Способ каталитического крекинга для получения изобутана и/или легких ароматических соединений с высоким выходом - RU2020115286A

1. Способ каталитического крекинга, предусматривающий стадии:

a) обеспечения нефтяного сырья для каталитического крекинга с содержанием полициклических нафтенов более чем приблизительно 25 мас.%, предпочтительно более чем приблизительно 40 мас.%, в пересчете на массу нефтяного сырья для каталитического крекинга;

b) контакта нефтяного сырья для каталитического крекинга с катализатором каталитического крекинга в реакторе каталитического крекинга и подвергания смеси действию последовательно первой реакции каталитического крекинга и второй реакции каталитического крекинга при различных условиях реакции с получением продукта каталитического крекинга;

c) разделения полученного продукта каталитического крекинга с получением фракции сжиженного газа, содержащей изобутан, и фракции бензина, содержащей легкие ароматические соединения; и

d) необязательно извлечения изобутана из фракции сжиженного газа и/или извлечения легких ароматических соединений из фракции бензина.

2. Способ по п. 1, в котором разделение на стадии c) также дает фракцию легкого рециклового газойля, фракцию тяжелого рециклового газойля и необязательно тяжелый остаток, и способ дополнительно предусматривает стадии:

e) подвергания, по меньшей мере, части фракции легкого рециклового газойля, фракции тяжелого рециклового газойля и необязательно тяжелого остатка, полученных на стадии c), гидрообработке с получением гидрированного «хвостового» масла; и

f) рециркуляции, по меньшей мере, части полученного гидрированного «хвостового» масла в реактор каталитического крекинга.

3. Способ по п. 1 или 2, в котором стадия a) дополнительно предусматривает подвергание исходного нефтяного сырья с содержанием полициклических нафтенов не более чем приблизительно 25 мас.% предварительной обработке с получением нефтяного сырья для каталитического крекинга с содержанием полициклических нафтенов более чем приблизительно 25 мас.%, предпочтительно более чем приблизительно 40 мас.%; предпочтительно предварительная обработка предусматривает экстракцию ароматических соединений и/или гидрообработку.

4. Способ по п. 2 или 3, в котором гидрообработку стадии e) и/или гидрообработку, проводимую в качестве предварительной обработки, проводят при следующих условиях: парциальное давление водорода от приблизительно 6,0 МПа до приблизительно 30,0 МПа, предпочтительно от приблизительно 8 МПа до приблизительно 20 МПа; температура реакции от приблизительно 300°C до приблизительно 450°C, предпочтительно от приблизительно 330°C до приблизительно 430°C; часовая объемная скорость жидкости от приблизительно 0,1 ч^-1 до приблизительно 10,0 ч^-1, предпочтительно от приблизительно 0,2 ч^-1 до приблизительно 5 ч^-1; объемное отношение водорода к нефти от приблизительно 300 нм³/м³ до приблизительно 3000 нм³/м³, предпочтительно от приблизительно 500 нм³/м³ до приблизительно 2500 нм³/м³.

5. Способ по любому из пп. 2-4, в котором гидрообработку стадии e) и/или гидрообработку, проводимую в качестве предварительной обработки, проводят в присутствии катализатора гидрообработки, содержащего активный компонент для гидрообработки и носитель, причем активный компонент для гидрообработки предпочтительно выбирают из группы, состоящей из неблагородных металлов группы VIB, неблагородных металлов группы VIII и их комбинаций, а носитель предпочтительно выбирают из группы, состоящей из оксида алюминия, диоксида кремния, аморфного диоксида кремния-оксида алюминия и их комбинаций.

6. Способ по п. 3, в котором экстракцию ароматических соединений проводят при следующих условиях: температура от приблизительно 50°C до приблизительно 70°C, массовое отношение растворителя к сырью от приблизительно 0,5 до приблизительно 2 и растворитель, выбранный из группы, состоящей из фурфураля, диметилсульфоксида, диметилформамида, моноэтаноламина, этиленгликоля, 1,2-пропандиола и их комбинаций.

7. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором нефтяное сырье для каталитического крекинга или исходное нефтяное сырье выбирают из группы, состоящей из глубоко гидрированного легкого рециклового газойля, газойля коксования из установки замедленного коксования, легкого рециклового газойля каталитического крекинга, тяжелого рециклового газойля каталитического крекинга, газойля FCC, тяжелого остатка, дизельного топлива гидрокрекинга, дизельного топлива от гидрокрекинга мазута, дизельного топлива от гидрокрекинга парафинового масла, биодизеля, дизельной фракции сланцевого масла, дизельной фракции от ожижения угля, масла верхнего погона от дистилляции под атмосферным давлением, дистиллятного масла, экстрагированного из колонны дистилляции под атмосферным давлением, прямогонного вакуумного газойля, гидрированного парафинового масла, газойля коксования, деасфальтированного масла, нефтяного экстракта, нефтяного рафината, мазута, гудрона, гидрированных «хвостовых» масел, полученных из вышеуказанного нефтяного сырья посредством гидрирования, и их комбинаций.

8. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором первую реакцию каталитического крекинга проводят при следующих условиях: температура реакции от приблизительно 520°C до приблизительно 620°C, предпочтительно от приблизительно 530°C до 600°C; время реакции от приблизительно 0,5 секунды до приблизительно 3,0 секунд, предпочтительно от приблизительно 0,8 секунды до приблизительно 2,0 секунд; массовое отношение катализатора к нефти от приблизительно 3:1 до приблизительно 15:1, предпочтительно от приблизительно 4:1 до приблизительно 12:1; и вторую реакцию каталитического крекинга проводят при следующих условиях: температура реакции от приблизительно 480°C до приблизительно 600°C, предпочтительно от приблизительно 500°C до приблизительно 550°C; время реакции от приблизительно 2 секунд до приблизительно 30 секунд, предпочтительно от приблизительно 3 секунд до приблизительно 15 секунд; массовое отношение катализатора к нефти от приблизительно 3:1 до приблизительно 18:1, предпочтительно от приблизительно 4:1 до приблизительно 15:1.

9. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором реактор каталитического крекинга представляет собой обычный лифт-реактор, лифт-реактор с равной линейной скоростью, состоящий из двух частей с различными диаметрами лифт-реактор, реактор с псевдоожиженным слоем или сложный реактор, состоящий из обычного лифт-реактора и псевдоожиженного слоя.

10. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором реактор каталитического крекинга представляет собой состоящий из двух частей с различными диаметрами лифт-реактор, причем состоящий из двух частей с различными диаметрами лифт-реактор содержит секцию предварительного подъема, первую реакционную зону, вторую реакционную зону и зону выпуска, расположенные последовательно снизу вверх в вертикальном направлении, которые являются соосными и находятся в связи по жидкой среде друг с другом, внутренний диаметр первой реакционной зоны меньше, чем у второй реакционной зоны, внутренний диаметр второй реакционной зоны больше, чем у зоны выпуска, катализатор каталитического крекинга направляют в секцию предварительного подъема, нефтяное сырье для каталитического крекинга подают в нижнюю часть первой реакционной зоны, первую реакцию каталитического крекинга проводят в первой реакционной зоне, и вторую реакцию каталитического крекинга проводят во второй реакционной зоне.

11. Способ по п. 10, в котором соединительная область между первой и второй реакционными зонами снабжена по меньшей мере одним впускным отверстием для закалочной среды для ввода закалочной среды; и/или вторая реакционная зона снабжена охлаждающим устройством, причем высота охлаждающего устройства составляет от приблизительно 50% до приблизительно 90% высоты второй реакционной зоны.

12. Способ по п. 11, в котором закалочную среду выбирают из группы, состоящей из охлаждающего средства, охлажденного регенерированного катализатора, охлажденного полурегенерированного катализатора, свежего катализатора и их комбинаций, причем охлаждающее средство выбирают из группы, состоящей из сжиженного газа, неочищенных бензинов, стабилизированных бензинов, легких рецикловых газойлей, тяжелых рецикловых газойлей, воды и их комбинаций.

13. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором катализатор каталитического крекинга содержит активный компонент для крекинга и носитель; активный компонент для крекинга содержит от приблизительно 0 мас.% до приблизительно 100 мас.%, предпочтительно от приблизительно 10 мас.% до приблизительно 90 мас.%, цеолита типа FAU и от приблизительно 0 мас.% до приблизительно 100 мас.%, предпочтительно от приблизительно 10 мас.% до приблизительно 90 мас.%, цеолита типа пентасил, причем общее количество цеолита типа FAU и цеолита типа пентасил составляет 100 мас.% в пересчете на массу сухих веществ активного компонента для крекинга; цеолит типа FAU предпочтительно выбирают из группы, состоящей из цеолитов типа Y, цеолитов типа HY, ультрастабильных цеолитов типа Y и их комбинаций, а цеолит типа пентасил предпочтительно выбирают из группы, состоящей из цеолитов ZSM-5, высококремнистых цеолитов, феррьеритов и их комбинаций, и необязательно цеолит типа пентасил содержит редкоземельный элемент и/или фосфор.

14. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором стадия d) дополнительно предусматривает извлечение легких ароматических соединений из фракции бензина при помощи очистки экстракцией предпочтительно при следующих условиях: растворитель для экстракции, выбранный из группы, состоящей из сульфолана, диметилсульфоксида, N-формилморфолина, тетраэтиленгликоля, триэтиленгликоля, N-метилпиридинона и их комбинаций, температура от приблизительно 50°C до приблизительно 110°C, и массовое отношение растворителя для экстракции к фракции бензина от приблизительно 2 до приблизительно 6.