RU2793541C2 - Method, reactor and system for catalytic cracking of liquid oil products - Google Patents

Method, reactor and system for catalytic cracking of liquid oil products Download PDF

Info

Publication number
RU2793541C2
RU2793541C2 RU2021103063A RU2021103063A RU2793541C2 RU 2793541 C2 RU2793541 C2 RU 2793541C2 RU 2021103063 A RU2021103063 A RU 2021103063A RU 2021103063 A RU2021103063 A RU 2021103063A RU 2793541 C2 RU2793541 C2 RU 2793541C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
reactor
reaction zone
phase reaction
fully dense
Prior art date
Application number
RU2021103063A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2021103063A (en
Inventor
Цзяньхун ГУН
Чжиган ЧЖАН
Сяоли ВЭЙ
Original Assignee
Чайна Петролеум Энд Кемикал Корпорейшн
Рисерч Инститют Оф Петролеум Процессинг, Синопек
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 Чайна Петролеум Энд Кемикал Корпорейшн, Рисерч Инститют Оф Петролеум Процессинг, Синопек filed Critical Чайна Петролеум Энд Кемикал Корпорейшн
Publication of RU2021103063A publication Critical patent/RU2021103063A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2793541C2 publication Critical patent/RU2793541C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: oil production.
SUBSTANCE: process for the catalytic cracking of liquid petroleum products, comprising the stage of injecting of the initial liquid petroleum products, in particular heavy initial petroleum products, in contact with a catalytic cracking catalyst for reaction in a reactor containing one or more fast fluidized reaction zones. At least one of the fast fluidized reaction zones of the reactor is a fully dense-phase reaction zone, and the axial solid fractions ε of the catalyst, measured in the upper, middle and lower parts of the reaction zone, divided into equal parts in the axial direction, in each case are not less than about 0.1 and not more than about 0.2 such that the axial solids fraction ε of the catalyst is adjusted within the range from about 0.1 to about 0.2 throughout the entire dense-phase reaction zone from bottom to top. The method also includes the following stages: injection of an initial heavy oil product, as a low grade heavy oil product, with a catalytic cracking catalyst in a fully dense-phase reaction zone of the reactor to react under efficient conditions to produce light olefins, wherein the axial solids fraction ε of the catalyst is controlled within a range from about 0.1 to about 0.2 in the entire fully dense-phase reaction zone of the reactor from bottom to top; separating the effluent from the reactor to obtain a reaction product enriched in light olefins and a spent catalyst; regenerating the spent catalyst and recycling at least a part of the resulting regenerated catalyst to stage (i) as a catalytic cracking catalyst; and optionally separating the reaction product to produce dry gas, liquefied petroleum gas, naphtha, diesel fuel, and a catalyst slurry. A reactor and system for the catalytic cracking of liquid petroleum products.
EFFECT: low output of dry gas and coke, proper distribution of products and high output of ethylene and propylene.
21 cl, 8 ex, 4 tbl, 5 dwg

Description

Перекрестная ссылка на родственные заявкиCross-reference to related applications

Настоящая заявка испрашивает приоритет заявки на патент КНР №201810778081.6, озаглавленной «Способ и система для каталитического крекинга с применением быстрого псевдоожиженного слоя» и поданной 16 июля 2018 года, которая во всей своей полноте включена в настоящий документ посредством ссылки.The present application claims the priority of PRC Patent Application No. 201810778081.6 entitled "Method and System for Fast Fluidized Catalytic Cracking" filed on July 16, 2018, which is hereby incorporated by reference in its entirety.

Область техники настоящего изобретенияTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

Настоящая заявка относится к области техники каталитического крекинга, в частности, к способу, реактору и системе для каталитического крекинга жидких нефтепродуктов.The present application relates to the field of catalytic cracking technology, in particular, to a method, reactor and system for catalytic cracking of liquid petroleum products.

Уровень техники настоящего изобретенияState of the art of the present invention

Легкие олефины, такие как этилен и пропилен, представляют собой основные исходные материалы химической промышленности. На территории КНР и за ее пределами природный газ или легкая нефтяная фракция используется, главным образом, в качестве исходного материала для производства легких олефинов с применением способа парового крекинга в комплексной установке по производству этилена. Бензол, толуол и ксилол (ВТХ) представляют собой важные основные химические исходные материалы, из которых пара-ксилол (РХ) составляет приблизительно 45% полного потребления ВТХ. С развитием в КНР таких отраслей промышленности, как сложно полиэфирная промышленность, спрос на ВТХ, согласно ожиданиям, будет продолжать свой рост с высокой скоростью. Приблизительно 90% этилена, приблизительно 70% пропилена, 90% бутадиена и 30% ароматических соединений обеспечивает паровой крекинг побочных продуктов. Хотя технология парового крекинга разрабатывается в течение нескольких десятилетий, и эта технология непрерывно усовершенствуется, технология парового крекинга все же имеет технические ограничения высокого энергопотребления, высокой стоимости производства, больших выбросов СО2, затруднительного регулирования распределения продуктов и т.д. Когда принимается традиционный путь производства этилена и пропилена с применением парового крекинга в нефтехимической промышленности, могут возникать многочисленные ограничивающие факторы, в том числе дефицит легкого исходного нефтепродукта, недостаточная производственная мощность, высокая стоимость и т.д. Кроме того, поскольку исходные материалы для парового крекинга становятся легче, уменьшение выхода пропилена и легких ароматических соединений усиливает противоречие между предложением и спросом. Технология каталитического крекинга может быть использована в качестве благоприятного дополнения промышленного способа получения легких олефинов и легких ароматических соединений и может обеспечивать очевидные общественно-экономические преимущества в случае ее применения для производства химических исходных материалов на нефтеперерабатывающих и химико-технологических интегрированных предприятиях.Light olefins such as ethylene and propylene are the main raw materials for the chemical industry. In China and abroad, natural gas or light oil fraction is mainly used as a feedstock for the production of light olefins using the steam cracking process in an integrated ethylene production plant. Benzene, toluene and xylene (BTX) are important major chemical feedstocks, of which para-xylene (XX) accounts for approximately 45% of total BTX consumption. With the development of industries such as the polyester industry in the PRC, the demand for VTX is expected to continue to grow at a high rate. Approximately 90% ethylene, approximately 70% propylene, 90% butadiene and 30% aromatics provide steam cracking by-products. Although steam cracking technology has been developed for several decades and this technology is continuously improved, steam cracking technology still has the technical limitations of high energy consumption, high production cost, large CO 2 emissions, difficult to control distribution of products, etc. When the conventional route for producing ethylene and propylene using steam cracking in the petrochemical industry is adopted, numerous limiting factors may occur, including shortage of light feed oil, insufficient production capacity, high cost, and so on. In addition, as steam cracking feedstocks become lighter, reduced yields of propylene and light aromatics increase the tension between supply and demand. Catalytic cracking technology can be used as a beneficial addition to the industrial process for producing light olefins and light aromatics and can provide clear social and economic benefits when used to produce chemical feedstocks in refineries and chemical process integrated plants.

В публикации заявки на патент КНР №CN1234426A раскрыт способ одновременного производства легких олефинов и имеющего высокое содержание ароматических соединений бензина из тяжелого нефтепродукта, где предусмотрено введение тяжелого нефтяного углеводорода и пара в реакцию каталитического крекинга в композиционном реакторе, который составляют вертикальный реактор и плотнофазный псевдоожиженный слой, в результате чего увеличивается выход легких олефинов, в частности, пропилена, а также содержание ароматических соединений в бензине увеличивается до приблизительно 80 мас. %.PRC Patent Application Publication No. CN1234426A discloses a process for the simultaneous production of light olefins and high aromatics gasoline from a heavy oil product, which involves introducing a heavy petroleum hydrocarbon and steam into a catalytic cracking reaction in a composite reactor, which is composed of a vertical reactor and a dense phase fluidized bed, as a result, the yield of light olefins, in particular propylene, increases, and the content of aromatic compounds in gasoline increases to approximately 80 wt. %.

В публикации заявки на патент КНР №CN1393510A раскрыт способ усовершенствования производства этилена и пропилена посредством каталитического превращения тяжелого нефтяного углеводорода, где предусмотрено введение в контакт и реакцию исходных жидких нефтепродуктов с катализатором, содержащим имеющий высокое содержание диоксида кремния цеолитом типа пентасил в вертикальном реакторе или реакторе с псевдоожиженным слоем. Этим способом можно не только увеличивать выход этилена и пропилена, но также в некоторой степени уменьшать гидротермическую дезактивацию катализатора.PRC Patent Application Publication No. CN1393510A discloses a method for improving the production of ethylene and propylene by catalytically converting a heavy petroleum hydrocarbon, which involves contacting and reacting crude liquid petroleum products with a catalyst containing a high silica content pentasil-type zeolite in a vertical reactor or a reactor with fluidized bed. This method can not only increase the yield of ethylene and propylene, but also to some extent reduce the hydrothermal deactivation of the catalyst.

В публикации заявки на патент КНР №CN1721510A раскрыт способ получения легких олефинов и ароматических соединений с применением каталитического крекинга в двух реакционных зонах, где предусмотрены различные часовые объем нефтепродукта на единицу массы катализатора в двух реакционных зонах для цели получения легких олефинов, таких как пропилен и этилен, из тяжелых исходных нефтепродуктов в максимальной степени, причем выход пропилена превышает 20 мас. %, и одновременное получение ароматических соединений, таких как толуол и ксилол.PRC Patent Application Publication No. CN1721510A discloses a process for producing light olefins and aromatics using catalytic cracking in two reaction zones, where different hourly volumes of oil per unit mass of catalyst are provided in the two reaction zones for the purpose of producing light olefins such as propylene and ethylene. , from heavy initial oil products to the maximum extent, and the output of propylene exceeds 20 wt. %, and the simultaneous production of aromatic compounds such as toluene and xylene.

В публикациях заявок на патенты США №№US2002003103A и US2002189973A раскрыта установка крекинга с псевдоожиженным катализатором (FCC), содержащая сдвоенные вертикальные реакторы, для усовершенствования производства пропилена, где бензин (60-300°F/15-150°C), получаемый в реакции крекинга, поступает во второй вертикальный реактор для последующей реакции, и катализатор представляет собой смесь катализатора на основе молекулярного сита типа USY и катализатора на основе молекулярного сита типа ZSM-5.US Patent Application Publication Nos. US2002003103A and US2002189973A disclose a fluid catalytic cracker (FCC) containing twin vertical reactors for improving propylene production, where gasoline (60-300°F/15-150°C) obtained from the reaction cracking, enters the second vertical reactor for subsequent reaction, and the catalyst is a mixture of a USY type molecular sieve catalyst and a ZSM-5 type molecular sieve catalyst.

В публикации заявки на патент США №US2002195373A и публикации международной патентной заявки №WO2017223310A раскрыты способы, осуществляемые с применением реактора с нисходящим потоком, работающим при высокой температуре (1020-1200°F/550-650°C), короткого времени контакта (менее 0,5 секунды) и высокого соотношения катализатора и нефтепродуктов (15-25). Первичный катализатор (фожазит типа Y) проявляет низкую активность в отношении переноса водорода и предназначен для максимального увеличения выхода легких олефинов в сочетании с условиями эксплуатации. Высокоэффективный сепаратор используют для отделения продукта от катализатора в течение 0,1 секунды, таким образом, чтобы сократить до минимума вторичные реакции и образование кокса. Кроме того, легкий рецикловый газойль (LCO) используют для резкого охлаждения отделенного газообразного продукта до температуры, составляющей приблизительно 930°F/500°C, и для предотвращения дальнейшего крекинга.US Patent Application Publication No. US2002195373A and International Patent Application Publication No. WO2017223310A disclose processes using a downflow reactor operating at high temperature (1020-1200°F/550-650°C), short contact time (less than 0 .5 seconds) and a high catalyst to oil ratio (15-25). The primary catalyst (Faujasite Type Y) exhibits low hydrogen transfer activity and is designed to maximize light olefin yields in combination with operating conditions. A high efficiency separator is used to separate the product from the catalyst within 0.1 second, thus minimizing secondary reactions and coke formation. In addition, light cycle oil (LCO) is used to quench the separated product gas to a temperature of approximately 930°F/500°C and to prevent further cracking.

В патенте США №US6538169A и в публикации заявки на патент США №US2003121825A также раскрыты способы с применением реакционно-регенерационной системы, состоящей из двух реакционных зон и общего регенератора. В первой реакционной зоне тяжелый исходный материал подвергают крекингу с получением легких олефинов или промежуточных соединений, которые могут быть превращены в легкие олефины при высокой температуре и высоком соотношении катализатора и нефтепродуктов. Вторая реакционная зона представляет собой второй вертикальный реактор, где технологические условия являются более жесткими, и увеличен выход легких компонентов из бензина, представляющего собой исходный материал. Конфигурационно-селективное молекулярное сито, такое как ZSM-5, используют для упрощения превращения бензина в легкие олефины, и подходящие исходные материалы включают вакуумный газойль (VGO), тяжелый вакуумный газойль (HVGO) и гидрированный газойль.US Patent No. US6538169A and US Patent Application Publication No. US2003121825A also disclose methods using a reaction-regeneration system consisting of two reaction zones and a common regenerator. In the first reaction zone, the heavy feedstock is cracked to produce light olefins or intermediates that can be converted to light olefins at high temperature and high catalyst to oil ratio. The second reaction zone is a second vertical reactor where the process conditions are more stringent and the yield of light components from the gasoline feedstock is increased. A configuration selective molecular sieve such as ZSM-5 is used to facilitate the conversion of gasoline to light olefins and suitable feedstocks include vacuum gas oil (VGO), heavy vacuum gas oil (HVGO) and hydrogenated gas oil.

В публикации заявки на патент КНР №CN1403540A раскрыт способ каталитического превращения для производства этилена и пропилена, в котором используют реактор, состоящий из соединенных последовательно вертикального реактора и плотнофазного псевдоожиженного слоя, легкий исходный материал вводят в вертикальный реактор для проведения реакции в высокожестких условиях, а продукт реакции и покрытый осажденным коксом катализатор направляют в псевдоожиженный слой для последующей реакции в относительно мягких условиях. Этот способ может обеспечивать относительное повышение полного выхода этилена, пропилена и бутена.PRC Patent Application Publication No. CN1403540A discloses a catalytic conversion process for the production of ethylene and propylene, which uses a reactor composed of a vertical reactor and a dense phase fluidized bed connected in series, a light feed material is introduced into the vertical reactor to carry out the reaction under highly stringent conditions, and the product reaction and covered with precipitated coke catalyst is sent to a fluidized bed for subsequent reaction under relatively mild conditions. This method can provide a relative increase in the total yield of ethylene, propylene and butene.

В публикации заявки на патент КНР №CN102051213A раскрыт способ каталитического крекинга, который включает стадии введения в контакт тяжелого исходного материала с катализатором в первом вертикальном реакторе, содержащем по меньшей мере два реакционные зоны для реакции крекинга, и введение в контакт легкого исходного материала и подвергнутого крекингу тяжелого нефтепродукта с катализатором во втором вертикальном реакторе и реакторе с псевдоожиженным слоем для проведения реакции крекинга. При использовании для каталитического крекинга тяжелых нефтепродуктов этот способ может обеспечивать высокую степень превращения тяжелых нефтепродуктов и высокий выход пропилена, а также низкий выход сухого газа и кокса.PRC Patent Application Publication No. CN102051213A discloses a catalytic cracking process which includes the steps of contacting a heavy feedstock with a catalyst in a first vertical reactor containing at least two cracking reaction zones, and contacting a light feedstock and a cracked heavy oil product with a catalyst in the second vertical reactor and the fluidized bed reactor for carrying out the cracking reaction. When used for catalytic cracking of heavy oils, this process can provide a high degree of conversion of heavy oils and a high yield of propylene, as well as a low yield of dry gas and coke.

Структурное противоречие нефтеперерабатывающей химической промышленности становится все более серьезным. С одной стороны, значительные проблемы представляют собой избыточное производство традиционных нефтехимических продуктов и противоречие между предложением и спросом конечных нефтепродуктов. С другой стороны, существует также значительный дефицит исходных материалов высокосортных нефтехимических продуктов. Таким образом, преобразование нефтепереработки в химическую промышленность представляет собой непреодолимую тенденцию. Установки каталитического крекинга, которые служат в качестве мостов между нефтепереработкой и химической промышленностью, должны выдерживать беспрецедентное давлением и испытание. В настоящее время постоянно увеличивается пропорциональная доля остатка дистилляции при атмосферном давлении в смешанных нефтепродуктах, представляющих собой исходный материал для установок каталитического крекинга, и даже существует предложение по введению остатка вакуумной дистилляции в смесь нефтепродуктов. В существующей технологии каталитического крекинга в качестве исходного материала обычно используют вакуумный газойль или остаток дистилляции при атмосферном давлении на основе парафиновых углеводородов, а в наиболее усовершенствованной технологии каталитический крекинг используют реактор, который составляют сдвоенные вертикальные реакторы или вертикальный реактор, соединенный последовательно с плотнофазным слоем в высокожестких условиях, для цели увеличения производства легких олефинов и/или легких ароматических соединений. Проблема высокого выхода сухого газа и кокса неизбежно возникает, когда такой реактор используют для переработки содержащих остатки смесей тяжелых нефтепродуктов. Уменьшение выхода кокса может быть достигнуто посредством применения реактора с нисходящим потоком, но степень превращения в реакции является относительно низкой, и требуется специализированный катализатор. По мере того, как становится более тяжелым исходный материал, возрастает спрос на содержащие остаточные нефтепродукты смешанные исходные материалы для установок каталитического крекинга. В целях эффективного использования ресурсов низкосортных тяжелых нефтепродуктов и удовлетворения растущего спроса на химические исходные материалы, такие как легкие олефины и тяжелые ароматические соединения, становится необходимой разработка способа каталитического крекинга для превращения исходного материала, содержащего низкосортные тяжелые нефтепродукты, в продукты с высокой добавленной стоимостью.The structural contradiction of the petrochemical industry is becoming more and more serious. On the one hand, significant problems are the overproduction of traditional petrochemicals and the contradiction between the supply and demand of final petroleum products. On the other hand, there is also a significant shortage of high-grade petrochemical feedstocks. Thus, the transformation of oil refining into the chemical industry represents an irresistible trend. Catalytic crackers, which serve as bridges between the oil refining and chemical industries, must withstand unprecedented pressure and testing. At present, the proportion of atmospheric distillation residue in blended petroleum products that feed catalytic cracking units is constantly increasing, and there is even a proposal to introduce vacuum distillation residue into the blended petroleum products. Current catalytic cracking technology typically uses vacuum gas oil or atmospheric distillation residue based on paraffinic hydrocarbons as the feedstock, while the most advanced catalytic cracking technology uses a reactor that consists of twin vertical reactors or a vertical reactor connected in series with a dense phase bed in high rigidity conditions, for the purpose of increasing the production of light olefins and/or light aromatics. The problem of high dry gas and coke yields inevitably arises when such a reactor is used to process residue-containing heavy oil mixtures. A reduction in coke yield can be achieved by using a downflow reactor, but the conversion rate in the reaction is relatively low and a specialized catalyst is required. As the feed becomes heavier, the demand for mixed feeds containing residual oil products for catalytic cracking units increases. In order to efficiently use the resources of low grade heavy oil products and meet the growing demand for chemical feedstocks such as light olefins and heavy aromatics, it becomes necessary to develop a catalytic cracking process for converting a feedstock containing low grade heavy oil products into high value-added products.

Краткое раскрытие настоящего изобретенияBrief summary of the present invention

Задача настоящей заявки заключается в том, чтобы для каталитического крекинга жидких нефтепродуктов предложить новый способ, реактор и систему, которые являются особенно подходящими для применения в производстве легких олефинов, таких как этилен и пропилен, из исходных жидких нефтепродуктов, в частности, тяжелых исходных нефтепродуктов посредством каталитического крекинга. Способ, реактор и система для каталитического крекинга имеют преимущества низкого выхода сухого газа и кокса, надлежащего распределения продуктов и высокого выхода этилена и пропилена.The object of the present application is to provide, for the catalytic cracking of liquid petroleum products, a novel process, reactor and system which are particularly suitable for use in the production of light olefins such as ethylene and propylene from liquid petroleum feedstocks, in particular heavy petroleum feedstocks, by means of catalytic cracking. The catalytic cracking process, reactor and system has the advantages of low dry gas and coke yields, good product distribution, and high ethylene and propylene yields.

Для решения представленной выше задачи согласно одному аспекту настоящей заявки предложен способ каталитического крекинга жидких нефтепродуктов, включающий стадию введения исходных жидких нефтепродуктов, в частности, тяжелых исходных нефтепродуктов, в контакт с катализатором каталитического крекинга для реакции в реакторе, содержащем одну или несколько быстрых псевдоожиженных реакционных зон, причем по меньшей мере одна из быстрых псевдоожиженных реакционных зон реактора представляет собой полностью плотнофазную реакционную зону, и аксиальную твердую фракцию ε катализатора регулируют в пределах диапазона от приблизительно 0,1 до приблизительно 0,2 во всей полностью плотнофазной реакционной зоне.In order to solve the problem presented above, according to one aspect of the present application, a process for the catalytic cracking of liquid petroleum products is provided, including the step of contacting the initial liquid petroleum products, in particular, heavy initial petroleum products, in contact with a catalytic cracking catalyst for reaction in a reactor containing one or more fast fluidized reaction zones , wherein at least one of the fast fluidized reaction zones of the reactor is a fully dense phase reaction zone, and the axial solid fraction ε of the catalyst is controlled within the range of from about 0.1 to about 0.2 throughout the fully dense phase reaction zone.

Согласно другому аспекту настоящей заявки предложен реактор, пригодный для применения в целях каталитического крекинга жидких нефтепродуктов, в частности, тяжелых исходных нефтепродуктов, который составляют расположенные снизу вверх необязательная предварительная подъемная секция, полностью плотнофазная реакционная зона, переходная секция и выпускная зона, причем полностью плотнофазная реакционная зона присутствует в форме полой колонны, имеющей приблизительно круглое поперечное сечение с постоянным диаметром или переменным диаметром, открытый нижний конец и открытый верхний конец, необязательная предварительная подъемная секция находится в сообщении с нижним концом полностью плотнофазной реакционной зоны, верхний конец полностью плотнофазной реакционной зоны находится в сообщении с выпускной зоной через переходную секцию, необязательная предварительная подъемная секция и/или нижняя секция полностью плотнофазной реакционной зоны содержит по меньшей мере один впуск катализатора каталитического крекинга, и необязательная предварительная подъемная секция и/или нижняя секция полностью плотнофазной реакционной зоны содержит по меньшей мере один впуск исходного материала,According to another aspect of the present application, a reactor suitable for use in the catalytic cracking of liquid petroleum products, in particular heavy petroleum products, is provided, which consists of an optional preliminary riser section, a fully dense phase reaction zone, a transition section and an outlet zone located from the bottom up, and a fully dense phase reaction the zone is present in the form of a hollow column having an approximately circular cross-section with a constant diameter or a variable diameter, an open lower end and an open upper end, an optional preliminary riser section is in communication with the lower end of the fully dense phase reaction zone, the upper end of the fully dense phase reaction zone is in communicating with the outlet zone via a transition section, the optional pre-lift section and/or bottom section of the full dense phase reaction zone comprises at least one catalytic cracking catalyst inlet, and the optional pre-lift section and/or bottom section of the full dense phase reaction zone comprises at least one feed inlet,

при этом диаметр поперечного сечения нижнего конца полностью плотнофазной реакционной зоны составляет более чем или является таким же, как диаметр необязательной предварительной подъемной секции и диаметр поперечного сечения верхнего конца полностью плотнофазной реакционной зоны составляет более чем диаметр выпускной зоны, и боковая стенка полностью плотнофазной реакционной зоны содержит один или несколько впусков для дополнительного катализатора, причем каждый впуск независимо расположен на высоте в пределах диапазона от более чем 0% до приблизительно 90% полной высоты полностью плотнофазной реакционной зоны.wherein the cross-sectional diameter of the lower end of the fully dense phase reaction zone is greater than or is the same as the diameter of the optional pre-lift section and the cross-sectional diameter of the upper end of the fully dense phase reaction zone is greater than the diameter of the outlet zone, and the side wall of the fully dense phase reaction zone comprises one or more inlets for additional catalyst, each inlet independently located at a height within the range from more than 0% to about 90% of the total height of the fully dense phase reaction zone.

Согласно следующему аспекту настоящей заявки предложена система, пригодная для применения в целях каталитического крекинга жидких нефтепродуктов, в частности, тяжелых исходных нефтепродуктов, содержащая реактор каталитического крекинга, отделяющее катализатор устройство, необязательный сепаратор продуктов реакции и регенератор,According to a further aspect of the present application, a system suitable for use in the catalytic cracking of liquid petroleum products, in particular heavy petroleum products, is provided, comprising a catalytic cracking reactor, a catalyst separating device, an optional reaction product separator and a regenerator,

причем реактор каталитического крекинга содержит впуск катализатора в нижней части, впуск исходного материала в нижней части и выпуск в верхней части, отделяющее катализатор устройство содержит впуск, выпуск катализатора и выпуск продуктов реакции, необязательный сепаратор продуктов реакции содержит впуск продуктов реакции, выпуск сухого газа, выпуск сжиженного нефтяного газа, выпуск лигроина, выпуск дизельного топлива и выпуск катализатор ной суспензии, и регенератор содержит впуск катализатора и выпуск катализатора,wherein the catalytic cracking reactor comprises a catalyst inlet at the bottom, a feedstock inlet at the bottom, and an outlet at the top, the catalyst separating device comprises an inlet, a catalyst outlet, and an outlet of reaction products, an optional reaction product separator comprises an inlet of reaction products, an outlet of dry gas, an outlet liquefied petroleum gas, a naphtha outlet, a diesel fuel outlet and a catalyst slurry outlet, and the regenerator comprises a catalyst inlet and a catalyst outlet,

при этом впуск катализатора реактора каталитического крекинга находится в сообщении с возможностью переноса текучей среды с выпуском катализатора регенератора, выпуск реактора каталитического крекинга находится в сообщении с возможностью переноса текучей среды с впуском отделяющего катализатор устройства, выпуск продуктов реакции отделяющего катализатор устройства находится в сообщении с возможностью переноса текучей среды с впуском продуктов реакции необязательного сепаратора продуктов реакции, выпуск катализатора отделяющего катализатор устройства находится в сообщении с возможностью переноса текучей среды с впуском катализатора регенератора,wherein the catalyst inlet of the catalytic cracking reactor is in fluid transfer communication with the regenerator catalyst outlet, the catalytic cracking reactor outlet is in fluid transfer communication with the inlet of the catalyst separating device, the outlet of the reaction products of the catalyst separating device is in transfer communication a fluid medium with an inlet of the reaction products of an optional separator of the reaction products, the catalyst outlet of the catalyst separating device is in communication with the possibility of transferring a fluid medium with the inlet of the catalyst of the regenerator,

причем реактор каталитического крекинга содержит реактор согласно настоящей заявке.moreover, the catalytic cracking reactor contains a reactor according to the present application.

По сравнению с традиционным способом каталитического крекинга жидких нефтепродуктов, плотность катализатора в реакторе может быть эффективно повышена за счет присутствия полностью плотнофазной реакционной зоны, таким образом, что соотношение катализатора и исходных жидких нефтепродуктов в реакторе в процессе реакции значительно увеличивается, и получается относительно длительная продолжительность пребывания углеводорода и катализатора, в результате чего могут быть достигнуты достаточный контакт и реакция между катализатором и исходными жидкими нефтепродуктами, в частности, низкосортным тяжелым нефтепродуктом с применением способа, реактора и системы согласно настоящей заявке. В результате этого может быть повышена скорость реакции превращения, может быть увеличен выход легких олефинов и легких ароматических соединений, может быть снижена требуемая для реакции температура, и в то же время может быть эффективно сокращено образование сухого газа и кокса, таким образом, что при этом улучшаются распределение продуктов и качество продуктов.Compared with the conventional liquid petroleum catalytic cracking process, the density of the catalyst in the reactor can be effectively increased by the presence of a completely dense-phase reaction zone, so that the ratio of the catalyst and liquid petroleum feedstock in the reactor during the reaction is greatly increased, and a relatively long residence time is obtained. hydrocarbon and catalyst, whereby sufficient contact and reaction can be achieved between the catalyst and the original liquid oil, in particular, low-grade heavy oil using the method, reactor and system according to the present application. As a result, the conversion reaction rate can be increased, the yield of light olefins and light aromatics can be increased, the required reaction temperature can be lowered, and at the same time, the production of dry gas and coke can be effectively reduced, so that product distribution and product quality are improved.

Посредством применения способа, реактора и системы согласно настоящей заявке химические исходные материалы с высокой добавленной стоимостью могут быть получены из дешевых низкосортных тяжелых нефтепродуктов на нефтехимических предприятиях в максимальной степени, может быть обеспечен усовершенствованный способ интеграции нефтепереработки и химической технологии на нефтеперерабатывающих предприятиях, может быть решена проблема дефицита нефтехимических исходных материалов, и могут быть улучшены общественно-экономические преимущества нефтехимической промышленности.By applying the method, reactor and system of the present application, high value-added chemical raw materials can be obtained from cheap low-grade heavy oils in petrochemical plants to the maximum extent, an improved way of integrating oil refining and chemical technology in refineries can be provided, the problem can be solved shortage of petrochemical feedstocks, and the social and economic benefits of the petrochemical industry can be improved.

Другие характеристики и преимущества настоящей заявки будут подробно описаны в настоящем документе в представленном ниже разделе «Подробное раскрытие настоящего изобретения».Other characteristics and advantages of the present application will be described in detail herein in the section "Detailed Disclosure of the Present Invention" below.

Краткое описание фигурBrief description of the figures

Фигуры, которые составляют часть настоящего описания, представлены, чтобы способствовать пониманию настоящей заявки, и их не следует рассматривать в качестве ограничительных. Настоящая заявка может быть истолкована со ссылкой на фигуры в сочетании с представленным ниже разделом «Подробное раскрытие настоящего изобретения». В числе фигур:The figures that form part of the present description are presented to aid understanding of the present application and should not be construed as limiting. The present application may be construed with reference to the figures in conjunction with the "Detailed Disclosure of the Present Invention" section below. Among the figures:

на фиг. 1 представлена схематическая диаграмма предпочтительного варианта осуществления настоящей заявки;in fig. 1 is a schematic diagram of a preferred embodiment of the present application;

на фиг. 2 представлена схематическая диаграмма другого предпочтительного варианта осуществления настоящей заявки; иin fig. 2 is a schematic diagram of another preferred embodiment of the present application; And

на фиг. 3-5 представлены схематические диаграммы нескольких предпочтительных вариантов осуществления реактора согласно настоящей заявке.in fig. 3-5 are schematic diagrams of several preferred embodiments of the reactor according to the present application.

Описание условных обозначенийDescription of symbols

Figure 00000001
Figure 00000001

Подробное раскрытие настоящего изобретенияDetailed disclosure of the present invention

Далее настоящая заявка будет подробно описана в настоящем документе со ссылкой на соответствующие конкретные варианты осуществления и сопровождающие фигуры. Следует отметить, что конкретные варианты осуществления настоящей заявки представлены исключительно для цели иллюстрации, но не предназначены для ограничения каким-либо образом.Hereinafter, the present application will be described in detail herein with reference to the respective specific embodiments and accompanying figures. It should be noted that specific embodiments of the present application are presented solely for the purpose of illustration, but are not intended to be limiting in any way.

Любые конкретные численные значения, в том числе конечные точки численного диапазона, которые описаны в контексте настоящей заявки, не ограничиваются соответствующими точными значениями, но их следует истолковывать как дополнительно охватывающие все значения вблизи указанного точного значения, например, все возможные значения в пределах ±5% от точного значения. Кроме того, в отношении любого численного диапазона, описанного в настоящем документе, могут быть произведены произвольные сочетания между конечными точками диапазона, между каждой конечной точкой и любым конкретным значением в пределах диапазона, или между любыми двумя конкретными значениями в пределах диапазона с получением одного или нескольких новых численных диапазонов, причем указанные новые численные диапазоны следует также рассматривать как конкретно описанные в настоящей заявке.Any specific numerical values, including the end points of the numerical range, which are described in the context of this application, are not limited to the corresponding exact values, but should be construed as further covering all values around the specified exact value, for example, all possible values within ± 5% from the exact value. In addition, with respect to any numerical range described herein, arbitrary combinations may be made between the end points of the range, between each end point and any particular value within the range, or between any two particular values within the range to produce one or more new numerical ranges, and these new numerical ranges should also be considered as specifically described in this application.

Согласно настоящей заявке термин «быстрая псевдоожиженная реакционная зона» означает реакционную зону, в которой частица катализатора присутствуют в быстром псевдоожиженном состоянии. Быстрое псевдоожиженное состояние представляет собой псевдоожиженное состояние контакта газообразной и твердой фаз без пузырьков, важная характеристика которого заключается в том, что твердые частицы проявляют тенденцию к движению в кластерах. Когда катализатор присутствует в быстром псевдоожиженном состоянии, аксиальная твердая фракция ε катализатора в реакционной зоне, как правило, находится в диапазоне от приблизительно 0,05 до приблизительно 0,4. Однако в традиционных быстрых псевдоожиженных слоях катализатор, как правило, распределен в форме перехода от разреженного к плотному состоянию сверху вниз, например, аксиальная твердая фракция ε катализатора в верхней части может находиться в диапазоне от приблизительно 0,05 до приблизительно 0,1, и аксиальная твердая фракция ε катализатора в нижней части может находиться в диапазоне от приблизительно 0,3 до приблизительно 0,4.According to the present application, the term "fast fluidized reaction zone" means a reaction zone in which the catalyst particles are present in a fast fluidized state. The fast fluidized state is a bubble-free fluidized contact state of gaseous and solid phases, an important characteristic of which is that solid particles tend to move in clusters. When the catalyst is present in a fast fluidized state, the axial solids fraction ε of the catalyst in the reaction zone typically ranges from about 0.05 to about 0.4. However, in conventional fast fluidized beds, the catalyst is typically distributed in a rarefied to dense state from top to bottom, for example, the axial solids fraction ε of the catalyst at the top may range from about 0.05 to about 0.1, and the axial the solid fraction ε of the catalyst at the bottom can range from about 0.3 to about 0.4.

Согласно настоящей заявке в быстрой псевдоожиженной реакционной зоне, когда аксиальную твердую фракцию ε катализатора регулируют в пределах диапазона от приблизительно 0,1 до приблизительно 0,2 снизу вверх (т.е. аксиальные твердые фракции ε катализатора, измеренные в верхней, средней и нижней частях реакционной зоны, разделенной на равные части в аксиальном направлении, в каждом случае составляют не менее чем приблизительно 0,1 и не более чем приблизительно 0,2), катализатор распределен квазиравномерным полностью плотнофазным образом по всей быстрой псевдоожиженной реакционной зоне. В таких обстоятельствах быстрая псевдоожиженная реакционная зона может называться термином «полностью плотнофазная реакционная зона».According to the present application, in a fast fluidized reaction zone, when the axial solids fraction ε of the catalyst is adjusted within the range from about 0.1 to about 0.2 from the bottom up (i.e., the axial solids fraction ε of the catalyst, measured in the upper, middle and lower parts of the reaction zone divided into equal parts in the axial direction, in each case are not less than about 0.1 and not more than about 0.2), the catalyst is distributed in a quasi-uniform fully dense phase manner throughout the rapid fluidized reaction zone. Under such circumstances, the fast fluidized reaction zone may be referred to by the term "totally dense phase reaction zone".

Согласно настоящей заявке термин «массовое соотношение воды и нефтепродукта» означает соотношение полной массы пара, вводимого в реактор, и массы исходного материала.According to the present application, the term "mass ratio of water and oil" means the ratio of the total mass of steam introduced into the reactor, and the mass of the source material.

Согласно настоящей заявке термины «выше по потоку» и «ниже по потоку» используются в отношении направления движения реакционного потока. Например, когда реакционный поток движется снизу вверх, термин «выше по потоку» означает менее высокое положение, а термин «ниже по потоку» означает более высокое положение.According to the present application, the terms "upstream" and "downstream" are used in relation to the direction of movement of the reaction stream. For example, when the reaction stream moves from bottom to top, the term "upstream" means a lower position, and the term "downstream" means a higher position.

Если не указано иное условие, термины, используемые в настоящем документе, имеют такие значения, которые обычно понимают специалисты в данной области техники; а если термины определены в настоящем документе, и их определения отличаются от обычного понимания в технике, то преобладающую силу имеют определения, представленные в настоящем документе.Unless otherwise indicated, terms used herein have the meanings commonly understood by those skilled in the art; and if terms are defined herein and their definitions differ from the common understanding in the art, then the definitions provided herein shall prevail.

В контексте настоящей заявки, помимо предметов, которые указаны определенным образом, любой предмет или предметы, которые не упомянуты, следует считать такими же, как предметы, известные в технике, без какого-либо изменения. Кроме того, любой из вариантов осуществления, которые описаны в настоящем документе, можно свободным образом объединять с одним или несколькими другими вариантами осуществления, которые описаны в настоящем документе, и технические решения или идеи, получаемые в результате этого, следует рассматривать в качестве части первоначального раскрытия или первоначального описания настоящей заявки, но не следует рассматривать в качестве нового предмета, который не был описан или спрогнозирован в настоящем документе, если для специалистов в данной области техники не является понятным, что такое сочетание очевидно является необоснованным.In the context of this application, other than items that are specified in a certain way, any item or items that are not mentioned, should be considered the same as items known in the art, without any change. In addition, any of the embodiments that are described herein may be freely combined with one or more other embodiments that are described herein, and the technical solutions or ideas resulting from this should be considered as part of the original disclosure. or the original description of the present application, but should not be considered as a new subject that was not described or predicted in this document, unless it is clear to specialists in the art that such a combination is obviously unreasonable.

Все патентные и непатентные документы, которые процитированы в настоящем документе, в том числе, но без ограничения, учебные пособия и научные статьи, во всей своей полноте включены в настоящий документ посредством ссылки.All patent and non-patent documents cited herein, including, but not limited to, tutorials and scientific articles, are incorporated herein by reference in their entirety.

Согласно первому аспекту настоящей заявки предложен способ каталитического крекинга жидких нефтепродуктов, включающий стадию введения исходных жидких нефтепродуктов, в частности, тяжелых исходных нефтепродуктов, в контакт с катализатором каталитического крекинга для реакции в реакторе, содержащем одну или несколько быстрых псевдоожиженных реакционных зон, причем по меньшей мере одна из быстрых псевдоожиженных реакционных зон реактора представляет собой полностью плотнофазную реакционную зону, и аксиальную твердую фракцию ε катализатора регулируют в пределах диапазона от приблизительно 0,1 до приблизительно 0,2 во всей полностью плотнофазной реакционной зоне.According to a first aspect of the present application, there is provided a process for the catalytic cracking of liquid petroleum products, comprising the step of contacting the feed liquid petroleum products, in particular heavy feedstocks, with a catalytic cracking catalyst for reaction in a reactor containing one or more fast fluidized reaction zones, wherein at least one of the fast fluidized reaction zones of the reactor is a full dense phase reaction zone, and the axial solids fraction ε of the catalyst is adjusted within the range of about 0.1 to about 0.2 throughout the full dense phase reaction zone.

Согласно настоящей заявке посредством применения реактора, содержащего полностью плотнофазную реакционную зону, предотвращено распределение катализатора от разреженного до плотного состояния в реакционной зоне сверху вниз, и действительное соотношение катализатора и нефтепродуктов поддерживается на устойчивом уровне в реакционной зоне сверху вниз, таким образом, что может быть сокращен выход сухого газа и кокса, и может быть увеличен выход желательного продукта.According to the present application, by using a reactor containing a completely dense phase reaction zone, the distribution of the catalyst from rarefied to dense state in the reaction zone from top to bottom is prevented, and the actual ratio of catalyst to oil products is maintained at a stable level in the reaction zone from top to bottom, so that can be reduced the yield of dry gas and coke, and the yield of the desired product can be increased.

Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящей заявки способ используют для производства легких олефинов, такой как этилен и пропилен, из тяжелых исходных нефтепродуктов, и способ дополнительно включает следующие стадии:According to a preferred embodiment of the present application, the process is used to produce light olefins such as ethylene and propylene from heavy petroleum feedstocks, and the process further comprises the following steps:

i) введение тяжелого исходного нефтепродукта, такого как низкосортный тяжелый нефтепродукт, в контакт с катализатором каталитического крекинга в полностью плотнофазной реакционной зоне реактора в эффективных условиях для получения легких олефинов, причем аксиальную твердую фракцию ε катализатора регулируют в пределах диапазона от приблизительно 0,1 до приблизительно 0,2 во всей полностью плотнофазной реакционной зоне реактора;i) contacting a heavy feed oil, such as a low grade heavy oil, with a catalytic cracking catalyst in a fully dense phase reactor reaction zone under effective conditions to produce light olefins, wherein the axial solids fraction ε of the catalyst is controlled within a range of about 0.1 to about 0.2 in the entire fully dense-phase reaction zone of the reactor;

ii) разделение выходящего потока из реактора с получением продукта реакции, обогащенного легкими олефинами, и отработанного катализатора;ii) separating the reactor effluent to form a light olefin rich reaction product and a spent catalyst;

iii) регенерация отработанного катализатора и рециркуляция по меньшей мере части получаемого в результате регенерированного катализатора на стадию (i) в качестве катализатора каталитического крекинга; иiii) regenerating the spent catalyst and recycling at least a portion of the resulting regenerated catalyst to step (i) as a catalytic cracking catalyst; And

iv) необязательное разделение продуктов реакции с получением сухого газа, сжиженного нефтяного газа, лигроина, дизельного топлива и катализаторной суспензии.iv) optionally separating the reaction products to produce dry gas, liquefied petroleum gas, naphtha, diesel fuel and catalyst slurry.

При использовании в настоящем документе выражение «эффективный для производства легких олефинов» означает, что по меньшей мере часть исходного материала подвергают эффективному крекингу, например, глубокому каталитическому крекингу, в быстром псевдоожиженном слое с получением в качестве продуктов легких олефинов, таких как этилен и пропилен, в результате чего получается смесь продуктов, обогащенная легкими олефинами.As used herein, the term "effective for the production of light olefins" means that at least a portion of the feedstock is subjected to efficient cracking, for example, deep catalytic cracking, in a fast fluidized bed to obtain light olefins, such as ethylene and propylene, as products, resulting in a product mixture enriched in light olefins.

При использовании в настоящем документе, выражение «обогащенный легкими олефинами» означает, что полный содержание легких олефинов (например, этилена и пропилена) в продукте или смеси продуктов реакции составляет более чем приблизительно 10 мас. %, предпочтительно более чем приблизительно 15 мас. % и предпочтительнее более чем приблизительно 20 мас. % продукта смеси продуктов реакции.As used herein, the expression "enriched in light olefins" means that the total content of light olefins (eg, ethylene and propylene) in the product or mixture of reaction products is more than about 10 wt. %, preferably more than about 15 wt. % and more preferably more than about 20 wt. % product mixture of reaction products.

Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления настоящей заявки способ дополнительно включает следующие стадии:According to a further preferred embodiment of the present application, the method further comprises the following steps:

i) введение в контакт предварительно нагретого низкосортного тяжелого нефтепродукта в полностью плотнофазной реакционной зоне реактора с катализатором каталитического крекинга, вводимого в реакционную зону снизу, и введение его в реакцию каталитического крекинга в процессе пропускания через реакционную зону снизу вверх, причем аксиальную твердую фракцию ε катализатора во всей полностью плотнофазной реакционной зоне регулируют таким образом, чтобы удовлетворять условию: 0,1 ≤ ε ≤ 0,2;i) contacting a preheated low-grade heavy oil product in a fully dense-phase reaction zone of the reactor with a catalytic cracking catalyst introduced into the reaction zone from below, and introducing it into the catalytic cracking reaction in the process of passing through the reaction zone from the bottom up, and the axial solid fraction ε of the catalyst in the entire fully dense-phase reaction zone is regulated in such a way as to satisfy the condition: 0.1 ≤ ε ≤ 0.2;

ii) разделение выходящего потока из реактора с получением продукта реакции, обогащенного легкими олефинами, и отработанного катализатора;ii) separating the reactor effluent to form a light olefin rich reaction product and a spent catalyst;

iii) направление отработанного катализатора в регенератор для регенерации посредством выжигания кокса и рециркуляция по меньшей мере части получаемого в результате регенерированного катализатора на стадию (i) в качестве катализатора каталитического крекинга; иiii) sending the spent catalyst to a regenerator for regeneration by burning off the coke and recycling at least a portion of the resulting regenerated catalyst to step (i) as a catalytic cracking catalyst; And

iv) разделение получаемого в результате продукта реакции с получением сухого газа, сжиженного нефтяного газа, лигроина, дизельного топлива и катализаторной суспензии.iv) separating the resulting reaction product to produce dry gas, liquefied petroleum gas, naphtha, diesel fuel and catalyst slurry.

Согласно некоторым вариантам осуществления перед указанной стадией (i) и/или после указанной стадии (ii) способ согласно настоящей заявке может дополнительно включать одну или несколько дополнительных стадий реакции, таких как каталитический крекинг и/или каталитическая изомеризация, осуществляемых в других типах реакционных зон, таких как псевдоожиженный слой с транспортом в разреженной фазе, плотнофазный псевдоожиженный слой, традиционный быстрый псевдоожиженный слой и т.д.In some embodiments, prior to said step (i) and/or after said step (ii), the process of the present application may further include one or more additional reaction steps, such as catalytic cracking and/or catalytic isomerization, carried out in other types of reaction zones, such as rarefied phase transport fluidized bed, dense phase fluidized bed, traditional fast fluidized bed, etc.

Согласно некоторым другим вариантам осуществления настоящей заявки способ не включает какую-либо дополнительную стадию реакции до или после указанной стадии (i).According to some other embodiments of the present application, the method does not include any additional reaction step before or after said step (i).

Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящей заявки способ дополнительно включает введение одного или нескольких потоков дополнительного катализатора в полностью плотнофазную реакционную зону в положении ниже по потоку относительно положения, в котором катализатор каталитического крекинга вводят в полностью плотнофазную реакционную зону для введения в контакт с существующим потоком в полностью плотнофазной реакционной зоне для реакции каталитического крекинга.According to a preferred embodiment of the present application, the method further comprises introducing one or more additional catalyst streams into the fully dense phase reaction zone at a position downstream of the position at which the catalytic cracking catalyst is introduced into the fully dense phase reaction zone to contact an existing stream in a fully dense phase reaction zone. reaction zone for the catalytic cracking reaction.

Согласно настоящей заявке полное количество одного или нескольких потоков дополнительного катализатора может составлять приблизительно от 0 до 50 мас. %, предпочтительно приблизительно от 5 до 45 мас. %, предпочтительнее приблизительно от 10 до 40 мас. % по отношению к скорости циркуляции катализатора в реакторе.According to the present application, the total amount of one or more streams of additional catalyst may be from approximately 0 to 50 wt. %, preferably from about 5 to 45 wt. %, preferably from about 10 to 40 wt. % with respect to the catalyst circulation rate in the reactor.

Предпочтительно единственный или каждый из нескольких потоков дополнительного катализатора может независимо иметь содержание углерода, составляющее приблизительно от 0 до 1,0 мас. %. Например, единственный или каждый из нескольких потоков дополнительного катализатора может быть независимо выбран из регенерированных катализаторов, отработанных катализаторов и полурегенерированных катализаторов, представляющих собой регенерированные, отработанные и полурегенерированные катализаторы каталитического крекинга.Preferably, the single or each of the multiple additional catalyst streams may independently have a carbon content of from about 0 to about 1.0 wt. %. For example, the single or multiple additional catalyst streams may be independently selected from reclaimed catalysts, spent catalysts, and semi-reclaimed catalysts, including reclaimed, spent, and semi-reclaimed catalytic cracking catalysts.

Согласно настоящей заявке, посредством введения дополнительного катализатора в полностью плотнофазную реакционную зону, соотношение катализатора и нефтепродуктов можно регулировать в более широком диапазоне и может присутствовать большее число активных центров для реакции крекинга. В то же время, посредством введения дополнительного катализатора, может быть повышена гибкость регулирования температуры реакции, и становится возможным эффективное регулирование градиента температуры и активности катализатора в полностью плотнофазной реакционной зоне. Кроме того, посредством введения дополнительного катализатора в полностью плотнофазную реакционную зону, можно поддерживать максимально возможную однородность плотности катализатора в реакционной зоне, становится возможным эффективное регулирование распределения плотности катализатора, таким образом, что может быть обеспечено полное и эффективное осуществление реакции крекинга, и может быть улучшена селективность желательного продукта.According to the present application, by introducing additional catalyst into a fully dense phase reaction zone, the ratio of catalyst to oil products can be controlled over a wider range and more active sites for the cracking reaction can be present. At the same time, by introducing an additional catalyst, the flexibility of controlling the reaction temperature can be increased, and it becomes possible to effectively control the temperature gradient and catalyst activity in the fully dense phase reaction zone. In addition, by introducing an additional catalyst into the fully dense-phase reaction zone, it is possible to maintain the highest possible density uniformity of the catalyst in the reaction zone, it becomes possible to effectively control the density distribution of the catalyst, so that the cracking reaction can be carried out completely and efficiently, and the selectivity of the desired product.

Согласно настоящей заявке катализатор каталитического крекинга, как правило, вводят в полностью плотнофазную реакционную зону снизу, например, через выпускной конец предварительной подъемной секции в нижнюю секцию полностью плотнофазной реакционной зоны. Как правило, единственный или каждый из нескольких потоков дополнительного катализатора независимо вводят в положении на расстоянии от нижнего конца полностью плотнофазной реакционной зоны в пределах диапазона от более чем 0% до приблизительно 90% соответствующей полной высоты. Предпочтительно единственный или каждый из нескольких потоков дополнительного катализатора независимо вводят на уровне, составляющем приблизительно от 20 до 80%, предпочтительнее приблизительно от 30 до 75% высоты полностью плотнофазной реакционной зоны. Температуру дополнительного катализатора можно регулировать согласно желательной температуре реакции, например, может быть введен холодный и/или горячий регенерированный катализатор, или может быть введен холодный и/или горячий отработанный катализатор.According to the present application, the catalytic cracking catalyst is generally introduced into the full dense phase reaction zone from below, for example, through the outlet end of the preliminary riser section into the lower section of the fully dense phase reaction zone. Typically, a single or each of multiple additional catalyst streams are independently introduced at a position spaced from the lower end of the fully dense phase reaction zone within a range of greater than 0% to about 90% of the respective overall height. Preferably, a single or multiple additional catalyst streams are independently introduced at a level of from about 20 to 80%, more preferably from about 30 to 75%, of the height of the fully dense phase reaction zone. The temperature of the additional catalyst may be adjusted according to the desired reaction temperature, for example, cold and/or hot regenerated catalyst may be introduced, or cold and/or hot spent catalyst may be introduced.

Согласно настоящей заявке исходные жидкие нефтепродукты, такие как тяжелый исходный нефтепродукт, в частности, низкосортный тяжелый нефтепродукт, могут быть введены в реактор полностью в одном положении введения, или они могут быть введены в реактор в двух или большем числе положений введения в одинаковой или различных пропорциях. Питающее сопло может быть расположено на выпускном конце предварительной подъемной секции или в положении в предварительной подъемной секции на расстоянии от ее выпускного конца, составляющем менее чем или равном приблизительно 1/3 высоты предварительной подъемной секции, или в нижней секции полностью плотнофазной реакционной зоны.According to the present application, liquid oil feedstocks such as a heavy feedstock, in particular a low grade heavy oil product, may be introduced into the reactor entirely at one injection position, or they may be introduced into the reactor at two or more injection positions in the same or different proportions. . The feed nozzle may be located at the outlet end of the pre-lift section, or at a position in the pre-lift section less than or equal to about 1/3 of the height of the pre-lift section from its outlet end, or in the lower section of the fully dense phase reaction zone.

Согласно настоящей заявке низкосортный тяжелый нефтепродукт означает тяжелый нефтепродукт, который является менее пригодным для применения в переработке посредством каталитического крекинга, чем традиционный тяжелые нефтепродукты. Например, свойства низкосортного тяжелого нефтепродукта могут удовлетворять по меньшей мере одному, в том числе одному, двум, трем или четырем из следующих критериев: плотность при 20°С составляет приблизительно от 850 до 1000 кг/м3, предпочтительно приблизительно от 890 до 940 кг/м3; углеродный остаток составляет приблизительно от 2 до 10 мас. %, предпочтительно приблизительно от 2 до 8 мас. %; полное содержание никеля и ванадия составляет приблизительно от 2 до 30 ч./млн., предпочтительно приблизительно от 5 до 20 ч./млн.; характеристический фактор K составляет менее чем приблизительно 12,1, предпочтительно менее чем приблизительно 12,0. Углеродный остаток в низкосортном тяжелом нефтепродукте измеряют методом исследования углеродного остатка по Конрадсону согласно стандарту ASTMD-189.According to the present application, a low grade heavy oil product means a heavy oil product that is less suitable for use in catalytic cracking processing than traditional heavy oil products. For example, the properties of a low grade heavy oil product may satisfy at least one, including one, two, three, or four of the following criteria: density at 20°C is about 850 to 1000 kg/m 3 , preferably about 890 to 940 kg / m 3 ; the carbon residue is approximately from 2 to 10 wt. %, preferably from about 2 to 8 wt. %; the total nickel and vanadium content is from about 2 to 30 ppm, preferably from about 5 to 20 ppm; the characteristic factor K is less than about 12.1, preferably less than about 12.0. Carbon residue in a low grade heavy oil product is measured by the Conradson carbon residue test according to ASTM D-189.

Например, низкосортный тяжелый нефтепродукт может представлять собой тяжелые нефтяные углеводороды и/или другие минеральные масла; тяжелый нефтяной углеводород может быть выбран из группы, которую составляют остаток вакуумной дистилляции (VR), низкосортный остаток дистилляции при атмосферном давлении (AR), низкосортный гидрированный остаток, газойль коксования, деасфальтизированное масло, вакуумный газойль, имеющая высокое кислотное число неочищенная нефть, имеющая высокое содержание металлов неочищенная нефть и их сочетания; при этом указанное другое минеральное масло может быть выбрано из группы, которую составляют масло от ожижения угля, битум из нефтеносного песка, сланцевое масло и их сочетания.For example, the low grade heavy oil may be heavy petroleum hydrocarbons and/or other mineral oils; heavy oil hydrocarbon may be selected from the group consisting of vacuum distillation residue (VR), low grade atmospheric distillation residue (AR), low grade hydrogenated residue, coking gas oil, deasphalted oil, vacuum gas oil having a high acid number crude oil having a high metal content crude oil and combinations thereof; wherein said other mineral oil may be selected from the group consisting of coal liquefaction oil, oil sand bitumen, shale oil, and combinations thereof.

Катализатор каталитического крекинга, используемый согласно настоящему изобретению, не ограничивается определенным образом, и может представлять собой, например, разнообразные катализаторы каталитического крекинга, известные специалистам в данной области техники и подходящие для получения легких олефинов из исходных жидких нефтепродуктов, таких как тяжелые исходные нефтепродукты. Согласно предпочтительному варианту осуществления катализатор каталитического крекинга содержит, по отношению к сухой массе катализатора каталитического крекинга, от приблизительно 1% до приблизительно 50%, предпочтительно от приблизительно 5% до приблизительно 45%, предпочтительнее от приблизительно 10% до приблизительно 40% по массе цеолита, от приблизительно 5% до приблизительно 99%, предпочтительно от приблизительно 10% до приблизительно 80%, предпочтительнее от приблизительно 20% до приблизительно 70% по массе неорганического оксида и от приблизительно 0% до приблизительно 70%, предпочтительно от приблизительно 5% до приблизительно 60%, предпочтительнее от приблизительно 10% до приблизительно 50% по массе глины; при этом цеолит, представляющий собой активный компонент, может содержать мезопористый цеолит и необязательно макропористый цеолит. Предпочтительно мезопористый цеолит может составлять приблизительно от 0 до 50 мас. %, предпочтительно приблизительно от 0 до 20 мас. % по отношению к полной массе цеолита в пересчете на сухую массу.The catalytic cracking catalyst used in the present invention is not particularly limited, and may be, for example, a variety of catalytic cracking catalysts known to those skilled in the art and suitable for producing light olefins from liquid petroleum feedstocks such as heavy feedstocks. According to a preferred embodiment, the catalytic cracking catalyst contains, based on the dry weight of the catalytic cracking catalyst, from about 1% to about 50%, preferably from about 5% to about 45%, more preferably from about 10% to about 40% by weight of zeolite, from about 5% to about 99%, preferably from about 10% to about 80%, more preferably from about 20% to about 70% by weight of inorganic oxide and from about 0% to about 70%, preferably from about 5% to about 60 %, preferably from about 10% to about 50% by weight of the clay; wherein the active zeolite may comprise a mesoporous zeolite and optionally a macroporous zeolite. Preferably, the mesoporous zeolite may be from about 0 to 50 wt. %, preferably from about 0 to 20 wt. % in relation to the total weight of the zeolite in terms of dry weight.

Согласно настоящей заявке мезопористый и макропористый цеолиты представляют собой цеолиты, которые являются общеизвестными в технике, т.е. мезопористый цеолит имеет средний размер пор, составляющий приблизительно от 0,5 до 0,6 нм, и макропористый цеолит имеет средний размер пор, составляющий приблизительно от 0,7 до 1,0 нм.According to the present application, mesoporous and macroporous zeolites are zeolites that are well known in the art, i. the mesoporous zeolite has an average pore size of about 0.5 to 0.6 nm, and the macroporous zeolite has an average pore size of about 0.7 to 1.0 nm.

Например, макропористый цеолит может представлять собой один или несколько цеолитов, выбранных из группы, которую составляют замещенные редкоземельными элементами цеолиты типа Y (REY), замещенные редкоземельными элементами цеолиты типа H-Y (REHY), сверхустойчивые цеолиты типа Y и имеющие высокое содержание диоксида кремния цеолиты типа Y, получаемые различными способами. Мезопористый цеолит может быть выбран из цеолитов имеющих структуру MFI, таких как цеолиты ZSM и/или цеолиты ZRP. Необязательно мезопористый цеолит может быть модифицирован неметаллическим элементом, таким как фосфор, и/или элементом, представляющим собой переходный металл, такой как железо, кобальт, никель. Более подробное описание цеолитов ZRP можно найти в патенте США №US5,232,675A. Цеолит ZSM предпочтительно представляет собой смесь одного или нескольких цеолитов, выбранных из ZSM-5, ZSM-11, ZSM-12, ZSM-23, ZSM-35, ZSM-38, ZSM-48 и других цеолитов, имеющих аналогичную структуру. Более подробное описание цеолитов ZSM-5 можно найти в патенте США №US3,702,886A.For example, the macroporous zeolite may be one or more zeolites selected from the group consisting of rare earth substituted Y (REY) zeolites, rare earth substituted H-Y (REHY) zeolites, ultrastable Y zeolites, and high silica zeolites of the Y type. Y obtained in various ways. The mesoporous zeolite may be selected from zeolites having an MFI structure such as ZSM zeolites and/or ZRP zeolites. Optionally, the mesoporous zeolite may be modified with a non-metallic element such as phosphorus and/or a transition metal element such as iron, cobalt, nickel. A more detailed description of ZRP zeolites can be found in US Pat. No. US5,232,675A. The ZSM zeolite is preferably a mixture of one or more zeolites selected from ZSM-5, ZSM-11, ZSM-12, ZSM-23, ZSM-35, ZSM-38, ZSM-48 and other zeolites having a similar structure. A more detailed description of ZSM-5 zeolites can be found in US Pat. No. US3,702,886A.

Согласно настоящей заявке неорганический оксид, выступающий в качестве связующего вещества, предпочтительно представляет собой диоксид кремния (SiO2) и/или оксид алюминия (Al2O3). Глина, выступающая как матрица (т.е. носитель), предпочтительно представляет собой каолин и/или галлуазит.According to the present application, the inorganic oxide acting as a binder is preferably silicon dioxide (SiO 2 ) and/or alumina (Al 2 O 3 ). The clay acting as the matrix (ie the carrier) is preferably kaolin and/or halloysite.

Условия реакции каталитического крекинга, используемые согласно настоящему изобретению, не являются строго ограниченными и могут представлять собой, например, условия, которые являются хорошо известными специалистам в данной области техники и подходящими для получения легких олефинов из исходных жидких нефтепродуктов, таких как тяжелые исходные нефтепродукты. Согласно предпочтительному варианту осуществления реакция каталитического крекинга в полностью плотнофазной реакционной зоне может быть проведена в следующих условиях: температура реакции (на выпуске) составляет приблизительно от 510 до 700°С, продолжительность реакции составляет приблизительно от 1 до 20 секунд, массовое соотношение катализатора и нефтепродукта составляет от приблизительно 3:1 до приблизительно 50:1, массовое соотношение воды и нефтепродукта составляет от приблизительно 0,03:1 до приблизительно 0,8:1, плотность катализатора составляет приблизительно от 120 до 290 кг/м3, скорость пара составляет приблизительно от 0,8 до 2,5 м/с, давление реакции составляет приблизительно от 130 до 450 кПа, и массовая скорость Gs потока катализатора составляет приблизительно от 15 до 150 кг/(м2⋅с). Предпочтительнее реакция в полностью плотнофазной реакционной зоне может быть проведена в следующих условиях: температура реакции составляет приблизительно от 550 до 650°С, продолжительность реакции составляет приблизительно от 3 до 15 секунд, массовое соотношение катализатора и нефтепродукта составляет от приблизительно 10:1 до приблизительно 30:1, массовое соотношение воды и нефтепродукта составляет от приблизительно 0,05:1 до приблизительно 0,5:1, плотность катализатора составляет приблизительно от 150 до 250 кг/м3, скорость пара составляет приблизительно от 1 до 1,8 м/с, и массовая скорость Gs потока катализатора составляет приблизительно от 20 до 130 кг/(м2⋅с).The catalytic cracking reaction conditions used according to the present invention are not strictly limited and may be, for example, conditions that are well known to those skilled in the art and suitable for producing light olefins from liquid petroleum feedstocks such as heavy feedstocks. According to a preferred embodiment, the catalytic cracking reaction in a fully dense phase reaction zone can be carried out under the following conditions: the reaction temperature (at the outlet) is from about 510 to 700°C, the reaction time is from about 1 to 20 seconds, the mass ratio of catalyst to oil is from about 3:1 to about 50:1, the weight ratio of water to oil is from about 0.03:1 to about 0.8:1, the density of the catalyst is from about 120 to 290 kg/m 3 , the vapor velocity is from about 0.8 to 2.5 m/s, the reaction pressure is about 130 to 450 kPa, and the mass velocity G s of the catalyst flow is about 15 to 150 kg/(m 2 s). More preferably, the reaction in a fully dense phase reaction zone can be carried out under the following conditions: the reaction temperature is from about 550 to 650°C, the reaction time is from about 3 to 15 seconds, the weight ratio of catalyst to oil is from about 10:1 to about 30: 1, the weight ratio of water to oil is from about 0.05:1 to about 0.5:1, the density of the catalyst is from about 150 to 250 kg/m 3 , the steam velocity is from about 1 to 1.8 m/s, and the mass flow rate G s of the catalyst flow is about 20 to 130 kg/(m 2 s).

Согласно настоящей заявке отделение продукта реакции от отработанного катализатора может быть осуществлено способом, известным специалистам в данной области техники, например, в разделителе с применением циклона. Способ последующего разделения продуктов реакции с получением сухого газа, сжиженного нефтяного газа, лигроина, дизельного топлива и катализаторной суспензии также является хорошо известным специалистам в данной области техники. Согласно предпочтительному варианту осуществления сухой газ и сжиженный нефтяной газ могут быть затем разделены с применением разделительного устройства, обычно используемого в технике, с получением желательного продукта, такого как этилен, пропилен и т.д.According to the present application, the separation of the reaction product from the spent catalyst can be carried out in a manner known to those skilled in the art, for example, in a separator using a cyclone. The method of subsequent separation of the reaction products to obtain dry gas, liquefied petroleum gas, naphtha, diesel fuel and catalyst slurry is also well known to those skilled in the art. According to a preferred embodiment, the dry gas and LPG can then be separated using a separation device commonly used in the art to obtain the desired product such as ethylene, propylene, etc.

Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящей заявки способ дополнительно включает введение углеводородной фракции С4 и/или легкой бензиновой фракции С5-С6 в реактор в одном или нескольких положениях для реакции каталитического крекинга. Предпочтительнее по меньшей мере часть указанной углеводородной фракции С4 и/или легкой бензиновой фракции С5-С6 вводят в положении выше по потоку относительно положения, в котором в реактор вводят исходные жидкие нефтепродукты, такой как низкосортный тяжелый нефтепродукт.According to a preferred embodiment of the present application, the method further comprises introducing a C4 hydrocarbon cut and/or a C5-C6 light gasoline cut into the reactor at one or more positions for the catalytic cracking reaction. More preferably, at least a portion of said C4 hydrocarbon cut and/or C5-C6 light naphtha cut is introduced at a position upstream of the position at which the liquid oil feed, such as low grade heavy oil, is introduced into the reactor.

Согласно настоящей заявке термин «С4 углеводородная фракция» означает легкую углеводородную фракцию, которая присутствует в газообразной форме при нормальной температуре и давлении и содержит в качестве основного компонента углеводороды С4, в том числе алканы, алкены и алкины, содержащие 4 атома углерода в молекуле. Эта фракция может содержать газообразные углеводородные продукты (например, сжиженный нефтяной газ), получаемые способом согласно настоящей заявке и обогащенные углеводородной фракцией С4, или газообразные углеводороды, производимые другими установками и обогащенными фракцией С4, предпочтительно углеводородной фракцией С4, получаемой способом согласно настоящей заявке. Углеводородная фракция С4 предпочтительно представляет собой обогащенную олефинами углеводородную фракцию С4, которая может иметь содержание олефинов С4, составляющее более чем приблизительно 50 мас. %, предпочтительно более чем приблизительно 60 мас. %, предпочтительнее более чем приблизительно 70 мас. %.According to the present application, the term "C4 hydrocarbon fraction" means a light hydrocarbon fraction that is present in gaseous form at normal temperature and pressure and contains C4 hydrocarbons as a main component, including alkanes, alkenes and alkynes containing 4 carbon atoms in the molecule. This fraction may contain gaseous hydrocarbon products (for example, liquefied petroleum gas) obtained by the method according to this application and enriched in C4 hydrocarbon fraction, or gaseous hydrocarbons produced by other plants and enriched in C4 fraction, preferably C4 hydrocarbon fraction, obtained by the method according to this application. The C4 hydrocarbon fraction is preferably an olefin-rich C4 hydrocarbon fraction that may have a C4 olefin content of greater than about 50 wt. %, preferably more than about 60 wt. %, preferably more than about 70 wt. %.

Согласно настоящей заявке термин «легкая бензиновая фракция С5-С6» означает компонент бензина, содержащий 5 или 6 атомов углерода, который может содержать бензин, полученный в реакции крекинга способом согласно настоящей заявке, а также может содержать бензиновые фракции, производимые другими установками, например, по меньшей мере одну фракцию С5-С6, выбранную из группы, которую составляют бензин глубокого каталитического крекинга, бензин каталитического крекинга, бензин прямой перегонки, бензин коксования, бензин термического крекинга и гидрированный бензин.According to the present application, the term "C5-C6 light gasoline fraction" means a component of gasoline containing 5 or 6 carbon atoms, which may contain gasoline obtained in the cracking reaction according to the method according to this application, and may also contain gasoline fractions produced by other installations, for example, at least one C5-C6 fraction selected from the group consisting of deep catalytic cracking gasoline, catalytic cracking gasoline, straight run gasoline, coking gasoline, thermal cracking gasoline and hydrogenated gasoline.

Согласно настоящей заявке отработанный катализатор может быть регенерирован с применением средств, хорошо известных специалистам в данной области техники, например, регенерирован в регенераторе путем выжигания кокса. В частности, кислородсодержащий газ, такой как воздух, может быть введен в регенератор для вступления в контакт с отработанным катализатором. Отходящий газ, получаемый в результате регенерации путем выжигания кокса, может быть отделен от катализатора в регенераторе и затем направлен в последующую систему регенерации энергии.According to the present application, the spent catalyst can be regenerated using means well known to those skilled in the art, for example regenerated in a regenerator by burning coke. In particular, an oxygen-containing gas such as air may be introduced into the regenerator to contact the spent catalyst. The off-gas resulting from coke-burning regeneration can be separated from the catalyst in the regenerator and then sent to a downstream power recovery system.

Согласно некоторым предпочтительным вариантам осуществления настоящей заявки регенерированный катализатор, получаемый в результате регенерации путем выжигания кокса в регенераторе, может быть охлажден до температуры, составляющей приблизительно от 600 до 680°С, в холодильнике катализатора перед рециркуляцией в реактор. Рециркуляция в реактор после охлаждения горячего регенерированного катализатора является благоприятной для снижения температуры контакта нефтепродукта и катализатора, улучшения состояния контакта исходного нефтепродукта и катализатор и дополнительного снижения селективности в отношении образования сухого газа и кокса.According to some preferred embodiments of the present application, the regenerated catalyst resulting from regeneration by burning coke in the regenerator may be cooled to a temperature of about 600 to 680° C. in a catalyst cooler before being recycled to the reactor. Recirculation to the reactor after cooling the hot regenerated catalyst is advantageous for lowering the contact temperature of the oil and the catalyst, improving the contact state of the feed oil and the catalyst, and further reducing the dry gas and coke selectivity.

Согласно второму аспекту настоящей заявки предложен реактор, пригодный для применения в целях каталитического крекинга жидких нефтепродуктов, в частности, тяжелых исходных нефтепродуктов, который составляют расположенные снизу вверх необязательная предварительная подъемная секция, полностью плотнофазная реакционная зона, переходная секция и выпускная зона, причем полностью плотнофазная реакционная зона присутствует в форме полой колонны, имеющей приблизительно круглое поперечное сечение с постоянным диаметром или переменным диаметром, открытый нижний конец и открытый верхний конец, необязательная предварительная подъемная секция находится в сообщении с нижним концом полностью плотнофазной реакционной зоны, верхний конец полностью плотнофазной реакционной зоны находится в сообщении с выпускной зоной через переходную секцию, необязательная предварительная подъемная секция и/или нижняя секция полностью плотнофазной реакционной зоны содержит по меньшей мере один впуск катализатора каталитического крекинга, и необязательная предварительная подъемная секция и/или нижняя секция полностью плотнофазной реакционной зоны содержит по меньшей мере один впуск исходного материала,According to the second aspect of the present application, a reactor suitable for use in the catalytic cracking of liquid petroleum products, in particular, heavy initial petroleum products, which consists of an optional preliminary riser section, a fully dense phase reaction zone, a transition section and an outlet zone, located from the bottom up, is provided. the zone is present in the form of a hollow column having an approximately circular cross-section with a constant diameter or a variable diameter, an open lower end and an open upper end, an optional preliminary riser section is in communication with the lower end of the fully dense phase reaction zone, the upper end of the fully dense phase reaction zone is in communicating with the outlet zone via a transition section, the optional pre-lift section and/or bottom section of the full dense phase reaction zone comprises at least one catalytic cracking catalyst inlet, and the optional pre-lift section and/or bottom section of the full dense phase reaction zone comprises at least one feed inlet,

при этом диаметр поперечного сечения нижнего конца полностью плотнофазной реакционной зоны составляет более чем или является таким же, как диаметр необязательной предварительной подъемной секции и диаметр поперечного сечения верхнего конца полностью плотнофазной реакционной зоны составляет более чем диаметр выпускной зоны, и боковая стенка полностью плотнофазной реакционной зоны содержит один или несколько впусков для дополнительного катализатора, причем каждый впуск независимо расположен на высоте в пределах диапазона от более чем 0% до приблизительно 90%, предпочтительно приблизительно от 20 до 80%, предпочтительнее приблизительно от 30 до 75% по отношению к полной высоте полностью плотнофазной реакционной зоны.wherein the cross-sectional diameter of the lower end of the fully dense phase reaction zone is greater than or is the same as the diameter of the optional pre-lift section and the cross-sectional diameter of the upper end of the fully dense phase reaction zone is greater than the diameter of the outlet zone, and the side wall of the fully dense phase reaction zone comprises one or more additional catalyst inlets, each inlet independently located at a height within the range of greater than 0% to about 90%, preferably about 20 to 80%, more preferably about 30 to 75% of the total height of the fully dense phase reaction zone.

Согласно настоящей заявке предварительная подъемная секция не является обязательной, например, когда реактор настоящей заявки используют последовательно с одним или несколькими другими реакторами, такими как вертикальные реакторы, причем полностью плотнофазная реакционная зона может находиться в непосредственном сообщении с выпуском реактора, расположенным выше по потоку, без необходимости предварительной подъемной секции.According to the present application, the preliminary riser section is optional, for example, when the reactor of the present application is used in series with one or more other reactors, such as vertical reactors, and a completely dense-phase reaction zone can be in direct communication with the upstream outlet of the reactor, without the need for a preliminary lifting section.

Согласно настоящей заявке полностью плотнофазная реакционная зона может присутствовать в форме полой колонны, имеющей приблизительно круглое поперечное сечение с постоянным диаметром или переменным диаметром, открытый нижний конец и открытый верхний конец, такой как полый цилиндр с постоянным диаметром или полая колонна, у которой диаметр непрерывным или прерывистым образом увеличивается снизу вверх.According to the present application, a fully dense-phase reaction zone may be present in the form of a hollow column having an approximately circular cross section with a constant diameter or a variable diameter, an open lower end and an open upper end, such as a hollow cylinder with a constant diameter or a hollow column whose diameter is continuous or incrementally increases from bottom to top.

Согласно настоящей заявке выражение «диаметр непрерывным образом увеличивается» означает, что диаметр увеличивается непрерывно линейным или нелинейным образом. В качестве примера «полой колонны, у которой диаметр непрерывным образом увеличивается снизу вверх», может быть упомянут перевернутый полый усеченный конус.According to the present application, the expression "diameter continuously increases" means that the diameter increases continuously in a linear or non-linear manner. An inverted hollow truncated cone can be mentioned as an example of "a hollow column whose diameter increases continuously from bottom to top".

Согласно настоящей заявке выражение «диаметр прерывистым образом увеличивается» означает, что диаметр увеличивается прерывистым образом, например, увеличивается ступенчатым образом. В качестве примера «полой колонны, у которой диаметр прерывистым образом увеличивается снизу вверх», может быть упомянута полая колонна, которая состоит из двух или более цилиндрических секций с последовательно увеличивающимися диаметрами.According to the present application, the expression "diameter discontinuously increases" means that the diameter increases in a discontinuous manner, for example, increases in a stepped manner. As an example of a "hollow column whose diameter increases in a discontinuous manner from bottom to top", there may be mentioned a hollow column that consists of two or more cylindrical sections with successively increasing diameters.

Например, полностью плотнофазная реакционная зона может присутствовать в форме полого цилиндра, перевернутого полого усеченного конуса, полой колонны, состоящей из двух или более цилиндрических секций с последовательно увеличивающимися диаметрами, полой колонны, состоящей из двух или более секций перевернутых усеченных конусов с последовательно увеличивающимися диаметрами, или полой колонны, состоящей из одной или нескольких цилиндрических секций и одной или нескольких секций перевернутых усеченных конусов.For example, a fully dense-phase reaction zone may be in the form of a hollow cylinder, an inverted hollow truncated cone, a hollow column consisting of two or more cylindrical sections with successively increasing diameters, a hollow column consisting of two or more sections of inverted truncated cones with successively increasing diameters, or a hollow column consisting of one or more cylindrical sections and one or more sections of inverted truncated cones.

Согласно некоторым предпочтительным вариантам осуществления нижняя секция полностью плотнофазной реакционной зоны содержит распределительную плиту для катализатора.In some preferred embodiments, the bottom section of the fully dense phase reaction zone contains a catalyst distributor plate.

Согласно предпочтительному варианту осуществления диаметр предварительной подъемной секции составляет от приблизительно от 0,2 до 5 метров, предпочтительно приблизительно от 0,4 до 4 метров, предпочтительнее приблизительно от 0,6 до 3 метров; соотношение его высоты и полной высоты реактора составляет от приблизительно 0,01:1 до приблизительно 0,2:1, предпочтительно от приблизительно 0,03:1 до приблизительно 0,18:1, предпочтительнее от приблизительно 0,05:1 до приблизительно 0,15:1.According to a preferred embodiment, the diameter of the pre-lift section is from about 0.2 to 5 meters, preferably from about 0.4 to 4 meters, more preferably from about 0.6 to 3 meters; the ratio of its height to the overall height of the reactor is from about 0.01:1 to about 0.2:1, preferably from about 0.03:1 to about 0.18:1, more preferably from about 0.05:1 to about 0 ,15:1.

Согласно предпочтительному варианту осуществления соотношение диаметра максимального поперечного сечения полностью плотнофазной реакционной зоны и полной высоты реактора составляет от приблизительно 0,005:1 до приблизительно 1:1, предпочтительно от приблизительно 0,01:1 до приблизительно 0,8:1, предпочтительнее от приблизительно 0,05:1 до приблизительно 0,5:1; соотношение высоты полностью плотнофазной реакционной зоны и полной высоты реактора составляет от приблизительно 0,1:1 до приблизительно 0,9:1, предпочтительно от приблизительно 0,15:1 до приблизительно 0,8:1, предпочтительнее от приблизительно 0,2:1 до приблизительно 0,75:1.In a preferred embodiment, the ratio of the diameter of the maximum cross section of the fully dense phase reaction zone to the overall height of the reactor is from about 0.005:1 to about 1:1, preferably from about 0.01:1 to about 0.8:1, more preferably from about 0, 05:1 to about 0.5:1; the ratio of the height of the fully dense phase reaction zone to the total height of the reactor is from about 0.1:1 to about 0.9:1, preferably from about 0.15:1 to about 0.8:1, more preferably from about 0.2:1 up to about 0.75:1.

Согласно некоторым предпочтительным вариантам осуществления полностью плотнофазная реакционная зона присутствует в форме перевернутого полого усеченного конуса с продольным сечением в форме равнобедренной трапеции, который имеет диаметр нижнего поперечного сечения, составляющий приблизительно от 0,2 до 10 метров, предпочтительно приблизительно от 0,5 до 8 метров, предпочтительнее приблизительно от 1 до 5 метров; соотношение диаметра верхнего поперечного сечения и диаметра нижнего поперечного сечения составляет от более чем 1 до приблизительно 50, предпочтительно от приблизительно 1,2 до приблизительно 10, предпочтительнее от приблизительно 1,5 до приблизительно 5; соотношение диаметра максимального поперечного сечения и полной высоты реактора составляет от приблизительно 0,005:1 до приблизительно 1:1, предпочтительно от приблизительно 0,01:1 до приблизительно 0,8:1, предпочтительнее от приблизительно 0,05:1 до приблизительно 0,5:1; соотношение высоты полностью плотнофазной реакционной зоны и полной высоты реактора составляет от приблизительно 0,1:1 до приблизительно 0,9:1, предпочтительно от приблизительно 0,15:1 до приблизительно 0,8:1, предпочтительнее от приблизительно 0,2:1 до приблизительно 0,75:1.In some preferred embodiments, the fully dense-phase reaction zone is in the form of an inverted hollow truncated cone with an isosceles trapezoid longitudinal section that has a lower cross-sectional diameter of about 0.2 to 10 meters, preferably about 0.5 to 8 meters. , preferably about 1 to 5 meters; the ratio of the diameter of the upper cross section and the diameter of the lower cross section is from more than 1 to about 50, preferably from about 1.2 to about 10, more preferably from about 1.5 to about 5; the ratio of the diameter of the maximum cross section to the overall height of the reactor is from about 0.005:1 to about 1:1, preferably from about 0.01:1 to about 0.8:1, more preferably from about 0.05:1 to about 0.5 :1; the ratio of the height of the fully dense phase reaction zone to the total height of the reactor is from about 0.1:1 to about 0.9:1, preferably from about 0.15:1 to about 0.8:1, more preferably from about 0.2:1 up to about 0.75:1.

Согласно некоторым другим предпочтительным вариантам осуществления полностью плотнофазная реакционная зона присутствует в форме полой колонны, которую составляют секция в форме перевернутого усеченного конуса и цилиндрическая секция, причем усеченный конус предпочтительно расположен ниже цилиндра, при этом усеченный конус имеет продольное сечение в форме равнобедренной трапеции, у которой диаметр нижнего поперечного сечения составляет приблизительно от 0,2 до 10 метров, предпочтительно приблизительно от 0,5 до 8 метров, предпочтительнее приблизительно от 1 до 5 метров; и соотношение диаметра верхнего поперечного сечения и диаметра нижнего поперечного сечения составляет от более чем 1 до приблизительно 50, предпочтительно от приблизительно 1,2 до приблизительно 10, предпочтительнее от приблизительно 1,5 до приблизительно 5; диаметр цилиндра является приблизительно таким же, как диаметр верхнего поперечного сечения усеченного конуса, и соотношение высоты цилиндра и высоты усеченного конуса составляет от приблизительно 0,4:1 до приблизительно 2,5:1, предпочтительно от приблизительно 0,8:1 до приблизительно 1,5:1; соотношение диаметра максимального поперечного сечения полностью плотнофазной реакционной зоны и полной высоты реактора составляет от приблизительно 0,005:1 до приблизительно 1:1, предпочтительно от приблизительно 0,01:1 до приблизительно 0,8:1, предпочтительнее от приблизительно 0,05:1 до приблизительно 0,5:1; соотношение высоты полностью плотнофазной реакционной зоны и полной высоты реактора составляет от приблизительно 0,1:1 до приблизительно 0,9:1, предпочтительно от приблизительно 0,15:1 до приблизительно 0,8:1, предпочтительнее от приблизительно 0,2:1 до приблизительно 0,75:1.According to some other preferred embodiments, the fully dense-phase reaction zone is in the form of a hollow column, which consists of an inverted truncated cone section and a cylindrical section, with the truncated cone preferably located below the cylinder, while the truncated cone has a longitudinal section in the form of an isosceles trapezoid, in which the diameter of the lower cross section is about 0.2 to 10 meters, preferably about 0.5 to 8 meters, more preferably about 1 to 5 meters; and the ratio of the diameter of the upper cross section and the diameter of the lower cross section is from more than 1 to about 50, preferably from about 1.2 to about 10, more preferably from about 1.5 to about 5; the diameter of the cylinder is approximately the same as the diameter of the upper cross-section of the frustum, and the ratio of the height of the cylinder to the height of the frustum is from about 0.4:1 to about 2.5:1, preferably from about 0.8:1 to about 1 .5:1; the ratio of the diameter of the maximum cross section of the fully dense phase reaction zone to the overall height of the reactor is from about 0.005:1 to about 1:1, preferably from about 0.01:1 to about 0.8:1, more preferably from about 0.05:1 to about 0.5:1; the ratio of the height of the fully dense phase reaction zone to the total height of the reactor is from about 0.1:1 to about 0.9:1, preferably from about 0.15:1 to about 0.8:1, more preferably from about 0.2:1 up to about 0.75:1.

Согласно другим предпочтительным вариантам осуществления полностью плотнофазная реакционная зона присутствует в форме полого цилиндра, у которого диаметр составляет приблизительно от 0,2 до 10 метров, предпочтительно приблизительно от 1 до 5 метров; соотношение диаметра полностью плотнофазной реакционной зоны и полной высоты реактора составляет от приблизительно 0,005:1 до приблизительно 1:1, предпочтительно от приблизительно 0,01:1 до приблизительно 0,8:1, предпочтительнее от приблизительно 0,05:1 до приблизительно 0,5:1; соотношение высоты полностью плотнофазной реакционной зоны и полной высоты реактора составляет от приблизительно 0,1:1 до приблизительно 0,9:1, предпочтительно от приблизительно 0,15:1 до приблизительно 0,8:1, предпочтительнее от приблизительно 0,2:1 до приблизительно 0,75:1. Предпочтительнее полностью плотнофазная реакционная зона содержит распределительную плиту для катализатора в нижней части.In other preferred embodiments, the fully dense phase reaction zone is in the form of a hollow cylinder having a diameter of about 0.2 to 10 meters, preferably about 1 to 5 meters; the ratio of the diameter of the fully dense phase reaction zone to the total height of the reactor is from about 0.005:1 to about 1:1, preferably from about 0.01:1 to about 0.8:1, more preferably from about 0.05:1 to about 0, 5:1; the ratio of the height of the fully dense phase reaction zone to the total height of the reactor is from about 0.1:1 to about 0.9:1, preferably from about 0.15:1 to about 0.8:1, more preferably from about 0.2:1 up to about 0.75:1. Preferably, the fully dense phase reaction zone comprises a catalyst distribution plate at the bottom.

Согласно предпочтительному варианту осуществления полностью плотнофазная реакционная зона имеет высоту, составляющую приблизительно от 2 до 50 метров, предпочтительно приблизительно от 5 до 40 метров и предпочтительнее приблизительно от 8 до 20 метров.In a preferred embodiment, the fully dense phase reaction zone has a height of about 2 to 50 meters, preferably about 5 to 40 meters, and more preferably about 8 to 20 meters.

Согласно настоящей заявке распределительная плита для катализатора может присутствовать в положении, в котором катализатор каталитического крекинга вводят в нижнюю секцию полностью плотнофазной реакционной зоны, например, на выпускном конце предварительной подъемной секции.According to the present application, the catalyst distributor plate may be present in a position where the catalytic cracking catalyst is introduced into the lower section of the fully dense phase reaction zone, for example, at the outlet end of the pre-lift section.

Согласно настоящей заявке распределительная плита для катализатора может представлять собой распределительную плиту любого типа, которая обычно используется в промышленности, такая как одна или несколько плит плоской, дугообразной, чашевидной, кольцевой и зонтичной формы. Применение распределительной плиты для катализатора является благоприятным, поскольку она позволяет катализатору вступать в контакт с исходным нефтепродуктом при однородной концентрации вдоль аксиального направления полностью плотнофазной реакционной зоны для реакции каталитического крекинга, в результате чего уменьшается образование удаляемого кокса и кокса от термической реакции вследствие чрезмерно высокой или чрезмерно низкой концентрации катализатора.According to the present application, the catalyst distributor plate may be any type of distributor plate that is commonly used in the industry, such as one or more flat, arcuate, cupped, annular and umbrella shaped plates. The use of a catalyst distributor plate is advantageous because it allows the catalyst to come into contact with the feed oil at a uniform concentration along the axial direction of the fully dense-phase reaction zone for the catalytic cracking reaction, thereby reducing the formation of vented coke and coke from thermal reaction due to excessively high or excessive low catalyst concentration.

Согласно предпочтительному варианту осуществления соотношение высоты переходной секции и полной высоты реактора составляет от приблизительно 0,01:1 до приблизительно 0,1:1, предпочтительно от приблизительно 0,02:1 до приблизительно 0,05:1. Предпочтительнее переходная секция присутствует в форме полого усеченного конуса с продольным сечением в форме равнобедренной трапеции со сторонами, имеющими внутренний угол наклона а, составляющий приблизительно от 25 до 85°, предпочтительно приблизительно от 30 до 75°.In a preferred embodiment, the ratio of the height of the transition section to the overall height of the reactor is from about 0.01:1 to about 0.1:1, preferably from about 0.02:1 to about 0.05:1. Preferably, the transition section is in the form of a hollow truncated cone with a longitudinal section in the form of an isosceles trapezoid with sides having an internal inclination angle a of about 25 to 85°, preferably about 30 to 75°.

Согласно предпочтительному варианту осуществления выпускная зона имеет диаметр, составляющий приблизительно от 0,2 до 5 метров, предпочтительно приблизительно от 0,4 до 4 метров, предпочтительнее приблизительно от 0,6 до 3 метров, и соотношение своей высоты и полной высоты реактора, составляющее от приблизительно 0,05:1 до приблизительно 0,2:1, предпочтительно от приблизительно 0,08:1 до приблизительно 0,18:1, предпочтительнее от приблизительно 0,1:1 до приблизительно 0,15:1, выпускной конец выпускной зоны может быть открытым или может быть непосредственно соединенным с впуском циклона.According to a preferred embodiment, the outlet zone has a diameter of about 0.2 to 5 meters, preferably about 0.4 to 4 meters, more preferably about 0.6 to 3 meters, and a ratio of its height to the overall reactor height of about 0.05:1 to about 0.2:1, preferably about 0.08:1 to about 0.18:1, more preferably about 0.1:1 to about 0.15:1, outlet end of outlet zone may be open or may be directly connected to the cyclone inlet.

Согласно некоторым вариантам осуществления реактор настоящей заявки может дополнительно содержать одну или несколько реакционных зон, имеющих другие формы, такие как псевдоожиженный слой с транспортом в разреженной фазе, плотнофазный псевдоожиженный слой, традиционный быстрый псевдоожиженный слой и т.д., расположенные выше по потоку относительно полностью плотнофазной реакционной зоны (например, между необязательной предварительной подъемной секцией и полностью плотнофазной реакционной зоной), и/или ниже по потоку относительно полностью плотнофазной реакционной зоны (например, между переходной секцией и выпускной зоной).In some embodiments, the reactor of the present application may further comprise one or more reaction zones having other forms, such as a rarefied phase transport fluidized bed, a dense phase fluidized bed, a traditional fast fluidized bed, etc., located relatively completely upstream. dense phase reaction zone (eg, between the optional pre-lift section and the fully dense phase reaction zone), and/or downstream of the fully dense phase reaction zone (eg, between the transition section and the outlet zone).

Согласно некоторым другим вариантам осуществления настоящей заявки в реакторе отсутствует какая-либо дополнительная реакционная зона на уровне выше по потоку относительно или ниже по потоку относительно полностью плотнофазной реакционной зоны.According to some other embodiments of the present application, the reactor does not have any additional reaction zone upstream of or downstream of the fully dense phase reaction zone.

Согласно настоящей заявке реактор может содержать один или несколько, например, один, два или более впусков исходного материала, из которых каждый может независимо находиться на выпускном конце предварительной подъемной секции, в предварительной подъемной секции на расстоянии от ее выпускного конца, составляющем менее чем или равном приблизительно 1/3 высоты предварительной подъемной секции, или в нижней секции полностью плотнофазной реакционной зоны.According to the present application, the reactor may contain one or more, for example, one, two or more inlets of the source material, each of which may independently be located at the outlet end of the preliminary riser section, in the preliminary riser section at a distance from its outlet end, which is less than or equal to approximately 1/3 of the height of the pre-lift section, or in the lower section of the fully dense phase reaction zone.

Необязательно, когда впуск исходного материала присутствует в нижней секции полностью плотнофазной реакционной зоны, газовый распределитель может присутствовать на впуске исходного материала.Optionally, when a feed inlet is present in the bottom section of the fully dense phase reaction zone, a gas distributor may be present at the feed inlet.

Согласно третьему аспекту настоящей заявки также предложена система, пригодная для применения в целях каталитического крекинга жидких нефтепродуктов, в частности, тяжелых исходных нефтепродуктов, и содержащая реактор каталитического крекинга, отделяющее катализатор устройство, необязательный сепаратор продуктов реакции и регенератор,A third aspect of the present application also provides a system suitable for use in the catalytic cracking of liquid petroleum products, in particular heavy crude oils, and comprising a catalytic cracking reactor, a catalyst separating device, an optional reaction product separator and a regenerator,

при этом реактор каталитического крекинга содержит впуск катализатора в нижней части, впуск исходного материала в нижней части и выпуск в верхней части, отделяющее катализатор устройство содержит впуск, выпуск катализатора и выпуск продуктов реакции, необязательный сепаратор продуктов реакции содержит впуск продуктов реакции, выпуск сухого газа, выпуск сжиженного нефтяного газа, выпуск лигроина, выпуск дизельного топлива и выпуск катализатор ной суспензии, и регенератор содержит впуск катализатора и выпуск катализатора,wherein the catalytic cracking reactor comprises a catalyst inlet in the lower part, a feedstock inlet in the lower part and an outlet in the upper part, a catalyst separating device contains an inlet, a catalyst outlet and an outlet of reaction products, an optional reaction product separator contains an inlet of reaction products, an outlet of dry gas, liquefied petroleum gas outlet, naphtha outlet, diesel fuel outlet and catalyst slurry outlet, and the regenerator comprises a catalyst inlet and a catalyst outlet,

впуск катализатора реактора каталитического крекинга находится в сообщении с возможностью переноса текучей среды с выпуском катализатора регенератора, выпуск реактора каталитического крекинга находится в сообщении с возможностью переноса текучей среды с впуском отделяющего катализатор устройства, выпуск продуктов реакции отделяющего катализатор устройства находится в сообщении с возможностью переноса текучей среды с впуском продуктов реакции необязательного сепаратора продуктов реакции, и выпуск катализатора отделяющего катализатор устройства находится в сообщении с возможностью переноса текучей среды с впуском катализатора регенератора.the catalytic cracking reactor inlet is in fluid transfer communication with the regenerator catalyst outlet, the catalytic cracking reactor outlet is in fluid transfer communication with the catalyst separating device inlet, the catalyst separating device reaction product outlet is in fluid transfer capability communication with the reaction products inlet of an optional reaction product separator, and the catalyst outlet of the catalyst separating device is in fluid communication with the catalyst inlet of the regenerator.

Согласно предпочтительному варианту осуществления реактор каталитического крекинга содержит реактор согласно настоящей заявке.According to a preferred embodiment, the catalytic cracking reactor comprises a reactor according to the present application.

Согласно некоторым дополнительным предпочтительным вариантам осуществления реактор каталитического крекинга дополнительно содержит один или несколько реакторов, имеющих другие формы и соединенных последовательно и/или параллельно с реактором согласно настоящей заявке, таких как псевдоожиженный слой с транспортом в разреженной фазе, плотнофазный псевдоожиженный слой, традиционный быстрый псевдоожиженный слой и т.д.According to some additional preferred embodiments, the catalytic cracking reactor further comprises one or more reactors having other shapes and connected in series and/or in parallel with the reactor according to the present application, such as a fluidized bed with transport in rarefied phase, dense phase fluidized bed, traditional fast fluidized bed etc.

Согласно другим дополнительным предпочтительным вариантам осуществления реактор каталитического крекинга состоит из реактора согласно настоящей заявке.According to other additional preferred embodiments, the catalytic cracking reactor consists of the reactor according to the present application.

Согласно некоторым вариантам осуществления настоящей заявки используемый реактор каталитического крекинга может быть расположен коаксиально с разделителем, или он может быть расположен параллельно с разделителем.According to some embodiments of the present application, the catalytic cracking reactor used may be located coaxially with the separator, or it may be located in parallel with the separator.

Согласно настоящей заявке отделяющее катализатор устройство и сепаратор продуктов реакции может представлять собой любое устройство, известное специалистам в данной области техники. Например, отделяющее катализатор устройство может содержать циклон, разделитель, стриппер и т.д., а сепаратор продуктов реакции может представлять собой фракционатор и т.д.According to the present application, the catalyst separating device and the reaction product separator can be any device known to those skilled in the art. For example, the catalyst separating device may include a cyclone, separator, stripper, etc., and the reaction product separator may be a fractionator, etc.

Настоящая заявка будет дополнительно описана с представлением предпочтительных вариантов осуществления, которые проиллюстрированы на фигурах, но настоящая заявка не ограничена ими.The present application will be further described with the presentation of preferred embodiments, which are illustrated in the figures, but the present application is not limited to them.

На фиг. 1 представлен предпочтительный вариант осуществления настоящей заявки, согласно которому предварительная подъемная среда поступает в нижнюю часть предварительной подъемной секции 1 реактора каталитического крекинга через трубопровод 8 предварительной подъемной среды, которая может представлять собой сухой газ, пар или их смесь. Регенерированный катализатор из вертикального трубопровода 5 регенерированного катализатора поступает в нижнюю часть предварительной подъемной секции 1 и движется вверх за счет подъемного действия предварительной подъемной среды. Низкосортный тяжелый нефтепродукт поступает в верхнюю часть предварительной подъемной секции 1 через питающий трубопровод 9, смешивается и вступает в контакт с материалом в реакторе каталитического крекинга, а затем вступает в реакцию каталитического крекинга в процессе пропускания через реактор снизу вверх. Один или несколько потоков дополнительного катализатора поступают в полностью плотнофазную реакционную зону 2 через вспомогательный трубопровод 6 и/или вспомогательный трубопровод 7 и вступают в контакт с потоками в полностью плотнофазной реакционной зоне для осуществления реакции каталитического крекинга. Положение вспомогательного трубопровода 6 и вспомогательного трубопровода 7 в каждом случае независимо находится на высоте в пределах диапазона от более чем 0% до приблизительно 90%, предпочтительно приблизительно от 20 до 80%, предпочтительнее приблизительно от 30 до 75% по отношению к полной высоте полностью плотнофазной реакционной зоны. Продукт реакции и дезактивированный катализатор, образующиеся в процессе реакции, поступают в циклон 11 в разделителе 10 через переходную секцию 3 и выпускную зону 4, таким образом, что отработанный катализатор и продукт реакции разделяются. Отделенный продукт реакции поступает в нагнетательную камеру 12, а пар из реактора в нагнетательной камере 12 поступает в последующую систему разделения продуктов реакции (не представленную) через реакторный паропровод 13. Мелкие частицы катализатора возвращаются в разделитель 10 через погружной стояк циклона 11, и отработанный катализатор в разделителе 10 поступает в стриппер 14. После стриппера отработанный катализатор поступает в регенератор 16 через вертикальный трубопровод отработанного катализатора 15, и воздух поступает в регенератор 16 после распределения посредством воздухораспределителя 17 для выжигания кокса на отработанном катализаторе в плотном слое в нижней части регенератора 16, таким образом, что дезактивированный катализатор регенерируется с образованием регенерированного катализатора. Регенерированный катализатор рециркулирует в предварительную подъемную секцию 1 через вертикальный трубопровод регенерированного катализатора 5, и отходящий газ поступает в последующую систему регенерации энергии (не представленную) через трубопровод отходящего газа 18.In FIG. 1 shows a preferred embodiment of the present application, according to which the pre-lift medium enters the bottom of the pre-lift section 1 of the catalytic cracking reactor through the pre-lift medium conduit 8, which may be dry gas, steam, or a mixture thereof. The regenerated catalyst from the regenerated catalyst riser 5 enters the lower part of the pre-lift section 1 and moves upward by the lifting action of the pre-lift medium. The low grade heavy oil product enters the top of the preliminary lift section 1 through the feed line 9, mixes and contacts the material in the catalytic cracking reactor, and then enters the catalytic cracking reaction while passing through the reactor from bottom to top. One or more additional catalyst streams enter the full dense phase reaction zone 2 via auxiliary conduit 6 and/or auxiliary conduit 7 and come into contact with streams in the fully dense phase reaction zone to carry out the catalytic cracking reaction. The position of the auxiliary conduit 6 and the auxiliary conduit 7 are in each case independently at a height within the range of more than 0% to about 90%, preferably about 20 to 80%, more preferably about 30 to 75% of the total height of the fully dense phase reaction zone. The reaction product and the deactivated catalyst generated during the reaction enter the cyclone 11 in the separator 10 through the transition section 3 and the outlet zone 4, so that the spent catalyst and the reaction product are separated. The separated reaction product enters the pressure chamber 12, and the steam from the reactor in the pressure chamber 12 enters the subsequent reaction product separation system (not shown) through the reactor steam line 13. The separator 10 enters the stripper 14. After the stripper, the spent catalyst enters the regenerator 16 through the vertical spent catalyst pipeline 15, and the air enters the regenerator 16 after being distributed by the air distributor 17 to burn coke on the spent catalyst in a dense bed at the bottom of the regenerator 16, thus that the deactivated catalyst is regenerated to form a regenerated catalyst. The regenerated catalyst is recycled to the pre-lift section 1 through the regenerated catalyst riser 5, and the exhaust gas enters the downstream power recovery system (not shown) through the exhaust gas pipeline 18.

На фиг. 2 представлен другой предпочтительный вариант осуществления настоящей заявки, который является практически таким же, как вариант осуществления, представленный на фиг. 1, за исключением того, что теплообменник (также упоминаемый как холодильник катализатора) присутствует на вертикальном трубопроводе 5 регенерированного катализатора в целях охлаждения регенерированного катализатора; в то же время, низкосортный тяжелый нефтепродукт поступает в верхнюю часть предварительной подъемной секции 1 и/или в нижнюю секцию полностью плотнофазной реакционной зоны 2 через питающий трубопровод 9.In FIG. 2 shows another preferred embodiment of the present application which is substantially the same as the embodiment shown in FIG. 1, except that a heat exchanger (also referred to as a catalyst cooler) is present on the regenerated catalyst riser 5 for the purpose of cooling the regenerated catalyst; at the same time, the low grade heavy oil product enters the upper part of the preliminary lifting section 1 and/or the lower section of the fully dense phase reaction zone 2 through the supply pipeline 9.

На фиг. 3 представлен предпочтительный вариант осуществления реактора согласно настоящей заявке, согласно которому реактор составляют расположенные снизу вверх предварительная подъемная секция 1, полностью плотнофазная реакционная зона 2, переходная секция 3 и выпускная зона 4. Полностью плотнофазная реакционная зона 2 присутствует в форме перевернутого полого усеченного конуса с продольным сечением в форме равнобедренной трапеции. Переходная секция 3 присутствует в форме полого усеченного конуса с продольным сечением в форме равнобедренной трапеции со сторонами, имеющими внутренний угол наклона а, составляющий приблизительно от 25 до 85°, предпочтительно приблизительно от 30 до 75°. Нижняя часть предварительной подъемной секции 1 содержит впуск катализатора каталитического крекинга, и верхняя часть предварительной подъемной секции 1 и/или нижняя секция полностью плотнофазной реакционной зоны 2 содержит впуск исходного материала. Диаметр поперечного сечения нижнего конца полностью плотнофазной реакционной зоны составляет более чем диаметр предварительной подъемной секции, и диаметр поперечного сечения верхнего конца полностью плотнофазной реакционной зоны составляет более чем диаметр выпускной зоны. Боковая стенка полностью плотнофазной реакционной зоны содержит один или несколько, например, один, два или более дополнительных впусков катализатора, таких как дополнительные впуски катализатора для вспомогательного трубопровода 6 или вспомогательного трубопровода 7. Единственный или каждый из нескольких дополнительных впусков катализатора независимо расположен на высоте в пределах диапазона от более чем 0% до приблизительно 90%, предпочтительно приблизительно от 20 до 80%, предпочтительнее приблизительно от 30 до 75% по отношению к полной высоте полностью плотнофазной реакционной зоны.In FIG. 3 shows a preferred embodiment of the reactor according to the present application, according to which the reactor consists of bottom-up preliminary riser section 1, a fully dense phase reaction zone 2, a transition section 3 and an outlet zone 4. A fully dense phase reaction zone 2 is present in the form of an inverted hollow truncated cone with a longitudinal section in the form of an isosceles trapezoid. The transition section 3 is in the form of a hollow truncated cone with a longitudinal section in the form of an isosceles trapezoid with sides having an internal inclination angle a of approximately 25 to 85°, preferably approximately 30 to 75°. The bottom of the pre-lift section 1 contains a catalytic cracking catalyst inlet, and the top of the pre-lift section 1 and/or the bottom section of the fully dense phase reaction zone 2 contains a feed inlet. The cross-sectional diameter of the lower end of the fully dense phase reaction zone is greater than the diameter of the pre-lift section, and the cross-sectional diameter of the upper end of the fully dense phase reaction zone is greater than the diameter of the outlet zone. The side wall of the fully dense-phase reaction zone contains one or more, for example, one, two or more additional catalyst inlets, such as additional catalyst inlets for auxiliary pipeline 6 or auxiliary pipeline 7. A single or each of several additional catalyst inlets is independently located at a height within the range from more than 0% to about 90%, preferably from about 20 to 80%, more preferably from about 30 to 75%, relative to the full height of the fully dense phase reaction zone.

На фиг. 4 представлен другой предпочтительный вариант осуществления реактора согласно настоящей заявке, в котором реактор составляют расположенные снизу вверх предварительная подъемная секция 1, полностью плотнофазная реакционная зона 2, переходная секция 3 и выпускная зона 4. Полностью плотнофазная реакционная зона 2 присутствует в форме полой колонны, которую составляют секция перевернутого усеченного конуса и цилиндрическая секция, расположенные снизу вверх. Переходная секция 3 присутствует в форме полого усеченного конуса с продольным сечением в форме равнобедренной трапеции со сторонами, имеющими внутренний угол наклона а, составляющий приблизительно от 25 до 85°, предпочтительно приблизительно от 30 до 75°. Нижняя часть предварительной подъемной секции 1 содержит впуск катализатора каталитического крекинга, и верхняя часть предварительной подъемной секции 1 и/или нижняя секция полностью плотнофазной реакционной зоны 2 содержит впуск исходного материала. Диаметр поперечного сечения нижнего конца полностью плотнофазной реакционной зоны составляет более чем диаметр предварительной подъемной секции, и диаметр поперечного сечения верхнего конца полностью плотнофазной реакционной зоны составляет более чем диаметр выпускной зоны. Боковая стенка полностью плотнофазной реакционной зоны содержит один или несколько, например, один, два или более, дополнительных впусков катализатора, таких как дополнительные впуски катализатора для вспомогательного трубопровода 6 или вспомогательного трубопровода 7. Единственный или каждый из нескольких дополнительных впусков катализатора независимо расположен на высоте в пределах диапазона от более чем 0% до приблизительно 90%, предпочтительно приблизительно от 20 до 80%, предпочтительнее приблизительно от 30 до 75% по отношению к полной высоте полностью плотнофазной реакционной зоны, и каждый может быть независимо расположен в секции усеченного конуса или цилиндрической секции полностью плотнофазной реакционной зоны.In FIG. 4 shows another preferred embodiment of the reactor according to the present application, in which the reactor consists of bottom-up preliminary riser section 1, a fully dense phase reaction zone 2, a transition section 3 and an outlet zone 4. The fully dense phase reaction zone 2 is present in the form of a hollow column, which is an inverted truncated cone section and a cylindrical section from bottom to top. The transition section 3 is in the form of a hollow truncated cone with a longitudinal section in the form of an isosceles trapezoid with sides having an internal inclination angle a of approximately 25 to 85°, preferably approximately 30 to 75°. The bottom of the pre-lift section 1 contains a catalytic cracking catalyst inlet, and the top of the pre-lift section 1 and/or the bottom section of the fully dense phase reaction zone 2 contains a feed inlet. The cross-sectional diameter of the lower end of the fully dense phase reaction zone is greater than the diameter of the pre-lift section, and the cross-sectional diameter of the upper end of the fully dense phase reaction zone is greater than the diameter of the outlet zone. The side wall of the fully dense-phase reaction zone contains one or more, for example one, two or more, additional catalyst inlets, such as additional catalyst inlets for auxiliary pipeline 6 or auxiliary pipeline 7. A single or each of several additional catalyst inlets is independently located at a height of within a range of more than 0% to about 90%, preferably about 20 to 80%, more preferably about 30 to 75% of the total height of the fully dense phase reaction zone, and each can be independently located in a truncated cone section or a cylindrical section fully dense-phase reaction zone.

На фиг. 5 представлен следующий предпочтительный вариант осуществления реактора согласно настоящей заявке, в котором реактор составляют расположенные снизу вверх предварительная подъемная секция 1, полностью плотнофазная реакционная зона 2, переходная секция 3 и выпускная зона 4. Полностью плотнофазная реакционная зона 2 присутствует в форме полой колонны. Переходная секция 3 присутствует в форме полого усеченного конуса с продольным сечением в форме равнобедренной трапеции со сторонами, имеющими внутренний угол наклона а, составляющий приблизительно от 25 до 85°, предпочтительно приблизительно от 30 до 75°. Нижняя часть предварительной подъемной секции 1 содержит впуск катализатора каталитического крекинга, и верхняя часть предварительной подъемной секции 1 и/или нижняя секция полностью плотнофазной реакционной зоны 2 содержит впуск исходного материала. Распределитель катализатора присутствует на выпуске предварительной подъемной секции в нижней секции полностью плотнофазной реакционной зоны 2. Диаметр полностью плотнофазной реакционной зоны составляет более чем диаметр предварительной подъемной секции и выпускная зона. Боковая стенка полностью плотнофазной реакционной зоны содержит один или несколько, например, один, два или более, дополнительных впусков катализатора, таких как дополнительные впуски катализатора для вспомогательного трубопровода 6. Единственный или каждый из нескольких дополнительных впусков катализатора независимо расположен на высоте в пределах диапазона от более чем 0% до приблизительно 90%, предпочтительно приблизительно от 20 до 80%, предпочтительнее приблизительно от 30 до 75% по отношению к полной высоте полностью плотнофазной реакционной зоны.In FIG. 5 shows a further preferred embodiment of the reactor according to the present application, in which the reactor is constituted from bottom to top by a preliminary riser section 1, a fully dense phase reaction zone 2, a transition section 3 and an outlet zone 4. The fully dense phase reaction zone 2 is present in the form of a hollow column. The transition section 3 is in the form of a hollow truncated cone with a longitudinal section in the form of an isosceles trapezoid with sides having an internal inclination angle a of approximately 25 to 85°, preferably approximately 30 to 75°. The bottom of the pre-lift section 1 contains a catalytic cracking catalyst inlet, and the top of the pre-lift section 1 and/or the bottom section of the fully dense phase reaction zone 2 contains a feed inlet. The catalyst distributor is present at the outlet of the pre-lift section in the lower section of the full dense phase reaction zone 2. The diameter of the full dense phase reaction zone is greater than the diameter of the pre-lift section and the outlet zone. The side wall of the fully dense-phase reaction zone contains one or more, for example one, two or more, additional catalyst inlets, such as additional catalyst inlets for auxiliary pipeline 6. A single or each of several additional catalyst inlets is independently located at a height within a range of more than 0% to about 90%, preferably from about 20% to 80%, more preferably from about 30% to 75%, relative to the full height of the fully dense phase reaction zone.

Согласно некоторым предпочтительным вариантам осуществления в настоящей заявке предложены следующие технические решения:According to some preferred embodiments, the following technical solutions are proposed in this application:

1. Способ каталитического крекинга с применением быстрого псевдоожиженного слоя, включающий следующие стадии:1. The method of catalytic cracking using a fast fluidized bed, including the following stages:

i) введение предварительно нагретого низкосортного тяжелого нефтепродукта в быстрый псевдоожиженный слой из нижней части в контакт с катализатором каталитического крекинга и введение его в реакцию каталитического крекинга в процессе течения снизу вверх с получением продукта реакции и отработанного катализатора; причем этом катализатор в быстром псевдоожиженном слое распределен полностью плотнофазным образом, и при этом распределение аксиальной твердой фракции ε в быстром псевдоожиженном слое удовлетворяет условию: 0,1 ≤ ε ≤ 0,2;i) bringing the preheated low grade heavy oil into the fast fluidized bed from the bottom into contact with the catalytic cracking catalyst and introducing it into the catalytic cracking reaction in an upward flow process to obtain a reaction product and a spent catalyst; moreover, the catalyst in the fast fluidized bed is distributed in a completely dense-phase manner, and the distribution of the axial solid fraction ε in the fast fluidized bed satisfies the condition: 0.1 ≤ ε ≤ 0.2;

ii) разделение получаемого в результате продукта реакции с получением сухого газа, сжиженного нефтяного газа, бензина, дизельного топлива и катализаторной суспензии; иii) separating the resulting reaction product to produce dry gas, liquefied petroleum gas, gasoline, diesel fuel and a catalyst slurry; And

iv) направление отработанного катализатора в регенератор для регенерации посредством выжигания кокса и рециркуляция получаемого в результате регенерированного катализатор в нижнюю часть быстрого псевдоожиженного слоя в качестве катализатора каталитического крекинга.iv) sending the spent catalyst to a regenerator for regeneration by coke burnout and recycling the resulting regenerated catalyst to the bottom of the fast fluidized bed as a catalytic cracking catalyst.

2. Способ по пункту 1, в котором свойства низкосортного тяжелого нефтепродукта удовлетворяют одному, двум, трем или четырем из следующих критериев: плотность при 20°С составляет от 900 до 1000 кг/м3, углеродный остаток составляет от 2 до 10 мас. %, полное содержание никеля и ванадия составляет от 2 до 30 ч./млн., и значение характеристического фактора K составляет менее чем 12,1.2. The method according to claim 1, in which the properties of low-grade heavy oil satisfy one, two, three or four of the following criteria: density at 20°C is from 900 to 1000 kg/m 3 , carbon residue is from 2 to 10 wt. %, the total content of nickel and vanadium is from 2 to 30 ppm, and the value of the characteristic factor K is less than 12.1.

3. Способ по пункту 1, в котором свойства низкосортного тяжелого нефтепродукта удовлетворяют одному, двум, трем или четырем из следующих критериев: плотность при 20°С составляет от 910 до 940 кг/м3, углеродный остаток составляет от 3 до 8 мас. %, полное содержание никеля и ванадия составляет от 5 до 20 ч./млн., и значение характеристического фактора K составляет менее чем 12,0.3. The method according to claim 1, in which the properties of low-grade heavy oil satisfy one, two, three or four of the following criteria: density at 20°C is from 910 to 940 kg/m 3 , carbon residue is from 3 to 8 wt. %, the total content of nickel and vanadium is from 5 to 20 ppm, and the value of the characteristic factor K is less than 12.0.

4. Способ по пункту 1, в котором низкосортный тяжелый нефтепродукт представляет собой тяжелые нефтяные углеводороды и/или другие минеральные масла;4. The method according to paragraph 1, in which the low-grade heavy oil product is a heavy petroleum hydrocarbons and/or other mineral oils;

при этом тяжелый нефтяной углеводород представляет собой один или несколько материалов, в качестве которых выбраны остаток вакуумной дистилляции, низкосортный остаток дистилляции при атмосферном давлении, низкосортный гидрированный остаток, газойль коксования, деасфальтизированное масло, вакуумный газойль, имеющая высокое кислотное число неочищенная нефть и имеющая высокое содержание металлов неочищенная нефть, и указанное другое минеральное масло представляет собой один или несколько материалов, в качестве которых выбраны масло от ожижения угля, битум из нефтеносного песка и сланцевое масло.wherein the heavy petroleum hydrocarbon is one or more materials selected as vacuum distillation residue, low grade atmospheric distillation residue, low grade hydrogenated residue, coking gas oil, deasphalted oil, vacuum gas oil, high acid number crude oil, and high content crude oil, and said other mineral oil is one or more of coal liquefaction oil, oil sand bitumen and shale oil.

5. Способ по пункту 1, в котором катализатор каталитического крекинга содержит, по отношению к сухой массе катализатора каталитического крекинга, от 1 до 50 мас. % цеолита, от 5 до 99 мас. % неорганического оксида и от 0 до 70 мас. % глины;5. The method according to paragraph 1, in which the catalytic cracking catalyst contains, in relation to the dry weight of the catalytic cracking catalyst, from 1 to 50 wt. % zeolite, from 5 to 99 wt. % inorganic oxide and from 0 to 70 wt. % clay;

при этом цеолит содержит мезопористый цеолит, который представляет собой цеолит ZSM и/или цеолит ZRP и необязательно макропористый цеолит, который представляет собой один или несколько цеолитов, в качестве которых выбраны замещенный редкоземельными элементами цеолит типа Y, замещенный редкоземельными элементами цеолит типа H-Y, сверхустойчивый цеолит типа Y и имеющий высокое содержание диоксида кремния цеолит типа Y.wherein the zeolite contains a mesoporous zeolite, which is a ZSM zeolite and/or a ZRP zeolite, and optionally a macroporous zeolite, which is one or more zeolites, which are Y-type zeolite substituted with rare earth elements, H-Y type zeolite substituted with rare earth elements, ultra-stable zeolite type Y and a high silica content type Y zeolite.

6. Способ по пункту 5, в котором мезопористый цеолит составляет от 0 до 50 мас. % по отношению к полной массе цеолита в пересчете на сухую массу.6. The method according to paragraph 5, in which the mesoporous zeolite is from 0 to 50 wt. % relative to the total weight of the zeolite in terms of dry weight.

7. Способ по пункту 5, в котором мезопористый цеолит составляет от 0 до 20 мас. % по отношению к полной массе цеолита в пересчете на сухую массу.7. The method according to paragraph 5, in which the mesoporous zeolite is from 0 to 20 wt. % relative to the total weight of the zeolite in terms of dry weight.

8. Способ по пункту 1, в котором реакцию каталитического крекинга проводят в следующих условиях: температура реакции составляет от 510 до 650°С, продолжительность реакции составляет от 1 до 20 секунд, массовое соотношение катализатора и нефтепродукта составляет от 3:1 до 50:1, массовое соотношение воды и нефтепродукта составляет от 0,03:1 до 0,8:1, плотность катализатора составляет от 120 до 290 кг/м3, скорость пара составляет от 0,8 до 2,5 м/с, давление реакции составляет от 130 до 450 кПа, и массовая скорость Gs потока катализатора составляет от 15 до 150 кг/(м2⋅с).8. The method according to claim 1, wherein the catalytic cracking reaction is carried out under the following conditions: the reaction temperature is from 510 to 650°C, the reaction time is from 1 to 20 seconds, the mass ratio of catalyst and oil is from 3:1 to 50:1 , the mass ratio of water and oil is from 0.03:1 to 0.8:1, the density of the catalyst is from 120 to 290 kg/m 3 , the steam velocity is from 0.8 to 2.5 m/s, the reaction pressure is from 130 to 450 kPa, and the mass flow rate G s of the catalyst flow is from 15 to 150 kg/(m 2 s).

9. Способ по пункту 1, в котором реакцию каталитического крекинга проводят в следующих условиях: температура реакции составляет от 550 до 620°С, продолжительность реакции составляет от 3 до 15 секунд, массовое соотношение катализатора и нефтепродукта составляет от 10:1 до 30:1, массовое соотношение воды и нефтепродукта составляет от 0,05:1 до 0,5:1, плотность катализатора составляет от 150 до 250 кг/м3, скорость пара составляет от 1 до 1,8 м/с, и массовая скорость Gs потока катализатора составляет от 20 до 130 кг/(м2⋅с).9. The method according to claim 1, wherein the catalytic cracking reaction is carried out under the following conditions: the reaction temperature is from 550 to 620°C, the reaction time is from 3 to 15 seconds, the mass ratio of catalyst and oil is from 10:1 to 30:1 , the mass ratio of water and oil is from 0.05:1 to 0.5:1, the density of the catalyst is from 150 to 250 kg/m 3 , the vapor velocity is from 1 to 1.8 m/s, and the mass velocity G s the catalyst flow is from 20 to 130 kg/(m 2 s).

10. Способ по пункту 1, дополнительно включающий введение углеводородной фракции С4 и/или легкой бензиновой фракции С5-С6 в быстрый псевдоожиженный слой для реакции каталитического крекинга.10. The process of claim 1, further comprising introducing a C4 hydrocarbon cut and/or a C5-C6 light gasoline cut to the fast fluidized bed for the catalytic cracking reaction.

11. Способ по пункту 10, в котором углеводородную фракцию С4 и/или легкую бензиновую фракцию С5-С6 вводят перед положением, в котором низкосортный тяжелый нефтепродукт вводят в быстрый псевдоожиженный слой.11. The method of claim 10, wherein the C4 hydrocarbon cut and/or the C5-C6 light naphtha cut is introduced before the position where the low grade heavy oil product is introduced into the fast fluidized bed.

12. Способ по пункту 1, дополнительно включающий введение дополнительного катализатора в быстрый псевдоожиженный слой для проведения реакции каталитического крекинга вместе с низкосортным тяжелым нефтепродуктом и катализатором каталитического крекинга; при этом в котором содержание углерода дополнительного катализатора составляет от 0 до 1,0 мас. %.12. The method of claim 1, further comprising adding an additional catalyst to the fast fluidized bed for carrying out the catalytic cracking reaction together with a low grade heavy oil product and a catalytic cracking catalyst; while in which the carbon content of the additional catalyst is from 0 to 1.0 wt. %.

13. Способ по пункту 12, в котором дополнительный катализатор составляет от 0 до 50 мас. % скорости циркуляции катализатора быстрого псевдоожиженного слоя.13. The method according to paragraph 12, in which the additional catalyst is from 0 to 50 wt. % circulation rate of the fast fluidized bed catalyst.

14. Способ по пункту 12, в котором дополнительный катализатор составляет от 5 до 30 мас. % скорости циркуляции катализатора быстрого псевдоожиженного слоя.14. The method according to paragraph 12, in which the additional catalyst is from 5 to 30 wt. % circulation rate of the fast fluidized bed catalyst.

15. Способ по пункту 12, в котором дополнительный катализатор вводят в быстрый псевдоожиженный слой в положении на расстоянии от нижней части быстрого псевдоожиженного слоя, составляющем от 0 до 2/3 полной высоты быстрого псевдоожиженного слоя.15. The method of claim 12, wherein the additional catalyst is introduced into the fast fluidized bed at a position at a distance from the bottom of the fast fluidized bed between 0 and 2/3 of the full height of the fast fluidized bed.

16. Способ по пункту 1, в котором регенерированный катализатор, получаемый посредством регенерации в регенераторе путем выжигания кокса, охлаждается до температуры от 600 до 680°С в холодильнике, а затем рециркулирует в нижнюю часть быстрого псевдоожиженного слоя.16. The method according to claim 1, wherein the regenerated catalyst obtained by regeneration in the regenerator by burning coke is cooled to a temperature of 600 to 680°C in a cooler and then recycled to the bottom of the fast fluidized bed.

17. Система каталитического крекинга, содержащая быстрый псевдоожиженный слой, отделяющее катализатор устройство, сепаратор продуктов реакции и регенератор;17. A catalytic cracking system comprising a fast fluidized bed, a catalyst separating device, a reaction product separator and a regenerator;

При этом быстрый псевдоожиженный слой содержит впуск катализатора в нижней части, впуск низкосортного тяжелого нефтепродукта в нижней части и выпуск в верхней части, отделяющее катализатор устройство содержит впуск, выпуск катализатора и выпуск продуктов реакции, сепаратор продуктов реакции содержит впуск продуктов реакции, выпуск сухого газа, выпуск сжиженного нефтяного газа, выпуск бензина, выпуск дизельного топлива и выпуск катализаторной суспензии, и регенератор содержит впуск катализатора и выпуск катализатора;At the same time, the fast fluidized bed contains a catalyst inlet in the lower part, an inlet of a low-grade heavy oil product in the lower part and an outlet in the upper part, a catalyst separating device contains an inlet, a catalyst outlet and an outlet of reaction products, a reaction product separator contains an inlet of reaction products, an outlet of dry gas, an LPG outlet, a gasoline outlet, a diesel fuel outlet, and a catalyst slurry outlet, and the regenerator comprises a catalyst inlet and a catalyst outlet;

впуск катализатора быстрого псевдоожиженного слоя находится в сообщении с возможностью переноса текучей среды с выпуском катализатора регенератора, выпуск быстрого псевдоожиженного слоя находится в сообщении с возможностью переноса текучей среды с впуском отделяющего катализатор устройства, выпуск продуктов реакции отделяющего катализатор устройства находится в сообщении с возможностью переноса текучей среды с впуском продуктов реакции сепаратора продуктов реакции, и выпуск катализатора отделяющего катализатор устройства находится в сообщении с возможностью переноса текучей среды с впуском катализатора регенератора.the fast fluidized bed catalyst inlet is in fluid transfer capability communication with the regenerator catalyst outlet, the fast fluidized bed outlet is in fluid transfer capability communication with the catalyst separating device inlet, the catalyst separating device reaction product outlet is in fluid transfer capability communication with the reaction product inlet of the reaction product separator, and the catalyst outlet of the catalyst separating device is in fluid communication with the catalyst inlet of the regenerator.

Определение и вычисление каждого параметра в настоящей заявке осуществлено следующим образом:The definition and calculation of each parameter in the present application is carried out as follows:

(1) Аксиальная твердая фракция катализатора ε = перепад давления между двумя положениями в реакционной зоне вдоль аксиального направления, измеренный датчиком перепада давления / расстояние между двумя положениями вдоль аксиального направления / плотность частиц катализатора;(1) Axial catalyst solids ε = pressure difference between two positions in the reaction zone along the axial direction, measured by a pressure difference sensor / distance between two positions along the axial direction / catalyst particle density;

где перепад давления выражен в кг/м2, расстояние между двумя положениями вдоль аксиального направления выражено в метрах (м), и плотность частиц катализатора выражена в кг/м3.where the pressure drop is expressed in kg/m 2 , the distance between two positions along the axial direction is expressed in meters (m), and the density of the catalyst particles is expressed in kg/m 3 .

Плотность частиц катализатора = теоретическая плотность / (объем пор катализатора × теоретическая плотность + 1),Catalyst particle density = theoretical density / (catalyst pore volume × theoretical density + 1),

где теоретическая плотность выражена в кг/м3, и объем пор катализатора выражен в м3, причем теоретическая плотность и объем пор катализатора определены методами пикнометрического исследования и водного титрования, соответственно.where the theoretical density is expressed in kg/m 3 and the pore volume of the catalyst is expressed in m 3 and the theoretical density and pore volume of the catalyst are determined by the methods of pycnometric study and water titration, respectively.

(2) Продолжительность реакции = объем реакционной зоны / средняя логарифмическая объемная скорость потока пара нефтепродукта;(2) Reaction time = volume of the reaction zone / average logarithmic volume flow rate of the vapor of the petroleum product;

где объем реакционной зоны выражен в м3, и средняя логарифмическая объемная скорость потока пара нефтепродукта выражена в м3/с.where the volume of the reaction zone is expressed in m 3 and the average logarithmic volumetric flow rate of the vapor of the petroleum product is expressed in m 3 /s.

Средняя логарифмическая объемная скорость потока пара нефтепродукта = (Vout - Vin) / 1n(Vout/Vin),Average logarithmic volume flow rate of oil vapor = (V out - V in ) / 1n(V out /V in ),

где Vout и Vin представляют собой объемные скорости потоков пара нефтепродукта на выпуске и впуске реакционной зоны, соответственно;where V out and V in are the volumetric flow rates of vapor oil at the outlet and inlet of the reaction zone, respectively;

объемная скорость потока пара нефтепродукта на выпуске реакционной зоны Vout = m/ρ3;the volumetric flow rate of the vapor of the oil product at the outlet of the reaction zone V out = m/ρ 3 ;

объемная скорость потока пара нефтепродукта на впуске реакционной зоны Vin = m/ρ4;the volume flow rate of the vapor of the oil product at the inlet of the reaction zone V in = m/ρ 4 ;

где m представляет собой вводимую массу исходного нефтепродукта и атомизирующего пара за единицу времени, выраженная в кг/с; ρ3 представляет собой плотность пара нефтепродукта на выпуске реакционной зоны, выраженную в кг/м3; ρ4 представляет собой плотность пара нефтепродукта на впуске реакционной зоны, выраженную в кг/м3.where m is the input mass of the original oil and atomizing steam per unit time, expressed in kg/s; ρ 3 is the oil vapor density at the outlet of the reaction zone, expressed in kg/m 3 ; ρ 4 is the oil vapor density at the inlet of the reaction zone, expressed in kg/m 3 .

(3) Плотность катализатора в реакционной зоне (или в ее верхней, средней или нижней части) = перепад давления между двумя положениями в реакционной зоне (или ее верхней, средней или нижней части) вдоль аксиального направления, измеренный датчиком перепада давления / расстояние между двумя положениями вдоль аксиального направления;(3) Catalyst density in the reaction zone (or its top, middle, or bottom) = pressure difference between two positions in the reaction zone (or its top, middle, or bottom) along the axial direction, measured by a differential pressure transducer / distance between the two positions along the axial direction;

где перепад давления выражен в кг/м2, реакционная зона разделена на три равные части, представляющие собой верхнюю часть, среднюю часть и нижнюю часть, вдоль аксиального направления, и расстояние между двумя положениями вдоль аксиального направления выражено в метрах (м).where the pressure drop is expressed in kg/m 2 , the reaction zone is divided into three equal parts, representing the upper part, the middle part and the lower part, along the axial direction, and the distance between the two positions along the axial direction is expressed in meters (m).

(4) Скорость пара = средняя логарифмическая объемная скорость потока пара нефтепродукта / площадь поперечного сечения реакционной зоны;(4) Vapor velocity = average logarithmic volumetric vapor flow rate of the oil product / cross-sectional area of the reaction zone;

когда реакционная зона имеет нецилиндрическую форму, скорость пара означает среднее логарифмическое значение скорости пара в нижней части реакционной зоны и скорости пара в верхней части реакционной зоны.when the reaction zone is non-cylindrical, the vapor velocity means the average logarithmic value of the vapor velocity at the bottom of the reaction zone and the vapor velocity at the top of the reaction zone.

(5) Массовая скорость потока катализатора Gs = скорость циркуляции катализатора реактора / площадь поперечного сечения реакционной зоны;(5) Catalyst mass flow rate G s = reactor catalyst circulation rate / cross-sectional area of the reaction zone;

когда реакционная зона имеет нецилиндрическую форму, массовая скорость Gs потока катализатора означает среднее логарифмическое значение Gs в нижней части реакционной зоны и Gs в верхней части реакционной зоны;when the reaction zone has a non-cylindrical shape, the mass flow rate G s of the catalyst flow means the average logarithmic value of G s at the bottom of the reaction zone and G s at the top of the reaction zone;

где скорость циркуляции катализатора выражена в кг/с;where the catalyst circulation rate is expressed in kg/s;

скорость циркуляции катализатора реактора = скорость образования кокса / (содержание углерода в отработанном катализаторе - содержание углерода в регенерированном катализаторе);reactor catalyst circulation rate = coke formation rate / (carbon content of spent catalyst - carbon content of regenerated catalyst);

где скорость образования кокса выражена в кг/с, а содержание углерода в отработанном катализаторе и содержание углерода в регенерированном катализаторе представляют собой массовое содержание;where the rate of formation of coke is expressed in kg/s, and the carbon content of the spent catalyst and the carbon content of the regenerated catalyst are mass content;

скорость образования кокса = количество отходящего газа / (CO2% + CO%)/Vm×M;coke formation rate = amount of off-gas / (CO 2 % + CO%)/V m ×M;

где Vm представляет собой молярный объем газа, который принимает значение 22,4×10-3 м3/моль, и М представляет собой молярную массу элемента углерода, которая принимает значение 12×10-3 кг/моль;where V m is the molar volume of the gas, which is 22.4×10 -3 m 3 /mol, and M is the molar mass of the element carbon, which is 12×10 -3 kg/mol;

количество отходящего газа = (скорость воздуха × 79 об. %)/(1 - СО2% - СО% - O2%);exhaust gas quantity = (air velocity × 79% vol.%) / (1 - CO 2 % - CO% - O 2 %);

где скорость воздуха выражена в м3/с, количество отходящего газа выражено в м3/с, а CO2%, СО% и O2% представляют собой объемное процентное содержание СО2, СО и О2 в отходящем газе, соответственно.where the air velocity is expressed in m 3 /s, the amount of exhaust gas is expressed in m 3 /s, and CO 2 %, CO% and O 2 % represent the volume percentage of CO 2 , CO and O 2 in the exhaust gas, respectively.

ПримерыExamples

Настоящая заявка будет дополнительно проиллюстрирована с представлением следующих примеров, но настоящая заявка не ограничена ими.The present application will be further illustrated by presenting the following examples, but the present application is not limited to them.

Все исходные нефтепродукты, используемые в следующих примерах и сравнительных примерах, представляют собой гидрированный остаток, свойства которого представлены в таблице 1. Используемый катализатор представляет собой промышленный катализатор каталитического крекинга, который приобретен под товарным наименованием DMMC-2 от филиала катализаторов компании Sinopec Co., Ltd.All starting oils used in the following examples and comparative examples are hydrogenated residue, the properties of which are shown in Table 1. The catalyst used is an industrial catalytic cracking catalyst, which was purchased under the trade name DMMC-2 from a catalyst subsidiary of Sinopec Co., Ltd. .

Figure 00000002
Figure 00000002

Пример 1Example 1

Данный пример осуществляли в соответствии со схемой технологического процесса, представленной на фиг. 1, на установке среднего размера, используя гидрированный остаток в качестве исходного нефтепродукта, катализатор DMMC-2 в качестве катализатора и реактор каталитического крекинга с полностью плотнофазной реакционной зоной в качестве реактора. Предварительно нагретый исходный нефтепродукт вводили в контакт с катализатором каталитического крекинга в реакторе каталитического крекинга для реакции каталитического крекинга, причем поток горячего регенерированного катализатора (с содержанием углерода, составляющим 0,05 мас. %) вводили в полностью плотнофазную реакционную зону на уровне 60% полной высоты полностью плотнофазной реакционной зоны, и дополнительный катализатор составлял 15 мас. % скорости циркуляции катализатора в реакторе. Распределение катализатора в полностью плотнофазной реакционной зоне устанавливали в полностью плотнофазной конфигурации, таким образом, что аксиальная твердая фракция ε катализатора в полностью плотнофазной реакционной зоне изменялась в пределах диапазона от 0,1 до 0,2 снизу вверх. Выходящий поток из реактора пропускали в замкнутый циклон, где продукт реакции и отработанный катализатор быстро разделяли, и продукт реакции дополнительно разделяли в системе разделения продуктов согласно диапазону дистилляции. Отработанный катализатор пропускали в стриппер под действием силы тяжести, пары углеводородов, которые адсорбировались на отработанном катализаторе, отделяли посредством парового стриппинга, очищенный в стриппере катализатор непосредственно пропускали в регенератор без теплообмена и вводили в контакт с воздухом для регенерации посредством выжигания кокса, и регенерированный катализатор рециркулировал в реактор для повторного применения. Используемые технологические условия и распределение продуктов представлены в таблице 2.This example was carried out in accordance with the process flow diagram shown in FIG. 1 in a medium size plant using a hydrogenated residue as the feed oil, a DMMC-2 catalyst as the catalyst, and a full dense phase catalytic cracking reactor as the reactor. The preheated feed oil was contacted with a catalytic cracking catalyst in a catalytic cracking reactor for the catalytic cracking reaction, with the hot regenerated catalyst stream (with a carbon content of 0.05 wt %) being introduced into the fully dense phase reaction zone at 60% full height completely dense-phase reaction zone, and the additional catalyst was 15 wt. % catalyst circulation rate in the reactor. The distribution of the catalyst in the fully dense phase reaction zone was set in the fully dense phase configuration such that the axial solids fraction ε of the catalyst in the fully dense phase reaction zone ranged from 0.1 to 0.2 from bottom to top. The reactor effluent was passed into a closed cyclone where the reaction product and the spent catalyst were quickly separated, and the reaction product was further separated in a product separation system according to the distillation range. The spent catalyst was passed into the stripper by gravity, the hydrocarbon vapors that were adsorbed on the spent catalyst were separated by steam stripping, the stripper-cleaned catalyst was directly passed into the regenerator without heat exchange, and brought into contact with air for regeneration by coke burning, and the regenerated catalyst was recycled into the reactor for reuse. The process conditions used and the distribution of products are shown in Table 2.

Как можно видеть в таблице 2, в данном примере выход этилена составляет 5,2 мас. %, выход пропилена составляет 21,1 мас. %, выход легких ароматических соединений составляет 11,3 мас. %, и выходы сухого газа и кокса составляют 10,2 мас. % и 8,0 мас. %, соответственно.As can be seen in Table 2, in this example, the ethylene yield is 5.2 wt. %, the yield of propylene is 21.1 wt. %, the yield of light aromatic compounds is 11.3 wt. %, and the yields of dry gas and coke are 10.2 wt. % and 8.0 wt. %, respectively.

Пример 2Example 2

Данный пример осуществляли в соответствии со схемой технологического процесса, представленной на фиг. 1 на установке среднего размера, используя гидрированный остаток в качестве исходного нефтепродукта, катализатор DMMC-2 в качестве катализатора и реактор каталитического крекинга с полностью плотнофазной реакционной зоной в качестве реактора. Предварительно нагретый исходный нефтепродукт вводили в контакт с катализатором каталитического крекинга в реакторе каталитического крекинга для реакции каталитического крекинга, причем поток горячего регенерированного катализатора (с содержанием углерода, составляющим 0,05 мас. %) вводили в полностью плотнофазную реакционную зону на уровне 60% полной высоты полностью плотнофазной реакционной зоны, и дополнительный катализатор составлял 15 мас. % скорости циркуляции катализатора в реакторе. Распределение катализатора в полностью плотнофазной реакционной зоне устанавливали в полностью плотнофазной конфигурации, таким образом, что аксиальная твердая фракция ε катализатора в полностью плотнофазной реакционной зоне изменялась в пределах диапазона от 0,1 до 0,2 снизу вверх. Выходящий поток из реактора пропускали в замкнутый циклон, где продукт реакции и отработанный катализатор быстро разделяли, и продукт реакции дополнительно разделяли в системе разделения продуктов согласно диапазону дистилляции. Отработанный катализатор пропускали в стриппер под действием силы тяжести, пары углеводородов, которые адсорбировались на отработанном катализаторе, отделяли посредством парового стриппинга, очищенный в стриппере катализатор непосредственно пропускали в регенератор без теплообмена и вводили в контакт с воздухом для регенерации посредством выжигания кокса, и регенерированный катализатор рециркулировал в реактор для повторного применения. Смешанная фракция С4, получаемая после разделения продуктов реакции, рециркулировала в нижнюю секцию полностью плотнофазной реакционной зоны для последующей реакции. Используемые технологические условия и распределение продуктов представлены в таблице 2.This example was carried out in accordance with the process flow diagram shown in FIG. 1 in a medium size plant using a hydrogenated residue as the feed oil, a DMMC-2 catalyst as the catalyst, and a full dense phase catalytic cracking reactor as the reactor. The preheated feed oil was contacted with a catalytic cracking catalyst in a catalytic cracking reactor for the catalytic cracking reaction, with the hot regenerated catalyst stream (with a carbon content of 0.05 wt %) being introduced into the fully dense phase reaction zone at 60% full height completely dense-phase reaction zone, and the additional catalyst was 15 wt. % catalyst circulation rate in the reactor. The distribution of the catalyst in the fully dense phase reaction zone was set in the fully dense phase configuration such that the axial solids fraction ε of the catalyst in the fully dense phase reaction zone ranged from 0.1 to 0.2 from bottom to top. The reactor effluent was passed into a closed cyclone where the reaction product and the spent catalyst were quickly separated, and the reaction product was further separated in a product separation system according to the distillation range. The spent catalyst was passed into the stripper by gravity, the hydrocarbon vapors that were adsorbed on the spent catalyst were separated by steam stripping, the stripper-cleaned catalyst was directly passed into the regenerator without heat exchange, and brought into contact with air for regeneration by coke burning, and the regenerated catalyst was recycled into the reactor for reuse. The mixed fraction C4 obtained after separation of the reaction products was recycled to the lower section of the fully dense phase reaction zone for the subsequent reaction. The process conditions used and the distribution of products are shown in Table 2.

Как можно видеть в таблице 2, в данном примере выход этилена составляет 5,7 мас. %, выход пропилена составляет 21,0 мас. %, выход легких ароматических соединений составляет 11,5 мас. %, и выходы сухого газа и кокса составляют 10,3 мас. % и 8,1 мас. %, соответственно.As can be seen in Table 2, in this example, the ethylene yield is 5.7 wt. %, the yield of propylene is 21.0 wt. %, the yield of light aromatic compounds is 11.5 wt. %, and the yields of dry gas and coke are 10.3 wt. % and 8.1 wt. %, respectively.

Сравнительный пример 1Comparative Example 1

Исследование осуществляли на установке среднего размера, используя гидрированный остаток в качестве исходного нефтепродукта, катализатор DMMC-2 в качестве катализатора, и объединенный реактор, содержащий последовательно соединенные вертикальный реактор и псевдоожиженный слой, в качестве реактора. Предварительно нагретый исходный нефтепродукт вводили в нижнюю часть вертикального реактора в целях вступления в контакт с катализатором для реакции каталитического крекинга. Получаемые в результате реакции парообразные углеводороды, водяной пар и отработанный катализатор пропускали в плотнофазный реактор с псевдоожиженным слоем через выпуск вертикального реактора для последующей реакции. Выходящий поток из реактора пропускали в замкнутый циклон, где продукт реакции и отработанный катализатор быстро разделяли, и продукт реакции дополнительно разделяли в системе разделения продуктов согласно диапазону дистилляции. Отработанный катализатор пропускали в стриппер под действием силы тяжести, пары углеводородов, которые адсорбировались на отработанном катализаторе, отделяли посредством парового стриппинга, очищенный в стриппере катализатор непосредственно пропускали в регенератор без теплообмена и вводили в контакт с воздухом для регенерации посредством выжигания кокса, и регенерированный катализатор (705°С) рециркулировал в вертикальный реактор для повторного применения. Используемые технологические условия и распределение продуктов представлены в таблице 2.The study was carried out in a medium size plant using a hydrogenated residue as the feed oil, a DMMC-2 catalyst as a catalyst, and a combined reactor containing a vertical reactor and a fluidized bed connected in series as a reactor. The preheated feed oil was introduced into the bottom of the vertical reactor to contact the catalyst for the catalytic cracking reaction. The resulting reaction vaporous hydrocarbons, steam and spent catalyst were passed into the dense phase fluidized bed reactor through the outlet of the vertical reactor for subsequent reaction. The reactor effluent was passed into a closed cyclone where the reaction product and the spent catalyst were quickly separated, and the reaction product was further separated in a product separation system according to the distillation range. The spent catalyst was passed into the stripper by gravity, the hydrocarbon vapors that were adsorbed on the spent catalyst were separated by steam stripping, the catalyst purified in the stripper was directly passed into the regenerator without heat exchange and brought into contact with air for regeneration by coke burning, and the regenerated catalyst ( 705°C) was recycled to the vertical reactor for reuse. The process conditions used and the distribution of products are shown in Table 2.

Как можно видеть в таблице 2, в данном сравнительном примере выход этилена составляет 3,7 мас. %, выход пропилена составляет 12,8 мас. %, выход легких ароматических соединений составляет 5,5 мас. %, и выходы сухого газа и кокса составляют 12,9 мас. % и 13,3 мас. %, соответственно.As can be seen in Table 2, in this comparative example, the yield of ethylene is 3.7 wt. %, the yield of propylene is 12.8 wt. %, the yield of light aromatic compounds is 5.5 wt. %, and the yields of dry gas and coke are 12.9 wt. % and 13.3 wt. %, respectively.

Сравнительный пример 2Comparative Example 2

Сравнительный пример 2 был практически таким же, как пример 1, за исключением того, что никакой дополнительный катализатор не вводили в полностью плотнофазную реакционную зону, и аксиальная твердая фракция ε катализатора в полностью плотнофазной реакционной зоне проявляла градиент 0,1 → 0,2 → 0,3 сверху вниз. Используемые технологические условия были такими же, как в примере 1, и распределение продуктов представлено в таблице 2.Comparative Example 2 was essentially the same as Example 1, except that no additional catalyst was introduced into the fully dense phase reaction zone, and the axial solid fraction ε of the catalyst in the fully dense phase reaction zone exhibited a gradient of 0.1 → 0.2 → 0 ,3 from top to bottom. The process conditions used were the same as in Example 1 and the product distribution is shown in Table 2.

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

Пример 3Example 3

Данный пример осуществляли в соответствии со схемой технологического процесса, представленной на фиг.1 на установке среднего размера, используя гидрированный остаток в качестве исходного нефтепродукта, катализатор DMMC-2 в качестве катализатора и реактор каталитического крекинга с полностью плотнофазной реакционной зоной в качестве реактора. Предварительно нагретый исходный нефтепродукт вводили в реактор каталитического крекинга для вступления в контакт с катализатором каталитического крекинга для реакции каталитического крекинга, причем два потока катализаторов дополнительно вводили в полностью плотнофазную реакционную зону, при этом один поток горячего регенерированного катализатора (с содержанием углерода, составляющим 0,05 мас. %) вводили на высоте, составляющей 70% полной высоты полностью плотнофазной реакционной зоны в количестве, составляющем 13 мас. % скорости циркуляции катализатора в реакторе; и другой поток отработанного катализатора (с содержанием углерода, составляющим 0,9 мас. %) вводили на уровне 50% полной высоты полностью плотнофазной реакционной зоны в количестве, составляющем 3 мас. % скорости циркуляции катализатора в реакторе. Распределение катализатора в полностью плотнофазной реакционной зоне устанавливали в полностью плотнофазной конфигурации, таким образом, что аксиальная твердая фракция ε катализатора в полностью плотнофазной реакционной зоне изменялась в пределах диапазона от 0,1 до 0,2 снизу вверх. Выходящий поток из реактора пропускали в замкнутый циклон, где продукт реакции и отработанный катализатор быстро разделяли, и продукт реакции дополнительно разделяли в системе разделения продуктов согласно диапазону дистилляции. Отработанный катализатор пропускали в стриппер под действием силы тяжести, пары углеводородов, которые адсорбировались на отработанном катализаторе, отделяли посредством парового стриппинга, очищенный в стриппере катализатор непосредственно пропускали в регенератор без теплообмена и вводили в контакт с воздухом для регенерации посредством выжигания кокса, и регенерированный катализатор рециркулировал в реактор для повторного применения. Используемые технологические условия и распределение продуктов представлены в таблице 3.This example was carried out according to the process flow diagram of FIG. 1 in a medium size plant using a hydrogenated residue as the feed oil, a DMMC-2 catalyst as a catalyst, and a fully dense phase catalytic cracking reactor as a reactor. The preheated feed oil was introduced into the catalytic cracking reactor to contact the catalytic cracking catalyst for the catalytic cracking reaction, with two additional catalyst streams being introduced into the fully dense phase reaction zone, with one stream of hot regenerated catalyst (with a carbon content of 0.05 wt.%) was introduced at a height of 70% of the total height of a completely dense-phase reaction zone in an amount of 13 wt. % catalyst circulation rate in the reactor; and another spent catalyst stream (with a carbon content of 0.9 wt. %) was introduced at the level of 50% of the full height of the fully dense-phase reaction zone in an amount of 3 wt. % catalyst circulation rate in the reactor. The distribution of the catalyst in the fully dense phase reaction zone was set in the fully dense phase configuration such that the axial solids fraction ε of the catalyst in the fully dense phase reaction zone ranged from 0.1 to 0.2 from bottom to top. The reactor effluent was passed into a closed cyclone where the reaction product and the spent catalyst were quickly separated, and the reaction product was further separated in a product separation system according to the distillation range. The spent catalyst was passed into the stripper by gravity, the hydrocarbon vapors that were adsorbed on the spent catalyst were separated by steam stripping, the stripper-cleaned catalyst was directly passed into the regenerator without heat exchange, and brought into contact with air for regeneration by coke burning, and the regenerated catalyst was recycled into the reactor for reuse. The process conditions used and the distribution of products are shown in Table 3.

Как можно видеть в таблице 3, в данном примере выход этилена составляет 5,3 мас. %, выход пропилена составляет 20,6 мас. %, выход легких ароматических соединений составляет 11,5 мас. %, и выходы сухого газа и кокса составляют 10,4 мас. % и 8,2 мас. %, соответственно.As can be seen in Table 3, in this example, the ethylene yield is 5.3 wt. %, the yield of propylene is 20.6 wt. %, the yield of light aromatic compounds is 11.5 wt. %, and the yields of dry gas and coke are 10.4 wt. % and 8.2 wt. %, respectively.

Пример 4Example 4

Данный пример осуществляли в соответствии со схемой технологического процесса, представленной на фиг. 1 на установке среднего размера, используя гидрированный остаток в качестве исходного нефтепродукта, катализатор DMMC-2 в качестве катализатора и реактор каталитического крекинга с полностью плотнофазной реакционной зоной в качестве реактора. Предварительно нагретый исходный нефтепродукт вводили в реактор каталитического крекинга для вступления в контакт с катализатором каталитического крекинга для реакции каталитического крекинга, причем два потока горячих регенерированных катализаторов (с содержанием углерода, составляющим 0,05 мас. %) дополнительно вводили в полностью плотнофазную реакционную зону, при этом один поток горячего регенерированного катализатора вводили на уровне 70% полной высоты полностью плотнофазной реакционной зоны в количестве, составляющем 13 мас. % скорости циркуляции катализатора в реакторе; и другой поток горячего регенерированного катализатора вводили на уровне 50% полной высоты полностью плотнофазной реакционной зоны в количестве, составляющем 3 мас. % скорости циркуляции катализатора в реакторе. Распределение катализатора в полностью плотнофазной реакционной зоне устанавливали в полностью плотнофазной конфигурации, таким образом, что аксиальная твердая фракция ε катализатора в полностью плотнофазной реакционной зоне изменялась в пределах диапазона от 0,1 до 0,2 снизу вверх. Выходящий поток из реактора пропускали в замкнутый циклон, где продукт реакции и отработанный катализатор быстро разделяли, и продукт реакции дополнительно разделяли в системе разделения продуктов согласно диапазону дистилляции. Отработанный катализатор пропускали в стриппер под действием силы тяжести, пары углеводородов, которые адсорбировались на отработанном катализаторе, отделяли посредством парового стриппинга, очищенный в стриппере катализатор непосредственно пропускали в регенератор без теплообмена и вводили в контакт с воздухом для регенерации посредством выжигания кокса, и регенерированный катализатор рециркулировал в реактор для повторного применения. Смешанная фракция С4, получаемая после разделения продуктов реакции, рециркулировала в нижнюю секцию полностью плотнофазной реакционной зоны для последующей реакции. Используемые технологические условия и распределение продуктов представлены в таблице 3.This example was carried out in accordance with the process flow diagram shown in FIG. 1 in a medium size plant using a hydrogenated residue as the feed oil, a DMMC-2 catalyst as the catalyst, and a full dense phase catalytic cracking reactor as the reactor. The preheated feed oil was introduced into the catalytic cracking reactor to contact the catalytic cracking catalyst for the catalytic cracking reaction, with two streams of hot regenerated catalysts (with a carbon content of 0.05 wt. %) additionally introduced into a fully dense phase reaction zone, at this one stream of hot regenerated catalyst was introduced at the level of 70% of the total height of the fully dense-phase reaction zone in an amount of 13 wt. % catalyst circulation rate in the reactor; and another stream of hot regenerated catalyst was introduced at the level of 50% of the total height of the fully dense-phase reaction zone in an amount of 3 wt. % catalyst circulation rate in the reactor. The distribution of the catalyst in the fully dense phase reaction zone was set in the fully dense phase configuration such that the axial solids fraction ε of the catalyst in the fully dense phase reaction zone ranged from 0.1 to 0.2 from bottom to top. The reactor effluent was passed into a closed cyclone where the reaction product and the spent catalyst were quickly separated, and the reaction product was further separated in a product separation system according to the distillation range. The spent catalyst was passed into the stripper by gravity, the hydrocarbon vapors that were adsorbed on the spent catalyst were separated by steam stripping, the stripper-cleaned catalyst was directly passed into the regenerator without heat exchange, and brought into contact with air for regeneration by coke burning, and the regenerated catalyst was recycled into the reactor for reuse. The mixed fraction C4 obtained after separation of the reaction products was recycled to the lower section of the fully dense phase reaction zone for the subsequent reaction. The process conditions used and the distribution of products are shown in Table 3.

Как можно видеть в таблице 3, в данном примере выход этилена составляет 5,7 мас. %, выход пропилена составляет 20,9 мас. %, выход легких ароматических соединений составляет 11,7 мас. %, и выходы сухого газа и кокса составляют 10,4 мас. % и 8,3 мас. %, соответственно.As can be seen in Table 3, in this example, the ethylene yield is 5.7 wt. %, the yield of propylene is 20.9 wt. %, the yield of light aromatic compounds is 11.7 wt. %, and the yields of dry gas and coke are 10.4 wt. % and 8.3 wt. %, respectively.

Figure 00000005
Figure 00000005

Figure 00000006
Figure 00000006

Пример 5Example 5

Данный пример осуществляли в соответствии со схемой технологического процесса, представленной на фиг. 2 на установке среднего размера, используя гидрированный остаток в качестве исходного нефтепродукта, катализатор DMMC-2 в качестве катализатора и реактор каталитического крекинга с полностью плотнофазной реакционной зоной в качестве реактора. Предварительно нагретый исходный нефтепродукт вводили в реактор каталитического крекинга для вступления в контакт с охлажденным катализатором каталитического крекинга в целях реакции каталитического крекинга, причем поток охлажденного регенерированного катализатора (с содержанием углерода, составляющим 0,05 мас. %) вводили в полностью плотнофазную реакционную зону на уровне 60% полной высоты полностью плотнофазной реакционной зоны, и дополнительный катализатор составлял 15 мас. % скорости циркуляции катализатора в реакторе. Распределение катализатора в полностью плотнофазной реакционной зоне устанавливали в полностью плотнофазной конфигурации, таким образом, что аксиальная твердая фракция ε катализатора в полностью плотнофазной реакционной зоне изменялась в пределах диапазона от 0,1 до 0,2 снизу вверх. Выходящий поток из реактора пропускали в замкнутый циклон, где продукт реакции и отработанный катализатор быстро разделяли, и продукт реакции дополнительно разделяли в системе разделения продуктов согласно диапазону дистилляции. Отработанный катализатор пропускали в стриппер под действием силы тяжести, пары углеводородов, которые адсорбировались на отработанном катализаторе, отделяли посредством парового стриппинга, очищенный в стриппере катализатор непосредственно пропускали в регенератор без теплообмена и вводили в контакт с воздухом для регенерации посредством выжигания кокса, при этом регенерированный катализатор охлаждали посредством холодильника и затем возвращали в реактор для повторного применения. Используемые технологические условия и распределение продуктов представлены в таблице 4.This example was carried out in accordance with the process flow diagram shown in FIG. 2 in a medium size plant using a hydrogenated residue as the feed oil, a DMMC-2 catalyst as the catalyst, and a fully dense phase catalytic cracking reactor as the reactor. The preheated feed oil was introduced into the catalytic cracking reactor to contact the cooled catalytic cracking catalyst for the catalytic cracking reaction, the cooled regenerated catalyst stream (with a carbon content of 0.05 wt %) being introduced into the fully dense phase reaction zone at 60% of the total height of the fully dense phase reaction zone, and the additional catalyst was 15 wt. % catalyst circulation rate in the reactor. The distribution of the catalyst in the fully dense phase reaction zone was set in the fully dense phase configuration such that the axial solids fraction ε of the catalyst in the fully dense phase reaction zone ranged from 0.1 to 0.2 from bottom to top. The reactor effluent was passed into a closed cyclone where the reaction product and the spent catalyst were quickly separated, and the reaction product was further separated in a product separation system according to the distillation range. The spent catalyst was passed into the stripper by gravity, the hydrocarbon vapors that were adsorbed on the spent catalyst were separated by steam stripping, the purified catalyst in the stripper was directly passed into the regenerator without heat exchange, and brought into contact with air for regeneration by coke burning, while the regenerated catalyst cooled with a condenser and then returned to the reactor for reuse. The process conditions used and the distribution of products are shown in Table 4.

Как можно видеть в таблице 4, в данном примере выход этилена составляет 5,3 мас. %, выход пропилена составляет 21,6 мас. %, выход легких ароматических соединений составляет 11,5 мас. %, и выходы сухого газа и кокса составляют 9,9 мас. % и 8,1 мас. %, соответственно.As can be seen in table 4, in this example, the yield of ethylene is 5.3 wt. %, the yield of propylene is 21.6 wt. %, the yield of light aromatic compounds is 11.5 wt. %, and the yields of dry gas and coke are 9.9 wt. % and 8.1 wt. %, respectively.

Пример 6Example 6

Данный пример осуществляли в соответствии со схемой технологического процесса, представленной на фиг. 2 на установке среднего размера, используя гидрированный остаток в качестве исходного нефтепродукта, катализатор DMMC-2 в качестве катализатора и реактор каталитического крекинга с полностью плотнофазной реакционной зоной в качестве реактора. Предварительно нагретый исходный нефтепродукт вводили в реактор каталитического крекинга для вступления в контакт с охлажденным катализатором каталитического крекинга в целях реакции каталитического крекинга, причем поток охлажденного регенерированного катализатора (с содержанием углерода, составляющим 0,05 мас. %) вводили в полностью плотнофазную реакционную зону на уровне 60% полной высоты полностью плотнофазной реакционной зоны, и дополнительный катализатор составлял 15 мас. % скорости циркуляции катализатора в реакторе. Распределение катализатора в полностью плотнофазной реакционной зоне устанавливали в полностью плотнофазной конфигурации, таким образом, что аксиальная твердая фракция ε катализатора в полностью плотнофазной реакционной зоне изменялась в пределах диапазона от 0,1 до 0,2 снизу вверх. Выходящий поток из реактора пропускали в замкнутый циклон, где продукт реакции и отработанный катализатор быстро разделяли, и продукт реакции дополнительно разделяли в системе разделения продуктов согласно диапазону дистилляции. Отработанный катализатор пропускали в стриппер под действием силы тяжести, пары углеводородов, которые адсорбировались на отработанном катализаторе, отделяли посредством парового стриппинга, очищенный в стриппере катализатор непосредственно пропускали в регенератор без теплообмена и вводили в контакт с воздухом для регенерации посредством выжигания кокса, при этом регенерированный катализатор охлаждали посредством холодильника и затем возвращали в реактор для повторного применения. Смешанная фракция С4, получаемая после разделения продуктов реакции, рециркулировала в нижнюю секцию полностью плотнофазной реакционной зоны для последующей реакции. Используемые технологические условия и распределение продуктов представлены в таблице 4.This example was carried out in accordance with the process flow diagram shown in FIG. 2 in a medium size plant using a hydrogenated residue as the feed oil, a DMMC-2 catalyst as the catalyst, and a fully dense phase catalytic cracking reactor as the reactor. The preheated feed oil was introduced into the catalytic cracking reactor to contact the cooled catalytic cracking catalyst for the catalytic cracking reaction, the cooled regenerated catalyst stream (with a carbon content of 0.05 wt %) being introduced into the fully dense phase reaction zone at 60% of the total height of the fully dense phase reaction zone, and the additional catalyst was 15 wt. % catalyst circulation rate in the reactor. The distribution of the catalyst in the fully dense phase reaction zone was set in the fully dense phase configuration such that the axial solids fraction ε of the catalyst in the fully dense phase reaction zone ranged from 0.1 to 0.2 from bottom to top. The reactor effluent was passed into a closed cyclone where the reaction product and the spent catalyst were quickly separated, and the reaction product was further separated in a product separation system according to the distillation range. The spent catalyst was passed into the stripper by gravity, the hydrocarbon vapors that were adsorbed on the spent catalyst were separated by steam stripping, the purified catalyst in the stripper was directly passed into the regenerator without heat exchange, and brought into contact with air for regeneration by coke burning, while the regenerated catalyst cooled with a condenser and then returned to the reactor for reuse. The mixed fraction C4 obtained after separation of the reaction products was recycled to the lower section of the fully dense phase reaction zone for the subsequent reaction. The process conditions used and the distribution of products are shown in Table 4.

Как можно видеть в таблице 4, в данном примере выход этилена составляет 5,7 мас. %, выход пропилена составляет 22,0 мас. %, выход легких ароматических соединений составляет 11,7 мас. %, и выходы сухого газа и кокса составляют 10,0 мас. % и 8,2 мас. %, соответственно.As can be seen in Table 4, in this example, the ethylene yield is 5.7 wt. %, the yield of propylene is 22.0 wt. %, the yield of light aromatic compounds is 11.7 wt. %, and the yields of dry gas and coke are 10.0 wt. % and 8.2 wt. %, respectively.

Figure 00000007
Figure 00000007

Figure 00000008
Figure 00000008

Из результатов примеров 1-6 можно видеть, что способ согласно настоящей заявке обеспечивает более высокие выходы этилена, пропилена и легких ароматических соединений, обеспечивая при этом сниженные выходы сухого газа и кокса.From the results of Examples 1-6, it can be seen that the process of the present application provides higher yields of ethylene, propylene and light aromatics while providing lower dry gas and coke yields.

Предпочтительные варианты осуществления согласно настоящей заявке были подробно описаны выше, но настоящая заявка не ограничена подробностями представленных выше вариантов осуществления. Могут быть произведены разнообразные модификации технического решения согласно настоящей заявке в пределах соответствующей изобретательской концепции, и эти модификации должны находиться в пределах объема настоящей заявки.Preferred embodiments according to the present application have been described in detail above, but the present application is not limited to the details of the above embodiments. Various modifications of the technical solution according to this application can be made within the scope of the corresponding inventive concept, and these modifications should be within the scope of this application.

Следует отметить, что разнообразные признаки, описанные в представленных вариантах осуществления, могут быть объединены любым подходящим образом, если отсутствует противоречие. Во избежание необязательного повтора, эти возможные сочетания не описаны в настоящей заявке.It should be noted that the various features described in the present embodiments may be combined in any suitable manner, as long as there is no conflict. To avoid unnecessary repetition, these possible combinations are not described in this application.

Кроме того, разнообразные варианты осуществления согласно настоящей заявке также могут быть объединены произвольным образом, и эти сочетания также следует рассматривать в качестве части настоящей заявки при том условии, что они не отклоняются от идеи настоящей заявки.In addition, the various embodiments of the present application may also be combined arbitrarily, and these combinations should also be considered part of the present application, provided that they do not deviate from the spirit of the present application.

Claims (42)

1. Способ каталитического крекинга жидких нефтепродуктов, включающий стадию введения исходных жидких нефтепродуктов, в частности тяжелых исходных нефтепродуктов, в контакт с катализатором каталитического крекинга для реакции в реакторе, содержащем одну или несколько быстрых псевдоожиженных реакционных зон, причем по меньшей мере одна из быстрых псевдоожиженных реакционных зон реактора представляет собой полностью плотнофазную реакционную зону, и аксиальные твердые фракции ε катализатора, измеренные в верхней, средней и нижней частях реакционной зоны, разделенной на равные части в аксиальном направлении, в каждом случае составляют не менее чем приблизительно 0,1 и не более чем приблизительно 0,2 таким образом, что аксиальную твердую фракцию ε катализатора регулируют в пределах диапазона от приблизительно 0,1 до приблизительно 0,2 во всей полностью плотнофазной реакционной зоне снизу вверх, 1. The method of catalytic cracking of liquid petroleum products, including the step of introducing the original liquid petroleum products, in particular heavy source oil products, into contact with a catalytic cracking catalyst for reaction in a reactor containing one or more fast fluidized reaction zones, and at least one of the fast fluidized reaction zones of the reactor is a fully dense phase reaction zone, and the axial solids ε of the catalyst, measured in the upper, middle and lower parts of the reaction zone, divided into equal parts in the axial direction, in each case are not less than about 0.1 and not more than about 0.2 so that the axial solids fraction ε of the catalyst is controlled within the range from about 0.1 to about 0.2 in the entire fully dense phase reaction zone from bottom to top, где аксиальная твердая фракция катализатора ε = перепад давления между двумя положениями в реакционной зоне вдоль аксиального направления, измеренный датчиком перепада давления / расстояние между двумя положениями вдоль аксиального направления / плотность частиц катализатора; where the axial solid fraction of the catalyst ε = pressure difference between two positions in the reaction zone along the axial direction, measured by the pressure difference sensor / distance between the two positions along the axial direction / catalyst particle density; где перепад давления выражен в кг/м2, расстояние между двумя положениями вдоль аксиального направления выражено в метрах (м), и плотность частиц катализатора выражена в кг/м3; where the pressure drop is expressed in kg/m 2 , the distance between two positions along the axial direction is expressed in meters (m), and the density of the catalyst particles is expressed in kg/m 3 ; плотность частиц катализатора = теоретическая плотность / (объем пор катализатора × теоретическая плотность + 1), catalyst particle density = theoretical density / (catalyst pore volume × theoretical density + 1), где теоретическая плотность выражена в кг/м3, и объем пор катализатора выражен в м3, причем теоретическая плотность и объем пор катализатора определены методами пикнометрического исследования и водного титрования соответственно, where the theoretical density is expressed in kg/m 3 and the pore volume of the catalyst is expressed in m 3 , and the theoretical density and pore volume of the catalyst are determined by methods of pycnometric study and water titration, respectively, причем способ используется для получения легких олефинов из тяжелых исходных нефтепродуктов и дополнительно включает следующие стадии: wherein the process is used to produce light olefins from heavy feedstocks and further comprises the following steps: i) введение тяжелого исходного нефтепродукта, такого как низкосортный тяжелый нефтепродукт, в контакт с катализатором каталитического крекинга в полностью плотнофазной реакционной зоне реактора в целях реакции в эффективных условиях для получения легких олефинов, причем аксиальную твердую фракцию ε катализатора регулируют в пределах диапазона от приблизительно 0,1 до приблизительно 0,2 во всей полностью плотнофазной реакционной зоне реактора снизу вверх; i) contacting a heavy feed oil, such as a low grade heavy oil, with a catalytic cracking catalyst in a fully dense phase reaction zone of the reactor to react under efficient conditions to produce light olefins, wherein the axial solids fraction ε of the catalyst is controlled within a range of about 0, 1 to about 0.2 throughout the entire dense phase reaction zone of the reactor from bottom to top; ii) разделение выходящего потока из реактора с получением продукта реакции, обогащенного легкими олефинами, и отработанного катализатора; ii) separating the reactor effluent to form a light olefin rich reaction product and a spent catalyst; iii) регенерация отработанного катализатора и рециркуляция по меньшей мере части получаемого в результате регенерированного катализатора на стадию (i) в качестве катализатора каталитического крекинга; и iii) regenerating the spent catalyst and recycling at least a portion of the resulting regenerated catalyst to step (i) as a catalytic cracking catalyst; And iv) необязательное разделение продукта реакции с получением сухого газа, сжиженного нефтяного газа, лигроина, дизельного топлива и катализаторной суспензии. iv) optionally separating the reaction product to produce dry gas, liquefied petroleum gas, naphtha, diesel fuel and catalyst slurry. 2. Способ по п. 1, причем способ дополнительно включает, перед указанной стадией (i) и/или после указанной стадии (ii), одну или несколько дополнительных стадий реакции, выбранных из каталитического крекинга и каталитической изомеризации, осуществляемых в реакционных зонах других типов, выбранных из псевдоожиженного слоя с транспортом в разреженной фазе, плотнофазного псевдоожиженного слоя и традиционного быстрого псевдоожиженного слоя. 2. The process of claim 1, wherein the process further comprises, before said step (i) and/or after said step (ii), one or more additional reaction steps selected from catalytic cracking and catalytic isomerization carried out in other types of reaction zones selected from a rarefied phase transport fluidized bed, a dense phase fluidized bed, and a traditional fast fluidized bed. 3. Способ по любому из предшествующих пунктов, дополнительно включающий: введение одного или нескольких потоков дополнительного катализатора в полностью плотнофазную реакционную зону в положении ниже по потоку относительно положения, где катализатор каталитического крекинга вводят в полностью плотнофазную реакционную зону, и введение дополнительного катализатора в контакт с материалом в полностью плотнофазной реакционной зоне для реакции каталитического крекинга, 3. The method according to any one of the preceding claims, further comprising: introducing one or more additional catalyst streams into the fully dense phase reaction zone at a position downstream of the position where the catalytic cracking catalyst is introduced into the fully dense phase reaction zone, and contacting the additional catalyst with material in a fully dense phase reaction zone for a catalytic cracking reaction, причем один или несколько потоков дополнительного катализатора независимо имеет содержание углерода, составляющее приблизительно от 0 до 1,0 мас.%, каждый независимо выбран из регенерированного, отработанного или полурегенерированного катализаторов каталитического крекинга, и полное количество одного или нескольких потоков дополнительного катализатора составляет приблизительно от 5 до 50 мас.% по отношению к скорости циркуляции катализатора в реакторе, wherein the one or more co-catalyst streams independently have a carbon content of from about 0 to about 1.0 wt %, each independently selected from reclaimed, spent, or semi-reclaimed catalytic cracking catalysts, and the total amount of the one or more co-catalyst streams is from about 5 up to 50 wt.% in relation to the catalyst circulation rate in the reactor, и при этом один или несколько потоков дополнительного катализатора независимо вводят на высоте в пределах диапазона приблизительно от 20 до 90% по отношению к полной высоте полностью плотнофазной реакционной зоны. and wherein one or more additional catalyst streams are independently introduced at a height within the range of about 20 to 90% of the total height of the fully dense phase reaction zone. 4. Способ по любому из предшествующих пунктов, дополнительно включающий: введение углеводородной фракции C4 и/или легкой бензиновой фракции C5-C6 в реактор в одном или нескольких положениях для реакции каталитического крекинга. 4. The method according to any one of the preceding claims, further comprising: introducing a C4 hydrocarbon cut and/or a C5-C6 light gasoline cut into the reactor at one or more positions for the catalytic cracking reaction. 5. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором катализатор каталитического крекинга содержит, по отношению к сухой массе катализатора каталитического крекинга, приблизительно от 1 до 50 мас.% цеолита; приблизительно от 5 до 99 мас.% неорганического оксида и приблизительно от 0 до 70 мас.% глины; 5. The method according to any one of the preceding paragraphs, in which the catalytic cracking catalyst contains, in relation to the dry weight of the catalytic cracking catalyst, from about 1 to 50 wt.% zeolite; from about 5 to 99 wt.% inorganic oxide and from about 0 to 70 wt.% clay; причем цеолит содержит мезопористый цеолит, выбранный из группы, которую составляют цеолиты ZSM, цеолиты ZRP и их сочетания, и необязательно макропористый цеолит, выбранный из группы, которую составляют замещенный редкоземельными элементами цеолит типа Y, замещенный редкоземельными элементами цеолит типа HY, сверхустойчивый цеолит типа Y, имеющий высокое содержание диоксида кремния цеолит типа Y и их сочетания. wherein the zeolite comprises a mesoporous zeolite selected from the group consisting of ZSM zeolites, ZRP zeolites and combinations thereof, and optionally a macroporous zeolite selected from the group consisting of rare earth substituted Y type zeolite, rare earth substituted HY type zeolite, ultrastable Y type zeolite , having a high content of silicon dioxide zeolite type Y and combinations thereof. 6. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором в полностью плотнофазной реакционной зоне существуют следующие условия реакции: температура реакции составляет приблизительно от 510 до 700°C, продолжительность реакции составляет приблизительно от 1 до 20 секунд, массовое соотношение катализатора и нефтепродукта составляет от приблизительно 3:1 до приблизительно 50:1, массовое соотношение воды и нефтепродукта составляет от приблизительно 0,03:1 до приблизительно 0,8:1, плотность катализатора составляет приблизительно от 120 до 290 кг/м3, скорость пара составляет приблизительно от 0,8 до 2,5 м/с, давление реакции составляет приблизительно от 130 до 450 кПа, и массовая скорость Gs потока катализатора составляет приблизительно от 15 до 150 кг/(м2⋅с). 6. The process according to any one of the preceding claims, wherein the following reaction conditions exist in the fully dense phase reaction zone: the reaction temperature is from about 510 to 700°C, the reaction time is from about 1 to 20 seconds, the weight ratio of catalyst to oil is from about 3:1 to about 50:1, water to oil weight ratio from about 0.03:1 to about 0.8:1, catalyst density from about 120 to 290 kg/m 3 , steam velocity from about 0.03:1 to about 0.8:1 8 to 2.5 m/s, the reaction pressure is about 130 to 450 kPa, and the mass flow rate Gs of the catalyst is about 15 to 150 kg/(m 2 s). 7. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором исходный жидкий нефтепродукт представляет собой тяжелый исходный нефтепродукт, свойства которого удовлетворяют по меньшей мере одному из следующих критериев: плотность при 20°C составляет приблизительно от 850 до 1000 кг/м3, углеродный остаток составляет приблизительно от 2 до 10 мас.%, полное содержание никеля и ванадия составляет приблизительно от 2 до 30 ч./млн, и характеристический фактор K составляет менее чем приблизительно 12,1. 7. The process according to any one of the preceding claims, wherein the feed liquid oil is a heavy feed oil whose properties meet at least one of the following criteria: density at 20°C is about 850 to 1000 kg/m 3 , carbon residue is from about 2 to 10 wt.%, the total content of nickel and vanadium is from about 2 to 30 ppm, and the characteristic factor K is less than about 12.1. 8. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором исходный жидкий нефтепродукт представляет собой тяжелый исходный нефтепродукт, выбранный из тяжелых нефтяных углеводородов, других минеральных масел и их сочетаний; 8. The method according to any one of the preceding paragraphs, in which the original liquid oil is a heavy source oil selected from heavy petroleum hydrocarbons, other mineral oils and combinations thereof; причем тяжелый нефтяной углеводород выбран из группы, которую составляют остаток вакуумной дистилляции, низкосортный остаток дистилляции при атмосферном давлении, низкосортный гидрированный остаток, газойль коксования, деасфальтизированное масло, вакуумный газойль, имеющая высокое кислотное число неочищенная нефть, имеющая высокое содержание металлов неочищенная нефть и их сочетания; и wherein the heavy petroleum hydrocarbon is selected from the group consisting of vacuum distillation residue, low grade atmospheric distillation residue, low grade hydrogenated residue, coker gas oil, deasphalted oil, vacuum gas oil, high acid number crude oil, high metal crude oil, and combinations thereof. ; And при этом указанное другое минеральное масло выбрано из группы, которую составляют масло от ожижения угля, битум из нефтеносного песка, сланцевое масло и их сочетания.wherein said other mineral oil is selected from the group consisting of coal liquefaction oil, oil sand bitumen, shale oil, and combinations thereof. 9. Реактор, пригодный для применения в целях каталитического крекинга жидких нефтепродуктов, в частности тяжелых исходных нефтепродуктов, который составляют расположенные снизу вверх предварительная подъемная секция, полностью плотнофазная реакционная зона, переходная секция и выпускная зона, причем полностью плотнофазная реакционная зона присутствует в форме полой колонны, имеющей приблизительно круглое поперечное сечение с постоянным диаметром или переменным диаметром, открытый нижний конец и открытый верхний конец, причем предварительная подъемная секция находится в сообщении с нижним концом полностью плотнофазной реакционной зоны, верхний конец полностью плотнофазной реакционной зоны находится в сообщении с выпускной зоной через переходную секцию, предварительная подъемная секция и/или нижняя секция полностью плотнофазной реакционной зоны содержит по меньшей мере один впуск катализатора каталитического крекинга, и предварительная подъемная секция и/или нижняя секция полностью плотнофазной реакционной зоны содержит по меньшей мере один впуск исходного материала, 9. A reactor suitable for use in the catalytic cracking of liquid petroleum products, in particular heavy crude oil products, which consists of a bottom-up preliminary riser section, a fully dense phase reaction zone, a transition section and an outlet zone, the fully dense phase reaction zone being in the form of a hollow column , having an approximately circular cross-section with a constant diameter or a variable diameter, an open lower end and an open upper end, and the preliminary riser section is in communication with the lower end of the fully dense phase reaction zone, the upper end of the fully dense phase reaction zone is in communication with the outlet zone through the transition section, pre-lift section and/or lower section of the fully dense phase reaction zone contains at least one catalytic cracking catalyst inlet, and the preliminary lift section and/or lower section of the fully dense phase reaction zone contains at least one source material inlet, при этом диаметр поперечного сечения нижнего конца полностью плотнофазной реакционной зоны составляет более чем или является таким же, как диаметр предварительной подъемной секции, и диаметр поперечного сечения верхнего конца полностью плотнофазной реакционной зоны составляет более чем диаметр выпускной зоны, и боковая стенка полностью плотнофазной реакционной зоны содержит один или несколько впусков для дополнительного катализатора, причем каждый впуск независимо расположен на высоте в пределах диапазона приблизительно от 20 до 90% по отношению к полной высоте полностью плотнофазной реакционной зоны, wherein the diameter of the cross section of the lower end of the fully dense phase reaction zone is greater than or is the same as the diameter of the pre-lift section, and the diameter of the cross section of the upper end of the fully dense phase reaction zone is greater than the diameter of the outlet zone, and the side wall of the fully dense phase reaction zone contains one or more additional catalyst inlets, each inlet independently located at a height within a range of about 20 to 90% of the total height of the fully dense phase reaction zone, где полая колонна с постоянным диаметром или переменным диаметром представляет собой полый цилиндр с постоянным диаметром или полую колонну, у которой диаметр непрерывным или прерывистым образом увеличивается снизу вверх, и where the constant-diameter or variable-diameter hollow column is a constant-diameter hollow cylinder or a hollow column whose diameter continuously or discontinuously increases from bottom to top, and где полностью плотнофазная реакционная зона присутствует в форме полого цилиндра постоянного диаметра, причем нижняя секция полностью плотнофазной реакционной зоны содержит распределительную плиту для катализатора. where the fully dense phase reaction zone is in the form of a hollow cylinder of constant diameter, and the lower section of the fully dense phase reaction zone contains a distribution plate for the catalyst. 10. Реактор по п. 9, в котором указанные один или несколько впусков для дополнительного катализатора каждый независимо расположен на высоте в пределах диапазона приблизительно от 30 до 75% по отношению к полной высоте полностью плотнофазной реакционной зоны. 10. The reactor of claim 9, wherein said one or more additional catalyst inlets are each independently located at a height within the range of about 30 to 75% of the total height of the fully dense phase reaction zone. 11. Реактор по п. 9, причем реактор дополнительно содержит одну или несколько реакционных зон других форм, выбранных из псевдоожиженного слоя с транспортом в разреженной фазе, плотнофазного псевдоожиженного слоя и традиционного быстрого псевдоожиженного слоя, выше по потоку относительно полностью плотнофазной реакционной зоны и/или ниже по потоку относительно полностью плотнофазной реакционной зоны. 11. Reactor according to claim 9, wherein the reactor further comprises one or more reaction zones of other forms selected from a fluidized bed with transport in a rarefied phase, a dense phase fluidized bed and a traditional fast fluidized bed, upstream of a relatively dense phase reaction zone and/or downstream of a relatively fully dense phase reaction zone. 12. Реактор по любому из пп. 9-11, в котором полностью плотнофазная реакционная зона присутствует в форме перевернутого полого усеченного конуса, причем полая колонна состоит из двух или более цилиндрических секций с последовательно увеличивающимися диаметрами, полая колонна состоит из двух или более секций перевернутых усеченных конусов с последовательно увеличивающимися диаметрами, или полая колонна состоит из одной или нескольких цилиндрических секций и одной или нескольких секций перевернутых усеченных конусов. 12. The reactor according to any one of paragraphs. 9-11, in which the fully dense-phase reaction zone is present in the form of an inverted hollow truncated cone, and the hollow column consists of two or more cylindrical sections with successively increasing diameters, the hollow column consists of two or more sections of inverted truncated cones with successively increasing diameters, or a hollow column consists of one or more cylindrical sections and one or more sections of inverted truncated cones. 13. Реактор по любому из пп. 9-12, в котором предварительная подъемная секция имеет диаметр, составляющий приблизительно от 0,2 до 5 метров; и соотношение своей высоты и полной высоты реактора, составляющее от приблизительно 0,01:1 до приблизительно 0,2:1. 13. The reactor according to any one of paragraphs. 9-12, wherein the pre-lift section has a diameter of approximately 0.2 to 5 meters; and a ratio of its height to the overall height of the reactor, which is from about 0.01:1 to about 0.2:1. 14. Реактор по любому из пп. 9-13, в котором соотношение диаметра максимального поперечного сечения полностью плотнофазной реакционной зоны и полной высоты реактора составляет от приблизительно 0,005:1 до приблизительно 1:1; и соотношение высоты полностью плотнофазной реакционной зоны и полной высоты реактора составляет от приблизительно 0,1:1 до приблизительно 0,9:1. 14. The reactor according to any one of paragraphs. 9-13, in which the ratio of the diameter of the maximum cross section of the fully dense phase reaction zone and the overall height of the reactor is from about 0.005:1 to about 1:1; and the ratio of the height of the fully dense phase reaction zone to the total height of the reactor is from about 0.1:1 to about 0.9:1. 15. Реактор по любому из пп. 9-14, в котором полностью плотнофазная реакционная зона присутствует в форме перевернутого полого усеченного конуса с продольным сечением в форме равнобедренной трапеции, который имеет диаметр нижнего поперечного сечения, составляющий приблизительно от 0,2 до 10 метров; соотношение диаметра верхнего поперечного сечения и диаметра нижнего поперечного сечения, составляющее от более чем 1 до приблизительно 50; и соотношение диаметра максимального поперечного сечения и полной высоты реактора, составляющее от приблизительно 0,005:1 до приблизительно 1:1; и соотношение высоты полностью плотнофазной реакционной зоны и полной высоты реактора, составляющее от приблизительно 0,1:1 до приблизительно 0,9:1. 15. The reactor according to any one of paragraphs. 9-14, wherein the fully dense-phase reaction zone is present in the form of an inverted hollow truncated cone with an isosceles trapezoid longitudinal section that has a lower cross-sectional diameter of approximately 0.2 to 10 meters; the ratio of the diameter of the upper cross-section and the diameter of the lower cross-section, ranging from more than 1 to about 50; and the ratio of the diameter of the maximum cross section and the overall height of the reactor, comprising from about 0.005:1 to about 1:1; and a ratio of the height of the fully dense phase reaction zone to the total height of the reactor of from about 0.1:1 to about 0.9:1. 16. Реактор по любому из пп. 9-14, в котором полностью плотнофазная реакционная зона присутствует в форме полой колонны, состоящей из расположенных снизу вверх секции в форме перевернутого усеченного конуса и цилиндрической секции, причем усеченный конус имеет продольное сечение в форме равнобедренной трапеции, диаметр нижнего поперечного сечения составляет приблизительно от 0,2 до 10 метров,; соотношение диаметра верхнего поперечного сечения и диаметра нижнего поперечного сечения составляет от более чем 1 до приблизительно 50; диаметр цилиндра является приблизительно таким же, как диаметр верхнего поперечного сечения усеченного конуса, соотношение высоты цилиндра и высоты усеченного конуса составляет от приблизительно 0,4:1 до приблизительно 2,5:1; соотношение диаметра максимального поперечного сечения полностью плотнофазной реакционной зоны и полной высоты реактора составляет от приблизительно 0,005:1 до приблизительно 1:1; и соотношение высоты полностью плотнофазной реакционной зоны и полной высоты реактора составляет от приблизительно 0,1:1 до приблизительно 0,9:1. 16. The reactor according to any one of paragraphs. 9-14, in which the fully dense-phase reaction zone is present in the form of a hollow column, consisting of bottom-up sections in the form of an inverted truncated cone and a cylindrical section, and the truncated cone has a longitudinal section in the form of an isosceles trapezoid, the diameter of the lower cross section is approximately 0 ,2 to 10 meters;; the ratio of the diameter of the upper cross section and the diameter of the lower cross section is from more than 1 to about 50; the diameter of the cylinder is approximately the same as the diameter of the upper cross-section of the truncated cone, the ratio of the height of the cylinder to the height of the truncated cone is from about 0.4:1 to about 2.5:1; the ratio of the diameter of the maximum cross-section of the fully dense-phase reaction zone and the total height of the reactor is from about 0.005:1 to about 1:1; and the ratio of the height of the fully dense phase reaction zone to the total height of the reactor is from about 0.1:1 to about 0.9:1. 17. Реактор по любому из пп. 9-14, в котором полностью плотнофазная реакционная зона присутствует в форме полого цилиндра, у которого диаметр составляет приблизительно от 0,2 до 10 метров, и соотношение диаметра полностью плотнофазной реакционной зоны и полной высоты реактора составляет от приблизительно 0,005:1 до приблизительно 1:1, и соотношение высоты полностью плотнофазной реакционной зоны и полной высоты реактора составляет от приблизительно 0,1:1 до приблизительно 0,9:1. 17. The reactor according to any one of paragraphs. 9-14, in which the fully dense phase reaction zone is in the form of a hollow cylinder having a diameter of about 0.2 to 10 meters and a ratio of the diameter of the fully dense phase reaction zone to the overall height of the reactor is from about 0.005:1 to about 1: 1, and the ratio of the height of the fully dense phase reaction zone to the total height of the reactor is from about 0.1:1 to about 0.9:1. 18. Реактор по любому из пп. 9-17, причем соотношение высоты переходной секции и полной высоты реактора составляет от приблизительно 0,01:1 до приблизительно 0,1:1; 18. The reactor according to any one of paragraphs. 9-17, wherein the ratio of the height of the transition section to the overall height of the reactor is from about 0.01:1 to about 0.1:1; и переходная секция присутствует в форме полого усеченного конуса с продольным сечением в форме равнобедренной трапеции со сторонами, имеющими внутренний угол наклона α, составляющий приблизительно от 25 до 85°. and the transition section is in the form of a hollow truncated cone with a longitudinal section in the form of an isosceles trapezoid with sides having an internal inclination angle α of approximately 25° to 85°. 19. Реактор по любому из пп. 9-18, в котором выпускная зона имеет диаметр, составляющий приблизительно от 0,2 до 5 метров, и соотношение своей высоты и полной высоты реактора, составляющее от приблизительно 0,05:1 до приблизительно 0,2:1, и при этом выпускной конец выпускной зоны может быть открытым или может быть непосредственно соединенным с впуском циклона. 19. The reactor according to any one of paragraphs. 9-18, wherein the outlet zone has a diameter of about 0.2 to 5 meters and a ratio of its height to the overall height of the reactor of about 0.05:1 to about 0.2:1, and the outlet the end of the outlet zone may be open or may be directly connected to the inlet of the cyclone. 20. Реактор по любому из пп. 9-19, в котором по меньшей мере один впуск исходного материала в каждом случае независимо располагается в предварительной подъемной секции в положении на расстоянии от ее выпускного конца, составляющем менее чем или равном приблизительно 1/3 высоты предварительной подъемной секции, на выпускном конце предварительной подъемной секции или в нижней секции полностью плотнофазной реакционной зоны, 20. The reactor according to any one of paragraphs. 9-19, wherein at least one feed inlet is in each case independently positioned in the pre-lift section at a position less than or equal to about 1/3 of the height of the pre-lift section from its outlet end, at the outlet end of the pre-lift section. section or in the lower section of a fully dense-phase reaction zone, необязательно, когда впуск исходного материала присутствует в нижней секции полностью плотнофазной реакционной зоны, газовый распределитель может присутствовать на указанном впуске исходного материала. optionally, when a feed inlet is present in the lower section of the fully dense phase reaction zone, a gas distributor may be present at said feed inlet. 21. Система, пригодная для применения в целях каталитического крекинга жидких нефтепродуктов, в частности тяжелых исходных нефтепродуктов, содержит реактор каталитического крекинга, отделяющее катализатор устройство, необязательный сепаратор продуктов реакции и регенератор, причем реактор каталитического крекинга содержит впуск катализатора в нижней части, впуск исходного материала в нижней части и выпуск в верхней части, отделяющее катализатор устройство содержит впуск и выпуск катализатора и выпуск продуктов реакции, необязательный сепаратор продуктов реакции содержит впуск продуктов реакции, выпуск сухого газа, выпуск сжиженного нефтяного газа, выпуск лигроина, выпуск дизельного топлива и выпуск катализаторной суспензии и регенератор содержит впуск катализатора и выпуск катализатора,21. A system suitable for use in the catalytic cracking of liquid petroleum products, in particular heavy feedstocks, comprises a catalytic cracking reactor, a catalyst separating device, an optional reaction product separator, and a regenerator, the catalytic cracking reactor comprising a catalyst inlet at the bottom, a feed inlet at the bottom and an outlet at the top, the catalyst separating device comprises a catalyst inlet and outlet and a reaction products outlet, an optional reaction product separator comprises a reaction products inlet, a dry gas outlet, an LPG outlet, a naphtha outlet, a diesel fuel outlet, and a catalyst slurry outlet and the regenerator comprises a catalyst inlet and a catalyst outlet, впуск катализатора реактора каталитического крекинга находится в сообщении с возможностью переноса текучей среды с выпуском катализатора регенератора, выпуск реактора каталитического крекинга находится в сообщении с возможностью переноса текучей среды с впуском отделяющего катализатор устройства, выпуск продуктов реакции отделяющего катализатор устройства находится в сообщении с возможностью переноса текучей среды с впуском продуктов реакции необязательного сепаратора продуктов реакции, выпуск катализатора отделяющего катализатор устройства находится в сообщении с возможностью переноса текучей среды с впуском катализатора регенератора, the catalytic cracking reactor inlet is in fluid transfer communication with the regenerator catalyst outlet, the catalytic cracking reactor outlet is in fluid transfer communication with the catalyst separating device inlet, the catalyst separating device reaction product outlet is in fluid transfer capability communication with the reaction products inlet of the optional reaction product separator, the catalyst outlet of the catalyst separating device is in fluid transfer communication with the regenerator catalyst inlet, при этом реактор каталитического крекинга содержит реактор по любому из пп. 9-20.wherein the catalytic cracking reactor comprises a reactor according to any one of paragraphs. 9-20.
RU2021103063A 2018-07-16 2019-07-15 Method, reactor and system for catalytic cracking of liquid oil products RU2793541C2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810778081.6 2018-07-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2021103063A RU2021103063A (en) 2022-08-16
RU2793541C2 true RU2793541C2 (en) 2023-04-04

Family

ID=

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4717466A (en) * 1986-09-03 1988-01-05 Mobil Oil Corporation Multiple riser fluidized catalytic cracking process utilizing hydrogen and carbon-hydrogen contributing fragments
US20030121825A1 (en) * 2000-11-13 2003-07-03 Pittman Rusty M. FCC process with improved yield of light olefins
CN1766043A (en) * 2004-10-28 2006-05-03 中国石油化工股份有限公司 Petroleum hydrocarbon catalytic conversion method
RU2464298C2 (en) * 2007-08-09 2012-10-20 Чайна Петролеум & Кемикал Корпорейшн Method for catalytic conversion (versions)
RU2547152C2 (en) * 2009-10-22 2015-04-10 Чайна Петролеум & Кемикал Корпорейшн Method of catalytic conversion with increased output of diesel fuel with high cetane number
RU2548362C2 (en) * 2009-06-25 2015-04-20 Чайна Петролеум & Кемикал Корпорейшн Catalyst for catalytic cracking and method of increasing catalyst selectivity (versions)
RU2562238C2 (en) * 2009-09-28 2015-09-10 Чайна Петролеум Энд Кемикал Корпорейшн Method of catalytic conversion for production of additional quantity of diesel fuel and propylene
RU2563637C2 (en) * 2010-09-27 2015-09-20 Чайна Петролеум Энд Кемикал Корпорейшн Method of catalytic conversion for improvement of composition of target product

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4717466A (en) * 1986-09-03 1988-01-05 Mobil Oil Corporation Multiple riser fluidized catalytic cracking process utilizing hydrogen and carbon-hydrogen contributing fragments
US20030121825A1 (en) * 2000-11-13 2003-07-03 Pittman Rusty M. FCC process with improved yield of light olefins
CN1766043A (en) * 2004-10-28 2006-05-03 中国石油化工股份有限公司 Petroleum hydrocarbon catalytic conversion method
RU2464298C2 (en) * 2007-08-09 2012-10-20 Чайна Петролеум & Кемикал Корпорейшн Method for catalytic conversion (versions)
RU2548362C2 (en) * 2009-06-25 2015-04-20 Чайна Петролеум & Кемикал Корпорейшн Catalyst for catalytic cracking and method of increasing catalyst selectivity (versions)
RU2562238C2 (en) * 2009-09-28 2015-09-10 Чайна Петролеум Энд Кемикал Корпорейшн Method of catalytic conversion for production of additional quantity of diesel fuel and propylene
RU2547152C2 (en) * 2009-10-22 2015-04-10 Чайна Петролеум & Кемикал Корпорейшн Method of catalytic conversion with increased output of diesel fuel with high cetane number
RU2563637C2 (en) * 2010-09-27 2015-09-20 Чайна Петролеум Энд Кемикал Корпорейшн Method of catalytic conversion for improvement of composition of target product

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11624033B2 (en) Process, reactor and system for catalytic cracking of hydrocarbon oil
CN100537721C (en) A kind of catalysis conversion method of propylene enhancing
EP3919589A1 (en) Method for catalytic conversion of hydrocarbon with downer reactor and device thereof
US20240117255A1 (en) Process and system for catalytic cracking of hydrocarbon oils
CN100537713C (en) A kind of catalysis conversion method of producing more propylene
CN109694725B (en) Catalytic cracking method for producing high-octane gasoline
CN112536001B (en) Catalytic conversion reactor and system
CN112536003B (en) Catalytic conversion reactor and system suitable for preparing olefin and aromatic hydrocarbon
EP4182414A1 (en) Methods for processing crude oils to form light olefins
CN110724560B (en) Catalytic cracking method and system for producing propylene and light aromatic hydrocarbon
CN110724561B (en) Catalytic cracking method and system for producing propylene and light aromatic hydrocarbon
WO2023098843A1 (en) Catalytic cracking reactor, system, and application
RU2793541C2 (en) Method, reactor and system for catalytic cracking of liquid oil products
RU2797245C2 (en) Method, reactor and system for catalytic cracking of liquid oil products
CN112538383B (en) Reactor and system suitable for catalytic conversion of hydrocarbon oil
CN110724551B (en) Method and system for catalytic cracking by adopting dilute phase conveying bed and turbulent fluidized bed
CN110724552B (en) Method and system for catalytic cracking by adopting fast fluidized bed and turbulent fluidized bed
CN110724554B (en) Method and system for catalytic cracking by adopting fast fluidized bed and dilute phase transport bed
US20230392087A1 (en) Process and apparatus for producing lower carbon olefins and BTX by catalytic pyrolysis of hydrocarbon-containing feedstock oil
CN112745899A (en) Catalytic conversion method and catalytic conversion device for producing low-carbon olefins