NO337658B1 - Fremgangsmåte for fluid katalytisk krakking av hydrokarboner. - Google Patents
Fremgangsmåte for fluid katalytisk krakking av hydrokarboner. Download PDFInfo
- Publication number
- NO337658B1 NO337658B1 NO20063753A NO20063753A NO337658B1 NO 337658 B1 NO337658 B1 NO 337658B1 NO 20063753 A NO20063753 A NO 20063753A NO 20063753 A NO20063753 A NO 20063753A NO 337658 B1 NO337658 B1 NO 337658B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- catalyst
- cyclone
- reaction zone
- catalyst particles
- hydrocarbons
- Prior art date
Links
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 title claims description 37
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 title claims description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 25
- 238000004231 fluid catalytic cracking Methods 0.000 title claims description 6
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 86
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 47
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 claims description 37
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 29
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 23
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 15
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 13
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 13
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims description 9
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims description 6
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 5
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 5
- 238000005235 decoking Methods 0.000 claims description 5
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 4
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 3
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 claims description 3
- 238000004523 catalytic cracking Methods 0.000 claims description 2
- 238000004508 fractional distillation Methods 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 2
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 13
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 239000000047 product Substances 0.000 description 8
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N phencyclidine Chemical class C1CCCCN1C1(C=2C=CC=CC=2)CCCCC1 JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000011027 product recovery Methods 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 150000001925 cycloalkenes Chemical class 0.000 description 2
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 description 2
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 238000010517 secondary reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000029936 alkylation Effects 0.000 description 1
- 238000005804 alkylation reaction Methods 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000006615 aromatic heterocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 229910052809 inorganic oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006317 isomerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 1
- 125000003367 polycyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000007363 ring formation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 125000000383 tetramethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 238000010518 undesired secondary reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
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
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
Bakgrunn for oppfinnelsen
1. Oppfinnelsesområdet
Den foreliggende oppfinnelse vedrører et system og en metode for fluidka-talytisk krakking FCC ("fluid catalytic cracking") for å maksimere utbyttet av lette olefiner.
2. Teknikkens stand
Den nevnte fluidkatalytiske krakking (FCC) prosess anvendes vanlig for å krakke høytkokende petroleumsfraksjoner ved å bringe den høytkokende tilførsel i kontakt med fluidiserte katalysatorpartikler i en stigerørreaktor for primært å frem-stille motordrivstoffer. Den frembringer også en viss mengde av lette hydrokarboner som f.eks. C3og C4forbindelser og lette olefiner som f.eks. propylen og butyl-ener. Den relative etterspørsel for de lette olefiner har imidlertid vært økende. FCC prosessen behøver derfor å tilpasses for å produsere mer av disse lette olefiner.
F.eks. viser US patent 5 997 728 et katalysatorsystem for maksimering av lette olefinutbytter i FCC. Prosessen anvender en katalysator med store mengder av formselektivt krakkingtilsetningsstoff.
US patent 6 069 287 viser en prosess for selektiv produksjon av C2-C4olefiner i en FCC prosess fra en termisk krakket naftastrøm. Naftastrømmen bringes i kontakt med en katalysator inneholdende fra omtrent 10 til 50 vekt% krystallinsk zeolitt med en gjennomsnittlig porediameter på mindre enn omtrent 0,7 nanometer.
US patent 6 093 867 viser en prosess for selektiv produksjon av C3olefiner fra en katalytisk krakket eller termisk krakket naftastrøm. Naftastrømmen innføres i en prosessenhet bestående av en reaksjonssone, en avdrivningssone, en kataly-satorregenereringssone, og en fraksjoneringssone. Naftatilførselsstrømmen bringes i reaksjonssonen i kontakt med en katalysator inneholdende fra omtrent 10 til 50 vekt% av en krystallinsk zeolitt med en gjennomsnittlig porediameter mindre enn omtrent 0,7 nanometer under reaksjonsbetingelser som inkluderer temperatu-rer i området fra omtrent 500 °C til 650 °C og et hydrokarbonpartialtrykk fra omtrent 0,7 til 2,8 kg/cm<2>. Dampprodukter samles på toppen og katalysatorpartiklene føres gjennom avdrivningssonen på vei til katalysatorregenereringssonen. Flyktige forbindelser avdrives med damp i avdrivningssonen og katalysatorpartiklene sen des til katalysatorregenereringssonen hvor koks avbrennes fra katalysatoren som så resirkuleres til reaksjonssonen. Topprodukter fra reaksjonssonen føres til en fraksjoneringssone hvori en strøm av C3hydrokarboner utvinnes og en strøm rik på C4og/eller Cs olefiner resirkuleres til avdrivningssonen.
Andre patenter som beskriver FCC prosesser for å frembringe høyere utbyt-ter av lette olefiner inkluderer f.eks. US patenter 6 106 697, 6 118 035, 6 313 366 og 6 538 169.
Det foreligger et behov for et FCC system og metode som er i stand til å mer effektiv og selektivt å maksimere produksjon av lette olefiner.
Oppsummering av oppfinnelsen
En fremgangsmåte for fluid katalytisk krakking (FCC) av hydrokarboner til-veiebringes heri. Fremgangsmåten omfatter: a) en primær tilførsel av tunge hydrokarboner som har fem eller flere hydrokarboner bringes i kontakt med en fluidisert partikkelformet katalysator i en reaksjonssone ved katalytiske krakkingsbetingelser som inkluderer en temperatur fra 500 °C til 600 °C, et trykk fra 0,7 til 1,8 kg/cm<2>, en oppholdstid fra 0,5 sekunder til 10,0 sekunder og et hydrokarbonpartialtrykk fra 0,2 kg/cm<2>til 0,7 kg/cm<2>, for å omdanne i det minste noe av de tunge hydrokarbonene til lette olefiner med fra 3 til 4 karbonatomer; b) en reaksjonsblanding inneholdende brukte katalysatorpartikler og en gassforming strøm inneholdende de lette olefiner og andre reaksjonsprodukter føres til et syklon separasjonssystem inne i en omslutnings/separasjonsbeholder direkte forbundet til reaksjonssonen, idet i det minste en del av det nevnte syklon/separasjonssystem er posisjonert inne i et indre rom omsluttet av en beholder, idet det nevnte indre rom inkluderer en avdrivningsregion og en øvre region hvori i det minste en del av syklonseparasjonssystemet er posisjonert, idet syklonseparasjonssystemet inkluderer minst en syklon forbundet direkte til reaksjonssonen og med et indre første trykk og hvor den nevnte avdrivningsregion har et andre trykk, idet det indre første trykk er minst 0,0035 kg/cm<2>lavere enn det andre trykk; c) de brukte katalysatorpartikler separeres fra det gassformige fluid inne i nevnte minst én syklon, idet det gassformede fluid ejekteres som effluent fra sepa rasjonsbeholderen gjennom en utløpsåpning og de nevnte brukte katalysatorpartikler overføres til avdrivningsregionen; d) de brukte katalysatorpartikler bringes i kontakt med en avdrivningsgass for å fjerne medrevne hydrokarboner, idet den nevnte avdrivningsgass med medrevne hydrokarboner beveges gjennom nevnte minst ene syklon gjennom utløps-åpningen, og å overføre katalysatorpartiklene som har vært underkastet avdriv-ningsbehandlingen til en regenereringssone for avkoksing, hvori trinnet med å overføre de katalysatorpartiklene som har vært underkastet avdrivnings-behandlingen til regenereringssonen omfatter å føre katalysatorpartiklene gjennom en rettvinklet rørbendoverføringsledning og avkoksing av i det minste en del av den avdrivningsbehandlede katalysator for å tilveiebringe regenerert katalysator, e) å overføre minst en del av den regenererte katalysator til reaksjonssonen oppstrøms for injeksjonspunktet for den primære tilførsel, og f) å injisere i det minste en andre tilførselskomponent i den nevnte reaksjonssone separat fra den nevnte primære tilførsel, idet den nevnte andre tilfør-selskomponent omfatter en resirkulert del av effluenten fra separasjonsbeholderen, idet den nevnte resirkulerte del av effluenten er blitt separert fra effluenten nedstrøms av separasjonsbeholderen ved hjelp av fraksjonert destillasjon, hvori den andre tilførselskomponent omfatter en hydrokarbonfraksjon som er lettere enn de mettede hydrokarboner i den primære tilførsel og som innføres i reaksjonssonen gjennom flere punkter oppstrøms fra den posisjon ved hvilken den primære tilførsel innføres.
Kort beskrivelse av tegningene
Forskjellige utførelsesformer er beskrevet i det følgende med henvisning til tegningene hvori: Fig. 1 er en skjematisk illustrasjon av reaksjoner som foregår i en FCC prosess; Fig. 2 er en skjematisk illustrasjon av et FCC system som anvender oppfinnelsen under anvendelse av en enkelt stigerørreaksjonssone; Fig. 3 er en skjematisk illustrasjon av et alternativt FCC system som anvender dobbelte stigerør reaksjonssonen Fig. 4 er en graf som illustrerer trykkdifferensial versus produktutvinningsef-fektivitet; og Fig. 5 er en graf som illustrerer C3H6selektivitet versus tilførselsomdannel-se.
Detaljert beskrivelse av foretrukket eller foretrukne utførelsesformer
FCC prosessen ifølge oppfinnelsen anvender en katalysator i form av meget fine faste partikler som fluidiseres i en reaksjonssone som er i form av en vertikal stigerørreaktor. Tilførselen bringes i kontakt med katalysatoren ved bunnen av den vertikale stigerørreaktor og løftes sammen med katalysatoren til toppen av stigerørreaktoren, som beskrevet mer fullstendig i det følgende.
Tilførselen er en forholdsvis tung hydrokarbonfraksjon med et forholdsvis høyt kokepunkt og/eller molekylvekt. Betegnelsen "forholdsvis tung" som anvendt heri refererer til hydrokarboner med 5 eller flere karbonatomer, typisk mer enn 8 karbonatomer. F.eks. kan tilførselen være en nafta, vakuumgassolje eller rest. Typisk er tilførselen en petroleumsfraksjon med et kokeområde fra omtrent 250 °C til omtrent 625 °C.
Katalysatoren anvendt i denne oppfinnelse kan være en hvilken som helst katalysator som vanlig anvendt i FCC prosessene. Disse katalysatorer består generelt av høyaktivitets krystallinske aluminasilikater. De foretrukne katalysator-komponenter er zeolitter, ettersom disse fremviser høyere iboende aktivitet og motstand mot deaktivering. Typiske zeolitter inkluderer ZSM-X, ZSM-Y, ZSM-5, ZSM-11, ZSM-12, ZSM-23, ZSM-35, ZSM-38 og ZSM-48. En mer foretrukket katalysator ifølge den foreliggende oppfinnelse er basert på ultrastabil Y (USY) zeolitt med et høyere forhold mellom silika og alumina. Katalysatorene kan anvendes alene eller i kombinasjon med zeolitter med en formselektiv pentasilstruktur, som f.eks. ZSM-5, som omdanner større lineære hydrokarbonforbindelser til mindre hydrokarbonforbindelser, spesielt større olefiner til mindre olefiner. Ikke zeolittkata-lysatorer som f.eks. amorfe leirer eller uorganiske oksider kan også anvendes.
Den foreliggende oppfinnelse maksimerer selektiviteten til lette olefiner (C3til C4olefiner) ved hjelp av FCC enhetens maskinelle utstyr, operasjonsbetingelser og katalysatorsammensetning. Det maskinelle utstyr, operasjonsbetingelsene spesialtilpasses for å oppnå kinetiske og termodynamiske effekter som begunsti ger produksjonen av olefiner. Katalysatorsammensetningen eller blandingen av katalysatorer anvendt i denne oppfinnelse er selektert fra familien av katalysatorer beskrevet i det foregående, slik at katalysatoraktiviteten for katalytisk omdannelse er maksimert i sammen med maksimering av omdannelsen av olefiner med høye-re molekylvekt til olefiner med mindre molekylvekt, mens tendensene for fornyet metning av de således produserte lette olefiner er minimert.
Med henvisning til fig. 1 er der forskjellige reaksjoner som foregår i FCC skjematisk illustrert. Parafiner krakkes for å produsere olefiner. Olefiner kan imidlertid reagere for å produsere naftener ved hjelp av ringslutningsreaksjoner, mindre olefiner ved krakkingreaksjoner, og parafiner ved hjelp av hydrogenoverføring. Olefiner kan også undergå isomerisering. Naftenene kan omdannes til olefiner eller sykloolefiner. Aromater kan fremstilles ved dehydrogenering av sykloolefiner. Aromatene kan i sin tur krakkes eller kan underkastes dehydrogenering og/eller alkylering for å frembringe tung koks, og polysyklisk eller heterosykliske aromater.
Den ønskede reaksjon er omdannelsen av parafiner til lette olefiner, som erkarakterisert veden hurtigere reaksjonshastighet enn de uønskede sekundære reaksjoner. Ved således å begrense reaksjonstiden kan man hurtig avslutte de uønskede kjedereaksjoner etter at olefinproduksjonen har foregått. Den hurtige avslutning av sidereaksjonene oppnås ved å ha en meget kort oppholdstid i stige-rørreaktoren og mer viktig hurtig og effektiv separasjon av reaksjonsproduktene fra katalysatoren ved avslutningen av reaksjonen ved slutten av stigerørreaktoren.
Med henvisning til fig. 2 vises der et FCC system 100 for den selektive komponentkrakking ifølge oppfinnelsen. Systemet 100 inkluderer en vertikal stige-rørreaktor 101. Den initiale tilførsel innføres i stigerørreaktoren 101 gjennom injektorer 102. Regenererte katalysatorblandinger med tilførsel og katalysator føres oppover i stigerøret hvori krakkingsreaksjonen foregår.
Regenerert katalysator går typisk inn i stigerørreaktoren ved en temperatur på omtrent 650 °C til 760 °C og krakkingsreaksjonen i stigerørreaktoren foregår vanlig ved en temperatur i området fra omtrent 500 °C til omtrent 600 °C.
Lavt hydrokarbonpartialtrykk i stigerørreaktoren begunstiger produksjon av lette olefiner. Generelt holdes stigerørreaktortrykket ved omtrent 0,7 til 1,8 kg/cm<2>med et hydrokarbonpartialtrykk på omtrent 0,2 til 0,7 kg/cm<2>. Damp eller annen tørr gass kan anvendes som et fortynningsmiddel for å oppnå det lavere hydrokarbonpartialtrykk.
For å maksimere produksjonen av lette olefiner blir visse selekterte komponenter av produktet fra den første passeringsomdannelse resirkulert til stigerørre-aktoren for ytterligere krakking. Denne driftsmåte betegnes selektiv komponentkrakking "SCC" ("selective component cracking"). Den selekterte komponent som skal resirkuleres og krakkes på nytt kunne være et område av materialer som f.eks. olefiner med høyere karbonatomantall, eller direktedestillerte produkter fra andre omdannelsesenheter. De selekterte komponenter blandes ikke med den friske tilførsel ved injektoren 102. Snarere blir disse komponenter injisert separat gjennom et sett av injeksjonspunkter i stigerørreaktorsystemet hvor betingelsene er ideelle for krakking av disse komponenter. De lettere selekterte komponenter injiseres gjennom flere injektorer 103a oppstrøms fra injektoren 102 for frisk tilfør-sel og ved punkter hvor disse komponenter kan blandes grundig med eller komme i kontakt med den høyaktivitets, høytemperaturkatalysator.
Optimering av reaksjonsoppholdstiden er et viktig trekk ved oppfinnelsen. Lengre oppholdstider tillater mer grundig krakking men øker også de sekundære reaksjoner som reduserer utbyttet av lette olefiner. Foretrukne oppholdstider er i området fra 0,5 til 10,0 sekunder, mer foretrukket fra 1,0 til 5,0 sekunder og mest foretrukket fra 1,0 til 3,0 sekunder.
Reaktoreffluenten kommer ut ved toppen av stigerørreaktoren 101 og går
inn i separatorbeholderen 110 og innføres i minst en og foretrukket to syklonsepa-ratorer. Gassen og faststoffene blir for det meste separert i den første syklon 111, og toppen fra den første syklon 111 rettes til den andre syklon 112 for endelig separasjon. Faststoffene faller ut gjennom fallrør 113 ned i avdriveren 114. Gassene sendes ut gjennom utløpet 118 til en hoved-, eller primær fraksjoneringskolonne og et nedstrøms produkt separasjonssystem hvor forskjellige produktfraksjoner separeres gjennom et antall fraksjoneringstrinn. Noen av produktene resirkuleres tilbake til reaksjonen, som nevnt i det foregående.
Et spesielt trekk som utøves med denne oppfinnelse og som hjelper til med å konservere utbyttet av lette olefiner dannet i stigerørreaksjonssonen er at syklonen 111 opererer ved et lavere trykk enn det indre trykk i beholderen 110. Dette trykkdifferensial opprettholdes ved å la gassene fra avdriverbeholderen 114 pas- sere gjennom en munning i taket av syklonen 111, f.eks. som beskrevet i US patent 5 248 411, som er innlemmet heri som referanse. Det lavere trykk i syklonen 111 tilveiebringer fullstendig separasjon av de reagerende hydrokarboner fra katalysatoren slik at sekundære kjedereaksjoner hurtig avsluttes og derved konserve-res utbyttet av lette olefiner. Med henvisning til fig. 4 kan det ses at når syklonen 111 opererer ved et negativt trykk, dvs. når trykket i syklonen 111 er lavere enn trykket i separatorbeholderen 110 er produktutvinningseffektiviteten nesten 100 %. Når trykkdifferensialet er null, dvs. når separasjonsbeholderen 110 og syklonen 111 befinner seg ved det samme trykk, er produktutvinningseffektiviteten 97 %. Når syklonen 111 befinner seg ved et trykk som bare er 0,28 kg/cm<2>høyere enn trykket i beholderen 110 faller produktutvinningseffektiviteten til under 80 %. Det lavere syklontrykk hindrer at reagerende gasser kan strømme ned sammen med de separerte katalysatorfaststoffer gjennom fallrørene og inn i det indre av separasjonsbeholderen 110. De reagerende gasser ville ellers forbli i kontakt med katalysatoren og de mer sakte sekundære reaksjoner ville ha tilstrekkelig tid til å foregå og redusere selektiviteten til olefiner.
Under reaksjonsforløpet i stigerørreaktoren 101 blir katalysatorpartiklene fylt med overveiende karbonholdig materiale benevnt "koks" som er et biprodukt av krakkingsreaksjonene. Katalysatorpartiklene inneholder også hydrokarboner i sine porer og medriver noe hydrokarboner etter separasjon fra dampfasen i syklonene 111 og 112. Koksavleiringene deaktiverer katalysatoren ved å blokkere aktiv ad-gang for de reagerende spesies til de aktive seter i katalysatoren. Katalysatoraktiviteten gjenopprettes ved å forbrenne koksen med en oksygenholdig gass i en regenereringsbeholder 120. Før regenereringstrinnet blir imidlertid katalysatoren avdrivningsbehandlet med damp i avdrivningsbeholderen 114 for å fjerne de med-følgende hydrokarbondamper som ellers ville forbrennes i regeneratoren og repre-sentere tap av de verdifulle produkter.
Med fornyet henvisning til fig. 2 faller katalysatorpartiklene som strømmer ut av syklonene 111 og 112 inn i avdriverseksjonen 114 av beholderen 110 hvori par-tiklene separeres fra eventuelle medrevne eller adsorberte hydrokarboner ved konvensjonell motstrømskontakt med damp. Det indre av avdriveren er konstruert til å maksimere kontakttid og overflateareal for masseoverføring mellom den fluidiserte katalysatorfase og den avdrivende dampfase. De avdrivningsbehandle de katalysatorpartikler faller så ut gjennom falledningen 115 og bæres av overfø-ringsledningen 116 til et rettvinklet rørbend 117 hvorfra de føres oppover inn i midten av det fluidiserte sjiktet 121 i regeneratoren 120 gjennom utløpet 122. Ensartet fordeling av den koksfylte katalysator i midten av regenereringslaget 121 er viktig for gjenvinning av katalysatoraktivitet og overflateareal. Den rettvinklede rør-bend-overføringsledning har en spesiell konfigurasjon som eliminerer erosjons-problemer assosiert med andre konstruksjoner for lignende fortynnet fase kataly-satoroverføring, som f.eks. anvendelse av en albue for den horisontale til vertikale retningsendring for transporten av den brukte katalysator. Denne rettvinklede rør-bendkonfigurasjon resulterer i problemfri innføring av den brukte katalysator inn i midten av regeneratoren for ensartet og grundig regenerering av katalysatoren, slik at katalysatoraktiviteten for ønskede reaksjoner maksimeres for produksjonen av lette olefiner.
Oksygenholdig gass, f.eks. luft, innføres i regeneratoren 120 gjennom inn-løpet 123 under laget 121 for å fluidisere laget og å oksidere koksavleiringer på
katalysatorpartiklene ved forbrenning. Forbrenningsgassinnløpet 123 er represen-tativt for et flertall av slike fordelere slik at den oksygenholdige gass spres ensartet over hele lagarealet slik at den skal passe til fordelingen av den brukte katalysator fra utløpet 122. Den resulterende utløpsgass sendes gjennom sykloner for å sepa-rere alle katalysatorpartikler og deretter gjennom utløpet 128.
Regenererte (dvs. avkoksede) katalysatorpartikler blir så trukket ut gjennom ledningen 131 og strømmer ned gjennom det regenererte katalysatorfallrør 130 og via den regenererte katalysatortilførselsledning 133 inn i stigerørreaktoren 101. Ledningen 132 tjener som en åpning for å lette nedstrømningen av katalysatorpartiklene.
Med henvisning til fig. 3 illustreres en alternativ utførelsesform 200 av FCC systemet. Systemet 200 er lignende systemet 100 med unntagelse av at det inkluderer en andre stigerørreaktor 201. Initial tilførsel innføres i stigerørreaktoren 201 gjennom injektoren 202. Selekterte komponenter resirkulert fra den første passeringsomdannelse kan innføres i stigerørreaktoren 201 ved injektoren 203a. Regenerert katalysator fra det regenererte katalysatorfallrør 130 innføres i stigerørreak-toren 201 via den regenererte katalysatortilførselsledning 233. Effluenten fra stige-rørreaktoren 201 slipper ut ved toppen av stigerørreaktoren og innføres i en første syklon 211. Overløpet fra den første syklon innføres i en andre syklon 212. Faststoffene faller ned gjennom syklonfallrørene inn i avdrivningsregionen 114. Som beskrevet i det foregående er trykket inn i syklonene 211 og 212 mindre enn trykket i avdrivningsregionen 114.
Med henvisning til fig. 5 illustreres der forholdet mellom propylenselektivitet og tilførselsomdannelse med parametere av hydrokarbonpartialtrykk. Grafen viser fordelen ved å operere FCC prosessen ved et lavere hydrokarbonpartialtrykk. For hydrokarbonpartialtrykket X, hvori X kan være i området fra omtrent 0,7 til omtrent 2,8 kg/cm<2>, kan det ses at en minsking av hydrokarbonpartialtrykket med 0,35 kg/cm<2>(X-O,35 kg/cm<2>) resulterer i dramatisk forbedret selektivitet til propylen. Det er følgelig et trekk ved oppfinnelsen å gjennomføre FCC prosessen ved et hydrokarbonpartialtrykk på ikke mer enn omtrent 0,7 kg/cm<2>, foretrukket ikke mer enn 0,5 kg/cm<2>og mer foretrukket ikke mer enn omtrent 0,35 kg/cm<2>.
Mens den foregående beskrivelse inneholder mange spesifikke detaljer skal disse ikke betraktes som begrensninger for oppfinnelsen men snarere som ek-semplifiseringer av foretrukne utførelsesformer derav. De fagkyndige vil forutse mange utførelsesformer innenfor rammen og ideen for oppfinnelsen som definert ved de etterfølgende patentkrav.
Claims (7)
1. Fremgangsmåte for fluid katalytisk krakking av hydrokarboner, omfattende: a) en primær tilførsel av tunge hydrokarboner som har fem eller flere hydrokarboner bringes i kontakt med en fluidisert partikkelformet katalysator i en reaksjonssone ved katalytiske krakkingsbetingelser som inkluderer en temperatur fra 500 °C til 600 °C, et trykk fra 0,7 til 1,8 kg/cm<2>, en oppholdstid fra 0,5 sekunder til 10,0 sekunder og et hydrokarbonpartialtrykk fra 0,2 kg/cm<2>til 0,7 kg/cm<2>, for å omdanne i det minste noe av de tunge hydrokarbonene til lette olefiner med fra 3 til 4 karbonatomer; b) en reaksjonsblanding inneholdende brukte katalysatorpartikler og en gassforming strøm inneholdende de lette olefiner og andre reaksjonsprodukter føres til et syklon separasjonssystem inne i en omslutnings/separasjonsbeholder direkte forbundet til reaksjonssonen, idet i det minste en del av det nevnte syklon/separasjonssystem er posisjonert inne i et indre rom omsluttet av en beholder, idet det nevnte indre rom inkluderer en avdrivningsregion og en øvre region hvori i det minste en del av syklonseparasjonssystemet er posisjonert, idet syklonseparasjonssystemet inkluderer minst en syklon forbundet direkte til reaksjonssonen og med et indre første trykk og hvor den nevnte avdrivningsregion har et andre trykk, idet det indre første trykk er minst 0,0035 kg/cm<2>lavere enn det andre trykk; c) de brukte katalysatorpartikler separeres fra det gassformige fluid inne i nevnte minst én syklon, idet det gassformede fluid ejekteres som effluent fra separasjonsbeholderen gjennom en utløpsåpning og de nevnte brukte katalysatorpartikler overføres til avdrivningsregionen; d) de brukte katalysatorpartikler bringes i kontakt med en avdrivningsgass for å fjerne medrevne hydrokarboner, idet den nevnte avdrivningsgass med medrevne hydrokarboner beveges gjennom nevnte minst ene syklon gjennom utløps-åpningen, og å overføre katalysatorpartiklene som har vært underkastet avdriv-ningsbehandlingen til en regenereringssone for avkoksing, hvori trinnet med å overføre de katalysatorpartiklene som har vært underkastet avdrivnings-behandlingen til regenereringssonen omfatter å føre katalysatorpartiklene gjennom en rettvinklet rørbendoverføringsledning og avkoksing av i det minste en del av den avdrivningsbehandlede katalysator for å tilveiebringe regenerert katalysator, e) å overføre minst en del av den regenererte katalysator til reaksjonssonen oppstrøms for injeksjonspunktet for den primære tilførsel, og f) å injisere i det minste en andre tilførselskomponent i den nevnte reaksjonssone separat fra den nevnte primære tilførsel, idet den nevnte andre tilfør-selskomponent omfatter en resirkulert del av effluenten fra separasjonsbeholderen, idet den nevnte resirkulerte del av effluenten er blitt separert fra effluenten nedstrøms av separasjonsbeholderen ved hjelp av fraksjonert destillasjon, hvori den andre tilførselskomponent omfatter en hydrokarbonfraksjon som er lettere enn de mettede hydrokarboner i den primære tilførsel og som innføres i reaksjonssonen gjennom flere punkter oppstrøms fra den posisjon ved hvilken den primære tilførsel innføres.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,
karakterisert vedat
katalysatoren omfatter ett eller flere zeolittiske materialer valgt fra gruppen bestående av USY, Zeolitt X-type, Zeolitt Y-type, ZSM-5, ZSM-11, ZSM-12, ZSM-23, ZSM-35, ZSM-38 og ZSM-48.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1,
karakterisert vedat
den primære tilførselen omfatter en petroleumsfraksjon med et kokeområde fra 250 °C til 625 °C.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 1,
karakterisert vedat
reaksjonssonen omfatter en vertikalt orientert stigerørreaktor hvori den primære tilførsel innføres i stigerørreaktoren ved en posisjon i nærheten av en bunndel av stigerørreaktoren og går ut fra reaksjonssonen ved en toppdel av stigerør-reaktoren.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 1,
karakterisert vedat
regenereringssonen inkluderer et fluidisert sjikt og at de avdrivningsbehandlede katalysatorpartikler innføres i nærheten av midten av det fluidiserte sjiktet.
6. Fremgangsmåte ifølge krav 5,
karakterisert vedat
avkoksingstrinnet inkluderer å bringe de avdrivningsbehandlede katalysatorpartikler i det fluidiserte sjiktet i regenereringssonen i kontakt med en oksiderende gass.
7. Fremgangsmåte ifølge krav 1,
karakterisert vedat
den overførte del av regenerert katalysator føres gjennom et stigerør og resirkuleres til reaksjonssonen.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US53890604P | 2004-01-23 | 2004-01-23 | |
PCT/US2005/001724 WO2005073347A1 (en) | 2004-01-23 | 2005-01-19 | System and method for selective component cracking to maximize production of light olefins |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20063753L NO20063753L (no) | 2006-08-22 |
NO337658B1 true NO337658B1 (no) | 2016-05-30 |
Family
ID=34826026
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20063753A NO337658B1 (no) | 2004-01-23 | 2006-08-22 | Fremgangsmåte for fluid katalytisk krakking av hydrokarboner. |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20050161369A1 (no) |
EP (1) | EP1713884B1 (no) |
JP (1) | JP2007518866A (no) |
KR (1) | KR100985288B1 (no) |
CN (1) | CN1910264A (no) |
AU (1) | AU2005207859B2 (no) |
BR (1) | BRPI0506971B1 (no) |
CA (1) | CA2553783C (no) |
MX (1) | MXPA06008184A (no) |
NO (1) | NO337658B1 (no) |
WO (1) | WO2005073347A1 (no) |
ZA (1) | ZA200606044B (no) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101503069B1 (ko) * | 2008-10-17 | 2015-03-17 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 유동층 접촉 분해 공정의 경질 사이클 오일로부터 고부가 방향족 및 올레핀을 제조하는 방법 |
US8137631B2 (en) * | 2008-12-11 | 2012-03-20 | Uop Llc | Unit, system and process for catalytic cracking |
US9452404B2 (en) | 2012-07-12 | 2016-09-27 | Lummus Technology Inc. | Fluid cracking process and apparatus for maximizing light olefins or middle distillates and light olefins |
JP7364467B2 (ja) | 2016-09-16 | 2023-10-18 | ラマス・テクノロジー・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー | 軽質オレフィン収量を最大化するおよび他の適用のための流体接触分解プロセスおよび装置 |
FR3090684B1 (fr) * | 2018-12-19 | 2021-08-27 | Ifp Energies Now | Conversion d’un brut pétrolier en lit fluidisé, avec zones de différents temps de contact |
US12060528B2 (en) | 2019-08-05 | 2024-08-13 | Sabic Global Technologies B.V. | Multiple dense phase risers to maximize light olefins yields for naphtha catalytic cracking |
CN111408323A (zh) * | 2020-04-17 | 2020-07-14 | 董国亮 | 一种降低催化剂管道应力以及衬里磨损的反应再生装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4422925A (en) * | 1981-12-28 | 1983-12-27 | Texaco Inc. | Catalytic cracking |
US4749471A (en) * | 1983-09-06 | 1988-06-07 | Mobil Oil Corporation | Closed FCC cyclone process |
US5248411A (en) * | 1990-11-30 | 1993-09-28 | Texaco Inc. | Apparatus and process for withdrawing stripper gas from an FCC reactor vessel |
EP0654518B1 (en) * | 1993-11-22 | 1998-12-16 | Abb Lummus Global Inc. | Control method for fluid catalytic cracking coupled riser cyclone |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4588558A (en) * | 1983-09-06 | 1986-05-13 | Mobil Oil Corporation | Closed FCC cyclone system |
US4623446A (en) * | 1984-05-21 | 1986-11-18 | Mobil Oil Corporation | Closed cyclone FCC catalyst separation with stripping gas injection and direct steam injection |
US5264115A (en) * | 1987-12-30 | 1993-11-23 | Compagnie De Raffinage Et De Distribution Total France | Process and apparatus for fluidized bed hydrocarbon conversion |
US5271826A (en) * | 1988-03-03 | 1993-12-21 | Mobil Oil Corporation | Catalytic cracking of coke producing hydrocarbons |
US5234578A (en) * | 1988-08-26 | 1993-08-10 | Uop | Fluidized catalytic cracking process utilizing a high temperature reactor |
US4968406A (en) * | 1988-10-29 | 1990-11-06 | Mobil Oil Corporation | Increasing feed volume throughput in FCC process |
CA1327177C (en) * | 1988-11-18 | 1994-02-22 | Alan R. Goelzer | Process for selectively maximizing product production in fluidized catalytic cracking of hydrocarbons |
US5279727A (en) * | 1991-12-27 | 1994-01-18 | Amoco Corporation | Open-bottomed cyclone with solids separation tube and method |
US6106697A (en) | 1998-05-05 | 2000-08-22 | Exxon Research And Engineering Company | Two stage fluid catalytic cracking process for selectively producing b. C.su2 to C4 olefins |
US6118035A (en) * | 1998-05-05 | 2000-09-12 | Exxon Research And Engineering Co. | Process for selectively producing light olefins in a fluid catalytic cracking process from a naphtha/steam feed |
US6313366B1 (en) * | 1998-05-05 | 2001-11-06 | Exxonmobile Chemical Patents, Inc. | Process for selectively producing C3 olefins in a fluid catalytic cracking process |
US5944982A (en) * | 1998-10-05 | 1999-08-31 | Uop Llc | Method for high severity cracking |
US6760394B1 (en) * | 1999-08-11 | 2004-07-06 | Broadcom Corporation | CMOS lock detect with double protection |
US6538169B1 (en) * | 2000-11-13 | 2003-03-25 | Uop Llc | FCC process with improved yield of light olefins |
US6709572B2 (en) * | 2002-03-05 | 2004-03-23 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Catalytic cracking process |
-
2005
- 2005-01-18 US US11/039,125 patent/US20050161369A1/en not_active Abandoned
- 2005-01-19 CN CNA2005800030167A patent/CN1910264A/zh active Pending
- 2005-01-19 EP EP05705923.0A patent/EP1713884B1/en active Active
- 2005-01-19 CA CA2553783A patent/CA2553783C/en active Active
- 2005-01-19 JP JP2006551243A patent/JP2007518866A/ja active Pending
- 2005-01-19 MX MXPA06008184A patent/MXPA06008184A/es active IP Right Grant
- 2005-01-19 KR KR1020067014571A patent/KR100985288B1/ko active IP Right Grant
- 2005-01-19 AU AU2005207859A patent/AU2005207859B2/en not_active Ceased
- 2005-01-19 BR BRPI0506971-8A patent/BRPI0506971B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2005-01-19 WO PCT/US2005/001724 patent/WO2005073347A1/en not_active Application Discontinuation
-
2006
- 2006-07-21 ZA ZA200606044A patent/ZA200606044B/xx unknown
- 2006-08-22 NO NO20063753A patent/NO337658B1/no not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4422925A (en) * | 1981-12-28 | 1983-12-27 | Texaco Inc. | Catalytic cracking |
US4749471A (en) * | 1983-09-06 | 1988-06-07 | Mobil Oil Corporation | Closed FCC cyclone process |
US5248411A (en) * | 1990-11-30 | 1993-09-28 | Texaco Inc. | Apparatus and process for withdrawing stripper gas from an FCC reactor vessel |
EP0654518B1 (en) * | 1993-11-22 | 1998-12-16 | Abb Lummus Global Inc. | Control method for fluid catalytic cracking coupled riser cyclone |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2553783C (en) | 2013-03-26 |
EP1713884B1 (en) | 2018-09-26 |
NO20063753L (no) | 2006-08-22 |
ZA200606044B (en) | 2007-12-27 |
JP2007518866A (ja) | 2007-07-12 |
MXPA06008184A (es) | 2007-01-26 |
CA2553783A1 (en) | 2005-08-11 |
EP1713884A1 (en) | 2006-10-25 |
CN1910264A (zh) | 2007-02-07 |
AU2005207859A1 (en) | 2005-08-11 |
AU2005207859B2 (en) | 2010-01-07 |
WO2005073347A1 (en) | 2005-08-11 |
KR100985288B1 (ko) | 2010-10-04 |
US20050161369A1 (en) | 2005-07-28 |
BRPI0506971B1 (pt) | 2020-12-08 |
BRPI0506971A (pt) | 2007-07-03 |
KR20070018836A (ko) | 2007-02-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2306974C2 (ru) | Устройство и способ глубокого каталитического крекинга углеводородного сырья | |
US9458394B2 (en) | Fluidized catalytic cracking of paraffinic naphtha in a downflow reactor | |
RU2417976C2 (ru) | Способ каталитической конверсии легких олефинов | |
JP4620427B2 (ja) | オレフィンのための統合された接触分解および水蒸気熱分解法 | |
TWI440621B (zh) | 於輕質烯烴碳氫化合物加工中之隔牆分離(dividing wall separation) | |
US9816037B2 (en) | Methods and systems for increasing production of middle distillate hydrocarbons from heavy hydrocarbon feed during fluid catalytic cracking | |
EA028567B1 (ru) | Способ и установка флюид-каталитического крекинга для максимального увеличения выхода легких олефинов или средних дистиллятов и легких олефинов | |
NO337658B1 (no) | Fremgangsmåte for fluid katalytisk krakking av hydrokarboner. | |
KR101379539B1 (ko) | Fcc 생성물을 회수하는 장치 및 방법 | |
US4032432A (en) | Conversions of hydrocarbons | |
KR20090052361A (ko) | Fcc로 제조되는 경질 올레핀의 흡수 회수 처리 | |
US12012553B2 (en) | Conversion of plastics to monomers with integrated recovery with a cracking unit | |
KR101304041B1 (ko) | 두 개 반응기로부터 생성물을 회수하는 방법 및 장치 | |
US20230159411A1 (en) | Integrated process for producing ethylene and propylene from c4 and/or c5 hydrocarbons | |
US20240150663A1 (en) | Processes for producing petrochemical products from crude oil | |
US8940955B2 (en) | Fluid catalytic cracking system and process | |
CN103951539B (zh) | 用于提高烯烃重量的方法和设备 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |