C10G11/05—Crystalline alumino-silicates, e.g. molecular sieves
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G11/00—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • C10G11/14—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils with preheated moving solid catalysts
    • C10G11/18—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils with preheated moving solid catalysts according to the "fluidised-bed" technique
    • C10G11/182—Regeneration
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G11/00—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • C10G11/14—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils with preheated moving solid catalysts
    • C10G11/18—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils with preheated moving solid catalysts according to the "fluidised-bed" technique
    • C10G11/187—Controlling or regulating

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

一种用于流化床催化裂化装置的流化床催化裂化催化剂组份混合物的制备方法，它包括：对流化床催化裂化装置操作进行分析；按照所述的分析，确定流化床催化裂化装置的催化剂要求；确定至少二种流化床催化裂化催化剂组份的催化性能，所述的流化床催化裂化催化剂组份选自未处理的平衡流化床催化裂化催化剂、再活化平衡流化床催化裂化催化剂、脱金属的平衡流化床催化裂化催化剂、再活化和脱金属的平衡流化床催化裂化催化剂和含有沸石组份的新鲜高活性流化床催化裂化催化剂；根据所述至少二种催化剂组份的确定性质和确定的催化剂要求，按比例混合所述至少二种组份，形成适于加入到流化床催化裂化装置中的组份混合物。

Description

用于流化床催化裂化装置的流化床催化裂化催化剂组份混合物的制备方法
发明领域
本发明涉及一种改进的流化床催化裂化(FCC)催化剂管理方法。该方法通过制备新鲜处理的平衡流化床催化裂化催化剂和未处理的平衡流化床催化裂化催化剂中两种或多种与一种或多种流化床催化裂化催化添加剂的混合物进行。该混合物可用作加入到流化床催化裂化装置(FCCU)的新鲜催化剂的替代品，或用作与减少量新鲜催化剂一起加入流化床催化裂化装置中的补充催化剂。
背景技术
流化床催化裂化法已运行了50年以上，并经历过许多变化。这些变化在于该方法所用的已知催化剂和催化添加剂以及机械和工艺变化。近十年来，存在缓慢但持续的压力，并认识到适当的流化床催化裂化催化剂管理会导致流化床催化裂化运行成本的显著降低和更高的流化床催化裂化运行稳定性。
流化床催化裂化催化剂管理上的第一个重要改进公开于我的欧洲专利申请0408606B1“流化床催化裂化催化剂和催化添加剂加料控制系统”和Bartholic，Lippert的美国专利5389236“有控制地把催化剂加入到流化床催化裂化装置中的方法和装置”。上述专利或专利申请参考结合于本申请中。这两个公开说明书揭示了一种把新鲜流化床催化裂化催化剂和催化添加剂加入到流化床催化裂化装置中的改进方法。使用这些系统的炼油厂已注意到在流化床催化裂化装置操作稳定性和减少催化剂/催化添加剂使用量方面的改进，这些变化转化为装置运行成本的减少和更符合规格的产品。这些流化床催化裂化催化添加剂的加料系统已得到了广泛应用。然而，新鲜催化剂的加料系统没有得到广泛接受，因为这需要相当大的资本投入，并需要代替流化床催化裂化装置上现有的新鲜催化剂储料斗。
在我的美国专利5888919“沸石催化剂再活化方法”和Bartholic，Davis的美国专利5900383“含有沸石的颗粒状固体的活性提高方法”中，公开了能重新使用平衡流化床催化裂化催化剂的方法。该方法通过形成本文中所谓的“再活化的平衡流化床催化裂化催化剂”来提高平衡催化剂的活性。上述两个专利参考结合于本申请中。
也存在从平衡催化剂中除去沉积的金属(主要是Ni和V)形成本文中所谓“脱金属的平衡流化床催化裂化催化剂”的已知方法。一种这样的方法称为“DEMET”，原由ARCO在20世纪50和60年代开发，用于从高氧化铝平衡流化床催化裂化催化剂中除去金属。这种方法进一步开发后，用于从沸石平衡流化床催化裂化催化剂中除去金属。一种改进的DEMET法记载在美国专利4686197中。该专利参考结合于本申请中。最近，Coastal公司进一步改进了这一除去金属(脱金属)和提高沸石催化剂活性(再活化)的方法。这种方法称为ACT法，记载在美国专利6046125中。该专利也参考结合于本申请中。应当注意，脱金属是指除去从进料(feed)中沉积在催化剂上的一种或多种金属元素，而且认为这些金属元素不利于流化床催化裂化催化剂的活性或该方法产品的产率结构。在这些金属中，Ni增加了氢气的生成，而Na和V也不利于催化剂的活性。
到现在为止，常规炼油厂加入新鲜催化剂和添加剂，以保持流化床催化裂化装置中所需的催化剂活性，并回收过量的平衡催化剂，以保持所需的装置的存量。在流化床催化裂化装置中，估计仅30％左右的循环催化剂存货具有明显的催化活性。其余70％左右的循环催化剂是相对催化惰性的。在这30％活性材料中，循环催化剂颗粒的活性从新鲜催化剂的高活性到很低的活性。如果有人使用活性试验装置来量化活性(定义为该活性测试装置中常规粗柴油原料中低分子量烃的转化率除以[100-该活性测试装置的转化率])，则常规流化床催化裂化装置中循环催化剂存货的活性为2.33(对于活性试验装置中70％转化率而言，即70/100-70＝2.33)。新鲜催化剂的活性可以是循环催化剂存货活性的13.28倍(对于93％转化率而言)或5.7倍。循环催化剂存货有时称为平衡催化剂或ECAT。循环催化剂存货中惰性催化剂颗粒的活性可以为0.33(对于25％转化率而言)。更重要的是，如果比较这些活性范围内活性试验中的焦炭产率，会发现新鲜催化剂的焦炭产率是平衡催化剂的3-5倍。这是重要的，因为它把常规流化床催化裂化装置中新鲜流化床催化裂化催化剂中的沸石含量限制到15-30％左右。
由于环境问题和处理成本，大多数炼油厂从它们的装置中回收最少量的平衡催化剂。在这种情况下，一般对加入流化床催化裂化装置中新鲜催化剂进行选择，并加入，以保持所需的产率结构(yield structure)和装置活性，并通过该流化床催化裂化装置的旋风分离器补充该装置的催化剂损耗。
平衡催化剂定义为在流化床催化裂化装置中循环的催化剂，它由刚加入该装置的新鲜流化床催化裂化催化剂和催化添加剂以及在该流化床催化裂化装置的反应器和再生器之间经过一个以上循环的流化床催化裂化催化剂和催化添加剂组成。循环催化剂的活性低于新鲜催化剂和催化添加剂。在处理含有金属和其它催化剂毒物的原料的装置中，原料中的金属和催化剂毒物也沉积到平衡催化剂上。
一些处理高质量原料(含有较少金属和催化剂毒物)的炼油商可能选择加入比从装置中损失的催化剂量更多的新鲜催化剂。因此，它们能回收到质量一般较高(金属含量低、比正常活性高)的平衡催化剂，然后将其出售给处理残油或催化剂损耗问题较严重的装置的运行商。这种高质量平衡催化剂的售价一般不到新鲜催化剂售价的50％。
含有过量Ni、V和Na之类金属和其它催化剂毒物的残油的处理装置要求炼油商加入新鲜催化剂或高质量的平衡催化剂，以把装置的平衡催化剂活性和金属量维持在某一能达到要求的装置产率结构和收益率的预定值。在这种情况下，催化剂的加入量通常大于装置中催化剂的损耗量，因此炼油商必须从装置中取出平衡催化剂进行处理。由于这种平衡催化剂的质量较差，所以炼油商必须支付处理成本。
在加入新鲜催化剂的常规流化床催化裂化装置中，较大百分数(30-70％)的新鲜催化剂通过该装置的旋风分离器系统损失。大部分初始损耗是新鲜催化剂中所含的催化剂细粉和湿气以及一些磨损。装置中其余的催化剂损耗主要是平衡催化剂，而且损耗量随旋风分离器的效率变化，因为这种旋风分离器分离催化剂和蒸汽的效率低于100％。在原料中含有金属的流化床催化裂化装置中，确定催化剂的类型以及加入量，以控制平衡催化剂的活性/选择性以及沉积在催化剂上的金属量。某些炼油商把买来的平衡催化剂加入到他们的装置中，用于控制循环催化剂存货的装置的存量、选择性、金属量和/或活性(注：平衡催化剂的损耗远远小于新鲜催化剂，因为平衡催化剂中细粉和湿气的含量很低，而且磨损较低)。这些炼油商一般购买活性等于或大于他们装置中催化剂的低金属含量的平衡催化剂，并加入这种买来的平衡催化剂，代替新鲜催化剂。
到目前为止，由于流化床催化裂化装置中催化剂加料斗/储料斗分离催化剂类型的能力有限，通常要求常规的炼油商使用一种新鲜催化剂或一种外供的流化床催化裂化平衡催化剂。后一种催化剂也由流化床催化裂化装置的新鲜催化剂储料斗中加入。也就是说，常规流化床催化裂化装置具有一个新鲜催化剂储料斗和一个平衡催化剂储料斗。因此，如果炼油商从外面购买流化床催化裂化平衡催化剂，则必须使用新鲜催化剂储料斗加入上述催化剂。如果他把这种外购催化剂加入到平衡催化剂储料斗中，则会在为保持装置的存量或在停工期间从装置中回收平衡催化剂时，将装置存货从装置取出至平衡催化剂储存料斗时，产生交叉污染。如果炼油商想把新鲜催化剂和外来平衡催化剂同时加入他的装置中，则他必须为这种外来平衡催化剂安装另一个加料斗。
随着流化床催化裂化装置中使用的催化剂催化添加剂、新鲜催化剂和平衡催化剂的数目增加，催化剂加料斗和储料斗的数目也会增加，而且与这部分流化床催化裂化装置操作有关的催化剂管理占用越来越多的时间和资源。每次新的催化剂(新鲜或平衡的)或催化剂催化添加剂运至炼油厂时，必须在炼油厂磅秤上称重，通过从卡车、机车或容器中进行转移对料斗进行清点。这种转移需要对现有的料斗进行解压、抽真空，把卡车、机车或容器连接到料斗上，连接压缩空气和输送空气，然后手动调节向料斗中转移物料量。上述转移完成后，必须对料斗进行加压并恢复到运行状态，而且要把上述的步骤反转，从而可对卡车、机车或容器进行称重，以确定催化剂的输送量。倘若考虑有关设备的大小，这个过程可能要花8小时以上，而且会妨碍有其它任务的人员。
本发明涉及改进催化剂管理从而减少炼油厂人员所需时间的方法。本发明也降低了催化剂的总成本。本发明的另一个目的是降低催化剂的运输费用。本发明也能使炼油商与一个催化剂供应商形成联盟，由该供应商来满足炼油商的所有新鲜、平衡、脱金属和再活化的流化床催化裂化催化剂和催化添加剂的要求。由于炼油工业中发生越来越多的合并，所以这一点特别有用。本发明的另一个目的是利用美国专利5389236中所述的磅秤功能向流化床催化裂化装置外的地方提供能监测该装置中新鲜催化剂和催化添加剂存量的信息。这样，炼油商可维持最小的流化床催化裂化装置的存量(较低的成本)，供应商可仅在需要的时候才提供产品。本发明的另一个目的是使炼油商能够从多种来源(新鲜、再活化平衡催化剂、脱金属平衡催化剂、催化添加剂)中以最低的价格选择能产生所需装置产率结构和活性的流化床催化裂化装置“新鲜催化剂”(下文中称为“中间新鲜催化剂”或IFC)。本发明的再一个目的是降低炼油商的资本要求，也就是说，不再要求炼油商增加料斗或建造现场脱金属或再活化系统。另外，本发明能重新利用平衡催化剂，这样就能使用较少的原料和能量，减少装置的催化剂损耗、比相同的新鲜催化剂产生更高的单元活性，这是因为与新鲜催化剂相比有更多的平衡催化剂保留在装置中，而且减少了填埋处理。
发明概述
所发现的是，通过利用平衡催化剂资源、催化剂脱金属设备、催化剂再活化设备、和/或制造沸石含量超过20％的新鲜催化剂的能力，以及在加入或不加入流化床催化裂化催化添加剂的情况下混合所得的物料，可以以较低的成本(如炼油商目前新鲜流化床催化裂化催化剂成本的50-80％)生产能满足炼油商流化床催化裂化催化剂要求的中间新鲜催化剂。这样也会减少炼油商的催化剂管理时间、资本要求、流化床催化裂化装置上加料斗的数目和炼油商需要接受的催化剂装船数目。在本发明的优选实施方式中，流化床催化裂化装置加料斗上发往远方的信号可用来实施催化剂库存控制和减少运行成本。
为了实现本发明的目的，提供一种用于流化床催化裂化装置的流化床催化裂化催化剂组份混合物的制备方法，它包括：对流化床催化裂化装置操作进行分析；按照所述的分析，确定流化床催化裂化装置的催化剂要求；确定至少二种流化床催化裂化催化剂组份的催化性能，所述的流化床催化裂化催化剂组份选自未处理的平衡流化床催化裂化催化剂、再活化平衡流化床催化裂化催化剂、脱金属的平衡流化床催化裂化催化剂、再活化和脱金属的平衡流化床催化裂化催化剂和含有沸石组份的新鲜高活性流化床催化裂化催化剂；根据所述至少二种催化剂组份的确定性质和确定的催化剂要求，按比例混合所述至少二种组份，形成适于加入到流化床催化裂化装置中的组份的混合物。
优选的是，通过称量催化剂的加料系统把上述的混合物加入到流化床催化裂化装置中，并且利用该称量装置的信号控制催化剂加料系统中的存量。如果平衡加料斗也装有称量单元，则该装置的催化剂回收可自动化，并且该平衡催化剂加料斗存量可连续监测。这样会改进平衡催化剂的管理。
本发明的目的可按如下步骤实现，即分析流化床催化裂化装置的操作，并确定该操作的催化剂和催化添加剂要求，然后在现场外设备中预混合全部或部分所需的流化床催化裂化催化剂和催化添加剂，或者可在上述装置的加料斗中现场混合混合物的各组份。在本发明的优选实施方式中，催化剂加料斗和平衡催化剂加料斗都有能给出加料斗中催化剂重量的连续读数的称量单元或称量装置。这种称量装置可以产生信号。如有需要，这种信号也可传送到现场外的地方，如催化剂供应商的办公室，从而使供应商能监测到装置内新鲜催化、平衡催化剂和催化添加剂的存量。这样，炼油商可以保持最低的催化剂库存量(较低的成本)，同时供应商仅在需要时供应必需的催化剂和催化添加剂，并除去平衡催化剂。
附图说明
参照附图阅读了如下说明后会更完整地理解本发明。
图1所示为用于实施本发明的优选装置和流程图。
本发明优选实施方式的说明
在本发明的实施过程中，为了确定什么性质必须与中间新鲜催化剂有关，供应商和炼油商需要对流化床催化裂化装置的运转进行分析。这一般需要评价加入到装置的目前使用的催化剂和催化添加剂，以及平衡催化剂的性质(物理和化学性质，如活性、沸石含量、孔隙体积、表面积、粒度分布、催化添加剂浓度、氢的产生、催化剂上的碳、以及稀土、钠、铁、镍、钒和铜的含量)以及影响运转的其它催化剂性质。也需要评价装置产率和产品性能、装置局限性、装置的催化剂和催化添加剂的加料速度以及回收、炼油商的目标。另外，应当了解原料来源和性质(如比重、硫、兰氏残碳值、氮(碱性和总量)、蒸馏、苯胺点、PONA以及镍、钒、钠、铁和铜的含量)以及可能影响运转的与原料有关的细节。
然后可由上述信息制备中间新鲜催化剂。它的性质介于加入装置中的催化剂和装置中平衡催化剂之间。这样会使中间新鲜催化剂能以更廉价的成本和更显著的催化剂装置中损耗降低，来产生所需的装置产率和产品性质。最重要的中间新鲜催化剂要求很可能是活性、稀土含量、表面积、氢的产生以及镍、钒和钠的含量。
炼油厂流化床催化裂化催化剂和催化添加剂的最终供应商需要使用混合各组份制备所需中间新鲜催化剂的所需设备。该供应商较好得以使用催化剂测试设备，而且能制备或获得沸石含量高的流化床催化裂化催化剂(含有＞20％但＜80％沸石组份)、脱金属平衡催化剂、再活化平衡催化剂、脱金属-再活化平衡催化剂、各种类型的平衡催化剂以及用作混合组份的流化床催化裂化的催化添加剂。然后对各种组份进行测试，以确定活性、金属、表面积、孔隙体积、稳定性、产率之类的物理和化学性质，并混合以获得所需的中间新鲜催化剂。例如，假定根据流化床催化裂化装置运转的分析，确定炼油商需要的中间新鲜催化剂具有5.9的活性、最低的产氢镍活性、低钒值和可接受的产率结构。供应商然后按照各组份的性质，并根据下面公式进行混合：
中间新鲜催化剂活性＝混合物中每一组份的重量％×该组份的活性的总和
式中，活性＝实验测试装置的转化率/[100-实验测试装置的转化率]
中间新鲜催化剂中钒的重量ppm＝混合物中每一组份的重量％×该组份中钒的重量ppm的总和
中间新鲜催化剂混合物的各组份可选自如下一组中的两种或多种：
a.新鲜催化剂—加入到装置中影响平衡催化剂活性、装置产率和产物性质的催化活性材料
b.脱金属催化剂—经处理已除去部分从原料中沉积在平衡催化剂上的金属或催化剂毒物的平衡催化剂
c.再活化催化剂—经处理已提高活性的新鲜或平衡催化剂
d.脱金属-再活化催化剂—经处理已既除去部分从原料中沉积在平衡催化剂上的金属或催化剂毒物又提高活性的平衡催化剂
e.添加剂—作为循环平衡催化剂的次要组份加入流化床催化裂化装置中以影响流化床催化裂化操作的特定操作性能(如再生器中有助于把CO燃烧成CO2、减少SOx的排放量、提高汽油辛烷值等)的任何液体或固体物质。
例如应当注意，沸石含量为40％的新鲜催化剂的新鲜活性为19，再活化平衡催化剂的活性为3.0，脱金属平衡催化剂的活性为2.3。因此为了获得5.9的中间新鲜催化剂活性，这三种物质混合物将含有20％高活性的新鲜催化剂、40％的再活化平衡催化剂和40％的脱金属平衡催化剂。这种中间新鲜催化剂的成本约为等效新鲜催化剂的60％。
供应商然后制备这些组份的实验室中间新鲜催化剂混合物，并按炼油商的标准对该中间新鲜催化剂进行测试。任何再活化平衡催化剂，即使从炼油厂装置中获得的再活化平衡催化剂也比上述催化剂再活化专利中所示的平衡催化剂具有更高的活性，这样高活性新鲜催化剂在总混合物中应占低的百分数。由于高沸石含量新鲜催化剂的制造成本几乎等于低沸石含量催化剂的制造成本，而其它组份的成本是新鲜催化剂的一部分，所以这些使用廉价组份的中间新鲜催化剂的制造成本总是低于被替代的新鲜催化剂。
如果该混合物的镍活性太高(即脱金属的平衡催化剂不能得到或者由于脱镍比脱钒成本更高和更复杂，仅对平衡催化剂处理脱V)，可对该混合物进行锑、铋或另一次镍处理，以降低镍活性。本发明的另一个优点是可以在装船之前根据需要对该混合物进行处理或调节。
优选实施方式的描述
图1表示一个优选的催化剂加料装置10。一个适当大小和形状的称量加料斗12中装有中间新鲜催化剂14的存货。该称量加料斗的承载系统16装有称量装置18，如测压元件或磅秤。称量装置18较好连接到称量指示器20，如数字式显示器22。实际上，称量装置18称出称量加料斗12和该加料斗中所装的催化剂存货14的总重量。采用称量指示器20显示称量料斗12就催化剂存货14的合并重量。或者，称量加料斗12的空重可以从称量加料斗12和催化剂存货14的总重量中自动减去，这样称量显示器20的读数显示器22仅显示催化剂存货14的重量。在另一种情况下，称量装置18会检测当催化剂从称量加料斗12中取出并加入到流化床催化裂化装置(图1中未画出)时催化剂存货14重量随时间的变化。
称量指示器20上的信号可发送到当地，也可以发送到遥远的地方，如非现场的中间新鲜催化剂供应商的设备或催化剂管理人员所处的地方。通过监测这种信号，可以告知每天加料速率、当前存量之类的事情，以及预计何时新的中间新鲜催化剂应送达装置，并据此制定计划。就平衡催化剂存货的回收管理而言，催化剂管理人员可在确定何时平衡催化剂的存量达到极限，并计划从加料斗取出这种平衡催化剂，进行出售或按目前的规定进行处理。
在本发明的一个优选实施方式中，经加料斗加料阀26和催化剂注入管28将来自图1中未画出的来源的中间新鲜催化剂加入到催化剂库存14中。催化剂注入管28也可通过使用合适的加料斗排气阀30(较好装有消音装置32)将其用作加料斗排气系统。
工厂用压缩空气34通过图1所示的空气管道系统36(如软管和导管系统)输送到催化剂加料装置10中。空气管道系统36更好也装有各种阀，如阀38、40、42、44和46，以提供把工厂用压缩空气34分配到催化剂加料装置10各个部分的装置。空气管道系统36较好装有压力表48和50，以分别测量称量加料斗12外面和内面的空气压力。在任何情况下，工厂用压缩空气34的主要功能之一是夹带催化剂14并将其输送到流化床催化裂化装置中。输送工厂用压缩空气流34的空气管52(尤其装有止回阀54)最好从加料斗12的下方通过。加料斗12的底部装有一个阀如球阀56(较好装有所谓的汤姆生阀58)，从而可以从称量加料斗12的底部提取催化剂14，并当阀56打开时催化剂14可被夹带在工厂用压缩空气34中。含有催化剂14的工厂用压缩空气流34然后经管道60和62输送到流化床催化裂化装置中。如图所示，管道62也可装有止回阀64和球阀66。管道62也可装有计量指示器68，以进一步检测该输送系统的功能。
还有，把催化剂14夹带到工厂用压缩空气流34中较好受阀58的控制，阀58又最好由计算机存储和控制器70的调节和监测。计算机存储和控制器70也最好与按本领域中已知的方法连接到这些过程和设备上的机械和电气控制和指示器。例如，如图1所示，计算机存储和控制器70一般可以与气源指示器72、阀指示器74、手动测试钮76、排放管(drain)78、气源79、远程输入器80、汤姆生阀信号82、气动控制器84和人控指示器86相连接。
在本发明的一个优选实施方式中，中间新鲜催化剂加料斗12的远程信号会送到一个遥远的地方，从而使供应商能够仅在需要时向炼油商输送中间新鲜催化剂。也可以把每种混合组份分别送到炼油厂，从而在加料斗中将其混合。如果任何一种可用组份可从另一个非现场设备中获得，就可能是这种情况。
在一个优选的实施方式中，流化床催化裂化催化剂的总管理系统、炼油商的平衡催化剂加料斗也可装有催化剂称量秤。这可以让炼油商精确地记录流化床催化裂化装置的回收量。这种回收记录与周期性平衡催化剂分析的结合可以让炼油商计算出平衡催化剂加料斗存货的活性和组成。在一个优选的实施方式中，平衡催化剂称量秤系统能把信号送到遥远的地方，从而可以控制平衡催化剂加料斗的存量。更好的是，它可以让中间新鲜催化剂供应商确定平衡催化剂是否可用作混合组份(再活化/脱金属后)或应送去处理。这两种情况可以通过催化剂管理进行安排。到目前为止，为了确定流化床催化裂化装置中平衡催化剂的回收量或平衡催化剂加料斗中平衡催化剂的数量，需要对加料斗进行解压，然后通过把称量装置从加料斗的顶部下降到平衡催化剂的水平进行测量，以获得一个减耗量。然后把该减耗量换算成计算图上的重量。显然，这种方法是不太精确的。
在描述了本发明优选实施方式后，应当理解，这些优选实施方式仅是说明性的，本发明的范围由如下权利要求书及其等同物确定。

Claims (9)

1.一种用于流化床催化裂化装置的流化床催化裂化催化剂组份混合物的制备方法，它包括：
对流化床催化裂化装置的操作进行分析；
按照所述的分析，确定流化床催化裂化装置的催化剂要求；
确定至少二种流化床催化裂化催化剂组份的催化性能，所述的流化床催化裂化催化剂组份选自未处理的平衡流化床催化裂化催化剂、再活化平衡流化床催化裂化催化剂、脱金属的平衡流化床催化裂化催化剂、再活化和脱金属的平衡流化床催化裂化催化剂和含有沸石组份的新鲜高活性流化床催化裂化催化剂；
根据所述至少二种催化剂组份确定的性质和确定的催化剂要求，按比例混合所述至少二种组份，形成适于加入到流化床催化裂化装置中的组份的混合物。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于它还包括通过定量催化剂加料-储存系统把所述的混合物加入到流化床催化裂化装置中。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于它还包括向所述的混合物中加入一种或多种流化床催化裂化的催化添加剂。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的高活性新鲜催化剂含有20％以上沸石。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的混合在流化床催化裂化装置的所在地进行。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的混合在远离流化床催化裂化装置所在地的地方进行。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的流化床催化裂化装置包括流化床催化裂化催化剂加料系统，而且现场称重装置上的信号用于控制所述加料系统中的催化剂存量。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的流化床催化裂化装置包括平衡催化剂加料斗上的称量装置，该称量装置用于控制从平衡催化剂加料斗的存量中提取单元催化剂。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于在所述流化床催化裂化装置所在地的称量催化剂加料系统中混合所述的至少二种组份。
CNB2003801009408A 2002-10-07 2003-10-03 用于流化床催化裂化装置的流化床催化裂化催化剂组份混合物的制备方法 Expired - Fee Related CN100336889C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/265,249 US6878656B2 (en) 2002-10-07 2002-10-07 Method for preparing a substitute for fresh fluid catalytic cracking catalyst
US10/265,249 2002-10-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1703489A true CN1703489A (zh) 2005-11-30
CN100336889C CN100336889C (zh) 2007-09-12

Family

ID=32042426

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2003801009408A Expired - Fee Related CN100336889C (zh) 2002-10-07 2003-10-03 用于流化床催化裂化装置的流化床催化裂化催化剂组份混合物的制备方法

Country Status (12)

Country Link
US (1) US6878656B2 (zh)
EP (1) EP1551940A1 (zh)
JP (1) JP2006502281A (zh)
KR (1) KR20050074447A (zh)
CN (1) CN100336889C (zh)
AR (1) AR041348A1 (zh)
AU (1) AU2003274966B2 (zh)
CA (1) CA2498833A1 (zh)
MX (1) MXPA05003653A (zh)
TW (1) TWI252126B (zh)
WO (1) WO2004033589A1 (zh)
ZA (1) ZA200502818B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107868675A (zh) * 2016-09-23 2018-04-03 中国石油化工股份有限公司 一种催化裂化的方法和催化裂化惰性载体助剂

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7846399B2 (en) * 2004-03-23 2010-12-07 W.R. Grace & Co.-Conn. System and process for injecting catalyst and/or additives into a fluidized catalytic cracking unit
US9504975B2 (en) 2004-03-23 2016-11-29 W. R. Grace & Co.-Conn. System and process for injecting catalyst and/or additives into a fluidized catalytic cracking unit
US8926907B2 (en) * 2004-03-23 2015-01-06 W. R. Grace & Co.-Conn System and process for injecting catalyst and/or additives into a fluidized catalytic cracking unit
US7431894B2 (en) * 2005-07-19 2008-10-07 Intercat Equipment, Inc. Catalyst withdrawal apparatus for regulating catalyst inventory in a fluid catalyst cracking unit
US8016000B2 (en) 2006-04-19 2011-09-13 W. R. Grace & Co.-Conn. Processes and systems for transferring particulate substances from containers
WO2010009443A2 (en) * 2008-07-17 2010-01-21 Intercat Equipment, Inc. Material delivery system to one or more units and methods of such delivery
EP2321383B1 (en) * 2008-09-05 2013-07-03 Intercat Equipment, Inc. Material withdrawal apparatus and methods of regulating material inventory in one or more units
WO2010075507A2 (en) * 2008-12-23 2010-07-01 Intercat Equipment, Inc. Material withdrawal apparatus and methods of regulating material inventory in one or more units
BR112014009578B1 (pt) 2011-10-18 2021-03-30 W. R. Grace & Co. -Conn Sistemas para a injeção de catalisadores e/ou aditivos em uma unidade de craqueamento catalítico fluidizado e métodos de fabricação e uso dos mesmos
JP7021995B2 (ja) * 2018-03-28 2022-02-17 コスモ石油株式会社 Ｆｃｃ装置の生成物の得率を提供する装置、方法、プログラム、非一時的コンピュータ可読記録媒体
JP7042132B2 (ja) * 2018-03-28 2022-03-25 コスモ石油株式会社 Ｆｃｃ装置に用いる推奨触媒を提案する装置、方法、プログラム、非一時的コンピュータ可読記録媒体
CN112542216B (zh) * 2019-09-20 2024-07-23 中国石油化工股份有限公司 基于fcc-sim的fcc催化剂数据库开发方法及设备
US11987758B2 (en) * 2021-12-02 2024-05-21 Petróleo Brasileiro S.A.—Petrobras Integrated operation method in the use of catalyst in conventional and residue FCC units

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4686197A (en) 1986-07-02 1987-08-11 Chemcat Corporation Catalyst demetallization and process for using demetallized catalyst
US4985136A (en) * 1987-11-05 1991-01-15 Bartholic David B Ultra-short contact time fluidized catalytic cracking process
DE68908883T2 (de) 1988-02-16 1994-01-20 David B Bartholic Einspeise- und regelsystem für fliessbettcrackkatalysatoren und -additive.
US5151391A (en) 1991-02-15 1992-09-29 Phillips Petroleum Company Reactivation of spent, metal-containing cracking catalysts
US5141904A (en) 1991-02-15 1992-08-25 Phillips Petroleum Company Reactivation of spent cracking catalysts
US5188995A (en) 1992-03-24 1993-02-23 Phillips Petroleum Company Reactivation and passivation of spent cracking catalysts
US5389236A (en) 1993-04-21 1995-02-14 Bartholic; David B. Method and apparatus for controlling introduction of catalysts into FCC units
US5900383A (en) 1996-01-02 1999-05-04 New Life Catalyst, Inc. Process for increasing the activity of zeolite containing particulate solids
US5888919A (en) 1996-11-25 1999-03-30 Bartholic; David B. Process for zeolitic catalyst reactivation
BR9703632A (pt) * 1997-07-17 1999-02-23 Petroleo Brasileiro Sa Processo para craqueamento catalítico fluido de cargas pesadas
US6046125A (en) 1998-04-06 2000-04-04 Coastal Catalyst Technology, Inc. Methods for enhancing the acid sites of FCC catalysts
US6508930B1 (en) 1998-04-29 2003-01-21 Intercat, Inc. Method for stabilizing operation of fluid catalytic converter units
CN1081219C (zh) * 1998-09-03 2002-03-20 中国石油化工集团公司 一种催化裂化催化剂的制备方法
CN1157465C (zh) * 1999-11-17 2004-07-14 中国石油化工集团公司 一种多产轻质油的催化裂化催化剂及其制备
US6509290B1 (en) * 2000-07-17 2003-01-21 Exxon Mobil Chemical Patents, Inc. Catalyst composition including attrition particles and method for making same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107868675A (zh) * 2016-09-23 2018-04-03 中国石油化工股份有限公司 一种催化裂化的方法和催化裂化惰性载体助剂
CN107868675B (zh) * 2016-09-23 2019-11-15 中国石油化工股份有限公司 一种催化裂化的方法和催化裂化惰性载体助剂

Also Published As

Publication number Publication date
EP1551940A1 (en) 2005-07-13
CA2498833A1 (en) 2004-04-22
ZA200502818B (en) 2006-10-25
US6878656B2 (en) 2005-04-12
WO2004033589A1 (en) 2004-04-22
JP2006502281A (ja) 2006-01-19
TW200412258A (en) 2004-07-16
KR20050074447A (ko) 2005-07-18
US20040067841A1 (en) 2004-04-08
AU2003274966A1 (en) 2004-05-04
AU2003274966B2 (en) 2008-02-21
CN100336889C (zh) 2007-09-12
AR041348A1 (es) 2005-05-11
MXPA05003653A (es) 2005-11-17
TWI252126B (en) 2006-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100336889C (zh) 用于流化床催化裂化装置的流化床催化裂化催化剂组份混合物的制备方法
CN101376834B (zh) 一种沸腾床组合工艺
TWI390029B (zh) 用於流體觸媒裂解方法之汽油減硫觸媒
CN100482340C (zh) 用于流体催化裂化方法中降低汽油硫的催化剂
CN102061187A (zh) 减少流化催化裂化的汽油硫的改进方法
Larocca et al. Cracking catalysts deactivation by nickel and vanadium contaminants
Carruthers et al. Pilot plant testing of hydrotreating catalysts: Influence of Catalyst Condition, Bed Loading and Dilution
EP1953208A1 (en) Method of hydrogenolysis of wax and process for producing fuel base
CN101490217A (zh) 含β和Y沸石的加氢裂化催化剂及其用于制备馏出物的方法
CN1952063A (zh) 一种沸腾床渣油加氢裂化方法
JP4580539B2 (ja) 水素化脱硫触媒の活性低下を予測する方法およびそれを用いた水素化脱硫装置の運転方法
CA1228317A (en) Process for fluid catalytic cracking of hydrocarbons
Farag et al. Kinetic modeling of catalytic cracking of gas oils using in situ traps (FCCT) to prevent metal contaminant effects
Marafi et al. A preliminary process design and economic assessment of a catalyst rejuvenation process for waste disposal of refinery spent catalysts
CN103028389A (zh) 用于流化催化裂化的减硫催化剂添加剂组合物及其制备方法
Bradley et al. Characterization and catalyst development: an interactive approach
Andersson et al. Test of magnetically separated catalysts in an ARCO pilot unit
CN1115377C (zh) 一种催化裂化催化剂的置换方法
Sinha et al. Development of significantly improved catalysts for coal liquefaction and upgrading of coal extracts. Quarterly progress report No. 4, July 1-September 30, 1982
Nalitham et al. Recent Liquefaction Development at Wilsonville Plant with Close-Coupled Reactors
Parks et al. Surface studies of the interaction of nickel and antimony on cracking catalysts
Chen et al. A lumped kinetic model for hydroprocessing coal extract
CN100510011C (zh) 一种脱除烃油中石油酸的方法
Dale et al. Commercial experience with passivation of metals on FCC (fluid catalytic cracking) catalysts
Kim et al. Coal liquefaction catalyst development. Quarterly progress report No. 3, October 1-December 31, 1979

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee