JPWO2022005544A5 - - Google Patents

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実施の形態において、炭化水素供給物211を、この供給物の噴霧化のために蒸気または他の適切なガス(図示せず)と共に反応装置系200のダウナー部分を通じて反応ゾーン212に導入することができる。再生ゾーン222からの有効量の加熱された新たなまたは再生されたFCC触媒組成物の粒子を反応ゾーン212の最上部に搬送することができる。再生ゾーン222からの加熱された新たなまたは再生されたFCC触媒組成物の粒子は、移送ラインまたは直立管と一般に称される、下方に向けられた導管223を通じて、反応ゾーン212の最上部にある取り出し(withdrawal)またはホッパー(図示せず)に搬送することができる。高温のFCC触媒組成物の粒子の流れは、典型的に、反応ゾーン212の混合ゾーンまたは供給物噴射部分に均一に向けるために、安定させることができる。炭化水素供給物211は、典型的に、再生されたFCC触媒組成物の粒子を反応ゾーン212に導入する地点に近接して位置する供給物噴射ノズルを通じて、混合ゾーンに噴射することができる。これらの多数の噴射ノズルにより、FCC触媒組成物の粒子と炭化水素供給物211を完全かつ均一に混合することができる。炭化水素供給物211が高温のFCC触媒組成物の粒子と一旦接触したら、触媒反応が開始することができる。

In embodiments, hydrocarbon feed 211 may be introduced into reaction zone 212 through a downer portion of reactor system 200 along with steam or other suitable gas (not shown) for atomization of the feed. can. An effective amount of heated fresh or regenerated FCC catalyst composition particles from regeneration zone 222 may be conveyed to the top of reaction zone 212. Particles of heated fresh or regenerated FCC catalyst composition from the regeneration zone 222 are passed to the top of the reaction zone 212 through a downwardly directed conduit 223 , commonly referred to as a transfer line or standpipe. It can be withdrawn or conveyed to a hopper (not shown). The flow of hot FCC catalyst composition particles typically can be stabilized to uniformly direct it to the mixing zone or feed injection portion of reaction zone 212. Hydrocarbon feed 211 may be injected into the mixing zone typically through a feed injection nozzle located proximate to the point where particles of regenerated FCC catalyst composition are introduced into reaction zone 212. These multiple injection nozzles allow thorough and uniform mixing of the FCC catalyst composition particles and hydrocarbon feed 211. Once the hydrocarbon feed 211 contacts the hot FCC catalyst composition particles, the catalytic reaction can begin.

本記載および例は、炭化水素供給物としての全原油または脱塩原油の観点で与えられているが、本開示に記載されたシステムおよびプロセスは、以下に限られないが、原油、減圧残油、タールサンド、ビチューメン、常圧残油、真空軽油、または他の重油を含む多種多様の重油の変換に適用できるであろうことを理解すべきである。

Although this description and examples are given in terms of whole crude oil or desalted crude oil as the hydrocarbon feed , the systems and processes described in this disclosure may include, but are not limited to, crude oil, decompressed crude oil, It should be understood that it may be applied to converting a wide variety of heavy oils, including resid, tar sands, bitumen, atmospheric resid, vacuum gas oil, or other heavy oils.

本開示の主題を詳細に、かつ特定の実施の形態を参照して説明してきたが、本開示に記載された様々な詳細は、特定の要素が本記載に伴う図面の各々に図示されている場合であっても、これらの詳細が、本開示に記載された様々な実施の形態の必須構成要素である要素に関連することを暗示するものと解釈すべきではないことに留意されたい。むしろ、本明細書に添付された特許請求の範囲は、本開示の広さおよび本開示に記載された様々な実施の形態の対応する範囲を唯一表すものとみなされるべきである。さらに、添付の特許請求の範囲から逸脱せずに、改変および変更が可能であることが明らかであろう。
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
実施形態1
流動接触分解(FCC)触媒組成物であって、
USYゼオライトの骨格に置換された1つ以上の遷移金属を含む骨格置換USYゼオライト、および
前記FCC触媒組成物の総質量に基づいて、1質量パーセントから50質量パーセントのFCCゼオライト分解用添加物、
を含むFCC触媒組成物。
実施形態2
前記1つ以上の遷移金属が、ハフニウム、ジルコニウム、チタン、またはこれらの組合せを含む、実施形態1に記載のFCC触媒組成物。
実施形態3
前記骨格置換USYゼオライトが、2.430ナノメートルから2.450ナノメートルの結晶格子定数および600平方メートル毎グラムから900平方メートル毎グラムの比表面積を有する、実施形態1または2に記載のFCC触媒組成物。
実施形態4
前記FCC触媒組成物が、該FCC触媒組成物の総質量に基づいて5質量パーセントから60質量パーセントの前記骨格置換USYゼオライトを含む、実施形態1から3いずれか1つに記載のFCC触媒組成物。
実施形態5
前記FCCゼオライト分解用添加物が、MFI骨格ゼオライト、またはより好ましくはZSM-5ゼオライトを含む、実施形態1から4いずれか1つに記載のFCC触媒組成物。
実施形態6
炭化水素供給物をアップグレードする方法において、
前記炭化水素供給物の少なくとも一部をアップグレードするのに十分な反応条件で該炭化水素供給物をFCC触媒組成物と接触させる工程であって、
前記FCC触媒組成物は、骨格置換USYゼオライト、および該FCC触媒組成物の総質量に基づいて1質量パーセントから50質量パーセントのFCCゼオライト分解用添加物を含み、該骨格置換USYゼオライトは、該骨格置換USYゼオライトの骨格に置換された、ハフニウム、ジルコニウム、チタン、またはこれらの組合せを含む、工程、
を有してなる方法。
実施形態7
前記炭化水素供給物が、450セ氏温度から700セ氏温度の温度で、0.1秒から60秒の滞留時間に亘り、1:2から1:30の炭化水素供給物対FCC触媒組成物の質量比で前記FCC触媒組成物に接触させられる、実施形態6に記載の炭化水素供給物をアップグレードする方法。
実施形態8
前記骨格置換USYゼオライトがジルコニウムまたはチタンを含む、実施形態6または7に記載の炭化水素供給物をアップグレードする方法。
実施形態9
前記FCC触媒組成物が、該FCC触媒組成物の総質量に基づいて5質量パーセントから60質量パーセントの前記骨格置換USYゼオライトを含む、実施形態6から8いずれか1つに記載の炭化水素供給物をアップグレードする方法。
実施形態10
前記FCC触媒組成物の総質量に基づいて15質量パーセントから60質量パーセントの無機充填剤をさらに含む、実施形態6から9いずれか1つに記載の炭化水素供給物をアップグレードする方法。
実施形態11
前記FCCゼオライト分解用添加物が、MFI骨格ゼオライト、またはより好ましくはZSM-5ゼオライトを含む、実施形態6から10いずれか1つに記載の炭化水素供給物をアップグレードする方法。
実施形態12
炭化水素供給物をアップグレードする方法において、
前記炭化水素供給物を流動接触分解ユニットに通過させる工程、
前記炭化水素供給物の少なくとも一部に分解反応を経験させるのに十分な反応条件下で、前記流動接触分解ユニット内で該炭化水素供給物をFCC触媒組成物と接触させて、使用済みFCC触媒組成物と、1種類以上のオレフィンを含む分解流出物とを含む分解反応混合物を生成する工程であって、
前記FCC触媒組成物は、
骨格置換USYゼオライトの骨格に置換されたハフニウム、ジルコニウム、チタン、またはこれらの組合せを含む該骨格置換USYゼオライト、および
該FCC触媒組成物の総質量に基づいて1質量パーセントから50質量パーセントのFCCゼオライト分解用添加物、
を含む工程、
前記分解反応混合物を前記使用済みFCC触媒組成物と前記分解流出物に分離する触媒分離装置に該分解反応混合物を通過させる工程、および
前記分解流出物を前記流動接触分解ユニットから流出させる工程、
を含む方法。
実施形態13
前記炭化水素供給物が、1:2から1:30の炭化水素供給物対FCC触媒組成物の質量比で前記FCC触媒組成物と接触させられる、実施形態12に記載の炭化水素供給物をアップグレードする方法。
実施形態14
前記FCC触媒組成物が、該FCC触媒組成物の質量に基づいて5質量パーセントから60質量パーセントの前記骨格置換USYゼオライトを含む、実施形態12または13に記載の炭化水素供給物をアップグレードする方法。
実施形態15
前記FCCゼオライト分解用添加物がMFI骨格ゼオライトを含む、実施形態12から14いずれか1つに記載の炭化水素供給物をアップグレードする方法。
Although the subject matter of the present disclosure has been described in detail and with reference to particular embodiments, various details described in the disclosure may be illustrated in each of the drawings accompanying the description. Note that these details should not be construed to imply that these details relate to elements that are essential components of the various embodiments described in this disclosure. Rather, the claims appended hereto are to be considered solely representative of the breadth of this disclosure and the corresponding scope of the various embodiments described herein. Furthermore, it will be apparent that modifications and changes may be made without departing from the scope of the appended claims.
Preferred embodiments of the present invention will be described below.
Embodiment 1
A fluid catalytic cracking (FCC) catalyst composition comprising:
a framework-substituted USY zeolite comprising one or more transition metals substituted in the framework of the USY zeolite, and
1 weight percent to 50 weight percent FCC zeolite cracking additive, based on the total weight of the FCC catalyst composition;
An FCC catalyst composition comprising:
Embodiment 2
FCC catalyst composition according to embodiment 1, wherein the one or more transition metals include hafnium, zirconium, titanium, or a combination thereof.
Embodiment 3
The FCC catalyst composition of embodiment 1 or 2, wherein the framework-substituted USY zeolite has a crystal lattice constant of 2.430 nanometers to 2.450 nanometers and a specific surface area of 600 square meters per gram to 900 square meters per gram. .
Embodiment 4
The FCC catalyst composition of any one of embodiments 1-3, wherein the FCC catalyst composition comprises from 5 weight percent to 60 weight percent of the framework-substituted USY zeolite, based on the total weight of the FCC catalyst composition. .
Embodiment 5
The FCC catalyst composition according to any one of embodiments 1 to 4, wherein the FCC zeolite cracking additive comprises an MFI framework zeolite, or more preferably a ZSM-5 zeolite.
Embodiment 6
In a method of upgrading hydrocarbon feeds,
contacting the hydrocarbon feed with an FCC catalyst composition at reaction conditions sufficient to upgrade at least a portion of the hydrocarbon feed;
The FCC catalyst composition includes a framework-substituted USY zeolite and an additive for cracking FCC zeolite from 1 percent by weight to 50 percent by weight based on the total weight of the FCC catalyst composition, wherein the framework-substituted USY zeolite comprises a a process comprising hafnium, zirconium, titanium, or a combination thereof substituted in the backbone of a substituted USY zeolite;
How to have.
Embodiment 7
The hydrocarbon feed is 1:2 to 1:30 mass of hydrocarbon feed to FCC catalyst composition at a temperature of 450 degrees Celsius to 700 degrees Celsius, for a residence time of 0.1 seconds to 60 seconds. 7. The method of upgrading a hydrocarbon feed according to embodiment 6, wherein the FCC catalyst composition is contacted with the FCC catalyst composition at
Embodiment 8
8. The method of upgrading a hydrocarbon feed according to embodiment 6 or 7, wherein the backbone substituted USY zeolite comprises zirconium or titanium.
Embodiment 9
The hydrocarbon feed of any one of embodiments 6-8, wherein the FCC catalyst composition comprises from 5 weight percent to 60 weight percent of the framework-substituted USY zeolite, based on the total weight of the FCC catalyst composition. How to upgrade.
Embodiment 10
10. The method of upgrading a hydrocarbon feed as in any one of embodiments 6-9, further comprising 15 weight percent to 60 weight percent inorganic filler based on the total weight of the FCC catalyst composition.
Embodiment 11
A method of upgrading a hydrocarbon feed according to any one of embodiments 6 to 10, wherein the FCC zeolite cracking additive comprises an MFI framework zeolite, or more preferably a ZSM-5 zeolite.
Embodiment 12
In a method of upgrading hydrocarbon feeds,
passing the hydrocarbon feed through a fluid catalytic cracking unit;
Contacting the hydrocarbon feed with an FCC catalyst composition in the fluid catalytic cracking unit under reaction conditions sufficient to cause at least a portion of the hydrocarbon feed to undergo a cracking reaction to produce a spent FCC catalyst. producing a cracking reaction mixture comprising a composition and a cracking effluent comprising one or more olefins, the process comprising:
The FCC catalyst composition includes:
a framework-substituted USY zeolite comprising hafnium, zirconium, titanium, or a combination thereof substituted in the framework of the framework-substituted USY zeolite, and
1 weight percent to 50 weight percent FCC zeolite cracking additive, based on the total weight of the FCC catalyst composition;
A process including;
passing the cracking reaction mixture through a catalyst separation device that separates the cracking reaction mixture into the spent FCC catalyst composition and the cracking effluent; and
draining the cracked effluent from the fluid catalytic cracking unit;
method including.
Embodiment 13
Upgrading the hydrocarbon feed of embodiment 12, wherein the hydrocarbon feed is contacted with the FCC catalyst composition at a hydrocarbon feed to FCC catalyst composition mass ratio of 1:2 to 1:30. how to.
Embodiment 14
14. The method of upgrading a hydrocarbon feed according to embodiment 12 or 13, wherein the FCC catalyst composition comprises from 5 weight percent to 60 weight percent of the framework-substituted USY zeolite based on the weight of the FCC catalyst composition.
Embodiment 15
15. The method of upgrading a hydrocarbon feed as in any one of embodiments 12-14, wherein the FCC zeolite cracking additive comprises an MFI framework zeolite.

Claims (15)

流動接触分解(FCC)触媒組成物であって、
USYゼオライトの骨格に置換された1つ以上の遷移金属を含む骨格置換USYゼオライト
前記FCC触媒組成物の総質量に基づいて、1質量パーセントから50質量パーセントのFCCゼオライト分解用添加物、および
前記FCC触媒組成物の総質量に基づいて、35質量パーセントから60質量パーセントの無機充填剤であって、シリカゾル、塩基性塩化アルミニウム、重リン酸アルミニウム、アルミナゾル、活性アルミナ、多孔質シリカ、金属捕捉剤、またはこれらの組合せの1つ以上を含む無機充填剤、
を含むFCC触媒組成物。
A fluid catalytic cracking (FCC) catalyst composition comprising:
a backbone-substituted USY zeolite comprising one or more transition metals substituted in the backbone of the USY zeolite ;
1 weight percent to 50 weight percent FCC zeolite cracking additive, based on the total weight of the FCC catalyst composition; and
Based on the total weight of the FCC catalyst composition, from 35 weight percent to 60 weight percent inorganic fillers, including silica sol, basic aluminum chloride, aluminum biphosphate, alumina sol, activated alumina, porous silica, metal scavenger. an inorganic filler containing one or more of these agents, or a combination thereof;
An FCC catalyst composition comprising:
前記1つ以上の遷移金属が、ハフニウム、ジルコニウム、チタン、またはこれらの組合せを含む、請求項1記載のFCC触媒組成物。 7. The FCC catalyst composition of claim 1, wherein the one or more transition metals include hafnium, zirconium, titanium, or a combination thereof. 前記骨格置換USYゼオライトが、2.430ナノメートルから2.450ナノメートルの結晶格子定数および600平方メートル毎グラムから900平方メートル毎グラムの比表面積を有する、請求項1または2記載のFCC触媒組成物。 3. The FCC catalyst composition of claim 1 or 2, wherein the framework-substituted USY zeolite has a crystal lattice constant of 2.430 nanometers to 2.450 nanometers and a specific surface area of 600 square meters per gram to 900 square meters per gram. 前記FCC触媒組成物が、該FCC触媒組成物の総質量に基づいて5質量パーセントから60質量パーセントの前記骨格置換USYゼオライトを含む、請求項1から3いずれか1項記載のFCC触媒組成物。 4. The FCC catalyst composition of any one of claims 1-3, wherein the FCC catalyst composition comprises from 5 weight percent to 60 weight percent of the framework-substituted USY zeolite based on the total weight of the FCC catalyst composition. 前記FCCゼオライト分解用添加物が、MFI骨格ゼオライト、またはより好ましくはZSM-5ゼオライトを含む、請求項1から4いずれか1項記載のFCC触媒組成物。 5. The FCC catalyst composition of any one of claims 1 to 4, wherein the FCC zeolite cracking additive comprises an MFI framework zeolite, or more preferably a ZSM-5 zeolite. 炭化水素供給物をアップグレードする方法において、
前記炭化水素供給物の少なくとも一部をアップグレードするのに十分な反応条件で該炭化水素供給物をFCC触媒組成物と接触させる工程であって、
前記FCC触媒組成物は、
骨格置換USYゼオライトであって、該骨格置換USYゼオライトの骨格に置換された、ハフニウム、ジルコニウム、チタン、またはこれらの組合せを含む骨格置換USYゼオライト、
前記FCC触媒組成物の総質量に基づいて、1質量パーセントから50質量パーセントのFCCゼオライト分解用添加物、および
前記FCC触媒組成物の総質量に基づいて、35質量パーセントから60質量パーセントの無機充填剤であって、シリカゾル、塩基性塩化アルミニウム、重リン酸アルミニウム、アルミナゾル、活性アルミナ、多孔質シリカ、金属捕捉剤、またはこれらの組合せの1つ以上を含む無機充填剤、
を含む、工程、
を有してなる方法。
In a method of upgrading hydrocarbon feeds,
contacting the hydrocarbon feed with an FCC catalyst composition at reaction conditions sufficient to upgrade at least a portion of the hydrocarbon feed;
The FCC catalyst composition includes:
a backbone -substituted USY zeolite, the backbone-substituted USY zeolite comprising hafnium, zirconium, titanium, or a combination thereof substituted in the backbone of the backbone-substituted USY zeolite;
1 weight percent to 50 weight percent FCC zeolite cracking additive, based on the total weight of the FCC catalyst composition; and
Based on the total weight of the FCC catalyst composition, from 35 weight percent to 60 weight percent inorganic fillers, including silica sol, basic aluminum chloride, aluminum biphosphate, alumina sol, activated alumina, porous silica, metal scavenger. an inorganic filler containing one or more of these agents, or a combination thereof;
process, including
How to have.
前記炭化水素供給物が、450セ氏温度から700セ氏温度の温度で、0.1秒から60秒の滞留時間に亘り、1:2から1:30の炭化水素供給物対FCC触媒組成物の質量比で前記FCC触媒組成物に接触させられる、請求項6記載の炭化水素供給物をアップグレードする方法。 The hydrocarbon feed is 1:2 to 1:30 mass of hydrocarbon feed to FCC catalyst composition at a temperature of 450 degrees Celsius to 700 degrees Celsius, for a residence time of 0.1 seconds to 60 seconds. 7. The method of upgrading a hydrocarbon feed according to claim 6, wherein the FCC catalyst composition is contacted with the FCC catalyst composition at 前記骨格置換USYゼオライトがジルコニウムまたはチタンを含む、請求項6または7記載の炭化水素供給物をアップグレードする方法。 8. A method of upgrading a hydrocarbon feed according to claim 6 or 7, wherein the backbone substituted USY zeolite comprises zirconium or titanium. 前記FCC触媒組成物が、該FCC触媒組成物の総質量に基づいて5質量パーセントから60質量パーセントの前記骨格置換USYゼオライトを含む、請求項6から8いずれか1項記載の炭化水素供給物をアップグレードする方法。 9. The hydrocarbon feed of any one of claims 6 to 8, wherein the FCC catalyst composition comprises from 5 weight percent to 60 weight percent of the framework substituted USY zeolite based on the total weight of the FCC catalyst composition. How to upgrade. 前記FCC触媒組成物の総質量に基づいて15質量パーセントから60質量パーセントの無機充填剤をさらに含む、請求項6から9いずれか1項記載の炭化水素供給物をアップグレードする方法。 10. The method of upgrading a hydrocarbon feed according to any one of claims 6 to 9, further comprising 15 weight percent to 60 weight percent inorganic filler based on the total weight of the FCC catalyst composition. 前記FCCゼオライト分解用添加物が、MFI骨格ゼオライト、またはより好ましくはZSM-5ゼオライトを含む、請求項6から10いずれか1項記載の炭化水素供給物をアップグレードする方法。 A method for upgrading a hydrocarbon feed according to any one of claims 6 to 10, wherein the FCC zeolite cracking additive comprises an MFI framework zeolite or more preferably a ZSM-5 zeolite. 炭化水素供給物をアップグレードする方法において、
前記炭化水素供給物を流動接触分解ユニットに通過させる工程、
前記炭化水素供給物の少なくとも一部に分解反応を経験させるのに十分な反応条件下で、前記流動接触分解ユニット内で該炭化水素供給物をFCC触媒組成物と接触させて、使用済みFCC触媒組成物と、1種類以上のオレフィンを含む分解流出物とを含む分解反応混合物を生成する工程であって、
前記FCC触媒組成物は、
骨格置換USYゼオライトの骨格に置換されたハフニウム、ジルコニウム、チタン、またはこれらの組合せを含む該骨格置換USYゼオライト、および
該FCC触媒組成物の総質量に基づいて1質量パーセントから50質量パーセントのFCCゼオライト分解用添加物であって、MEL骨格ゼオライト、ベータ骨格ゼオライト、モルデナイト骨格ゼオライトまたはこれらの組合せであるFCCゼオライト分解用添加物
を含む工程、
前記分解反応混合物を前記使用済みFCC触媒組成物と前記分解流出物に分離する触媒分離装置に該分解反応混合物を通過させる工程、および
前記分解流出物を前記流動接触分解ユニットから流出させる工程、
を含む方法。
In a method of upgrading hydrocarbon feeds,
passing the hydrocarbon feed through a fluid catalytic cracking unit;
Contacting the hydrocarbon feed with an FCC catalyst composition in the fluid catalytic cracking unit under reaction conditions sufficient to cause at least a portion of the hydrocarbon feed to undergo a cracking reaction to produce a spent FCC catalyst. producing a cracking reaction mixture comprising a composition and a cracking effluent comprising one or more olefins, the process comprising:
The FCC catalyst composition includes:
a framework-substituted USY zeolite comprising hafnium, zirconium, titanium, or a combination thereof substituted in the framework of the framework-substituted USY zeolite, and from 1 percent by weight to 50 percent by weight of an FCC zeolite based on the total weight of the FCC catalyst composition. a decomposition additive for FCC zeolite, which is a MEL framework zeolite, a beta framework zeolite, a mordenite framework zeolite, or a combination thereof;
A process including;
passing the cracking reaction mixture through a catalyst separation device that separates the cracking reaction mixture into the spent FCC catalyst composition and the cracking effluent; and draining the cracking effluent from the fluid catalytic cracking unit.
method including.
前記炭化水素供給物が、1:2から1:30の炭化水素供給物対FCC触媒組成物の質量比で前記FCC触媒組成物と接触させられる、請求項12記載の炭化水素供給物をアップグレードする方法。 Upgrading the hydrocarbon feed of claim 12, wherein the hydrocarbon feed is contacted with the FCC catalyst composition at a hydrocarbon feed to FCC catalyst composition mass ratio of 1:2 to 1:30. Method. 前記FCC触媒組成物が、該FCC触媒組成物の質量に基づいて5質量パーセントから60質量パーセントの前記骨格置換USYゼオライトを含む、請求項12または13記載の炭化水素供給物をアップグレードする方法。 14. The method of upgrading a hydrocarbon feed according to claim 12 or 13 , wherein the FCC catalyst composition comprises from 5 weight percent to 60 weight percent of the framework substituted USY zeolite based on the weight of the FCC catalyst composition. . 前記FCCゼオライト分解用添加物がMFI骨格ゼオライトを含む、請求項12から14いずれか1項記載の炭化水素供給物をアップグレードする方法。 15. A method of upgrading a hydrocarbon feed according to any one of claims 12 to 14, wherein the FCC zeolite cracking additive comprises an MFI framework zeolite.
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