新型裂化催化剂组合物制造技术

本发明专利技术公开了用于裂化原油馏分的新型催化剂组合物。该催化剂组合物包括碱性材料。当被用于裂化工艺优选ＦＣＣ工艺时，所得到的ＬＣＯ和ＨＣＯ馏分具有所期望低的芳香烃水平。本发明专利技术还公开了使用本发明专利技术催化剂组合物的一步ＦＣＣ工艺。也公开了使ＬＣＯ产率最大化的两步ＦＣＣ工艺。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利技术背景原油是烃的复杂混合物。在精练厂中，原油进行蒸馏工艺以根据沸点进行首次分离。在该过程中所获得的一种主要馏分是真空瓦斯油(VGO)，通常在裂化工艺中特别是流化催化裂化(FCC)工艺中进行进一步处理。用于裂化工艺的其它进料包括加氢处理的VGO和常压重油(atmospheric resid)。裂化是将进料例如VGO中相对大分子转化为较轻的馏分的工艺。可以通过在非氧化条件下加热VGO(所谓热跟踪(thermal trackin))来进行。如果在存在催化剂下进行，裂化工艺可以在较低的温度下进行。目前几乎所有的催化裂化是以流化催化裂化工艺或FCC工艺进行的。在该工艺中，催化材料的小颗粒悬浮在上升的气体中。进料通过喷嘴喷雾在催化剂颗粒上。进料分子在催化剂颗粒上裂化。产物和催化剂颗粒由上升的气体携带通过反应器。在反应后，催化剂颗粒与反应产物分离，并且送入汽提段，在该汽提段，催化剂经过激烈蒸汽处理以尽可能去除大量烃分子。在汽提塔之后，催化剂颗粒被送入再生器中，在该再生器中，烧掉反应期间所形成的焦炭，催化剂被再生以再次使用。标准的FCC工艺中的催化剂包括酸性沸石，例如Y-沸石或稳定形式的Y-沸石。通常Y-沸石与可为氧化铝或硅石-氧化铝的基质材料组合使用。催化剂还可以包括用于提高抗毒性(由进料中的金属污染物，特别是镍和钒导致催化剂中毒)的组分。可以具有其它组分以捕获进料中的硫。在沸石和基质的酸性部位上发生实际的裂化过程。FCC工艺的产物随后分成为几种馏分。干气是在室温下压缩时不会液化的低分子量馏分(由此术语“干”)。干气包括氢、甲烷、乙烷和乙烯。液化的石油气馏分由在室温下为气体形式但在压缩时会液化的化合物组成。该馏分主要包括丙烷、丙烯、丁烷及其单-烯烃和二-烯烃。汽油馏分可以具有约nC5的沸点(36℃)到约220℃的沸点范围。端点可-->以变化以满足精练工艺的具体目的。汽油馏分构成商用汽油销售的基础作为装配有奥托发动机(Otto engine)的车辆的燃料。对于汽油馏分的一个主要要求是具有尽可能高的辛烷值。直链烃具有低的辛烷值，支链烃具有较高的辛烷值，辛烷值随着烷基数增加而进一步增加。烯烃具有高的辛烷值，芳香烃具有更高的辛烷值。轻循环油馏分或LCO馏分构成燃油的基础。其是具有沸点高于汽油馏分沸点而低于约340℃的馏分。需要加氢处理以将LCO转化为柴油燃料。LCO的品质，即其氮含量、硫含量和芳香烃含量决定LCO馏分可以掺入进料中的比例，所述进料将在加氢处理工艺中转化为柴油。对于柴油具有尽可能高的十六烷值是重要的。直链烃具有高的十六烷值；支链烃、烯烃和芳香烃具有非常低的十六烷值。沸点高于340℃的产物馏分被称为“底物(bottoms)”。尽管希望以最高的可能转化率进行操作，但是以高的转化率进行操作负面影响产物混合物的组成。例如，当转化率提高时焦炭产率增加。焦炭是描述在催化剂上形成积碳和前积碳的术语。关于此点，形成焦炭对裂化过程是重要的，因为它提供吸热裂化反应的能量。然而，高的焦炭产率是不希望的，因为当烧掉焦炭产生比所述工艺需要的热量更多的热量时会导致烃材料的损失和打破热平衡。在这些条件下，必须释放部分产生的热，例如通过在再生器中提供催化剂冷却设备，或以部分燃烧方式进行操作。沸点在约340-496℃之间的底物的馏分被称为重循环油或HCO。通常，FCC产物流的最希望的馏分是轻质烯烃、汽油馏分及LCO馏分。在汽油馏分和LCO馏分之间的分离量是由柴油动力车和汽油动力车的数量之比和用于加热燃料的季节性需求所决定的。因为需要高的十六烷值，希望在轻循环油馏分中保持尽可能低的芳香烃量。对于它们的沸点，大部分的所形成的任何芳香烃将留在轻循环油馏分中。因此希望使在裂化工艺中形成的芳香烃的量最小化。较轻的芳香烃例如苯和甲苯是产物流的汽油馏分中的一部分。因为它们的高辛烷值，汽油中的芳香烃组分可能被认为是所希望的。然而，因为日益关注芳香烃化合物的毒性，已经希望形成具有低芳香烃含量的汽油馏分。通过对源-->自FCC的丁烯和异丁烷物流的烷基化，可以提高精练厂的汽油池的辛烷值。可能需要其它精练工艺的另外丁烷。高质量的烷基化物也具有所希望低的芳香烃含量，从而降低总汽油池组分的芳香烃含量。US2005/0121363(Vierheilig等人)公开了一种FCC工艺，其中使用水滑石类化合物作为添加剂以降低汽油中的硫。水滑石类化合物与酸性沸石例如E-催化剂组合使用。US3,904,550(Pine)公开了一种由氧化铝和磷酸铝构成的催化剂载体。该载体被用于加氢脱硫和加氢脱氮工艺中的催化剂。该载体材料也可以与酸性沸石材料组合使用以用于加氢裂化或催化裂化。所希望的是开发一种用于裂化工艺的催化剂，所述裂化工艺裂化FCC进料，由此与常规FCC工艺相比形成减少的芳香烃。本专利技术的具体目的是提供一种生产具有低芳香烃含量的轻循环油馏分的裂化工艺。
技术实现思路
本专利技术涉及用于FCC工艺的催化剂组合物，所述催化剂组合物具有碱性部位，可选择地具有酸性部位，其条件是如果催化剂包括酸性部位和碱性部位，碱性部位的数量远多于酸性部位的数量。催化剂组合物包括小于约3％的酸性沸石，优选实质上不含酸性沸石。本专利技术的另一方面是一种FCC工艺，其中进料与本文所限定的催化剂组合物进行接触。本专利技术的另一方面是一种两步裂化工艺(two-stage cracking process)。在第一步骤，设定裂化条件以使芳香烃形成最小化，LCO产率最大化。在第二步骤，底物转化率最大化。净效果为高产率的低芳香烃LCO。该工艺设置非常灵活，通过改变操作条件，单元能够从最大蒸馏方式改变为最大汽油+LPG方式。所使用的催化剂可以是含有FCC催化剂的上述常见标准酸性沸石，例如Y-沸石或稳定形式的Y-沸石。优选地，Y-沸石与可为氧化铝或二氧化硅-氧化铝的基质组合使用。任选地，催化剂可以进一步包括提高抗毒性(由进料中的金属污染物，特别是镍和钒导致的中毒)的组分。可以具有其它组分以捕获进料中的硫。这种常规催化剂的特征在于高的裂化活性，并且促进氢转移，从而-->在汽油和LCO沸点范围内形成芳香烃。在两步骤裂化工艺的优选实施方案中，催化剂是本文所限定的催化剂组合物。附图说明图1显示了最大LCO产率和最大十六烷值的两步骤FCC裂化工艺。图2显示了两步骤FCC工艺中两种不同进料的转化率和产率结构。图3显示了在步骤段FCC工艺中所获本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于ＦＣＣ工艺的催化剂组合物，所述组合物包括碱性材料和小于３重量％的酸性沸石，优选实质上不含酸性沸石。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2005-12-22 05112841.11.用于FCC工艺的催化剂组合物，所述组合物包括碱性材料和小于3重
量％的酸性沸石，优选实质上不含酸性沸石。
2.根据权利要1所述的催化剂组合物，所述催化剂组合物实质上不含具
有脱氢活性的组分。
3.根据前述权利要求中任一项所述的催化剂组合物，具有足够的催化活
性，以便在CTO比例为10和反应温度低于600℃下提供至少30％的FCC进
料的转化率。
4.根据前述权利要求中任一项所述的催化剂组合物，其中，所述碱性材
料选自以下组成的组：碱金属的化合物、碱土金属的化合物、三价金属的化合
物、过渡金属的化合物以及它们的混合物。
5.根据前述权利要求中任一项所述的催化剂组合物，其中，所述碱性材
料负载在载体材料上。
6.根据权利要求4或5所述的催化剂组合物，其中，所述碱性材料是以
下金属的氧化物、氢氧化物或磷酸盐：过渡金属、碱金属、碱土金属或过渡金
属；或者是它们的混合物。
7.根据权利要求6所述的催化剂组合物，其中，所述碱性材料包括碱金
属化合物。
8.根据权利要求6所述的催化剂组合物，其中，所述碱性材料包括碱土
金属化合物。
9.根据权利要求6所述的催化剂组合物，其中，所述碱性材料包括过渡
金属的化合物。
10.根据权利要求9所述的催化剂组合物，其中，所述过渡金属化合物选
自由ZrO2、Y2O3、Nb2O5以及它们的混合物组成的组。
11.根据前述权利要求中任一项所述的催化剂组合物，其中，所述碱性材
料是混合的金属氧化物。
12.根据前述权利要求中任一项所述的催化剂组合物，其中，所述碱性材
料是水滑石。
13.根据前述权利要求中任一项所述的催化剂组合物，其中，所述碱性材
料是磷酸铝。
14.根据前述权利要求中任一项所述的催化剂组合物，其中，所述碱性材
料掺杂有金属阳离子。
15.根据权利要求14所述的催化剂组合物，其中，所掺杂的金属阳离子
选自IIb族、IIIb族、IVb族的金属、稀土金属以及它们的混合物。
16.根据权利要求15所述的催化剂组合物，其中，所掺杂的金属选自由
La、Zn、Zr以及它们的混合物组成的组。
17.根据权利要求5-16中任一项所述的催化剂组合物，其中，所述载体是
耐高温氧化物。
18.根据权利要求17所述的催化剂组合物，其中，所述载体选自...

【专利技术属性】
技术研发人员：保罗奥康纳，荣京严，阿韦利诺科马，埃尔伯特扬德格拉夫，埃里亚佩伊维海伦娜劳蒂艾宁，
申请(专利权)人：雅宝荷兰有限责任公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]