具有部分催化剂再循环的高苛刻度流化催化裂化系统和方法

文档序号:1559569 发布日期:2020-01-21 浏览:23次 >En<

阅读说明:本技术 具有部分催化剂再循环的高苛刻度流化催化裂化系统和方法 (High severity fluid catalytic cracking system and process with partial catalyst recycle ) 是由 萨米尔·A·阿尔-加姆蒂 萨阿德·阿尔-博加米 阿布德努尔·布兰 于 2018-05-03 设计创作,主要内容包括:用于操作具有两个下流高苛刻度FCC单元的系统用于由烃进料生产产品的方法包括将所述烃进料引入到进料分离器并将其分离成较低沸点馏分和较高沸点馏分。所述较高沸点馏分被传递到所述第一FCC单元,并在第一催化剂的存在下在500℃至700℃下裂化,以产生第一裂化反应产物和用过的第一催化剂。所述较低沸点馏分被传递到所述第二FCC单元,并在第二催化剂的存在下在500℃至700℃下裂化,以产生第二裂化反应产物和用过的第二催化剂。所述用过的第一催化剂或所述用过的第二催化剂的至少一部分被传递回到所述第一FCC单元、所述第二FCC单元或两者。(A method for operating a system having two downflow high severity FCC units for producing products from a hydrocarbon feed includes introducing the hydrocarbon feed to a feed separator and separating it into a lower boiling fraction and a higher boiling fraction. The higher boiling fraction is passed to the first FCC unit and cracked in the presence of a first catalyst at 500 ℃ to 700 ℃ to produce a first cracked reaction product and a used first catalyst. The lower boiling fraction is passed to the second FCC unit and cracked in the presence of a second catalyst at 500 ℃ to 700 ℃ to produce a second cracked reaction product and a used second catalyst. At least a portion of the used first catalyst or the used second catalyst is passed back to the first FCC unit, the second FCC unit, or both.)

具有部分催化剂再循环的高苛刻度流化催化裂化系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年4月4日提交的美国实用申请序列号15/945,362和2017年5月31日提交的美国临时申请序列号62/512,840的权益,其全部内容通过引用并入本公开中。

技术领域

本公开的实施例总体上涉及流体催化裂化方法,并且更具体地涉及高苛刻度流体催化裂化(HSFCC)系统。

背景技术

乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯和芳香族化合物如苯、甲苯和二甲苯是大部分石化工业的基本中间体。其通常通过石油气和如石脑油、煤油或甚至瓦斯油的馏出物的热裂化(或蒸汽热解)获得。这些化合物也通过精炼流化催化裂化(FCC)方法生产,其中重质原料如瓦斯油或渣油被转化。典型的FCC原料范围从加氢裂化的塔底物到重质进料馏分,如减压瓦斯油和常压渣油;然而,这些原料是有限的。丙烯生产的第二个最重要来源目前是来自FCC单元的精炼丙烯。随着需求的不断增长,FCC单元所有者越来越多地将目光投向石化市场,通过利用在丙烯市场中出现的经济机会来增加他们的收入。

对于许多综合精炼厂而言,全球对轻质烯烃的需求不断增长仍然是主要挑战。具体地说,一些有价值的轻质烯烃(如乙烯、丙烯和丁烯)的生产引起了越来越多的关注,因为纯烯烃流被认为是聚合物合成的基础。轻质烯烃的生产取决于多种工艺变量,例如进料类型、操作条件和催化剂类型。尽管有可用于产生更高收率的丙烯和轻质烯烃的选择,但该领域仍在进行深入的研究活动。这些选择包括使用HSFCC系统,为该方法开发更具选择性的催化剂,以及为了有利于更有利的反应条件和收率而增强方法的配置。HSFCC方法能够产生的丙烯收率是传统流体催化裂化装置的四倍之多,并且对于一系列石油蒸汽来说,其转化率更高。

发明内容

本公开的实施例涉及用于由如原油的烃材料生产一种或多种石化产品的HSFCC系统和方法。具体地说,实施例涉及包括废催化剂再循环回到裂化反应区的HSFCC系统和方法。

具有普通催化剂再生器的典型HSFCC系统通常要求HSFCC系统的两个FCC单元都在具有相同催化剂温度的相同的再生催化剂下运行。将相同的再生催化剂馈入到每个FCC反应器中可以在每个FCC反应器中导致相同的反应温度。然而,烃原料,例如原油,可以具有宽范围的组成和沸点。因此,在每个FCC反应器中具有相同的反应条件可能不利地影响来自HSFCC系统的一个或两个FCC单元的石化产品的收率。

根据实施例,本公开中描述的HSFCC系统和方法可以包括将废催化剂再循环回到裂化反应区。再循环废催化剂并控制引入到裂化反应区的废催化剂与再生催化剂的比率,可以使得能够分别控制每个裂化反应区中催化剂的平均催化活性,以适应在每个裂化反应区中加工的烃进料的馏分。控制每个裂化反应区中的催化活性可以提高轻质烯烃的收率和FCC单元中的总转化率。此外,将废催化剂与再生催化剂合并可以降低裂化反应区的温度,这可以改进HSFCC系统的烯烃选择性。

根据一些实施例,一种用于操作具有第一流体催化裂化(FCC)单元和第二FCC单元的系统用于由烃进料流生产产品的方法可以包含将烃进料流引入到进料分离器;在进料分离器中将烃进料流分离成较低沸点馏分和较高沸点馏分;将较高沸点馏分传递到第一FCC单元;和将较低沸点馏分传递到第二FCC单元,其中第一FCC单元和第二FCC单元是下流FCC单元。方法可以进一步包括:在第一催化剂的存在下,在500℃至700℃的第一裂化温度下,在第一FCC单元中裂化较高沸点馏分的至少一部分,以产生第一裂化反应产物和用过的第一催化剂;在第二催化剂的存在下并且在500℃至700℃的第二裂化温度下,在第二FCC单元中裂化较低沸点馏分的至少一部分,以产生第二裂化反应产物和用过的第二催化剂;和将用过的第一催化剂的至少一部分或用过的第二催化剂的一部分传递到第一FCC单元或第二FCC单元。

根据其他实施例,用于生产烯烃的方法可以包含将烃材料分离成较低沸点馏分和较高沸点馏分;在第一催化剂的存在下,在500℃至700℃的第一裂化温度下,裂化较高沸点馏分的至少一部分,以产生第一裂化反应产物和用过的第一催化剂;和在第二催化剂的存在下,在500℃至700℃的第二裂化温度下,裂化较低沸点馏分的至少一部分,以产生第二裂化反应产物和用过的第二催化剂。方法可以进一步包含分离第一裂化反应产物的至少一部分与用过的第一催化剂;分离第二裂化反应产物的至少一部分与用过的第二催化剂;合并用过的第一催化剂的第一部分和再生催化剂以产生第一催化剂或第二催化剂;和回收第一裂化反应产物和第二裂化反应产物。

根据再其他实施例,用于由原油生产烯烃的系统可以包含第一FCC单元,其包含第一裂化反应区,第一裂化反应区是下流裂化反应区;在第一FCC单元下游的第一分离区;第二FCC单元,其与第一FCC单元并联并包含第二裂化反应区,第二裂化反应区是下流裂化反应区;在第二FCC单元下游的第二分离区;和再生区,其在第一分离区和第二分离区的下游并流体地联接到第一分离区和第二分离区。系统可以进一步包含催化剂再循环,其将第一分离区或第二分离区流体地联接到第一FCC单元、第二FCC单元、或第一FCC单元和第二FCC单元。

所描述实施例的另外的特征和优点将在下面的详细描述中予以阐述,并且对本领域技术人员而言,所述特征和优点将部分地根据该描述而变得显而易见,或者通过实践所描述实施例,包括下面的详细描述、权利要求书以及附图,而被认识。

附图说明

当结合以下附图阅读时,可以最好地理解以下对本公开的具体实施例的详细描述,在附图中,相似的结构用相似的附图标记表示,并且在附图中:

图1是根据本公开中描述的一个或多个实施例的HSFCC系统的实施例的概括示意图;

图2描绘了根据本公开中描述的一个或多个实施例的HSFCC系统的另一个实施例的示意图;

图3描绘了根据本公开中描述的一个或多个实施例的HSFCC系统的另一个实施例的示意图;

图4描绘了根据本公开中描述的一个或多个实施例的HSFCC系统的另一个实施例的示意图;

图5描绘了根据本公开中描述的一个或多个实施例的HSFCC系统的另一个实施例的示意图;并且

出于描述图1-5的简化示意图示和描述的目的,不包括可以采用并且对于某些化学处理操作领域的普通技术人员公知的众多阀、温度传感器、电子控制器等。此外,未描绘典型化学处理操作中经常包括的伴随部件,如空气供应器、催化剂料斗和烟气操作系统。也未显示加氢裂化装置中的伴随部件,例如排出流、废催化剂排放子系统和催化剂替换子系统。应当理解,这些部件处于所公开的本发明实施例的精神和范围内。然而,如本公开中描述的那些操作部件可以添加到本公开中描述的实施例中。

还应注意,附图中的箭头指的是工艺流。然而,箭头可以等效地指代可以用于在两个或更多个系统部件之间转移工艺流的输送管线。另外,连接到系统部件的箭头定义每个给定系统部件中的入口或出口。箭头方向通常对应于包含在由箭头表示的物理输送管线内的流的材料的主要移动方向。此外,不连接两个或更多个系统部件的箭头表示离开所描绘的系统的产物流或进入所描绘的系统的系统入口流。产物流可以在伴随的化学处理系统中进一步处理,或者可以作为最终产品商业化。系统入口流可以是从伴随的化学处理系统转移的流,或者可以是未处理的原料流。一些箭头可以表示再循环流,再循环流是再循环回到系统中的系统部件的流出物流。然而,应该理解的是,在一些实施例中,任何代表的再循环流可以由相同材料的系统入口流代替,并且一部分再循环流可以作为系统产品离开系统。

另外,附图中的箭头可以示意性地描绘将流从一个系统部件传输到另一个系统部件的过程步骤。例如,从一个系统部件指向另一个系统部件的箭头可以表示将系统部件流出物“传递”到另一个系统部件,所述传递可以包括工艺流的内容物“离开”一个系统部件或从所述系统部件中“去除”以及将该产物流的内容物“引入”到另一个系统部件。

应当理解,当两条或更多条线在图1-5的示意流程图中相交时,两个或更多个工艺流被“混合”或“合并”。混合或合并还可包括通过将两种流直接引入到类似的反应器、分离装置或其他系统部件中进行混合。例如,应当理解,当两个流被描绘为在进入分离单元或反应器之前直接合并时,在一些实施例中,流可以等效于引入到分离单元或反应器中并在反应器中混合。

现在将更详细地参考各种实施例,其中的一些实施例在附图中示出。只要有可能,在整个附图中将使用相同的附图标记来表示相同或相似的部分。

具体实施方式

本公开的实施例涉及使用高苛刻度流化催化裂化(HSFCC)系统将一种或多种烃进料流转化为一种或多种石化产品的系统和方法,高苛刻度流化催化裂化(HSFCC)系统包括在高苛刻度条件下操作的两个下流流体催化裂化(FCC)单元。例如,用于操作具有第一FCC单元和第二FCC单元的系统的方法可以包括将烃进料流引入到进料分离器,并在进料分离器中将烃进料流分离成较低沸点馏分和较高沸点馏分。方法可以进一步包括将较高沸点馏分传递到第一FCC单元,并且在第一催化剂的存在下,在500℃至700℃的第一裂化温度下,在第一FCC单元中裂化较高沸点馏分的至少一部分,以产生第一裂化反应产物和用过的第一催化剂。该法可以包括将较低沸点馏分传递到第二FCC单元,并且在第二催化剂的存在下,在500℃至700℃的第一裂化温度下,在第二FCC单元中裂化较低沸点馏分的至少一部分,以产生第二裂化反应产物和用过的第二催化剂。第一FCC单元和第二FCC单元可以是在高苛刻度条件下操作的下流FCC单元。方法可以进一步包括将用过的第一催化剂的至少一部分或用过的第二催化剂的一部分传递到第一FCC单元或第二FCC单元。将用过的第一催化剂的至少一部分或用过的第二催化剂的至少一部分传递回到第一FCC单元或第二FCC单元可以分别降低第一FCC单元或第二FCC单元中的温度和第一催化剂或第二催化剂的催化活性。再循环到FCC单元中的用过的第一或第二催化剂的量可以使得能够控制一个或两个FCC单元中的活性以改变第一裂化反应产物、第二裂化反应产物或两者的组成。HSFCC系统100可以用于将原油进料材料转化成至少一种石化产品,其非限制性实例可以包括烯烃或汽油。

如本公开中所使用,“反应器”是指其中一种或多种反应物之间可发生(任选地在一种或多种催化剂的存在下)一种或多种化学反应的容器。例如,反应器可包括被配置成作为间歇反应器、连续搅拌釜反应器(CSTR)或活塞流反应器操作的罐或管式反应器。实例反应器包括填充床反应器,如固定床反应器和流化床反应器。一个或多个“反应区”可以设置在反应器中。如在本公开中所使用的,“反应区”是指在反应器中发生特定反应的区域。例如,具有多个催化剂床的填充床反应器可具有多个反应区,其中每个反应区由每个催化剂床的区域限定。

如在本公开中所使用的,“分离单元”是指任何分离装置,其至少部分地分离在工艺流中彼此混合的一种或多种化学品。例如,分离单元可以选择性地将不同化学物种彼此分离,形成一种或多种化学部分。分离单元的实例包括但不限于蒸馏塔、闪蒸罐、分离罐、分离壶、离心机、旋风分离器、过滤装置、捕集器、洗涤器、膨胀装置、膜、溶剂萃取装置等。应当理解,本公开中所描述的分离方法可能不会将一种化学成分的全部与另一化学成分的全部完全分开。应当理解,本公开中描述的分离方法“至少部分地”将不同的化学组分彼此分开,并且即使没有明确说明,应当理解,分离可以仅包括部分分离。如在本公开中所使用的,一种或多种化学成分可以与工艺流“分离”以形成新的工艺流。通常,工艺流可以进入分离单元并被分成或分离成两种或更多种所需组成的工艺流。此外,在一些分离过程中,“较低沸点馏分”(有时称为“轻馏分”)和“较高沸点馏分”(有时称为“重馏分”)可离开分离单元,其中,平均而言,较低沸点馏分流的内容物具有比较高沸点馏分流更低的沸点。其他流可以落在较低沸点馏分和较高沸点馏分之间,如“中间沸点馏分”。

如在本公开中所使用的,术语“高苛刻度条件”通常是指FCC温度为500℃或更高,催化剂与烃的重量比(催化剂与油的比率)等于或大于5:1,并且停留时间少于3秒,所有这些都可能比典型的FCC反应条件苛刻。

应当理解,“流出物”通常是指在特定反应或分离后离开系统部件如分离单元、反应器或反应区的流,并且通常具有与进入分离单元、反应器或反应区的流不同的组成(至少在比例上)。

如在本公开中所使用的,“催化剂”是指增加特定化学反应速率的任何物质。本公开中描述的催化剂可用于促进各种反应,如但不限于裂化(包括芳香族裂化)、脱金属、脱硫和脱氮。如在本公开中所使用的,“裂化”通常是指这样的化学反应,其中具有碳-碳键的分子通过断裂一个或多个碳-碳键而被分解成多于一个分子,或者从包括环状部分的化合物如环烷烃、环烷烃、萘、芳香族化合物等转化为不包括环状部分或比裂化前含有更少环状部分的化合物。

如在本公开中所使用的,术语“第一催化剂”是指被引入到第一裂化反应区的催化剂,如从第一催化剂/进料混合区传递到第一裂化反应区的催化剂。第一催化剂可包括再生催化剂、用过的第一催化剂、用过的第二催化剂、新鲜催化剂或这些的组合中的至少一种。如在本公开中所使用的,术语“第二催化剂”是指被引入到第二裂化反应区的催化剂,如从第二催化剂/进料混合区传递到第二裂化反应区的催化剂。第二催化剂可包括再生催化剂、用过的第一催化剂、用过的第二催化剂、新鲜催化剂或这些的组合中的至少一种。

如在本公开中所使用的,术语“废催化剂”是指已被引入到并通过裂化反应区以裂化烃材料(例如较高沸点馏分或较低沸点馏分分数),但是引入到裂化反应区后,在再生器中未再生过的催化剂。“废催化剂”可以具有沉积在催化剂上的焦炭,并且可以包括部分焦化的催化剂以及完全焦化的催化剂。沉积在“废催化剂”上的焦炭的量可以大于再生之后残留在再生催化剂上的焦炭的量。

如在本公开中所使用的,术语“再生催化剂”是指这样的催化剂,其已被引入到裂化反应区然后在再生器中再生以将催化剂加热至更高温度、氧化并从催化剂中除去至少一部分焦炭以恢复催化剂催化活性的至少一部分,或两者。与废催化剂相比,“再生催化剂”可以具有更少的焦炭、更高的温度或两者,并且与废催化剂相比可以具有更大的催化活性。与未通过裂化反应区和再生器的新鲜催化剂相比,“再生催化剂”可能具有更多的焦炭和更小的催化活性。

应当进一步理解,可以为流的组分命名流,并且命名流的组分可以是流的主要组分(如包含流含量的50重量%(wt.%)、70wt.%、90wt.%、95wt.%、99wt.%、99.5wt.%或甚至99.9wt.%至流含量的100wt.%)。还应该理解,当包含该组分的流被公开为从该系统部件传递到另一个系统部件时,流的组分被公开为从一个系统部件传递到另一个系统部件。例如,从第一系统部件传递到第二系统部件的所公开的“较高沸点馏分流”应理解为等效于公开从第一系统部件传递到第二系统部件的“较高沸点馏分”。

烃进料流通常可以包含烃材料。在实施例中,烃进料流的烃材料可以是原油。如在本公开中所使用的,术语“原油”应理解为意指石油液体和气体的混合物,包括与原油馏分不同的杂质,如含硫化合物、含氮化合物和金属化合物油。在某些实施例中,原油原料可以是经最少处理的轻质原油,以提供总金属(Ni+V)含量小于重量百万分之(ppmw)5且康拉逊残碳值(Conradson carbon residue)小于5wt.%的原油原料。

尽管本说明书和实例可以将原油指定为烃进料流102的烃材料,但是应当理解,分别关于图1-5的实施例描述的烃进料转化系统100可以适用于(可存在于烃进料流102中的)各种烃材料的转化,包括但不限于原油、减压渣油、焦油砂、沥青、常压渣油、减压瓦斯油、脱金属油、石脑油流、其他烃流或这些材料的组合。烃进料流102可包括一种或多种非烃成分,如一种或多种重金属、硫化合物、氮化合物、无机组分或其他非烃化合物。如果烃进料流102是原油,则它可具有22度至40度的美国石油学会(American Petroleum Institute,API)比重。例如,所利用的烃进料流102可以是***重质原油。随后表1中提供了一种特定等级的***重质原油的实例性质。应当理解,如在本公开中所使用的,“烃进料”可以是指未经预先处理、分离或以其他方式精制的粗烃材料(例如原油),或者可以是指在烃进料流102中被引入到HSFCC系统100中之前,已经进行了一定程度的加工,例如处理、分离、反应、纯化或其他操作的烃材料。

表1-***重质出口原料的实例

分析 单位
美国石油学会(API)比重 27
密度 每立方厘米克(g/cm<sup>3</sup>) 0.8904
硫含量 重量百分比(wt.%) 2.83
重量百万分率(ppmw) 16.4
ppmw 56.4
氯化钠(NaCl)含量 ppmw <5
康拉逊碳 wt.% 8.2
渣油(CCR)
C5沥青质 wt.% 7.8
C<sub>7</sub>沥青质 wt.% 4.2

概括而言,HSFCC系统100包括两个FCC单元,在其中的每一个中,烃进料流102的一部分在保持在高苛刻度温度和压力下的裂化反应区中接触加热的流化催化颗粒。当烃进料流102的一部分接触热催化剂并裂化为较轻的产物时,在催化剂上形成通常称为焦炭的碳质沉积物。在催化剂上形成的焦炭沉积物可能降低催化剂的催化活性或使催化剂失活。催化剂的失活可能导致催化剂变得催化无效。可以将具有焦炭沉积物的废催化剂与裂化反应产物分离,汽提可除去的烃,并使其进入再生过程,在该过程中,在空气的存在下将焦炭从催化剂中燃烧掉,以产生具有催化作用的再生催化剂。术语“催化有效”是指再生催化剂增加裂化反应速率的能力。术语“催化活性”是指再生催化剂增加裂化反应速率的程度,并且可以与催化剂上可用的许多催化活性位点有关。例如,催化剂上的焦炭沉积物可能覆盖或堵塞废催化剂上的催化活性位点,因此减少了可用的催化活性位点的数量,这可能降低了催化剂的催化活性。再生后,基于再生催化剂的总重量,再生催化剂可具有等于或小于1wt.%的焦炭。燃烧产物可以作为烟气流从再生过程中除去。然后可以将加热的再生催化剂再循环回到FCC单元的裂化反应区。

现在参考图1,示意性地描绘了HSFCC系统100。HSFCC系统100是高苛刻度流体催化裂化(HSFCC)系统。HSFCC系统100通常接收烃进料流102并直接处理烃进料流102以产生一种或多种系统产物流110。HSFCC系统100可以包括进料分离器104、第一FCC单元120、第二FCC单元140和再生器160。

参考图1,可将烃进料流102引入到进料分离器104,进料分离器104可将烃进料流102的内容物分离成较高沸点馏分流106和较低沸点馏分流108。在一个或多个实施例中,进料分离器104可以是气液分离器,如闪蒸罐(有时称为***罐、分离罐、分离壶、压缩机抽吸鼓或压缩机入口鼓)。在利用气液分离器作为进料分离器104的实施例中,较低沸点馏分流108可以作为蒸气离开进料分离器104,而较高沸点馏分流106可以作为液体离开进料分离器104。气液分离器可以在适合于将烃进料流102分离成较高沸点馏分流106和较低沸点馏分流108的温度下操作。气液分离器的温度可以为180摄氏度(℃)至400℃。例如,较低沸点烃馏分流108的内容物可具有至少约180℃且小于或等于400℃、小于或等于350℃、小于或等于300℃、小于或等于250℃或小于或等于200℃的沸点。在一些实施例中,较低沸点馏分流108可具有小于180℃的沸点。较高沸点馏分流106的内容物的沸点可以大于较低沸点馏分流108的内容物的沸点。较高沸点馏分流106的内容物可具有大于或等于200℃、大于或等于250℃、大于或等于300℃、大于或等于350℃或大于或等于400℃的沸点。

在一个或多个实施例中,进料分离器104可以是闪蒸塔,其可以将烃进料流102分离成较高沸点馏分流106和较低沸点馏分流108。闪蒸塔可以在闪蒸温度下操作,该闪蒸温度导致较高沸点馏分流106具有小于10wt.%的康拉逊碳和小于重量百万分之(ppmw)10的总金属。在实施例中,闪蒸塔可以在180℃至400℃的温度下操作。替代地,在其他实施例中,进料分离器104可以包括蒸馏装置或旋风蒸气液体分离装置中的至少一个。

在将烃进料流102引入到进料分离器104之前,可以将一种或多种补充进料流(未示出)添加到烃进料流102中。如前所述,在一个或多个实施例中,烃进料流102可以是原油。在一个或多个实施例中,烃进料流102可以是原油,并且可以将一种或多种补充进料流,其包含减压渣油、焦油砂、沥青、常压渣油、减压瓦斯油、脱金属油、石脑油流、其他烃流或这些材料的组合中的一种或多种,添加到进料分离器104上游的原油中。

尽管本公开集中于转化作为原油的烃进料流102,但是烃进料流102可以替代地包含从一个或多个原油精炼操作输出的多个精炼烃流。多个精炼烃流例如可以包括减压渣油、常压渣油或减压瓦斯油。在一些实施例中,多个精炼烃流可以合并到烃进料流102中。在这些实施例中,可将烃进料流102引入到进料分离器104,并分离成较高沸点馏分流106和较低沸点馏分流108。替代地,在一些实施例中,可将多个精炼烃流直接引入到第一FCC单元120、第二FCC单元140或两者。例如,一个或多个重质精炼烃流,例如减压渣油、常压渣油或减压瓦斯油,可以作为较高沸点馏分流106直接引入到第一FCC单元120,而其他精炼烃流,例如石脑油流,可以作为较低沸点馏分流108直接引入到第二FCC单元140。

参考图2,较高沸点馏分流106被传送到包括第一裂化反应区122的第一FCC单元120。较高沸点馏分流106与第一催化剂124合并或混合,并裂化以产生用过的第一催化剂126和第一裂化反应产物流128的混合物。可以将蒸汽127添加到第一裂化反应区122中,以进一步提高第一裂化反应区122中的温度。用过的第一催化剂126与第一裂化反应产物128分离,并被传递到再生器160的再生区162。

仍然参考图2,较低沸点馏分流108被传递到包括第二裂化反应区142的第二FCC单元140。较低沸点馏分流108与第二催化剂144混合并裂化以产生用过的第二催化剂146和第二裂化反应产物148。也可以将蒸汽127添加到第二裂化反应区142中以增加第二裂化反应区142中的温度。用过的第二催化剂146与第二裂化反应产物148分离,并被传递到再生器160的再生区162。用过的第一催化剂126和用过的第二催化剂146可以在再生器160的再生区162中合并并再生,以产生再生催化剂116。再生催化剂116的催化活性可以至少大于用过的第一催化剂126和用过的第二催化剂146的催化活性。然后可以将再生催化剂116传递回到第一裂化反应区122和第二裂化反应区142。第一裂化反应区122和第二裂化反应区142可以并行操作。

返回参考图1,在实施例中,HSFCC系统100可以包括例如至少一个催化剂再循环,例如用过的第一催化剂再循环180、用过的第二催化剂再循环182或两者。催化剂再循环180、182可用于将用过的第一催化剂126、用过的第二催化剂146或两者再循环到第一FCC单元120、第二FCC单元140或两者。用过的第一催化剂126、用过的第二催化剂146或两者可以与再生催化剂116合并以产生第一催化剂124以相对于再生催化剂116降低第一催化剂124的温度、催化活性或两者。类似地,用过的第一催化剂126、用过的第二催化剂146或两者可以与再生催化剂116合并以相对于再生催化剂116降低第二催化剂144的温度、催化活性或两者。随后将在本公开中更详细地讨论再循环用过的第一催化剂126、用过的第二催化剂146或两者。

第一裂化反应产物流128和第二裂化反应产物流148各自可以包括裂化烃材料的混合物,其可以进一步分离成一种或多种更高价值的石化产品并在一个或多个系统中从系统产物流110中从系统中回收。例如,第一裂化反应产物流128、第二裂化反应产物流148或两者可包括裂化瓦斯油、裂化汽油、裂化石脑油、混合丁烯、丁二烯、丙烯、乙烯、其它烯烃、乙烷、甲烷、其他石化产品或这些的组合中的一种或多种。裂化汽油可以进一步加工以获得芳香族化合物,例如苯、甲苯、二甲苯或其他芳香族化合物。HSFCC系统100可以包括产物分离器112。可以将第一裂化反应产物流128、第二裂化反应产物流148或第一裂化反应产物流128和第二裂化反应产物流148两者都引入到产物分离器112以将这些流分离成多个系统产物流110、再循环流111,或系统产物流110和再循环流111两者。在一些实施例中,第一裂化反应产物流128和第二裂化反应产物流148可以合并成合并的裂化反应产物流114。合并的裂化反应产物流114可被引入到产物分离器112。参考图1和图2,产物分离器112可以流体地联接到第一分离区130(图2)、第二分离区150(图2)或第一分离区130和第二分离区150两者。在实施例中,第一汽提产物流134(图2)、第二汽提产物流154(图2)或两者可以合并成合并的裂化反应产物流114。

参考图1,产物分离器112可以是蒸馏塔,其将第一裂化反应产物流128、第二裂化反应产物流148或合并的裂化反应产物流114分离成一个或多个系统产物流110,其可以包括一个或多个燃料油流、汽油流、混合丁烯流、丁二烯流、丙烯流、乙烯流、乙烷流、甲烷流、轻循环油流(LCO,216-343℃)、重循环油流(HCO,>343℃)、其他产物流或这些的组合。每个系统产物流110可以被传递到一个或多个附加单元操作以进行进一步处理。在实施例中,可以将第一裂化反应产物流128和第二裂化反应产物流148分别引入到产物分离器112。如在本公开中所使用的,一个或多个系统产物流110可以被称为石化产品,其可以用作下游化学加工中的中间体或包装为最终产品。产物分离器112还可以产生一个或多个再循环流111,其可以再循环回到第一FCC单元120、第二FCC单元140,或第一FCC单元120和第二FCC单元140两者。

参考图2,第一FCC单元120可包括第一催化剂/进料混合区136、第一裂化反应区122、第一分离区130和第一汽提区132。可以将较高沸点馏分流106引入到第一催化剂/进料混合区136,其中较高沸点馏分流106可以与第一催化剂124混合。在HSFCC系统100的稳态操作期间,第一催化剂124可至少包括从催化剂料斗174传递到第一催化剂/进料混合区136的再生催化剂116。在实施例中,第一催化剂124可以是用过的第一催化剂126和再生催化剂116的混合物。替代地,第一催化剂124可以是用过的第二催化剂146和再生催化剂116的混合物。催化剂料斗174可以从再生器160接收再生催化剂116。在HSFCC系统100的初始启动时,第一催化剂124可以包括新鲜催化剂(未示出),其是尚未循环通过第一FCC单元120或第二FCC单元140和再生器160的催化剂。由于新鲜催化剂尚未循环通过裂化反应区,因此新鲜催化剂的催化活性可能大于再生催化剂116。在实施例中,也可以在HSFCC系统100的操作期间将新鲜催化剂引入到催化剂料斗174,使得引入到第一催化剂/进料混合区136的第一催化剂124的一部分包括新鲜催化剂。新鲜的催化剂可以在操作期间定期地引入到催化剂料斗174以补充损失的催化剂或补偿变得失活的废催化剂,如通过催化剂中的重金属积累。

在一些实施例中,在将较高沸点馏分流106引入到第一催化剂/进料混合区136之前,可以将一种或多种补充进料流(未示出)与较高沸点馏分流106合并。在其他实施例中,可以将一种或多种补充进料流直接添加到第一催化剂/进料混合区136中,其中在引入到第一裂化反应区122中之前,可以将补充进料流与较高沸点馏分流106和第一催化剂124混合。如前所述,补充进料流可包括减压渣油、焦油砂、沥青、常压渣油、减压瓦斯油、脱金属油、石脑油流、其他烃流或这些材料的组合中的一种或多种。另外,可以将来自产物分离器112(图1)的一个或多个再循环流111(图1)与较高沸点馏分流106合并。例如,再循环流可包括从产物分离器112回收的循环油或浆油。

可以将包含较高沸点馏分流106和第一催化剂124的混合物从第一催化剂/进料混合区136传递到第一裂化反应区122。较高沸点馏分流106和第一催化剂124的混合物可以被引入到第一裂化反应区122的顶部。第一裂化反应区122可以是下流反应器或“下行床”反应器,其中反应物从第一催化剂/进料混合区136竖直向下流经第一裂化反应区122到达第一分离区130。可以将蒸汽127引入到第一裂化反应区122的顶部,以为较高沸点馏分流106和第一催化剂124的混合物提供额外的加热。较高沸点馏分流106可通过与第一裂化反应区122中的第一催化剂124接触而反应,以使较高沸点馏分流106的至少一部分至少进行裂化反应以形成至少一种裂化反应产物,其可以包括前述的石化产品中的至少一种。第一催化剂124的温度可以等于或大于第一裂化反应区122的第一裂化温度T122,并且可以将热量传递到较高沸点馏分流106以促进吸热裂化反应。

应当理解,图2中所描绘的第一FCC单元120的第一裂化反应区122是FCC单元的第一裂化反应区122的一个特定实施例的简化示意图,并且第一裂化反应区122的其他配置可以适于结合到HSFCC系统100中。例如,在一些实施例中,第一裂化反应区122可以是上流裂化反应区。可以考虑其他裂化反应区配置。第一FCC单元可以是HSFCC单元,其中,在第一裂化反应区122中,流化的第一催化剂124在高苛刻度条件下接触较高沸点馏分流106。第一裂化反应区122的第一裂化温度T122可以为500℃至800℃、500℃至700℃、500℃至650℃、500℃至600℃、550℃至800℃、550℃至700℃、550℃至650℃、550℃至600℃、600℃至800℃、600℃至700℃或600℃至650℃。在一个或多个实施例中,第一裂化反应区122的第一裂化温度T122可以为500℃至700℃。在一个或多个实施例中,第一裂化反应区122的第一裂化温度T122可以为550℃至630℃。

第一裂化反应区122中的第一催化剂124与较高沸点馏分流106的重量比(催化剂与烃比率)可为5:1至40:1、5:1至35:1、5:1至30:1、5:1至25:1、5:1至15:1、5:1至10:1、10:1至40:1、10:1至35:1、10:1至30:1、10:1至25:1、10:1至15:1、15:1至40:1、15:1至35:1、15:1至30:1、15:1至25:1、25:1至40:1、25:1至35:1、25:1至30:1或30:1至40:1。第一催化剂124和较高沸点馏分流106的混合物在第一裂化反应区122中的停留时间可以为0.2秒至3秒、0.2秒至2.5秒、0.2秒至2秒、0.2秒至1.5秒、0.4秒至3秒、0.4秒至2.5秒、或0.4秒至2秒、0.4秒至1.5秒、1.5秒至3秒、1.5秒至2.5秒、1.5秒至2秒或2秒至3秒。

在第一裂化反应区122中进行裂化反应之后,来自第一裂化反应区122的流出物的内容物可以包括第一催化剂124和第一裂化反应产物流128,然后可以将其传递到第一分离区130。在第一分离区130中,可以将第一催化剂124与第一裂化反应产物流128的至少一部分分离。在一些实施例中,第一分离区130可包括一个或多个气-固分离器,例如一个或多个旋风分离器。从第一分离区130离开的第一催化剂124可以至少保留第一裂化反应产物流128的残留部分。

在第一分离区130之后,可以将可能包括保留在第一催化剂124中的第一裂化反应产物128的残留部分的第一催化剂124传递到第一汽提区132,在此处可从第一催化剂124中汽提第一裂化反应产物流128的残留部分的至少一些,并作为第一汽提产物流134回收。第一汽提产物流134可被传递到一个或多于一个下游单元操作,或与一个或多于一个其他流合并以进行进一步处理。蒸汽133可以被引入到第一汽提区132,以便于从第一催化剂124中汽提第一裂化反应产物128。第一汽提产物流134可包括引入到第一汽提区132的蒸汽133的至少一部分。第一汽提产物流134可从第一汽提区132中排出,可通过旋风分离器(未示出)并从汽提器容器(未示出)中出来。根据本领域已知的方法,第一汽提产物流134可以被引导到一个或多个产物回收系统。第一汽提产物流134也可以与一个或多个其它流,例如第一裂化反应产物流128合并。用过的第一催化剂126(从第一汽提区134中汽提后的第一催化剂124)可以从第一汽提区132传递到再生器160的再生区162进行再生,从而产生再生催化剂116。

参考图2,较低沸点馏分流108可从进料分离器104(图1)传递到第二FCC单元140。第二FCC单元140可包括第二催化剂/进料混合区156、第二裂化反应区142、第二分离区150和第二汽提区152。较低沸点馏分流108可被引入到第二催化剂/进料混合区156,其中较低沸点馏分流108可与第二催化剂144混合。在HSFCC系统100的稳态操作期间,第二催化剂144可至少包括从催化剂料斗174传递到第二催化剂/进料混合区156的再生催化剂116。在实施例中,第二催化剂144可以是用过的第二催化剂146和再生催化剂116的混合物。替代地,第二催化剂144可以是用过的第一催化剂126和再生催化剂116的混合物。在用过的第一催化剂126和用过的第二催化剂146的再生后,催化剂料斗174可从再生器160接收再生催化剂116。在HSFCC系统100的初始启动时,第二催化剂144可以包括新鲜催化剂(未示出),其是尚未循环通过第一FCC单元120或第二FCC单元140和再生器160的催化剂。在实施例中,新鲜催化剂也可以在HSFCC系统100的操作期间被引入到催化剂料斗174,使得被引入到第二催化剂/进料混合区156的第二催化剂144的至少一部分包括新鲜催化剂。新鲜的催化剂可以在操作期间定期地引入到催化剂料斗174以补充损失的催化剂或补偿变得失活的废催化剂,如通过催化剂中的重金属积累。

在一些实施例中,在将较低沸点馏分流108引入到第二催化剂/进料混合区156之前,可以将一种或多种补充进料流(未示出)与较低沸点馏分流108合并。在其他实施例中,可以将一种或多种补充进料流直接添加到第二催化剂/进料混合区156中,其中在引入到第二裂化反应区142中之前,可以将补充进料流与较低沸点馏分流108和第二催化剂144混合。补充进料物流可包括一种或多种石脑油流或其他较低沸点烃流。另外,来自产物分离器112(图1)的一个或多于一个再循环流111(图1)可与较低沸点馏分流108合并。

可以将包含较低沸点馏分流108和第二催化剂144的混合物从第二催化剂/进料混合区156传递到第二裂化反应区142。较低沸点馏分流108和第二催化剂144的混合物可以被引入到第二裂化反应区142的顶部。第二裂化反应区142可以是下流反应器或“下行床”反应器,其中反应物从第二催化剂/进料混合区156向下流过第二裂化反应区142到达第二分离区150。可以将蒸汽127引入到第二裂化反应区142的顶部,以向较低沸点馏分流108和第二催化剂144的混合物提供额外的加热。较低沸点馏分流108可通过与第二裂化反应区142中的第二催化剂144接触而反应,以使较低沸点馏分流108的至少一部分进行至少一个裂化反应以形成至少一种裂化反应产物,其可以包括前述的石化产品中的至少一种。第二催化剂144可具有等于或大于第二裂化反应区142的第二裂化温度T142的温度,并且可将热量传递到较低沸点馏分流108以促进吸热裂化反应。

应当理解,图2中所描绘的第二FCC单元140的第二裂化反应区142可以是第二裂化反应区142的一个特定实施例的简化示意图,并且第二裂化反应区142的其他配置可适于结合到HSFCC系统100中。例如,在一些实施例中,第二裂化反应区142可以是上流裂化反应区。可以考虑其他裂化反应区配置。第二FCC单元可以是HSFCC单元,其中在第二裂化反应区142中,流化的第二催化剂144在高苛刻度条件下接触较低沸点馏分流108。第二裂化反应区142的第二裂化温度T142可以为500℃至800℃、500℃至700℃、500℃至650℃、500℃至600℃、550℃至800℃、550℃至700℃、550℃至650℃、550℃至600℃、600℃至800℃、600℃至700℃或600℃至650℃。在一些实施例中,第二裂化反应区142的第二裂化温度T142可以为500℃至700℃。在其它实施例中,第二裂化反应区142的第二裂化温度T142可以为550℃至630℃。在一些实施例中,第二裂化温度T142可以不同于第一裂化温度T122

第二裂化反应区142中的第二催化剂144与较低沸点馏分流108的重量比(催化剂与烃比率)可为5:1至40:1、5:1至35:1、5:1至30:1、5:1至25:1、5:1至15:1、5:1至10:1、10:1至40:1、10:1至35:1、10:1至30:1、10:1至25:1、10:1至15:1、15:1至40:1、15:1至35:1、15:1至30:1、15:1至25:1、25:1至40:1、25:1至35:1、25:1至30:1或30:1至40:1。在一些实施例中,第二裂化反应区142中的第二催化剂144与较低沸点馏分流108的重量比可以不同于第一裂化反应区122中的第一催化剂124与较高沸点馏分流106的重量比。第二催化剂144和较低沸点馏分流108的混合物在第二裂化反应区142中的停留时间可以为0.2秒至3秒、0.2秒至2.5秒、0.2秒至2秒、0.2秒至1.5秒、0.4秒至3秒、0.4秒至2.5秒、或0.4秒至2秒、0.4秒至1.5秒、1.5秒至3秒、1.5秒至2.5秒、1.5秒至2秒或2秒至3秒。在一些实施例中,在第二裂化反应区142中的停留时间可以不同于在第一裂化反应区122中的停留时间。

在第二裂化反应区142中进行裂化反应之后,来自第二裂化反应区142的流出物的内容物可以包括第二催化剂144和第二裂化反应产物流148,其可以被传递到第二分离区150。在第二分离区150中,可以将第二催化剂144与第二裂化反应产物流148的至少一部分分离。在实施例中,第二分离区150可包括一个或多个气固分离器,如一个或多个旋风分离器。从第二分离区150离开的第二催化剂144可以至少保留第二裂化反应产物流148的残留部分。

在第二分离区150之后,可将第二催化剂144传递到第二汽提区152,在此处可从第二催化剂144中汽提第二裂化反应产物流148的残留部分的至少一些,并作为第二汽提产物流154回收。第二汽提产物流154可被传递到一个或多于一个下游单元操作,或与一个或多于一个其他流合并以进行进一步处理。蒸汽133可以被引入到第二汽提区152,以便于从第二催化剂144中汽提第二裂化反应产物148。第二汽提产物流154可以包括引入到第二汽提区152的蒸汽133的至少一部分,并且可以从第二汽提区152出来。第二汽提产物流154可通过旋风分离器(未示出)并从汽提器容器(未示出)出来。根据本领域已知的方法,第二汽提产物流154可被引导到一个或多个产物回收系统。第二汽提产物物流154也可以与一个或多个其它流,如第二裂化反应的产物流148合并。可以考虑与其他流合并。用过的第二催化剂146(其是汽提出第二汽提产物流154之后的第二催化剂144)可以从第二汽提区152传递到再生器160的再生区162进行再生。

参考图2,在整个HSFCC系统100中可以使用相同类型的催化剂,如对于第一催化剂124和第二催化剂144。HSFCC系统100中使用的催化剂(第一催化剂124和第二催化剂144)可以包括适用于第一裂化反应区122和第二裂化反应区142的一种或多种流体催化裂化催化剂。催化剂可以是载热体,并且可以向在高苛刻度条件下操作的第一裂化反应区122中的较高沸点馏分流106和在高苛刻度条件下操作的第二裂化反应区142中的较低沸点馏分108提供热传递。催化剂还可以具有多个催化活性位点,例如酸性位点,其促进裂化反应。例如,在实施例中,催化剂可以是具有高催化活性的高活性FCC催化剂。适用于HSFCC系统100的流体催化裂化催化剂的实例可包括但不限于沸石、二氧化硅-氧化铝催化剂、一氧化碳燃烧促进剂添加剂、塔底裂化添加剂、产生轻质烯烃的添加剂、其他催化剂添加剂或这些组分的组合。可用作裂化催化剂的至少一部分的沸石可以包括但不限于Y、REY、USY、RE-USY沸石,或这些的组合。催化剂还可包括成形的选择性催化剂添加剂,如ZSM-5沸石晶体或其他五硅烷基型催化剂结构,其通常用于其他FCC方法中以生产轻质烯烃和/或增加FCC汽油辛烷值。在一个或多个实施例中,催化剂可包括ZSM-5沸石晶体和裂化催化剂沸石的混合物以及典型的FCC裂化催化剂的基质结构。在一个或多个实施例中,催化剂可以是嵌入粘土、氧化铝和粘结剂中的Y和ZSM-5沸石催化剂的混合物。

在一个或多个实施例中,可将至少一部分催化剂改性以包括一种或多种稀土元素(IUPAC元素周期表中镧系元素的15种元素,加上钪和钇)、碱土金属(IUPAC周期表的第2族)、过渡金属、磷、氟或这些的任何组合,它们可以提高第一裂化反应区122、第二裂化反应区142或两者中的烯烃收率。过渡金属可以包括“原子具有部分填充的d子壳的元素,或者可以产生带有不完整d子壳的阳离子的元素”[IUPAC,化学术语汇编,第2版(“金书”)(1997年)。在线更正版本:(2006–)“过渡元素”]。一种或多种过渡金属或金属氧化物也可浸渍在催化剂上。金属或金属氧化物可以包括来自IUPAC周期表第6-10族的一种或多种金属。在一些实施例中,金属或金属氧化物可包括钼、铼、钨或这些的任何组合中的一种或多种。在一个或多个实施例中,一部分催化剂可以用氧化钨浸渍。

参考图2,第一FCC单元120和第二FCC单元140共用再生器160。可以将用过的第一催化剂126和用过的第二催化剂146传递到再生器160,在此处将用过的第一催化剂126和用过的第二催化剂146混合在一起并再生以产生再生催化剂116。再生器160可包括再生区162、催化剂输送管线164、催化剂料斗174和烟气排放口166。催化剂输送管线164流体地联接到再生区162和催化剂料斗174,以使再生催化剂116从再生区162传递到催化剂料斗174。在一些实施例中,例如,再生器160可具有多于一个催化剂料斗174,例如用于第一FCC单元120的第一催化剂料斗(未示出)和用于第二FCC单元140的第二催化剂料斗(未示出)。在一些实施例中,烟气排放口166可以定位在催化剂料斗174处。

在操作中,用过的第一催化剂126和用过的第二催化剂146可以分别从第一汽提区132和第二汽提区152传递到再生区162。可将燃烧气体170引入到再生区162。燃烧气体170可以包括燃烧空气、氧气、燃料气体、燃料油、其他组分或这些的任何组合中的一种或多种。在再生区162中,沉积在用过的第一催化剂126和用过的第二催化剂146上的焦炭可以在燃烧气体170的存在下至少部分氧化(燃烧)以至少形成二氧化碳和水。在一些实施例中,在用过的第一催化剂126和用过的第二催化剂146上的焦炭沉积物可以在再生区162中被完全氧化。其他有机化合物,如残留的第一裂化反应产物或第二裂化反应产物,也可以在再生区中在燃烧气体170的存在下氧化。在再生区162中的焦炭氧化期间可能形成其他气体,例如一氧化碳。焦炭沉积物的氧化产生热量,该热量可以传递到再生催化剂116并由其保留。

用于再生用过的第一催化剂126和用过的第二催化剂146的单个催化剂再生器160可以提高HSFCC系统100的整体效率。例如,与第一FCC单元中的较高沸点馏分106的裂化相比,第二FCC单元140中的较低沸点馏分108的裂化可以在用过的第二催化剂146上产生更少的焦炭沉积物。在再生期间,用过的第二催化剂146上的焦炭沉积物的燃烧产生热量,但是用过的第二催化剂146上存在的焦炭量可能不足以产生足够的热量以在第二裂化反应区142中进行裂化反应。因此,用过的第二催化剂146自身的再生可能不会产生足够的热量来将再生催化剂116的温度升高到第二裂化反应区142中的可接受的第二裂化温度T142。相比之下,在第一FCC单元120中在较高沸点馏分流106的裂化期间形成并沉积在用过的第一催化剂126上的焦炭的量可以实质上大于在第二裂化反应区142中产生的焦炭沉积物。在催化剂再生期间,在用过的第一催化剂126上的焦炭沉积物的燃烧可以产生足够的热量,以将再生催化剂116(包括由用过的第一催化剂126和用过的第二催化剂146两者产生的再生催化剂116)的温度升高到高苛刻度条件,例如再生催化剂温度T116等于或大于第一裂化温度T122或第二裂化温度T142,并且可以提供在第一裂化反应区122和第二裂化反应区142两者中进行裂化反应所需的热量。

烟气172可通过催化剂输送管线164将再生催化剂116从再生区162输送到催化剂料斗174。再生催化剂116可在从催化剂料斗174传递到第一FCC单元120和第二FCC单元140之前积聚在催化剂料斗174中。催化剂料斗174可以用作气固分离器,以将烟气172与再生催化剂116分离。在实施例中,烟气172可以通过设置在催化剂料斗174中的烟气排出口166从催化剂料斗174出来。

催化剂可以循环通过第一FCC单元120和第二FCC单元140、再生器160和催化剂料斗174。例如,可以将第一催化剂124引入到第一FCC单元120,以在第一FCC单元120中催化裂化较高沸点馏分106。在裂化期间,焦炭沉积物可在第一催化剂124上形成,以产生从第一汽提区132出来的用过的第一催化剂126。用过的第一催化剂126可具有小于再生催化剂116的催化活性,这意味着与再生催化剂116相比,用过的第一催化剂126在实现裂化反应方面可能不太有效。用过的第一催化剂126可以在第一分离区130和第一汽提区132中与第一裂化反应产物流128分离。可以将第二催化剂144引入到第二FCC单元140,以在第二FCC单元140中催化裂化较低沸点馏分108。在裂化期间,焦炭沉积物可在第二催化剂144上形成,以产生从第二汽提区152出来的用过的第二催化剂146。用过的第二催化剂146还可以具有小于再生催化剂116的催化活性的催化活性,这意味着与再生催化剂116相比,用过的第二催化剂146在实现裂化反应方面可能不太有效。用过的第二催化剂146可以在第二分离区150和第二汽提区152中与第二裂化反应产物流148分离。然后用过的第一催化剂126和用过的第二催化剂146可以在再生区162中合并并再生以产生再生催化剂116。再生催化剂116可以被转移到催化剂料斗174。

基于再生催化剂116的总重量,从再生区162出来的再生催化剂116可具有小于1wt.%的焦炭沉积物。在一些实施例中,从再生区162出来的再生催化剂116可具有小于0.5wt.%、小于0.1wt.%或小于0.05wt.%的焦炭沉积物。在一些实施例中,基于再生催化剂116的总重量,从再生区162出来到催化剂料斗174的再生催化剂116可具有以下的焦炭沉积物:0.001wt.%至1wt.%、0.001wt.%至0.5wt.%、0.001wt.%至0.1wt.%、0.001wt.%至0.05wt.%、0.005wt.%至1wt.%、0.005wt.%至0.5wt.%、0.005wt.%至0.1wt.%、0.005wt.%至0.05wt.%、0.01wt.%至1wt.%、0.01wt.%至0.5wt.%至0.01wt.%至0.1wt.%、0.01wt.%至0.05wt.%。在一个或多个实施例中,从再生区162出来的再生催化剂116可以基本上不含焦炭沉积物。如在本公开中所使用的,术语“基本上不含”组分意指在催化剂、流或反应区的特定部分中的该组分小于1wt.%。例如,基本上不含焦炭沉积物的再生催化剂116可以具有小于1wt.%焦炭沉积物。在再生区162中从再生催化剂116除去焦炭沉积物可以从促进裂化反应的催化剂的催化活性位点例如酸性位点除去焦炭沉积物。与用过的第一催化剂126和用过的第二催化剂146相比,从催化剂上的催化活性位点除去焦炭沉积物可以提高再生催化剂116的催化活性。因此,再生催化剂116可以具有大于用过的第一催化剂126和用过的第二催化剂146的催化活性。

再生催化剂116可以吸收由焦炭沉积物的燃烧产生的至少一部分热量。与用过的第一催化剂126和用过的第二催化剂146的温度相比,热量可以增加再生催化剂116的温度。再生催化剂116可以在催化剂料斗174中积聚,直到其作为第一催化剂124的至少一部分传递回到第一FCC单元120和作为第二催化剂144的至少一部分传递回到第二FCC单元140。催化剂料斗174中的再生催化剂116的温度可等于或大于第一FCC单元120的第一裂化反应区122中的第一裂化温度T122、第二FCC单元140的第二裂化反应区142中的第二裂化温度T142,或两者。再生催化剂116的较高温度可为第一裂化反应区122、第二裂化反应区142或两者中的吸热裂化反应提供热量。

如前所讨论,烃进料流102,例如原油,可以具有宽范围的组成和宽范围的沸点。可以将烃进料流102分离成较高沸点馏分106和较低沸点馏分108。较高沸点馏分106通常与较低沸点馏分108具有不同的组成。因此,较高沸点馏分106和较低沸点馏分108中的每一个都可能需要不同的操作温度和催化剂活性以产生一种或多种石化产品的期望收率或增加反应对某些产物的选择性。例如,相较于较低沸点馏分108,较高沸点馏分106可能反应性较高并且因此可能需要较小的裂化活性,以产生特定石化产品的足够的收率或选择性。可以通过降低第一裂化反应区122中的第一催化剂124的催化活性、降低第一裂化反应区122中的第一裂化温度T122或两者的组合来提供适合于较高沸点馏分106的较小的裂化活性。相反,较低沸点馏分108可能反应性较低并且可能需要较大的催化活性,与较高的沸点分数106相比,如第二裂化反应区142中第二催化剂144的催化活性增加,第二裂化反应区142中的第二裂化温度T142比大于第一裂化温度T122或两者,以产生特定石化产品的足够的收率或选择性。

如在本公开中先前所述,HSFCC系统100可包括单个再生器160以使用过的第一催化剂126和用过的第二催化剂146再生以产生再生催化剂116。因此,传递到第一FCC单元120的再生催化剂116与传递到第二FCC单元140的再生催化剂116相同并且具有相同的催化效力和温度。然而,如前所讨论,第一FCC单元120或第二FCC单元140中用于产生特定石化产品的足够的收率或选择性的反应条件可以不同于通过将再生催化剂116传递到第一FCC单元120或第二FCC单元140中的另一个而提供的反应条件。

参考图2-5,在本公开中描述的实施例中,用过的第一催化剂126的一部分、用过的第二催化剂146的一部分或两者可以再循环至第一FCC单元120、第二FCC单元140或两者。用过的第一催化剂126的再循环部分190(图2)、用过的第二催化剂146的再循环部分194(图3)或两者都可以绕过再生器160,从而用过的第一催化剂126的再循环部分190、用过的第二催化剂146的再循环部分194或两者可在不进行再生的情况下被引入回到第一FCC单元120、第二FCC单元140或两者中。用过的第一催化剂126的再循环部分190的用过的第一催化剂温度T126、用过的第二催化剂146的再循环部分194的用过的第二催化剂温度T146或两者可以小于再生催化剂温度T116。另外,与再生催化剂116相比,用过的第一催化剂126的再循环部分190、用过的第二催化剂146的再循环部分194或两者的催化效力可能降低。

将用过的第一催化剂126或用过的第二催化剂146的一部分再循环回到第一FCC单元120、第二FCC单元140或两者可降低第一裂化反应区122中的第一裂化温度T122或第二裂化反应区中的第二裂化温度T142,或两者。将用过的第一催化剂126或用过的第二催化剂146的一部分再循环回到第一FCC单元120、第二FCC单元140或两者还可降低第一裂化反应区122中的第一催化剂124、第二裂化反应142区中的第二催化剂144或两者的平均催化活性。

参考图2,HSFCC系统100可以包括用过的第一催化剂再循环180。用过的第一催化剂再循环180可将第一汽提区132的出口135流体地联接到第一催化剂/进料混合区136的入口137。用过的第一催化剂再循环180可以使用过的第一催化剂126的再循环部分190从第一汽提区132的出口135传递到第一催化剂/进料混合区136的入口137。用过的第一催化剂126的再循环部分190可以与来自在第一裂化反应区122上游的催化剂料斗174的再生催化剂116合并,使得引入到第一裂化反应区122的第一催化剂124包括再生催化剂116和用过的第一催化剂126的再循环部分190的混合物。在一些实施例中,在将第一催化剂124(用过的第一催化剂126和再生催化剂116的混合物)和较高沸点馏分流106传递到第一裂化反应区122之前,可以将用过的第一催化剂126的再循环部分190引入到第一催化剂/进料混合区136,在此处用过的第一催化剂126的再循环部分190与再生催化剂116和较高沸点馏分流106混合。在其他实施例中,用过的第一催化剂126的再循环部分190可以在第一催化剂/进料混合区136的上游与再生催化剂116合并。用过的第一催化剂126的非再循环部分192可以被传递到再生器160以进行再生。

用过的第一催化剂126的再循环部分190可以具有用过的第一催化剂温度T126,该温度低于再生催化剂116的再生催化剂温度T116。用过的第一催化剂126的再循环部分190与再生催化剂116的混合可以降低引入到第一裂化反应区122的第一催化剂124的平均温度。降低第一催化剂124的平均温度可降低第一裂化反应区122中的第一裂化温度T122

另外,将用过的第一催化剂126的再循环部分190与再生催化剂116混合可降低引入到第一裂化反应区122的第一催化剂124的平均催化活性。如前所讨论,在第一裂化反应区122中的裂化反应期间,焦炭沉积物可在用过的第一催化剂126上形成。焦炭沉积物可能会阻塞用过的第一催化剂126上的催化活性位点,从而降低用过的第一催化剂126的催化活性。与再生催化剂116相比,用过的第一催化剂126可以具有较低的催化活性。因此,与再生催化剂116的催化活性相比,将用过的第一催化剂126的再循环部分190与再生催化剂116混合以产生第一催化剂124可降低引入到第一裂化反应区122的第一催化剂124的平均催化活性。

在实施例中,与再生催化剂温度T116相比,引入到第一裂化反应区122的第一催化剂124可具有足以降低第一裂化反应区122中的第一裂化温度T122的用过的第一催化剂126与再生催化剂116的重量比。在其他实施例中,与再生催化剂116的催化活性相比,引入到第一裂化反应区122的第一催化剂124可以具有足以降低引入到第一裂化反应区122的第一催化剂124的平均催化活性的用过的第一催化剂126与再生催化剂116的重量比。与通过将再生催化剂116馈入到第一裂化反应区122而没有用过的第一催化剂126可获得的相同石化产品的收率相比,第一催化剂124可以具有足以增加第一裂化反应产物流128中的石化产品的收率的用过的第一催化剂126与再生催化剂116的重量比。在实施例中,引入到第一裂化反应区122的第一催化剂124的用过的第一催化剂126与再生催化剂116的重量比可为1:99至99:1、1:99至90:10、1:99至75:25、1:99至50:50、1:99至25:75、1:99至10:90、10:90至99:1、10:90至90:10、10:90至75:25、10:90至50:50、10:90至25:75、25:75至99:1、25:75至90:10、25:75至75:25、25:75至50:50、50:50至99:1、50:50至90:10、50:50至75:25、75:25至99:1、75:25至90:10或90:10至99:1。

在实施例中,可以控制引入到第一裂化反应区122中的第一催化剂124中的用过的第一催化剂126与再生催化剂116的重量比,以改变第一裂化反应区122中的反应条件。例如,控制引入到第一裂化反应区122中的第一催化剂124中的用过的第一催化剂126与再生催化剂116的重量比可以控制第一裂化反应区122中的第一裂化温度T122、平均催化剂活性或两者,这可使得能够提高第一裂化反应产物流128中的一种或多种石化产品的收率。用过的第一催化剂126与再生催化剂116的重量比可以通过控制用过的第一催化剂126的再循环部分190通过用过的第一催化剂再循环180的流速、来自催化剂料斗174的再生催化剂116的流速或两者来控制。在实施例中,增加引入到第一裂化反应区122的第一催化剂124中的用过的第一催化剂126与再生催化剂116的重量比可以增加烯烃例如丁烯、丙烯和其他烯烃的收率,并可以降低汽油的收率。替代地,在其他实施例中,降低引入到第一裂化反应区122的第一催化剂124中的用过的第一催化剂126与再生催化剂116的重量比可以增加汽油的收率,并降低烯烃例如丁烯、丙烯和其他烯烃的收率。

可以响应于第一裂化反应区122中的催化剂与烃的重量比来控制引入到第一裂化反应区122的第一催化剂124中的用过的第一催化剂126与再生催化剂116的重量比或用过的第一催化剂126的再循环速率。替代地,可以响应于第一裂化反应区122的产物选择性来控制引入到第一裂化反应区122的第一催化剂124中的用过的第一催化剂126与再生催化剂116的重量比或用过的第一催化剂126的再循环速率,所述产物选择性可以通过测量第一裂化反应产物流128的组成来确定。

参考图3的实施例,HSFCC系统100可包括用过的第二催化剂再循环182。用过的第二催化剂再循环182可将第二汽提区152的出口155流体地联接到第二催化剂/进料混合区156的入口157。用过的第二催化剂再循环182可将用过的第二催化剂146的再循环部分194从第二汽提区152的出口155传递到第二催化剂/进料混合区156的入口157。用过的第二催化剂146的再循环部分194可以与来自在第二裂化反应区142上游的催化剂料斗174的再生催化剂116合并,使得引入到第二裂化反应区142的第二催化剂144包含再生催化剂116和用过的第二催化剂146的再循环部分194的混合物。在一些实施例中,在将第二催化剂144(用过的第二催化剂146和再生催化剂116的混合物)和较低沸点馏分流108传递到第二裂化反应区142之前,可以将用过的第二催化剂146的再循环部分194引入到第二催化剂/进料混合区156,在此处用过的第二催化剂146的再循环部分194与再生催化剂116和较低沸点馏分流108混合。在其他实施例中,用过的第二催化剂146的再循环部分194可以在第二催化剂/进料混合区156的上游与再生催化剂116合并。可将用过的第二催化剂146的非再循环部分196传递到再生器160以进行再生。

用过的第二催化剂146的再循环部分194可具有用过的第二催化剂温度T146,该温度可小于再生催化剂116的再生催化剂温度T116。将用过的第二催化剂146的再循环部分194与再生催化剂116混合可以降低引入到第二裂化反应区142的第二催化剂144的平均温度。降低第二催化剂144的平均温度可降低第二裂化反应区142中的第二裂化温度T142

另外,将用过的第二催化剂146的再循环部分194与再生催化剂116混合可降低引入到第二裂化反应区142的第二催化剂144的平均催化活性。如前所讨论,在第二裂化反应区142中的裂化反应期间,焦炭沉积物可在用过的第二催化剂146上形成。焦炭沉积物可能会阻塞用过的第二催化剂146上的催化活性位点,从而降低用过的第二催化剂146的催化效力。与再生催化剂116相比,用过的第二催化剂146可具有较小的催化效力。因此,与再生催化剂116的催化活性相比,将用过的第二催化剂146的再循环部分194与再生催化剂116混合以为第二裂化反应区142提供第二催化剂144可降低引入到第二裂化反应区142的第二催化剂144的平均催化活性。

仍参考图3的实施例,与再生催化剂温度T116相比,引入到第二裂化反应区142的第二催化剂144可以具有足以降低第二裂化反应区142中的第二裂化温度T142的用过的第二催化剂146与再生催化剂116的重量比。在其他实施例中,与再生催化剂116的催化活性相比,引入到第二裂化反应区142的第二催化剂144可以具有足以降低引入到第二裂化反应区142的第二催化剂144的平均催化活性的用过的第二催化剂146与再生催化剂116的重量比。与通过将再生催化剂116馈入到第二裂化反应区142而没有用过的第二催化剂146可获得的相同石化产品的收率相比,第二催化剂144可以具有足以增加第二裂化反应产物流148中的石化产品的收率的用过的第二催化剂146与再生催化剂116的重量比。在实施例中,引入到第二裂化反应区142的第二催化剂144的用过的第二催化剂146与再生催化剂116的重量比可为1:99至99:1、1:99至90:10、1:99至75:25、1:99至50:50、1:99至25:75、1:99至10:90、10:90至99:1、10:90至90:10、10:90至75:25、10:90至50:50、10:90至25:75、25:75至99:1、25:75至90:10、25:75至75:25、25:75至50:50、50:50至99:1、50:50至90:10、50:50至75:25、75:25至99:1、75:25至90:10或90:10至99:1。

可以控制引入到第二裂化反应区142的第二催化剂144中的用过的第二催化剂146与再生催化剂116的重量比,以改变第二裂化反应区142中的反应条件。例如,控制第二催化剂144中的用过的第二催化剂146与再生催化剂116的重量比可以控制第二裂化反应区142中的第二裂化温度T142、平均催化剂活性或两者,这可使得能够增加第二裂化反应产物流148中的一种或多种石化产品的收率。可通过控制用过的第二催化剂146的再循环部分194通过用过的第二催化剂再循环182的流速、来自催化剂料斗174的再生催化剂116的流速或两者来控制用过的第二催化剂146与再生催化剂116的重量比。在实施例中,增加引入到第二裂化反应区142的第二催化剂144中的用过的第二催化剂146与再生催化剂116的重量比可以增加烯烃例如丁烯、丙烯和其他烯烃的收率,并可以降低汽油的收率。替代地,在其他实施例中,降低引入到第二裂化反应区142的第二催化剂144中的用过的第二催化剂146与再生催化剂116的重量比可以增加汽油的收率,并降低烯烃例如丁烯、丙烯和其他烯烃的收率。

可以响应于第二裂化反应区142中的催化剂与烃的重量比来控制引入到第二裂化反应区142的第二催化剂144中的用过的第二催化剂146与再生催化剂116的重量比或用过的第二催化剂146的再循环速率。替代地,可以响应于第二裂化反应区142的产物选择性来控制引入到第二裂化反应区142的第二催化剂144中的用过的第二催化剂146与再生催化剂116的重量比或用过的第二催化剂146的再循环速率,所述产物选择性可以通过测量第二裂化反应产物流148的组成来确定。

参考图4的实施例,HSFCC系统100可以被配置成将用过的第一催化剂126的再循环部分190从第一汽提区132再循环到第二FCC单元140。在这些实施例中,HSFCC系统100可包括用过的第一催化剂交叉再循环184,其将第一汽提区132的出口135流体地联接到第二催化剂/进料混合区156的入口157。用过的第一催化剂交叉再循环184可以将用过的第一催化剂126的再循环部分190从第一汽提区132的出口135传递到第一催化剂/进料混合区136的入口157。用过的第一催化剂126的再循环部分190可以与来自在第二裂化反应区142上游的催化剂料斗174的再生催化剂116合并,使得引入到第二裂化反应区142的第二催化剂144包含再生催化剂116和用过的第一催化剂126的再循环部分190的混合物。在一些实施例中,在将第二催化剂144(用过的第一催化剂126和再生催化剂116的混合物)和较低沸点馏分流108传递到第二裂化反应区142之前,可以将用过的第一催化剂126的再循环部分190引入到第二催化剂/进料混合区156,在此处用过的第一催化剂126的再循环部分190与再生催化剂116和较低沸点馏分流108混合。在其他实施例中,用过的第一催化剂126的再循环部分190可以在第二催化剂/进料混合区156的上游与再生催化剂116合并。用过的第一催化剂126的非再循环部分192可以被传递到再生器160以进行再生。

用过的第一催化剂126的再循环部分190可以具有用过的第一催化剂温度T126,该温度低于再生催化剂116的再生催化剂温度T116。用过的第一催化剂126的再循环部分190与再生催化剂116的混合可以降低引入到第二裂化反应区142的第二催化剂144的平均温度。降低第二催化剂144的平均温度可降低第二裂化反应区142中的第二裂化温度T142

另外,将用过的第一催化剂126的再循环部分190与再生催化剂116混合可降低引入到第二裂化反应区142的第二催化剂144的平均催化活性。如前所讨论,在第一裂化反应区122中的裂化反应期间,焦炭沉积物可在用过的第一催化剂126上形成。焦炭沉积物可能会阻塞用过的第一催化剂126上的催化活性位点,从而降低用过的第一催化剂126的催化效力。与再生催化剂116相比,用过的第一催化剂126可能具有较小的催化效力。因此,与再生催化剂116的催化活性相比,将用过的第一催化剂126的再循环部分190与再生催化剂116混合以产生第二催化剂144可以降低引入到第二裂化反应区142的第二催化剂144的平均催化活性。

在另外的实施例中,与再生催化剂温度T116相比,引入到第二裂化反应区142的第二催化剂144可具有足以降低第二裂化反应区142中的第二裂化温度T142的用过的第一催化剂126与再生催化剂116的重量比。在其他实施例中,与再生催化剂116的催化活性相比,引入到第二裂化反应区142的第二催化剂144可具有足以降低引入到第二裂化反应区142的第二催化剂144的平均催化活性的用过的第一催化剂126与再生催化剂116的重量比。与通过将再生催化剂116馈入到第二裂化反应区142而没有用过的第一催化剂126可获得的相同石化产品的收率相比,第二催化剂144可具有足以增加第二裂化反应产物流148中的石化产品的收率的用过的第一催化剂126与再生催化剂116的重量比。在实施例中,引入到第二裂化反应区142的第二催化剂144的用过的第一催化剂126与再生催化剂116的重量比可为1:99至99:1、1:99至90:10、1:99至75:25、1:99至50:50、1:99至25:75、1:99至10:90、10:90至99:1、10:90至90:10、10:90至75:25、10:90至50:50、10:90至25:75、25:75至99:1、25:75至90:10、25:75至75:25、25:75至50:50、50:50至99:1、50:50至90:10、50:50至75:25、75:25至99:1、75:25至90:10或90:10至99:1。

可以控制引入到第二裂化反应区142的第二催化剂144中的用过的第一催化剂126与再生催化剂116的重量比,以改变第二裂化反应区142中的反应条件。例如,控制第二催化剂144中的用过的第一催化剂126与再生催化剂116的重量比可以控制第二裂化反应区142中的第二裂化温度T142、平均催化剂活性或两者,这可使得能够提高第二裂化反应产物流148中的一种或多种石化产品的收率。可以通过控制用过的第一催化剂126的再循环部分190通过用过的第一催化剂交叉再循环184的流速、来自催化剂料斗174的再生催化剂116的流速或两者来控制用过的第一催化剂126与再生催化剂116的重量比。在实施例中,增加引入到第二裂化反应区142的第二催化剂144中的用过的第一催化剂126与再生催化剂116的重量比可以增加烯烃例如丁烯、丙烯和其他烯烃的收率,并且可降低第二裂化反应产物流148中的汽油的收率。替代地,在其他实施例中,降低引入到第二裂化反应区142的第二催化剂144中的用过的第一催化剂126与再生催化剂116的重量比可以增加汽油的收率,并降低第二裂化反应产物流148中的烯烃例如丁烯、丙烯和其他烯烃的收率。

可以响应于第二裂化反应区142中的催化剂与烃的重量比来控制引入到第二裂化反应区142的第二催化剂144中的用过的第一催化剂126与再生催化剂116的重量比或用过的第一催化剂126的再循环速率。替代地,可以响应于第二裂化反应区142的产物选择性来控制引入到第二裂化反应区142的第二催化剂144中的用过的第一催化剂126与再生催化剂116的重量比或用过的第一催化剂126的再循环速率,所述产物选择性可以通过测量第二裂化反应产物流148的组成来确定。

参考图5的实施例,HSFCC系统100可以被配置成将用过的第二催化剂146的再循环部分194从第二汽提区152再循环到第一FCC单元120。在这些实施例中,HSFCC系统100可以包括用过的第二催化剂交叉再循环186,其将第二汽提区152的出口155流体地联接到第一催化剂/进料混合区136的入口137。用过的第二催化剂交叉再循环186可以将用过的第二催化剂146的再循环部分194从第二汽提区152的出口155传递到第一催化剂/进料混合区136的入口137。可以将用过的第二催化剂146的再循环部分194与来自在第一裂化反应区122上游的催化剂料斗174的再生催化剂116合并,使得引入到第一裂化反应区122的第一催化剂124包含再生催化剂116和用过的第二催化剂146的再循环部分194的混合物。在一些实施例中,在将第一催化剂124(用过的第二催化剂146和再生催化剂116的混合物)和较高沸点馏分流106传递到第一裂化反应区122之前,可以将用过的第二催化剂146的再循环部分194引入到第一催化剂/进料混合区136,在此处用过的第二催化剂146的再循环部分194与再生催化剂116和较高沸点馏分流106混合。在其他实施例中,用过的第二催化剂146的再循环部分194可以在第一催化剂/进料混合区136的上游与再生催化剂116合并。用过的第二催化剂146的非再循环部分196可被传递到再生器160以进行再生。

用过的第二催化剂146的再循环部分194可具有用过的第二催化剂温度T146,该温度可小于再生催化剂116的再生催化剂温度T116。将用过的第二催化剂146的再循环部分194与再生催化剂116混合可以降低引入到第一裂化反应区122的第一催化剂124的平均温度。降低第一催化剂124的平均温度可降低第一裂化反应区122中的第一裂化温度T122

另外,将用过的第二催化剂146的再循环部分194与再生催化剂116混合可降低引入到第一裂化反应区122的第一催化剂124的平均催化活性。如前所讨论,在第二裂化反应区142中的裂化反应期间,焦炭沉积物可在用过的第二催化剂146上形成。焦炭沉积物可能会阻塞用过的第二催化剂146上的催化活性位点,从而降低用过的第二催化剂146的催化效力。与再生催化剂116相比,用过的第二催化剂146可具有较小的催化效力。因此,与再生催化剂116的催化活性相比,将用过的第二催化剂146的再循环部分194与再生催化剂116混合以提供第一催化剂124可以降低引入到第一裂化反应区122的第一催化剂124的平均催化活性。

仍然参考图5,与再生催化剂温度T116相比,引入到第一裂化反应区122的第一催化剂124可以具有足以降低第一裂化反应区122中的第一裂化温度T122的用过的第二催化剂146与再生催化剂116的重量比。在其他实施例中,与再生催化剂116的催化活性相比,引入到第一裂化反应区122的第一催化剂124可以具有足以降低引入到第一裂化反应区122的第一催化剂124的平均催化活性的用过的第二催化剂146与再生催化剂116的重量比。与通过将再生催化剂116馈入到第一裂化反应区122而没有用过的第二催化剂146可获得的相同石化产品的收率相比,第一催化剂124可以具有足以增加第一裂化反应产物流128中的石化产品的收率的用过的第二催化剂146与再生催化剂116的重量比。在实施例中,引入到第一裂化反应区122的第一催化剂124的用过的第二催化剂146与再生催化剂116的重量比可为1:99至99:1、1:99至90:10、1:99至75:25、1:99至50:50、1:99至25:75、1:99至10:90、10:90至99:1、10:90至90:10、10:90至75:25、10:90至50:50、10:90至25:75、25:75至99:1、25:75至90:10、25:75至75:25、25:75至50:50、50:50至99:1、50:50至90:10、50:50至75:25、75:25至99:1、75:25至90:10或90:10至99:1。

可以控制引入到第一裂化反应区122的第一催化剂124中的用过的第二催化剂146与再生催化剂116的重量比,以改变第一裂化反应区122中的反应条件。例如,控制第一催化剂124中的用过的第二催化剂146与再生催化剂116的重量比可以控制第一裂化反应区122中的第一裂化温度T122、平均催化剂活性或两者,这可使得能够提高第一裂化反应产物流128中的一种或多种石化产品的收率。可以通过控制用过的第二催化剂146的再循环部分194通过用过的第二催化剂交叉再循环186的流速、来自催化剂料斗174的再生催化剂116的流速或两者来控制用过的第二催化剂146与再生催化剂116的重量比。在实施例中,增加引入到第一裂化反应区122的第一催化剂124中的用过的第二催化剂146与再生催化剂116的重量比可以增加烯烃例如丁烯、丙烯和其他烯烃的收率,并可降低汽油的收率。替代地,在其他实施例中,降低引入到第一裂化反应区122的第一催化剂124中的用过的第二催化剂146与再生催化剂116的重量比可以增加汽油的收率,并降低烯烃例如丁烯、丙烯和其他烯烃的收率。

可以响应于第一裂化反应区122中的催化剂与烃的重量比来控制引入到第一裂化反应区122的第一催化剂124中的用过的第二催化剂146与再生催化剂116的重量比或用过的第二催化剂146的再循环速率。替代地,可以响应于第一裂化反应区122的产物选择性来控制引入到第一裂化反应区122的第一催化剂124中的用过的第二催化剂146与再生催化剂116的重量比或用过的第二催化剂146的再循环速率,所述产物选择性可以通过测量第一裂化反应产物流128的组成来确定。

参考图2-5,具有用过的第一催化剂再循环180(图2)、用过的第二催化剂再循环182(图3)、用过的第一催化剂交叉再循环184(图4)、用过的第二催化剂交叉再循环186(图5)或这些的组合中的至少一个的HSFCC系统100可以使得第一FCC单元120和第二FCC单元140能够在不同的裂化温度或在不同催化活性的情况下下操作,同时实现用过的第一催化剂126和用过的第二催化剂146在单个公共再生器160中的再生。来自在第一裂化反应区122中裂化较高沸点馏分106而产生并沉积在用过的第一催化剂126上的焦炭的量可补偿来自在第二裂化反应区142中裂化较低沸点馏分108而形成并沉积在用过的第二催化剂146上的有限量的焦炭。在再生器160中,可以将用过的第一催化剂126和用过的第二催化剂146合并,使得来自用过的第一催化剂126的再生的热量传递到所有再生催化剂116。然后,再生催化剂116可以将热量分配给第一FCC单元120和第二FCC单元140两者。

另外,具有至少部分废催化剂再循环,如用过的第一催化剂再循环180、用过的第二催化剂再循环182、用过的第一催化剂交叉再循环184、用过的第二催化剂交叉再循环186或这些的组合中的至少一个的HSFCC系统100可以使得能够独立于另一个FCC单元来控制第一FCC单元120、第二FCC单元140或两者中的催化活性。烃进料流102可以具有宽沸程。与具有较低沸点的馏分(如较低沸点馏分108)相比,具有较高沸点的馏分(如较高沸点馏分106)可能更具反应性,从而需要较小的裂化活性。再循环用过的第一催化剂126或用过的第二催化剂146的一部分并将其与再生催化剂116混合可以使得能够控制分别引入到第一FCC单元120或第二FCC单元140的第一催化剂124或第二催化剂144的催化活性、温度或两者,以调整较高沸点馏分106和较低沸点馏分108的相对反应性的差异。与对于第一FCC单元120和第二FCC单元140使用再生催化剂获得的组成相比,控制催化活性可以使得能够改变第一裂化反应产物流128、第二裂化反应产物流148或两者的组成。

HSFCC系统100可以用于由烃进料流102生产烯烃的方法中。生产烯烃的方法可以包括:将烃材料分离成较低沸点馏分108和较高沸点馏分106;在第一催化剂124的存在下,在500℃至700℃的第一裂化温度T122下,裂化较高沸点馏分106的至少一部分,以产生第一裂化反应产物128和用过的第一催化剂126;和在第二催化剂144的存在下,在500℃至700℃的第二裂化温度T142下,裂化较低沸点馏分108的至少一部分,以产生第二裂化反应产物148和用过的第二催化剂146。方法可以进一步包括分离第一裂化反应产物128的至少一部分与用过的第一催化剂126,以及分离第二裂化反应产物148的至少一部分与用过的第二催化剂146。方法可以包括将用过的第一催化剂126的第一部分(再循环部分190)和再生催化剂116合并以产生第一催化剂124或第二催化剂144,以及回收第一裂化反应产物128和第二裂化反应产物148。烃材料可包含原油、减压渣油、焦油砂、沥青、常压渣油、减压瓦斯油、脱金属油、石脑油流或这些的组合中的至少一种。在一些实施例中,烃材料可以包含原油。方法可以进一步包括使用过的第一催化剂126的第二部分(非再循环部分192)和用过的第二催化剂146再生以产生再生催化剂116。可以在包含催化剂与烃的重量比大于5:1且停留时间小于3秒的高苛刻度条件下裂化较高沸点馏分106和较低沸点馏分108。

在其他实施例中,用于操作具有第一流体催化裂化(FCC)单元120和第二FCC单元140的系统100用于由烃进料流102生产产品的方法可以包括将烃进料流102引入到进料分离器104;在进料分离器104中将烃进料流102分离成较低沸点馏分108和较高沸点馏分106;将较高沸点馏分106传递到第一FCC单元120;以及将较低沸点馏分108传递到第二FCC单元140,其中第一FCC单元120和第二FCC单元140为下流FCC单元。方法可以进一步包括:在第一催化剂124的存在下,在500℃至700℃的第一裂化温度下,在第一FCC单元120中裂化较高沸点馏分106的至少一部分,以产生第一裂化反应产物128和用过的第一催化剂126,以及在第二催化剂144的存在下并且在500℃至700℃的第二裂化温度下,在第二FCC单元140中裂化较低沸点馏分108的至少一部分,以产生第二裂化反应产物148和用过的第二催化剂146。方法可以包括将用过的第一催化剂126的至少一部分或用过的第二催化剂146的一部分传递到第一FCC单元120或第二FCC单元140。

方法可以进一步包括在再生区162中使用过的第一催化剂126的非再循环部分192和用过的第二催化剂146的非再循环部分196再生,以产生再生催化剂116。方法可以包括将再生催化剂116传递到第一FCC单元120和第二FCC单元140。方法可以包括回收第一裂化反应产物128和第二裂化反应产物148。

在一些实施例中,方法可以包括将用过的第一催化剂126的至少一部分传递到第一FCC单元120、第二FCC单元140,或第一FCC单元120和第二FCC单元140。例如,在实施例中,方法可以包括将用过的第一催化剂126的至少一部分传递到第一FCC单元120。第一催化剂124可以包含用过的第一催化剂126的至少一部分和再生催化剂116,并且第二催化剂144可以包含再生催化剂116。方法可以包括通过调整第一催化剂124中的用过的第一催化剂126的至少一部分与再生催化剂116的重量比来控制第一FCC单元120中的第一催化剂124的催化活性或第一FCC单元120中的第一裂化温度T122

在替代实例中,在其他实施例中,方法可以包括将用过的第一催化剂126的至少一部分传递到第二FCC单元140。第二催化剂144可以包括用过的第一催化剂126的至少一部分和再生催化剂116,并且第一催化剂124可以包含再生催化剂116。方法可以包括通过调整第二催化剂144中的用过的第一催化剂126的至少一部分与再生催化剂116的重量比来控制第二FCC单元140中的第二催化剂144的催化活性或第二FCC单元140中的第二裂化温度T142

在一些实施例中,方法可以包括将用过的第二催化剂146的至少一部分传递到第一FCC单元120、第二FCC单元140,或第一FCC单元120和第二FCC单元140。例如,在实施例中,方法可以包括将用过的第二催化剂146的至少一部分传递到第二FCC单元140。第二催化剂144可以包含用过的第二催化剂146的至少一部分和再生催化剂116。方法可以包括通过调整第二催化剂144中的用过的第二催化剂146的至少一部分与再生催化剂116的重量比来控制第二FCC单元140中的第二催化剂144的催化活性或第二FCC单元140中的第二裂化温度T142

在替代实例中,方法可以包括将用过的第二催化剂146的至少一部分传递到第一FCC单元120。在该实例中,第一催化剂124可包含用过的第二催化剂146的至少一部分和再生催化剂116。方法可以进一步包括通过调整第一催化剂124中的用过的第二催化剂146的至少一部分与再生催化剂116的重量比来控制第一FCC单元120中的第一催化剂124的催化活性或第一FCC单元120中的第一裂化温度T122

实例

以下实例说明先前描述的本公开的一个或多个附加特征。在以下实例中,在含有废催化剂和新鲜催化剂的混合物的催化剂样品的存在下裂化烃进料流,以模拟在本公开中描述的HSFCC系统100中的废催化剂的部分再循环。烃进料流是减压瓦斯油(VGO)进料。

ACE

Figure BDA0002286850020000421

模型R+裂化单元用于进行催化裂化实验。对于每个实例反应,裂化单元均在600℃裂化温度且催化剂与烃的重量比为12下操作。在每个实例的裂化单元操作的开始时,在有氮气的情况下,将固定量的催化剂转移到反应器并加热到期望的反应温度600℃。将氮气通过进料注射器馈入,并从反应器底部进入反应器中,以保持催化剂颗粒流化。当催化剂床温度达到反应温度600℃的±1℃以内时,注入进料持续30秒的预设持续时间。在30秒的注入时间期间,VGO连续通过催化剂。在进料温度下对进料泵进行校准,以输送一定量的VGO进料,以保持期望的催化剂与油的重量比为12。

对于每个实例裂化反应,使离开反应器的裂化反应产物流通过液体接收器,在所述接收器中冷凝C5+烃。液体接收器在-15℃的温度下操作。裂化反应产物流中的剩余气体被传递到气体接收器。在裂化反应后,在600℃的汽提温度下,从反应产物中汽提催化剂。分别从汽提操作中收集总的气体和液体产物,并分析组成。

作为初始步骤,VGO进料在ACE

Figure BDA0002286850020000422

裂化单元中使用新鲜催化剂进行裂化,以产生废催化剂。新鲜催化剂包括75wt.%可商购的FCC基础催化剂和25wt.%可商购的FCC烯烃添加剂。在汽提过程之后,将废催化剂从反应器中移出,而不再生废催化剂。然后通过将不同量的废催化剂与新鲜催化剂混合来制备催化剂样品。基于每个催化剂样品的总重量,制备具有25重量%(wt.%)、50wt.%和75wt.%废催化剂的催化剂样品。然后将每个催化剂样品分别装入ACE

Figure BDA0002286850020000431

裂化单元的反应器中,并用于根据在本公开中先前描述的方法在600℃的高苛刻度条件且催化剂与油的重量比为12下裂化一定量的VGO进料。分析反应产物物流的总转化率和氢气(H2)、甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、丁烷、异丁烯、1-丁烯、异丁烯、2-丁烯、1,3-丁二烯、总气体、汽油、汽油、轻循环油(LCO,216-343℃)和重循环油(HCO,>343℃)的收率。表2中提供了针对每个催化剂样品的总转化率和收率所获得的结果。

对于具有废催化剂的每个催化剂样品,在催化剂汽提完成之后,将反应器温度升高到650℃,并且将空气馈入到反应器以使催化剂再生。在再生期间,废催化剂上的焦炭在空气流下在650℃的温度下燃烧。在再生期间产生的烟气通过红外(IR)二氧化碳(CO2)分析仪通过。由烟气的气体流速和烟气中的CO2浓度来计算在再生期间燃烧的焦炭的量。由在再生期间燃烧的焦炭的量与在废催化剂与新鲜催化剂合并并将催化剂引入到反应器之前的废催化剂中的焦炭的量之间的差来计算由裂化反应产生的焦炭的收率。

表2:用具有25wt.%、50wt.%和75wt.%废催化剂的催化剂进行的裂化反应的总转化率和收率。

废催化剂(wt.%) 25 50 75
裂化温度(℃) 600 600 600
催化剂与油的重量比 12.06 12.05 12.04
总转化率(%) 80.59 78.78 78.61
氢气(H2)收率(wt.%) 0.22 0.23 0.22
甲烷收率(wt.%) 1.51 1.47 1.17
乙烷收率(wt.%) 1.51 1.47 1.17
乙烯收率(wt.%) 7.08 7.39 7.58
丙烷收率(wt.%) 4.70 4.25 3.36
丙烯收率(wt.%) 15.84 17.81 21.56
异丁烷收率(wt.%) 4.39 3.70 3.27
正丁烷收率(wt.%) 1.46 1.31 1.12
1-丁烯收率(wt.%) 2.13 2.21 2.48
顺式-2-丁烯收率(wt.%) 2.33 2.41 2.68
反式-2-丁烯收率(wt.%) 3.28 3.4 3.77
异丁烯收率(wt.%) 5.26 5.26 5.49
1,3-丁二烯(wt.%) 0.03 0.03 0.09
总气体(wt.%) 49.73 50.94 53.97
汽油(C5-216℃)(wt.%) 27.62 24.92 23.13
LCO(216-343℃)(wt.%) 11.11 11.49 11.26
HCO(>343℃)(wt.%) 8.3 9.73 10.13
焦炭收率(wt.%) 3.03 2.68 1.30

如表2所示,烯烃的收率随着再循环到反应器中的废催化剂的重量百分比的增加而增加。具体地,丙烯的收率从15.84wt.%(使用25wt.%废催化剂,基于反应器中的总催化剂)增加到21.56wt.%(使用75wt.%废催化剂,基于反应器中的总催化剂)。因此,将废催化剂的量从25wt.%增加到75wt.%导致丙烯收率出乎意料地增加了36%。类似地,其他烯烃的收率也随着废催化剂的重量百分比的增加而出乎意料地增加。1-丁烯的收率增加了16%,从2.13wt.%(在25wt.%废催化剂下)增至2.48wt.%(在75wt.%废催化剂下);顺式-2-丁烯的收率增加了15%,从2.33wt.%(在25wt.%废催化剂下)增至2.68wt.%(在75wt.%废催化剂下);并且反式-2-丁烯的收率增加了15%,从3.28wt%(在25wt.%废催化剂下)增至3.77wt.%(在75wt.%废催化剂下)。除烯烃外,表2还表明,HCO的收率随着装入反应器中的废催化剂量的增加而增加。HCO的收率增加了22wt.%,从8.3wt.%(在25wt.%废催化剂下)增至10.13wt.%(在75wt.%废催化剂下)。

相反,随着再循环到反应器的废催化剂的重量百分比增加,汽油的收率出乎意料地降低。汽油的收率出乎意料地从27.62wt.%汽油(在25wt.%再循环到反应器中的废催化剂下)降低到23.13wt.%汽油(在75wt.%再循环到反应器的废催化剂下)。因此,将废催化剂的量从25wt.%增加到75wt.%导致汽油收率出乎意料地降低了16%。另外,随着再循环到反应器的废催化剂的重量百分比的增加,总转化率降低。总转化率从80.59%(在25wt.%再循环到反应器的废催化剂下)降低到78.61%(在75wt.%再循环到反应器的废催化剂下)。因此,将废催化剂的量从25wt.%增加到75wt.%导致总转化率降低2.5%。

这些结果表明,改变再循环回到FCC反应器的废催化剂的量改变了裂化反应产物流中产物的分布,并因此改变了裂化反应产物流的组成。因此,可以控制再循环回到FCC反应器的废催化剂的量以产生有利于特定目标产物的产物分布。例如,基于表2中的结果,可以通过增加再循环回到FCC反应器中的废催化剂的量来增加来自高苛刻度FCC反应器的丙烯和其他烯烃的收率。替代地,可以通过降低再循环回到FCC反应器的废催化剂的量来增加汽油的收率。

本公开的第一方面可以涉及一种用于操作具有第一流体催化裂化(FCC)单元和第二FCC单元的系统用于由烃进料流生产产品的方法,所述方法包含:将烃进料流引入到进料分离器;在进料分离器中将烃进料流分离成较低沸点馏分和较高沸点馏分;将较高沸点馏分传递到第一FCC单元;将较低沸点馏分传递到第二FCC单元,其中第一FCC单元和第二FCC单元是下流FCC单元;在第一催化剂的存在下,在500℃至700℃的第一裂化温度下,在第一FCC单元中裂化较高沸点馏分的至少一部分,以产生第一裂化反应产物和用过的第一催化剂;在第二催化剂的存在下并且在500℃至700℃的第二裂化温度下,在第二FCC单元中裂化较低沸点馏分的至少一部分,以产生第二裂化反应产物和用过的第二催化剂;和将用过的第一催化剂的至少一部分或用过的第二催化剂的一部分传递到第一FCC单元或第二FCC单元。

本公开的第二方面可以包括第一方面,其中烃进料流包含原油。

本公开的第三方面可以包括第一或第二方面,其中第一FCC单元和第二FCC单元是高苛刻度流化催化裂化(HSFCC)单元。

本公开的第四方面可以包括第三方面,其中在第一FCC单元和第二FCC单元中的催化剂与烃的重量比大于5并且在第一FCC单元和第二FCC单元中的停留时间小于3秒。

本公开的第五方面可包括第一至第四方面,其进一步包含在再生区中使用过的第一催化剂的未再循环部分和用过的第二催化剂的未再循环部分再生以产生再生催化剂。

本公开的第六方面可包括第五方面,其进一步包含将再生催化剂传递到第一FCC单元和第二FCC单元。

本公开的第七方面可以包括第一至第六方面,其进一步包含回收第一裂化反应产物和第二裂化反应产物。

本公开的第八方面可包括第一至第七方面,其包含将用过的第一催化剂的至少一部分传递到第一FCC单元、第二FCC单元、或第一FCC单元和第二FCC单元。

本公开的第九方面可以包括第八方面,其包含将用过的第一催化剂的至少一部分传递到第一FCC单元。

本公开的第十方面可以包括第九方面,其中第一催化剂包含用过的第一催化剂的至少一部分和再生催化剂,并且第二催化剂包含再生催化剂。

本公开的第十一方面可以包括第十方面,其中第一催化剂的用过的第一催化剂的的至少一部分与再生催化剂的重量比为1:99至99:1、10:90至90:10或25:75至75:25。

本公开的第十二方面可以包括第十方面,其进一步包含通过调整第一催化剂中的用过的第一催化剂的至少一部分与再生催化剂的重量比来控制第一FCC单元中的第一催化剂的催化活性或第一FCC单元中的第一裂化温度。

本公开的第十三方面可以包括第九至第十二方面,其进一步包含在定位在第一FCC单元的第一裂化反应区上游的第一混合区中混合用过的第一催化剂的至少一部分、再生催化剂和较高沸点馏分。

本公开的第十四方面可以包括第一至第十二方面,其进一步包含在定位在第一FCC单元的第一裂化反应区上游的第一混合区中混合第一催化剂和较高沸点馏分,以及在定位在第二FCC单元的第二裂化反应区上游的第二混合区中混合第二催化剂与较低沸点馏分。

本公开的第十五方面可以包括第八至第十四方面,其进一步包含:在将用过的第一催化剂的至少一部分传递到第一FCC单元、第二FCC单元、或第一FCC单元和第二FCC单元之前,在第一分离区中分离用过的第一催化剂与第一裂化反应产物的至少一部分;以及在使用过的第二催化剂再生之前,在第二分离区中分离用过的第二催化剂与第二裂化反应产物的至少一部分。

本公开的第十六方面可以包括第八至第十五方面,其进一步包含在将用过的第一催化剂的至少一部分传递到第一FCC单元、第二FCC单元、或第一FCC单元和第二FCC单元和使用过的第一催化剂的未再循环部分再生之前,从用过的第一催化剂中汽提第一裂化反应产物的另一部分。

本公开的第十七方面可以包括第一至第八方面,其包含将用过的第一催化剂的至少一部分传递到第二FCC单元。

本公开的第十八方面可以包括第十七方面,其中第二催化剂包含用过的第一催化剂的至少一部分和再生催化剂。

本公开的第十九方面可以包括第十七至第十八方面,其中第一催化剂包含再生催化剂。

本公开的第二十方面可以包括第十八方面,其中第二催化剂的第一催化剂的至少一部分废与再生催化剂的重量比为1:99至99:1、10:90至90:10或25:75至75:25。

本公开的第二十一方面可以包括第十八方面,其进一步包含通过调整第二催化剂中的用过的第一催化剂的至少一部分与再生催化剂的重量比来控制第二FCC单元中的第二催化剂的催化活性或第二FCC单元中的第二裂化温度。

本公开的第二十二方面可以包括从第十七至第二十一方面,其进一步包含在定位在第二FCC单元的第二裂化反应区上游的第二混合区中混合用过的第一催化剂的至少一部分、再生催化剂和较低沸点馏分。

本公开的第二十三方面可以包括第一至第七方面,其包含将用过的第二催化剂的至少一部分传递到第一FCC单元、第二FCC单元、或第一FCC单元和第二FCC单元。

本公开的第二十四方面可以包括第二十三方面,其包含将用过的第二催化剂的至少一部分传递到第二FCC单元。

本公开的第二十五方面可以包括第二十四方面,其中第二催化剂包含用过的第二催化剂的至少一部分和再生催化剂。

本公开的第二十六方面可以包括第二十五方面,其中第二催化剂的用过的第二催化剂的至少一部分与再生催化剂的重量比为1:99至99:1、10:90至90:10或25:75至75:25。

本公开的第二十七方面可以包括第二十五方面,其进一步包含通过调整第二催化剂中的用过的第二催化剂的至少一部分与再生催化剂的重量比来控制第二FCC单元中的第二催化剂的催化活性或第二FCC单元中的第二裂化温度。

本公开的第二十八方面可以包括第二十四至第二十七方面,其进一步包含在定位在第二FCC单元的第二裂化反应区上游的第二混合区中混合用过的第二催化剂的至少一部分、再生催化剂和较低沸点馏分。

本公开的第二十九方面可以包括第二十三方面,其进一步包含:在使用过的第一催化剂再生之前,在第一分离区中分离用过的第一催化剂与第一裂化反应产物的至少一部分;以及将用过的第二催化剂的至少一部分传递到第一FCC单元、第二FCC单元、或第一FCC单元和第二FCC单元之前,在第二分离区中分离用过的第二催化剂与第二裂化反应产物的至少一部分。

本公开的第三十方面可以包括第二十九方面,其进一步包含在将用过的第二催化剂的至少一部分传递到第一FCC单元、第二FCC单元、或第一FCC单元和第二FCC单元和使用过的第二催化剂的未再循环部分再生之前,从用过的第二催化剂中汽提第二裂化反应产物的另一部分。

本公开的第三十一方面可以包括第二十三方面,其包含该将用过的第二催化剂的至少一部分传递到第一FCC单元。

本公开的第二十三方面可以包括第三十一方面,其中第一催化剂包含用过的第二催化剂的至少一部分和再生催化剂。

本公开的第三十三方面可以包括第二十三方面,其中第一催化剂的用过的第二催化剂的至少一部分与再生催化剂的重量比为1:99至99:1、10:90至90:10或25:75至75:25。

本公开的第三十四方面可以包括第二十三方面,其进一步包含:通过调整第一催化剂中的用过的第二催化剂的至少一部分与再生催化剂的重量比来控制第一FCC单元中的第一催化剂的催化活性或第一FCC单元中的第一裂化温度。

本公开的第三十五方面可以包括第三十一至第三十四方面,其进一步包含在定位在第一FCC单元的第一裂化反应区上游的第一混合区中混合用过的第二催化剂的至少一部分、再生催化剂和较高沸点馏分。

本公开的第三十六方面可以包括第一至第三十五方面,其中第一催化剂和第二催化剂是高活性FCC催化剂。

本公开的第三十七方面可以包括第三十六方面,其中第一催化剂和第二催化剂的至少一部分包含ZSM-5沸石催化剂。

本公开的第三十八方面可以包括第一至第三十七方面,其中烃进料流包含原油、减压渣油、焦油砂、沥青、常压渣油、减压瓦斯油、脱金属油、石脑油流或这些的组合中的至少一种。

本公开的第三十九方面可以包括第一至第三十八方面,其中第一裂化反应产物或第二裂化反应产物包含乙烯、丙烯、丁烯或戊烯中的一种或多种。

本公开的第四十方面可以包括第一至第三十八方面,其中第一裂化反应产物或第二裂化反应产物包含汽油。

本公开的第四十一方面涉及一种用于生产烯烃的方法,所述方法包含:将烃材料分离成较低沸点馏分和较高沸点馏分;在第一催化剂的存在下,在500℃至700℃的第一裂化温度下,裂化较高沸点馏分的至少一部分,以产生第一裂化反应产物和用过的第一催化剂;在第二催化剂的存在下,在500℃至700℃的第二裂化温度下,裂化较低沸点馏分的至少一部分,以产生第二裂化反应产物和用过的第二催化剂;分离第一裂化反应产物的至少一部分与用过的第一催化剂;分离第二裂化反应产物的至少一部分与用过的第二催化剂;合并用过的第一催化剂的第一部分和再生催化剂以产生第一催化剂或第二催化剂;以及回收第一裂化反应产物和第二裂化反应产物。

本公开的第四十二方面可以包括第四十一方面,其中烃材料包含原油。

本公开的第四十三方面可以包括第四十一方面,其中烃材料包括原油、减压渣油、焦油砂、沥青、常压渣油、减压瓦斯油、脱金属油、石脑油流或这些的组合中的至少一种。

本公开的第四十四方面可以包括第四十一至第四十三方面,其中第一裂化反应产物或第二裂化反应产物包含乙烯、丙烯、丁烯或戊烯中的一种或多种。

本公开的第四十五方面可以包括第四十一至第四十四方面,其进一步包含使用过的第一催化剂的第二部分和用过的第二催化剂再生以产生再生催化剂。

本公开的第四十六方面可以包括第四十一至第四十五方面,其中第一催化剂包含用过的第一催化剂的第一部分和再生催化剂。

本公开的第四十七方面可以包括第四十六方面,其中第一催化剂的用过的第一催化剂的第一部分与再生催化剂的重量比为1:99至99:1或10:90至90:10或25:75至75:25。

本公开的第四十八方面可以包括第四十一至第四十五方面,其中第二催化剂包含用过的第一催化剂的第一部分和再生催化剂。

本公开的第四十九方面可以包括第四十八方面,其中第二催化剂的用过的第一催化剂的第一部分与再生催化剂的重量比为1:99至99:1或10:90至90:10或25:75至75:25。

本公开的第五十方面可以包括第四十一至第四十九方面,其进一步包含在裂化较高沸点馏分的至少一部分之前,混合第一催化剂与较高沸点馏分。

本公开的第五十一方面可以包括第四十一至第五十方面,其进一步包含在裂化较低沸点馏分的之前,混合第二催化剂与较低沸点馏分。

本公开的第五十二方面可以包括第四十一至第五十一方面,其中在包含催化剂与烃的重量比大于5:1且停留时间小于3秒的高苛刻度条件下裂化较高沸点馏分和较低沸点馏分。

本公开的第五十三方面涉及一种用于由原油生产烯烃的系统,所述系统包含:第一FCC单元,其包含第一裂化反应区,第一裂化反应区是下流裂化反应区;在第一FCC单元下游的第一分离区;第二FCC单元,其与第一FCC单元并联并包含第二裂化反应区,第二裂化反应区是下流裂化反应区;在第二FCC单元下游的第二分离区;再生区,其在第一分离区和第二分离区的下游并流体地联接到第一分离区和第二分离区;以及催化剂再循环,其将第一分离区或第二分离区流体地联接到第一FCC单元、第二FCC单元、或第一FCC单元和第二FCC单元。

本公开的第五十四方面可以包括第五十三方面,其中第一FCC单元包含在第一裂化反应区上游并且与第一裂化反应区流体地联接的第一混合区。

本公开的第五十五方面可以包括第五十三至第五十四方面,其中第二FCC单元包含在第二裂化反应区上游并与第二裂化反应区流体地联接的第二混合区。

本公开的第五十六方面可以包括第五十三至第五十五方面,其进一步包含安置在再生区的下游并且与再生区流体地联接的催化剂料斗。

本公开的第五十七方面可以包括第五十六方面,其中催化剂料斗流体地联接到第一FCC单元和第二FCC单元。

本公开的第五十八方面可以包括第五十三至第五十七方面,其进一步包含在第一分离区的下游并且流体地联接到第一分离区的第一汽提区。

本公开的第五十九方面可以包括第五十三至第五十八方面,其进一步包含在第二分离区的下游并且流体地联接到第二分离区的第二汽提区。

本公开的第六十方面可以包括第五十三至第五十九方面,其进一步包含进料分离器,所述进料分离器具有入口、较高沸点馏分出口流和较低沸点馏分出口流,其中较高沸点馏分出口流流体地联接到第一FCC单元,而较低沸点馏分出口流流体地联接到第二FCC单元。

本公开的第六十一方面可以包括第五十三至第六十方面,其中催化剂再循环将第一分离区流体地联接到第一FCC单元、第二FCC单元或第一FCC单元和第二FCC单元两者。

本公开的第六十二方面可以包括第六十一方面,其中催化剂再循环将第一分离区流体地联接到第一FCC单元。

本公开的第六十三方面可以包括第六十一方面,其中催化剂再循环将第一分离区流体地联接到第二FCC单元。

本公开的第六十四方面可以包括第五十三至第六十方面,其中催化剂再循环将第二分离区流体地联接到第一FCC单元、第二FCC单元或第一FCC单元和第二FCC单元两者。

本公开的第六十五方面可以包括第六十四方面,其中催化剂再循环将第二分离区流体地联接到第一FCC单元。

本公开的第六十六方面可以包括第六十四方面,其中催化剂再循环将第二分离区流体地联接到第二FCC单元。

出于定义本技术的目的,过渡短语“由......组成”可以在权利要求书中作为封闭的前导术语引入,所述术语将权利要求的范围限制为所叙述的组分或步骤以及任何天然存在的杂质。

出于定义本技术的目的,可以在权利要求书中引入过渡短语“基本上由……组成”以将一个或多个权利要求的范围限制为所叙述的要素、组分、材料或方法步骤以及不会实质上影响所要求保护的主题的新颖特征的任何非所叙述的要素、组分、材料或方法步骤。

过渡短语“由……组成”和“基本上由……组成”可以被解释为开放式过渡短语的子集,如“包含(comprising)”和“包括(including)”,使得任意使用开放式短语来引入一系列要素、组分、材料或步骤的叙述应被解释为使用封闭式术语“由……组成”和“基本上由……组成”还公开了一系列要素、组分、材料或步骤的叙述。例如,“包含”组分A、B和C的组合物的叙述应被解释为还公开了“由组分A、B和C组成”的组合物以及“基本上由组分A、B和C组成”的组合物。

在本申请中表达的任何定量值可以被认为包括与过渡短语“包含”或“包括”一致的开放式实施例以及与过渡短语“由......组成”和“基本上由......组成”一致的封闭或部分封闭的实施例。

应当理解,赋予一个特性的任何两个定量值可以构成所述特性的范围,并且在本公开中设想了由给定特性的所有所陈述的定量值形成的范围的所有组合。应了解,在一些实施例中,流或反应器中化学成分的组成范围应理解为含有所述成分的异构体的混合物。例如,指定丁烯的组成范围可包括丁烯的各种异构体的混合物。应了解,这些实例提供了各种流的组成范围,并且特定化学组成的异构体的总量可以构成一个范围。

已详细地并通过参考特定实施例描述了本公开的主题。应当理解,实施例的组分或特征的任何详细描述不一定暗示所述组分或特征对于具体实施例或任何其它实施例是必要的。进一步地,对于本领域技术人员显而易见的是,可在不脱离所要求保护的主题的精神和范围的情况下对所描述的实施例进行各种修改和改变。

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