CN116113681A - 利用循环油加氢处理生产石化产品的方法 - Google Patents

Abstract

根据一个或多个实施方案，目前公开了从烃材料生产石化产品的方法。所述方法可包括将烃材料至少分离成较低沸点馏分和较高沸点馏分，裂化较高沸点馏分的至少一部分，裂化较低沸点馏分的至少一部分，从第一裂化反应产物或第二裂化反应产物中的一者或两者中分离循环油，加氢处理循环油以形成加氢处理的循环油，以及再循环加氢处理的循环油。

Description

利用循环油加氢处理生产石化产品的方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2020年9月1日提交的题为“利用循环油加氢处理生产石化产品的方法(PROCESSES FOR PRODUCING PETROCHEMICAL PRODUCTS THAT UTILIZE HYDROTREATING OFCYCLE OIL)”的美国专利申请第17/009,012号的优先权，其整体通过引用结合于此。

技术领域

本公开的实施方案通常涉及化学加工，更具体地，涉及利用流化催化裂化来形成烯烃的方法和***。

背景技术

乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯和芳烃化合物如苯、甲苯和二甲苯是大部分石化工业的基本中间体。它们通常是通过石油气和馏出物如石脑油、煤油或甚至瓦斯油的热裂化(或蒸汽热解)获得的。这些化合物也是通过炼油厂流化催化裂化(FCC)方法生产的，在所述方法中，传统的重质原料如瓦斯油或渣油被转化。典型的FCC原料的范围是从加氢裂化塔底产物到重质进料馏分，如真空瓦斯油和常压渣油；然而，这些原料是有限的。丙烯生产的第二个最重要的来源是目前来自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产品市场，通过利用丙烯市场出现的经济机会来增加收入。

世界范围内对低碳烯烃日益增长的需求仍然是许多综合炼油厂面临的主要挑战。特别是，一些有价值的低碳烯烃如乙烯、丙烯和丁烯的生产已经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组成部分。低碳烯烃的生产取决于几个方法变量，如进料类型、操作条件和催化剂类型。

发明内容

尽管有生产更高产率的丙烯和其他低碳烯烃的选择，但该领域的密集研究活动仍在进行。这些选择包括使用高苛刻度流化催化裂化(“HSFCC”)***，为所述方法开发更具选择性的催化剂，以及增强所述方法的配置以有利于更有利的反应条件和产率。HSFCC方法能够生产比传统流化催化裂化单元高四倍的产率的丙烯，并且对于一系列石油流具有更高的转化水平。本公开的实施方案涉及用于从烃材料如原油生产一种或多种石化产品的改进的HSFCC***和方法。

一些HSFCC***可能包括从HSFCC反应器的产物中分离出的循环油的再循环。然而，循环油可能含有诸如金属、硫和氮的杂质，这些杂质可能毒害一个或多个HSFCC反应器中的催化剂并且不利地影响来自HSFCC***的石化产品的产率。目前描述的用于生产石化产品的方法可以包括在循环油被重新引入***之前对其进行加氢处理，所述方法可以对烃材料转化为低碳烯烃，例如乙烯和丙烯具有很大的影响。加氢处理循环油可以帮助去除杂质、提高氢含量、提高循环油的裂化性，或者它们的组合。

根据一个或多个实施方案，从烃材料生产石化产品的方法可包括将烃材料至少分离成较低沸点馏分(lesser boiling point fraction)和较高沸点馏分(greater boilingpoint fraction)，在500℃至700℃的反应温度以及第一催化剂存在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，在500℃至700℃的反应温度以及第二催化剂存在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，从第一裂化反应产物或第二裂化反应产物中的一者或两者中分离循环油，其中至少99重量％的循环油具有至少215℃的沸点，加氢处理循环油以形成加氢处理的循环油，以及通过在较高沸点馏***化的上游将加氢处理的循环油与较高沸点馏分组合来再循环加氢处理的循环油。

根据一个或多个附加实施方案，从烃进料流生产石化产品的烃进料转化***的操作方法可包括将烃进料流引入进料分离器，在进料分离器中将烃进料流至少分离成较低沸点馏分流和较高沸点馏分流，将较高沸点馏分流输送到第一流化催化裂化(FCC)单元，将较低沸点馏分流输送到第二FCC单元，在500℃至700℃的反应温度以及第一催化剂存在下，在第一FCC单元中裂化较高沸点馏分流的至少一部分，以产生第一裂化反应产物流，在500℃至700℃的反应温度以及第二催化剂存在下，在第二FCC单元中裂化较低沸点馏分流的至少一部分，以产生第二裂化反应产物流，从第一裂化反应产物流或第二裂化反应产物流中的一者或两者中分离循环油流，其中至少99重量％的循环油流具有至少215℃的沸点，加氢处理循环油流以形成加氢处理的循环油流，并通过在第一FCC单元的上游将加氢处理的循环油与较高沸点馏分组合来再循环加氢处理的循环油流。

所描述的实施方案的附加特征和优点将在下面的详细描述中阐述，并且对于本领域技术人员来说，部分地从该描述中显而易见，或者通过实践所描述的实施方案来识别，包括下面的详细描述、权利要求书以及附图。

附图说明

当结合以下附图阅读时，可以最好地理解本公开的具体实施方案的以下详细描述，其中相同的结构用相同的附图标记表示，并且其中：

图1以图解方式示出了根据本公开中描述的一个或多个实施方案，用于生产一种或多种石化产品的各种烃进料流的相对性质；

图2是根据本公开中描述的一个或多个实施方案的烃进料转化***的概括示意图；

图3示出了根据本公开中描述的一个或多个实施方案，图2的烃进料转化***的至少一部分的示意图；和

图4是根据本公开中描述的一个或多个实施方案的固定床反应***的概括示意图。

为了描述相关附图的简化示意图和描述的目的，不包括可以采用的并且为某些化学加工操作领域的普通技术人员所熟知的许多阀门、温度传感器、电子控制器等。此外，没有描述通常包括在典型化学加工操作中的伴随组件，例如空气供应、催化剂料斗和烟道气处理***。加氢裂化单元中的伴随组件，例如排放物流、废催化剂排放子***和催化剂替换子***也未示出。应当理解，这些组件在公开的实施方案的精神和范围内。然而，诸如本公开中描述的那些的操作组件可以被加入到本公开中描述的实施方案中。

还应注意，附图中的箭头指的是工艺流。然而，箭头可以等价地指代可以用于在两个或更多个***组件之间传输工艺流的传输管线。此外，连接到***组件的箭头定义了每个给定***组件中的入口或出口。箭头方向通常对应于由箭头表示的物理传输管线内包含的物流的材料的主要运动方向。此外，不连接两个或更多个***组件的箭头表示离开所示***的产物流或进入所示***的***入口流。产物流可以在伴随的化学加工***中进一步加工，或者可以作为最终产品商业化。***入口流可以是从伴随的化学加工***传输的物流，或者可以是未加工的原料物流。一些箭头可以代表再循环物流，其是被再循环回***的***组件的流出物流。然而，应当理解，在一些实施方案中，任何所代表的再循环物流可以被相同材料的***入口流所替代，并且再循环物流的一部分可以作为***产物离开***。

另外，附图中的箭头可以示意性地描绘将物流从一个***组件传输到另一个***组件的过程步骤。例如，从一个***组件指向另一个***组件的箭头可以表示将***组件流出物“传递”到另一个***组件，这可以包括从一个***组件“退出”或“移除”的工艺流的内容物，以及将所述产物流的内容物“引入”到另一个***组件。

应当理解，根据相关附图中呈现的实施方案，两个***组件之间的箭头可以表示物流没有在两个***组件之间被加工。在其他实施方案中，箭头所示的物流在其在两个***组件之间的整个传输过程中可以具有基本相同的组成。此外，应当理解，在一个或多个实施方案中，箭头可以表示至少75重量％、至少90重量％、至少95重量％、至少99重量％、至少99.9重量％、或甚至100重量％的物流在***组件之间传输。因此，在一些实施方案中，例如如果存在侧流，则可以在***组件之间传输少于所有由箭头表示的物流。

应当理解，当两条或更多条线在相关附图的示意性流程图中相交时，两个或更多个工艺流是“混合的”或“组合的”。混合或组合还可以包括通过将两个物流直接引入类似的反应器、分离装置或其他***组件来混合。例如，应当理解，当两个物流被描述为在进入分离单元或反应器之前直接组合时，在一些实施方案中，物流可以等效地引入分离单元或反应器并在反应器中混合。

现在将更详细地提及各种实施方案，其中一些实施方案在附图中进行了说明。只要有可能，在整个附图中将使用相同的附图标记来指代相同或相似的部件。

具体实施方式

本公开的实施方案涉及使用高苛刻度流化催化裂化(HSFCC)***将一种或多种烃进料流转化为一种或多种石化产品的***和方法，所述高苛刻度流化催化裂化(HSFCC)***包括在高苛刻度条件下操作的两个下流式流化催化裂化(FCC)单元。例如，具有第一FCC单元和第二FCC单元的***的操作方法可以包括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。可以将较高沸点馏分引入第一裂化反应区，在所述第一裂化反应区中，较高沸点馏分与第一催化剂混合并裂化以产生第一裂化反应产物。可以将较低沸点馏分引入第二裂化反应区，在所述第二裂化反应区中，较低沸点馏分与第二催化剂混合并裂化以产生第二裂化反应产物。可以从第一裂化反应产物或第二裂化反应产物中的一者或两者中分离循环油。循环油可以被加氢处理以形成加氢处理的循环油。加氢处理的循环油可以通过在较高沸点馏***化的上游将加氢处理的循环油与较高沸点馏分组合而再循环。

如在本公开中使用的，“反应器”是指容器，其中任选地在一种或多种催化剂存在下，一种或多种反应物之间可以发生一种或多种化学反应。例如，反应器可以包括被配置为作为间歇式反应器、连续搅拌罐反应器(CSTR)或活塞流反应器操作的罐或管式反应器。示例性反应器包括填充床反应器，例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以具有多个反应区，其中每个反应区由每个催化剂床的面积限定。

如在本公开中所使用的，“分离单元”是指至少部分地将在工艺流中混合的一种或多种化学品彼此分离的任何分离装置或分离装置***。例如，分离单元可以选择性地将不同的化学物质、相或规定尺寸的材料彼此分离，形成一种或多种化学馏分。分离单元的实例包括但不限于蒸馏塔、闪蒸鼓、分离鼓、分离罐、离心机、旋风分离器、过滤装置、捕集器、洗涤器、膨胀装置、膜、溶剂提取装置等。应当理解，本公开中描述的分离方法可能不会将一种化学成分的全部与另一种化学成分的全部完全分离。应当理解，本公开中描述的分离方法“至少部分地”将不同的化学成分彼此分离，并且即使没有明确说明，也应当理解分离可能仅包括部分分离。如在本公开中所使用的，一种或多种化学成分可从工艺流中“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个或更多个所需组成的工艺流。此外，在一些分离工艺中，“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”)可以离开分离单元，其中，平均而言，较低沸点馏分流的内容物的沸点比较高沸点馏分流更低。其他物流可能落在较低沸点馏分和较高沸点馏分之间，例如“中间沸点馏分”。

如在本公开中所使用的，术语“高苛刻度条件”通常指500℃或更高的FCC温度、等于或大于5:1的催化剂与烃的重量比(催化剂与油的比率)以及小于3秒的停留时间，所有这些都可能比典型的FCC反应条件更严格。

应当理解，“流出物”通常是指在特定反应或分离之后离开***组件如分离单元、反应器或反应区的物流，并且通常具有与进入分离单元、反应器或反应区的物流不同的组成(至少按比例)。

如在本公开中使用的，“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，例如但不限于裂化(包括芳烃裂化)、脱金属、脱硫和脱氮。如在本公开中所使用的，“裂化”通常是指其中碳-碳键断裂的化学反应。例如，具有碳-碳键的分子通过一个或多个碳-碳键的断裂而断裂成一个以上的分子，或者从包含环烷烃、环烷烃、萘、芳烃等环状部分的化合物转化成不包含环状部分或包含比裂化前更少的环状部分的化合物。

如在本公开中使用的，术语“第一催化剂”是指引入到第一裂化反应区的催化剂，例如从第一催化剂/进料混合区被输送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、废第一催化剂、废第二催化剂、新鲜催化剂或它们的组合中的至少一种。如在本公开中使用的，术语“第二催化剂”是指引入到第二裂化反应区的催化剂，例如从第二催化剂/进料混合区被输送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、废第一催化剂、废第二催化剂、新鲜催化剂或它们的组合中的至少一种。

如在本公开中使用的，术语“废催化剂”是指已经被引入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)，但是在引入裂化反应区之后还没有在再生器中再生的催化剂。“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”上的焦炭量可以大于再生后残留在再生催化剂上的焦炭量。

如在本公开中所使用的，术语“再生催化剂”是指已经被引入裂化反应区，然后在再生器中再生以将催化剂加热到更高温度、氧化并从催化剂中除去至少一部分焦炭以恢复催化剂的至少一部分催化活性的催化剂，或者两者兼而有之。与废催化剂相比，“再生催化剂”可以具有更少的焦炭、更高的温度或两者兼而有之，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低的催化活性。

还应当理解，物流可以根据物流的组分命名，并且物流命名的组分可以是物流的主要组分(例如包含50重量％(wt.％)、70重量％、90重量％、95重量％、99重量％、99.5重量％、或甚至99.9重量％的物流内容物至100重量％的物流内容物)。还应该理解，当包含所述组分的物流被公开为从一个***组件传递到另一个***组件时，物流的组分被公开为从所述***组件传递到另一个***组件。例如，所公开的从第一***组件流向第二***组件的“丙烯物流”应理解为等效地公开了从第一***组件流向第二***组件的“丙烯”，等等。

烃进料流通常可包含烃材料。在实施方案中，烃进料流的烃材料可以是原油。如在本公开中使用的，术语“原油”应理解为指石油液体、气体、固体或它们的组合的混合物，在一些实施方案中包括未经历显著分离或反应过程的杂质，例如含硫化合物、含氮化合物和金属化合物。原油不同于原油馏分。在某些实施方案中，原油原料可以是经最低限度处理的轻质原油，以提供总金属(Ni+V)含量小于百万分之5重量份(ppmw)和康氏残炭(Conradsoncarbon residue)小于5重量％的原油原料。

虽然本说明书和实施例可以指定原油作为烃进料流102的烃材料，但应该理解，分别就图2-3的实施方案描述的烃进料转化***100可适用于转化各种烃材料，这些材料可能存在于烃进料流102中，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组分，例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，则其可具有22度至40度的美国石油协会(API)比重。例如，所使用的烃进料流102可以是***重质原油(API比重约28°)、***中质原油(API比重约30°)、***轻质原油(API比重约33°)或***超轻质原油(API比重约39°)。随后在表1中提供了一种特定等级的***重质原油的示例性质。应当理解，如在本公开中所使用的，“烃进料”可以指之前没有被处理、分离或以其他方式精炼的烃材料(例如原油)，或者可以指在烃进料流102中的被引入烃进料转化***100之前已经经历了某种程度的加工(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

一般而言，烃进料流102的内容物可包括基于沸点的相对广泛种类的化学物质。例如，烃进料流102的组成可使得烃进料流102的5重量％沸点和95重量％沸点之间的差为至少100℃、至少200℃、至少300℃、至少400℃、至少500℃或甚至至少600℃。

参考图1，在常规FCC方法中要转化的各种烃进料流通常需要满足金属含量和康氏残炭(CCR)或兰氏碳(Ramsbottom carbon)含量方面的某些标准。进料的CCR是对进料蒸发和热解后残留的含碳物质的测量。进料流中更大的金属含量和CCR可导致催化剂更快的失活。对于更高水平的CCR，在再生步骤中可能需要更多的能量来再生催化剂。例如，某些烃原料，如残余油，除了催化裂化反应期间形成的焦炭之外，还含有难裂化并促进焦炭形成的难分解组分，如多环芳烃。由于这些特定烃进料的CCR水平较高，因此再生器上的燃烧负荷增加，以从废催化剂中除去焦炭和残渣，从而将废催化剂转化为再生催化剂。这需要改良再生器，使其能够承受增加的燃烧负荷而不经历材料故障。此外，进入FCC的某些烃进料可能含有大量金属，例如镍、钒或其他金属，其可在裂化反应过程中迅速使催化剂失活。

一般而言，烃进料转化***100包括两个FCC单元，在每个单元中，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的一部分接触热的催化剂并裂化成较轻的产物时，在催化剂上形成通常称为焦炭的含碳沉积物。在催化剂上形成的焦炭沉积物可降低催化剂的催化活性或使催化剂失活。催化剂失活可能导致催化剂变得催化无效。具有焦炭沉积物的废催化剂可以从裂化反应产物中分离，除去可移除的烃，并被输送到再生过程，其中焦炭在空气存在下从催化剂中燃烧，以产生催化有效的再生催化剂。术语“催化有效”是指再生催化剂提高裂化反应速率的能力。术语“催化活性”是指再生催化剂提高裂化反应速率的程度，并且可能与催化剂上可获得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阻塞废催化剂上的催化活性位点，从而减少可用的催化活性位点的数量，这可能降低催化剂的催化活性。再生后，基于再生催化剂的总重量，再生催化剂可以具有等于或小于10重量％、5重量％、或甚至1重量％的焦炭。燃烧产物可作为烟道气流从再生过程中去除。然后，加热的再生催化剂可再循环回到FCC单元的裂化反应区。

现在参考图2和图3，示意性地描绘了烃进料转化***100。烃进料转化***100可以是高苛刻度流化催化裂化(HSFCC)***。烃进料转化***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***产物流110。烃进料转化***100可包括进料分离器104、第一FCC单元120、第二FCC单元140和再生器160。

烃进料流102可被引入进料分离器104，进料分离器104可将烃进料流102的内容物至少分离成较高沸点馏分流106和较低沸点馏分流108。在一个或多个实施方案中，至少90重量％、至少95重量％、至少99重量％、或甚至至少99.9重量％的烃进料流可以存在于较高沸点馏分流106和较低沸点馏分流108的组合中。在一个或多个实施方案中，进料分离器104可以是汽液分离器，例如闪蒸鼓(flash drum)(有时称为分解罐(breakpot)、分离鼓(knock-out drum)、分离罐(knock-out pot)、压缩机吸入鼓(compressor suction drum)或压缩机入口鼓(compressor inlet drum))。在利用汽液分离器作为进料分离器104的实施方案中，较低沸点馏分流108可作为蒸汽离开进料分离器104，而较高沸点馏分流106可作为液体离开进料分离器104。汽液分离器可在适于将烃进料流102分离成较高沸点馏分流106和较低沸点馏分流108的温度和压力下操作。汽液分离器的分馏温度或“分馏点”(即，分离较高沸点馏分流106和较低沸点馏分流108的近似大气沸点温度)可以是180摄氏度(℃)至400℃。因此，较低沸点馏分流的所有组分的沸点(在大气压下)可小于或等于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℃、或甚至小于或等于180℃，并且较高沸点馏分流的所有组分的沸点(在大气压下)可以为至少180℃、至少200℃、至少250℃、至少300℃、或至少350℃、或甚至至少400℃。较高沸点馏分流106也可以具有等于或大于3重量％的微碳残留物(MCR)。较高沸点馏分流106可以具有等于或大于0.88的比重。

在一个或多个实施方案中，分馏点可以是大约350℃。在这样的实施方案中，如果***超轻质原油用作原料，则350℃+馏分可以包括98.7重量％油浆、0.8重量％轻循环油和0.5重量％石脑油。在这样的实施方案中，350℃-馏分可以包括57.5重量％石脑油，38.9重量％轻循环油和3.7重量％油浆。

在一个或多个实施方案中，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。闪蒸塔可在闪蒸温度下操作，其产生具有小于10重量％康氏炭和小于百万分之10重量份(ppmw)总金属的较高沸点馏分流106。在实施方案中，闪蒸塔可以在180℃至400℃的温度下操作(如果在大气压下操作)，或者在基于闪蒸塔中的压力的其他温度下操作。或者，在其他实施方案中，进料分离器104可包括蒸馏装置或气旋汽液分离装置中的至少一种。

在将烃进料流102引入进料分离器104之前，可以向烃进料流102中加入一种或多种补充进料流(未示出)。如前所述，在一个或多个实施方案中，烃进料流102可以是原油。在一个或多个实施方案中，烃进料流102可以是原油，并且可以在进料分离器104的上游向原油中加入一种或多种补充进料流，所述补充进料流包括减压渣油、焦油砂、沥青、常压渣油、真空瓦斯油、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。

尽管本公开的一些实施方案集中于转化作为原油的烃进料流102，但烃进料流102可替代地包括从一个或多个原油精炼操作输出的多个精炼烃流。例如，所述多个精炼烃流可包括减压渣油、常压渣油或真空瓦斯油。在一些实施方案中，多个精炼烃流可以组合成烃进料流102。在这些实施方案中，烃进料流102可引入到进料分离器104并分离成较高沸点馏分流106和较低沸点馏分流108。或者，在一些实施方案中，可以将多个精炼烃流直接引入第一FCC单元120、第二FCC单元140或两者。例如，一种或多种重质精炼烃流，例如减压渣油、常压渣油或真空瓦斯油，可作为较高沸点馏分流106直接引入第一FCC单元120，而其他轻质精炼烃流，例如石脑油流，可作为较低沸点馏分流108直接引入第二FCC单元140。

蒸汽127可被引入烃进料转化***100。蒸汽127可被分离成蒸汽125和蒸汽129，蒸汽125可被引入较低沸点馏分流108，蒸汽129可被引入较高沸点馏分流106。

蒸汽125可在较低沸点馏分流108裂化的上游与较低沸点馏分流108组合。蒸汽125可用作稀释剂以降低较低沸点馏分流108中烃的分压。蒸汽125和物流108的组合混合物的蒸汽:油质量比可以是0.2-0.8。如本文所述，蒸汽:油比的油是指物流中的所有烃，蒸汽:油比的蒸汽是指蒸汽中的所有H₂O。在附加实施方案中，蒸汽:油比可为0.2至0.25、0.25至0.3、0.3至0.35、0.35至0.4、0.4至0.45、0.45至0.5、0.5至0.55、0.55至0.6、0.6至0.65、0.65至0.7、0.7至0.75、0.75至0.8或这些范围的任何组合。

蒸汽129可在较高沸点馏分流106裂化的上游与较高沸点馏分流106组合。蒸汽129可用作稀释剂以降低较高沸点馏分流106中烃的分压。蒸汽129和物流106的组合混合物的蒸汽:油质量比可为至少0.5。在附加实施方案中，蒸汽:油比可为0.5至0.55、0.55至0.6、0.6至0.65、0.65至0.7、0.7至0.75、0.75至0.8、0.8至0.85、0.85至0.9、0.9至0.95或这些范围的任何组合。

蒸汽125和/或蒸汽129可用于降低烃分压的目的，这可具有增加低碳烯烃(例如乙烯、丙烯和丁烯)的产率以及减少焦炭形成的双重效果。像丙烯和丁烯这样的低碳烯烃主要是按照碳离子机理从催化裂化反应中产生的，由于这些是中间产物，因此它们可以经历二次反应，如氢转移和芳构化(导致焦炭形成)。蒸汽125和/或蒸汽129可以通过抑制这些二次双分子反应来增加低碳烯烃的产率，并降低有利于对低碳烯烃的选择性的反应物和产物的浓度。蒸汽125和/或129还可以抑制导致催化剂表面上焦炭形成的二次反应，这有利于催化剂保持高平均活化。这些因素可能表明，较大的蒸汽与油的重量比有利于低碳烯烃的生产。然而，在实际的工业操作过程中，由于增加蒸汽125和/或蒸汽129的量将导致整体能耗的增加、单元设备的处理能力的降低以及产品的后续冷凝和分离的不便，因此蒸汽与油的重量比可能不会无限地提高。因此，最佳的蒸汽:油比可以是其他操作参数的函数。

引入到较高沸点馏分流106的蒸汽125的量可以大于引入到较低沸点馏分流108的蒸汽129的量(分别基于较高沸点馏分流106和较低沸点馏分流108的相对质量流速)。即，在一个或多个实施方案中，蒸汽129和物流106的组合混合物的蒸汽:油质量比可以大于蒸汽125和物流108的组合混合物的蒸汽:油质量比。与较低沸点馏分流108相比，较高沸点馏分流106通常可以含有更多的多芳烃，多芳烃是焦炭前体。在不受理论约束的情况下，认为向更高沸点馏分流106引入相对更多的蒸汽125可有助于抑制导致催化剂表面上焦炭形成的二次反应，这有利于催化剂保持高平均活化。然而，在不考虑这些多芳烃的高浓度的情况下，较低沸点馏分流108可以包括较低的油:物流比，这可以有助于诸如整体能量消耗的降低、单元设备的处理能力的增加以及产物的后续冷凝和分离的不便的优点。

在一些实施方案中，蒸汽125和/或蒸汽129也可用于分别用蒸汽125预热较高沸点馏分流106和/或较低沸点馏分流108，在较高沸点馏分流106和/或较低沸点馏分流108进入它们各自的反应器之前，较高沸点馏分流106和/或较低沸点馏分流108的温度可通过与蒸汽125和/或蒸汽129混合而升高。然而，应该理解，混合蒸汽和油流的温度可以小于或等于250℃。高于250℃的温度可引起由烃进料流102的裂化引起的结垢。结垢可能导致反应器入口堵塞。反应温度(例如大于500℃)可通过使用来自再生和/或燃料燃烧器的热催化剂来实现。即，蒸汽125和/或129可能不足以将反应物流加热到反应温度，并且可能无法通过在反应器内部存在的温度(例如，大于500℃)下向混合物提供额外的加热来提高温度。通常，本文在蒸汽125和/或129中描述的蒸汽不用于提高反应器内的温度，而是用于稀释油并降低反应器内的油分压。相反，蒸汽和油的混合可能足以在低于250℃的温度下蒸发油，以避免结垢。

较高沸点馏分流106(现在包括蒸汽129)可被输送到包括第一裂化反应区122的第一FCC单元120。可以将较高沸点馏分流106加入到第一催化剂/进料混合区136中。较高沸点馏分流106可与第一催化剂124组合或混合并裂化以产生废第一催化剂126和第一裂化反应产物流128的混合物。较高沸点馏分流106的至少一部分可在蒸汽129存在下裂化以产生第一裂化反应产物流128。废第一催化剂126可与第一裂化反应产物流128分离，并输送到再生器160的再生区162。

较低沸点馏分流108(现在包括蒸汽125)可被输送到包括第二裂化反应区142的第二FCC单元140。可将较低沸点馏分流108加入到第二催化剂/进料混合区156中。较低沸点馏分流108可与第二催化剂144混合并裂化以产生废第二催化剂146和第二裂化反应产物流148。较低沸点馏分流108的至少一部分可在蒸汽125存在下裂化以产生第二裂化反应产物流148。废第二催化剂146可从第二裂化反应产物流148中分离并输送到再生器160的再生区162。废第一催化剂126和废第二催化剂146可在再生器160的再生区162中组合和再生，以产生再生催化剂116。再生催化剂116的催化活性可至少大于废第一催化剂126和废第二催化剂146的催化活性。然后，再生催化剂116可被送回第一裂化反应区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。

应当理解，在一些实施方案中，第一催化剂124的组成不同于第二催化剂144，并且第一催化剂124和第二催化剂144可以在单独的再生单元中再生。也就是说，在一些实施方案中，可以使用两个再生单元。在其他实施方案中，例如其中第一催化剂124和第二催化剂144的组成相同，第一催化剂124和第二催化剂144可以在公共再生区162中再生，如图3所示。

第一裂化反应产物流128和第二裂化反应产物流148各自可包括裂化烃材料的混合物，其可进一步分离成一种或多种更高价值的石化产品并在一种或多种***产物流110中从***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、其他烯烃、乙烷、甲烷、其他石化产品或它们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烃，例如苯、甲苯、二甲苯或其他芳烃。烃进料转化***100可包括产物分离器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148两者引入产物分离器112，以将这些物流分离成多个***产物流110(由单个箭头表示，但可能包括两个或更多个物流)、循环油流111或***产物流110和循环油流111两者。在一些实施方案中，第一裂化反应产物流128和第二裂化反应产物流148可组合成组合的裂化反应产物流114。组合的裂化反应产物流114可引入产物分离器112中。参考图2和图3，产物分离器112可流体连接到第一分离区130、第二分离区150或第一分离区130和第二分离区150两者。在实施方案中，第一汽提产物流134和第二汽提产物流154可组合形成混合的汽提产物流171。可将混合的汽提产物流171组合成包含蒸汽的蒸汽127。

参考图2，产物分离器112可以是蒸馏塔或分离装置的集合，其将第一裂化反应产物流128、第二裂化反应产物流148或组合的裂化反应产物流114分离成一种或多种***产物流110，所述***产物流110可以包括一种或多种燃料油流、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℃)、其他产物流或它们的组合。每种***产物流110可以被输送到一个或多个额外的单元操作以进行进一步加工，或者可以作为原材料出售。在实施方案中，第一裂化反应产物流128和第二裂化反应产物流148可分别引入产物分离器112。如本公开中所使用的，一种或多种***产物流110可被称为石化产品，其可用作下游化学加工中的中间体或包装为成品。产物分离器112还可产生一种或多种循环油流111，其可在加氢处理单元113中加氢处理并再循环至烃进料转化***100。

通常，循环油流111可包括组合的裂化反应产物流114的最重部分。在一个或多个实施方案中，至少99重量％的循环油流111的沸点可为至少215℃。在一些实施方案中，循环油流111可以是来自催化裂化产物蒸馏的馏分，其可以在215至371℃的范围内沸腾。

仍然参考图2，循环油流111可离开产物分离器112并被引入加氢处理单元113。循环油流111可被加氢处理以形成加氢处理的循环油流115。应当理解，尽管本文公开了加氢处理催化剂的几个具体实施方案，但加氢处理催化剂和条件在目前描述的实施方案中不一定受限制。

加氢处理循环油流111可在基本上饱和芳香族物质的条件下发生，使得诸如萘的物质转化为单环芳香族物质。加氢处理的循环油流115可具有裂化成低碳烯烃(C2-C4)的更大倾向。加氢处理方法可以将不饱和烃如烯烃和二烯烃转化为石蜡，石蜡可以容易地裂化成低碳烯烃。杂原子和污染物物质也可以通过加氢处理方法去除。这些物质可能包括硫、氮、氧、卤化物和某些金属。

加氢处理方法可以去除硫以及金属污染物和氮，这将有助于延长催化剂活性并减少催化剂再生期间的氮氧化物(NO_x)排放。加氢处理方法可以减少作为焦炭前体的多芳烃的量。具有高芳烃含量的进料也可以作为焦炭前体，并且通常在催化裂化过程中具有产生更多焦炭的趋势。加氢处理方法可以将多环芳烃转化为单环芳烃，以便于裂化成低碳烯烃。加氢处理方法可以使低碳烯烃产率最大化。

加氢处理单元113可提高循环油流111的氢含量和裂化能力。加氢处理方法可从循环油流111中除去氮、硫和一种或多种金属的至少一部分中的一种或多种，并且可另外破坏循环油流111中的芳香族部分。根据一个或多个实施方案，进入加氢处理单元113的循环油流111的内容物可以具有相对高的量的金属(例如，钒、镍或两者)、硫和氮中的一种或多种。例如，进入加氢处理单元113的循环油流111的内容物可包括大于百万分之17重量份的金属、大于百万分之135重量份的硫和大于百万分之50重量份的氮中的一种或多种。离开加氢处理单元113的加氢处理的循环油流115的内容物可以具有相对少量的金属(例如，钒、镍或两者)、硫和氮中的一种或多种。例如，离开加氢处理单元113的加氢处理的循环油流115的内容物可以包括百万分之17重量份或更少的金属、百万分之135重量份或更少的硫和百万分之50重量份或更少的氮中的一种或多种。

循环油流111可以用加氢脱金属催化剂(在本公开中有时称为“HDM催化剂”)、转变催化剂、加氢脱氮催化剂(在本公开中有时称为“HDN催化剂”)和加氢裂化催化剂处理。HDM催化剂、转变催化剂、HDN催化剂和加氢裂化催化剂可以串联放置，或者包含在单个反应器中，例如具有多个床的填充床反应器中，或者包含在串联布置的两个或更多个反应器中。

加氢处理单元113可包括串联布置的多个催化剂床。例如，加氢处理单元113可以包括HDM反应区、转变反应区、HDN反应区和加氢裂化反应区中的一个或多个。加氢处理单元113可包括在HDM反应区中的包含HDM催化剂的HDM催化剂床、在转变反应区中的包含转变催化剂的转变催化剂床、在HDN反应区中的包含HDN催化剂的HDN催化剂床和在加氢裂化反应区中的包含加氢裂化催化剂的加氢裂化催化剂床。

根据一个或多个实施方案，循环油流111可被引入到HDM反应区并与HDM催化剂接触。HDM催化剂与循环油流111的接触可除去循环油流111中存在的至少一部分金属。在与HDM催化剂接触后，循环油流111可转化为HDM反应流出物。与循环油流111的含量相比，HDM反应流出物可具有降低的金属含量。例如，HDM反应流出物可具有比循环油流111少至少70重量％、少至少80重量％、或甚至少至少90重量％的金属。

根据一个或多个实施方案，HDM反应区的加权平均床温可为350℃至450℃，例如370℃至415℃，并且压力可为30巴至200巴，例如90巴至110巴。HDM反应区包括HDM催化剂，并且HDM催化剂可以填充整个HDM反应区。

HDM催化剂可包含来自国际纯粹和应用化学联合会(IUPAC)元素周期表第5、6或8-10族的一种或多种金属。例如，HDM催化剂可以包含钼。HDM催化剂可以进一步包含载体材料，并且金属可以设置在载体材料上。在一个实施方案中，HDM催化剂可以包含氧化铝载体上的钼金属催化剂(有时称为“Mo/Al₂O₃催化剂”)。应该理解，在整个本公开中，包含在任何公开的催化剂中的金属可以以硫化物或氧化物，或甚至其他化合物的形式存在。

在一个实施方案中，HDM催化剂可以包括载体材料上的金属硫化物，其中金属选自由元素周期表的IUPAC第5、6和8-10族元素及其组合组成的组。载体材料可以是γ-氧化铝或二氧化硅/氧化铝挤出物、球体、圆柱体、珠粒、颗粒及其组合。

在一个实施方案中，HDM催化剂可包含γ-氧化铝载体，其表面积为100m²/g至160m²/g(例如，100m²/g至130m²/g，或130m²/g至160m²/g)。HDM催化剂可以最好地描述为具有相对大的孔体积，例如至少0.8cm³/g(例如，至少0.9cm³/g，或甚至至少1.0cm³/g。HDM催化剂的孔径可以主要是大孔的(即，孔径大于50nm)。这可以为HDM催化剂表面上的金属和任选的掺杂剂的摄取提供大容量。在一个实施方案中，掺杂剂可以选自由硼、硅、卤素、磷及其组合组成的组。

在一个或多个实施方案中，HDM催化剂可包含0.5重量％至12重量％的钼的氧化物或硫化物(例如2重量％至10重量％、或3重量％至7重量％的钼的氧化物或硫化物)，以及88重量％至99.5重量％的氧化铝(例如90重量％至98重量％、或93重量％至97重量％的氧化铝)。

在不受理论约束的情况下，在一些实施方案中，据信在HDM反应区中的反应期间，循环油中存在的卟啉型化合物首先被催化剂使用氢氢化以产生中间体。在这种一段氢化之后，存在于卟啉分子中心的镍或钒可以用氢还原，然后用硫化氢(H₂S)进一步还原成相应的硫化物。最终的金属硫化物可以沉积在催化剂上，从而从循环油流111中除去金属硫化物。硫也可以从含硫的有机化合物中除去。这可以通过平行路径来执行。这些平行反应的速率可能取决于所考虑的硫种类。总的来说，氢可以用来提取硫，硫在所述过程中转化为H₂S。剩余的无硫烃片段可保留在循环油流111中。

HDM反应流出物可以从HDM反应区被输送到转变反应区，在那里它与转变催化剂接触。转变催化剂与HDM反应流出物的接触可除去HDM反应流出物流中存在的至少一部分金属以及可除去HDM反应流出物流中存在的至少一部分氮。在与转变催化剂接触后，HDM反应流出物可转化为转变反应流出物。与HDM反应流出物相比，转变反应流出物可具有降低的金属含量和氮含量。例如，转变反应流出物可以具有比HDM反应流出物少至少1重量％、少至少3重量％、或甚至少至少5重量％的金属含量。此外，转变反应流出物可具有比HDM反应流出物少至少10重量％、少至少15重量％、或甚至少至少20重量％的氮。

根据实施方案，转变反应区的加权平均床温可为约370℃至410℃。转变反应区可包含转变催化剂，并且转变催化剂可填充整个转变反应区。

在一个实施方案中，转变反应区可用于从HDM反应流出物流中除去一定量的金属组分和一定量的硫组分。转变催化剂可以包含挤出物形式的氧化铝基载体。

在一个实施方案中，转变催化剂可包含一种来自IUPAC第6族的金属和一种来自IUPAC第8-10族的金属。示例性IUPAC第6族金属包括钼和钨。示例性IUPAC第8-10族金属包括镍和钴。例如，转变催化剂可以包含二氧化钛载体上的Mo和Ni(有时称为“Mo-Ni/Al₂O₃催化剂”)。转变催化剂还可以包含选自由硼、磷、卤素、硅及其组合组成的组的掺杂剂。转变催化剂的表面积可为140m²/g至200m²/g(例如140m²/g至170m²/g或170m²/g至200m²/g)。转变催化剂的中间孔体积可为0.5cm³/g至0.7cm³/g(例如0.6cm³/g)。转变催化剂通常可包含孔径在12nm至50nm范围内的介孔结构。这些特征提供了HDM和HDS的平衡活性。

在一个或多个实施方案中，转变催化剂可包含10重量％至18重量％的钼的氧化物或硫化物(例如11重量％至17重量％、或12重量％至16重量％的钼的氧化物或硫化物)、1重量％至7重量％的镍的氧化物或硫化物(例如2重量％至6重量％、或3重量％至5重量％的镍的氧化物或硫化物)，和75重量％至89重量％的氧化铝(例如77重量％至87重量％、或79重量％至85重量％的氧化铝)。

转变反应流出物可从转变反应区被输送到HDN反应区，在那里它与HDN催化剂接触。HDN催化剂与转变反应流出物的接触可除去转变反应流出物流中存在的至少一部分氮。在与HDN催化剂接触后，转变反应流出物可转化为HDN反应流出物。与转变反应流出物相比，HDN反应流出物可以具有降低的金属含量和氮含量。例如，相对于转变反应流出物，HDN反应流出物可以具有至少80重量％、至少85重量％、或甚至至少90重量％的氮含量减少。在另一个实施方案中，相对于转变反应流出物，HDN反应流出物可具有至少80重量％、至少90重量％、或甚至至少95重量％的硫含量减少。在另一个实施方案中，相对于转变反应流出物，HDN反应流出物可具有至少25重量％、至少30重量％、或甚至至少40重量％的芳烃含量减少。

根据实施方案，HDN反应区的加权平均床温可为370℃至410℃。HDN反应区包含HDN催化剂，并且HDN催化剂可以填充整个HDN反应区。

在一个实施方案中，HDN催化剂可以包括载体材料上的金属氧化物或硫化物，其中金属选自由周期表的IUPAC第5、6和8-10族及其组合组成的组。载体材料可以包括挤出物、球体、圆柱体和颗粒形式的γ-氧化铝、介孔氧化铝、二氧化硅或两者。

根据一个实施方案，HDN催化剂可以包含表面积为180m²/g至240m²/g(例如180m²/g至210m²/g，或210m²/g至240m²/g)的基于γ氧化铝的载体。HDN催化剂的这种相对较大的表面积可允许较小的孔体积(例如，小于1.0cm³/g、小于0.95cm³/g、或甚至小于0.9cm³/g)。在一个实施方案中，HDN催化剂可以包含至少一种来自IUPAC第6族的金属，例如钼，和至少一种来自IUPAC第8-10族的金属，例如镍。HDN催化剂还可以包括至少一种选自由硼、磷、硅、卤素及其组合组成的组的掺杂剂。在一个实施方案中，钴可用于增加HDN催化剂的脱硫。在一个实施方案中，与HDM催化剂相比，HDN催化剂的活性相的金属负载更高。这种增加的金属负载可能导致催化活性增加。在一个实施方案中，HDN催化剂可以包含镍和钼，并且具有0.1至0.3(例如0.1至0.2或0.2至0.3)的镍与钼摩尔比(Ni/(Ni+Mo))。在包括钴的一个实施方案中，(Co+Ni)/Mo的摩尔比可以在0.25至0.85的范围内(例如0.25至0.5或0.5至0.85)。

根据另一个实施方案，HDN催化剂可以包含介孔材料，例如平均孔径至少为25nm的介孔氧化铝。例如，HDN催化剂可包含平均孔径至少为30nm，或甚至至少为35nm的介孔氧化铝。在本公开中，具有相对小的平均孔径(例如小于25nm)的HDN催化剂可被称为常规HDN催化剂，并且与目前公开的较大孔径的HDN催化剂相比，可能具有相对差的催化性能。具有平均孔径为2nm至50nm的氧化铝载体的HDN催化剂的实施方案在本公开中可称为“介孔氧化铝负载的催化剂”。在一个或多个实施方案中，HDM催化剂的介孔氧化铝可以具有25nm至50nm、30nm至50nm或35nm至50nm范围内的平均孔径。根据实施方案，HDN催化剂可以包括具有相对大的表面积、相对大的孔体积或两者的氧化铝。例如，介孔氧化铝可以通过具有至少约225m²/g、至少约250m²/g、至少约275m²/g、至少约300m²/g、或甚至至少约350m²/g、例如225m²/g至500m²/g、200m²/g至450m²/g或300m²/g至400m²/g的表面积而具有相对大的表面积。在一个或多个实施方案中，介孔氧化铝可以通过具有至少约1mL/g、至少约1.1mL/g、至少1.2mL/g、或甚至至少1.2mL/g、例如1mL/g至5mL/g、1.1mL/g至3mL/g或1.2mL/g至2mL/g的孔体积而具有相对大的孔体积。不受理论约束，相信介孔氧化铝负载的HDN催化剂可以提供额外的活性位点和更大的孔通道，其可以促进更大的分子转移到催化剂中和转移出催化剂。额外的活性位点和更大的孔通道可导致更高的催化活性、更长的催化剂寿命或两者兼而有之。在一个实施方案中，掺杂剂可以选自由硼、硅、卤素、磷及其组合组成的组。

根据所描述的实施方案，HDN催化剂可以通过将载体材料如氧化铝与粘合剂如酸胶化氧化铝混合来生产。水或另一种溶剂可以加入到载体材料和粘合剂的混合物中以形成可挤出相，然后将其挤出成所需的形状。挤出物可以在高温(例如高于100℃，例如110℃)下干燥，然后在合适的温度下(例如在至少400℃、至少450℃，例如500℃的温度下)煅烧。煅烧的挤出物可以用含有催化剂前体材料的水溶液浸渍，例如包括Mo、Ni或其组合的前体材料。例如，水溶液可以包含庚钼酸铵、硝酸镍和磷酸，以形成包含包含钼、镍和磷的化合物的HDN催化剂。

在使用介孔氧化铝载体的实施方案中，可以通过在60℃至90℃下将勃姆石粉末分散在水中来合成介孔氧化铝。然后，可以将酸例如HNO₃以0.3至3.0的HNO₃:Al₃ ⁺的比率加入到水溶液形式的勃姆石中，并且可以在60℃至90℃下搅拌所述溶液数小时，例如6小时，以获得溶胶。共聚物，例如三嵌段共聚物，可以在室温下加入到溶胶中，其中共聚物:Al的摩尔比为0.02至0.05，并老化数小时，例如三小时。溶胶/共聚物混合物可干燥数小时，然后煅烧。

根据一个或多个实施方案，HDN催化剂可包含10重量％至18重量％的钼的氧化物或硫化物(例如13重量％至17重量％、或14重量％至16重量％的钼的氧化物或硫化物)、2重量％至8重量％的镍的氧化物或硫化物(例如3重量％至7重量％、或4重量％至6重量％的镍的氧化物或硫化物)，和74重量％至88重量％的氧化铝(例如76重量％至84重量％、或78重量％至82重量％的氧化铝)。

以与HDM催化剂类似的方式，并且再次不打算受任何理论束缚，据信加氢脱氮和加氢脱芳构化可以通过相关的反应机制进行。两者都可能涉及某种程度的氢化。对于加氢脱氮，有机氮化合物通常以杂环结构的形式存在，杂原子是氮。这些杂环结构可以在氮的杂原子除去之前被饱和。类似地，加氢脱芳构化可能涉及芳环的饱和。这些反应中的每一个可以在每种催化剂类型上以不同的量发生，因为催化剂是选择性的，有利于一种类型的转移，而不是其他类型的转移，并且因为转移是竞争的。

应当理解，目前描述的方法和***的一些实施方案可以利用HDN催化剂，其包括平均孔径至少为25nm的多孔氧化铝。然而，在其他实施方案中，多孔氧化铝的平均孔径可以小于约25nm，甚至可以是微孔的(即，平均孔径小于2nm)。

仍然参考图2，HDN反应流出物可以从HDN反应区被输送到加氢裂化反应区，在那里它与加氢裂化催化剂接触。加氢裂化催化剂与HDN反应流出物的接触可降低HDN反应流出物中存在的芳烃含量。在与加氢裂化催化剂接触后，HDN反应流出物可转化为加氢处理的循环油流115。与HDN反应流出物相比，加氢处理的循环油流115可具有降低的芳烃含量。例如，加氢处理的循环油流115可具有比HDN反应流出物少至少50重量％、少至少60重量％、或甚至少至少80重量％的芳烃含量。

加氢裂化催化剂可以包括元素周期表的IUPAC第5、6、8、9或10族的一种或多种金属。例如，加氢裂化催化剂可以包含来自元素周期表的IUPAC第5或6族的一种或多种金属，以及来自IUPAC第8、9或10族的一种或多种金属。例如，加氢裂化催化剂可包含来自IUPAC第6族的钼或钨和来自IUPAC第8、9或10族的镍或钴。HDM催化剂可以进一步包含载体材料，并且金属可以设置在载体材料上，例如沸石。在一个实施方案中，加氢裂化催化剂可以包含在介孔沸石载体上的钨和镍金属催化剂(有时称为“W-Ni/介孔沸石催化剂”)。在另一个实施方案中，加氢裂化催化剂可包含在介孔沸石载体上的钼和镍金属催化剂(有时称为“Mo-Ni/介孔沸石催化剂”)。

根据本公开中描述的催化***的加氢裂化催化剂的一些实施方案，载体材料(即，介孔沸石)可以通过具有2nm至50nm的平均孔径而被表征为介孔。在不受理论约束的情况下，认为目前描述的加氢裂化催化剂的相对较大的孔径(即介孔)允许较大的分子在沸石内部扩散，这被认为增强了催化剂的反应活性和选择性。随着孔径的增大，含芳烃分子更容易扩散到催化剂中，并且芳烃裂化可能增加。例如，具有较大孔径的沸石(即，介孔沸石)可以使循环油流111的较大分子克服扩散限制，并且可以使循环油流111的较大分子的反应和转化成为可能。

沸石载体材料不一定限于特定类型的沸石。然而，可以预期沸石如Y、β、AWLZ-15、LZ-45、Y-82、Y-84、LZ-210、LZ-25、硅沸石或丝光沸石可适用于目前描述的加氢裂化催化剂。例如，可以用一种或多种催化金属如W、Ni、Mo或其组合浸渍的合适的介孔沸石至少被描述在美国专利第7,785,563号；张(Zhang)等人,粉末技术(Powder Technology)183(2008)73–78；刘(Liu)等人,微孔和介孔材料(Microporous and Mesoporous Materials)181(2013)116–122；以及加西亚-马丁内斯(Garcia-Martinez)等人,催化科学和技术(Catalysis Science&Technology),2012(DOI:10.1039/c2cy00309k)中。

在一个或多个实施方案中，加氢裂化催化剂可包含18重量％至28重量％的钨的硫化物或氧化物(例如20重量％至27重量％、或22重量％至26重量％的钨或钨的硫化物或氧化物)、2重量％至8重量％的镍的氧化物或硫化物(例如3重量％至7重量％、或4重量％至6重量％的镍的氧化物或硫化物)，和5重量％至40重量％的介孔沸石(例如10重量％至35重量％、或10重量％至30重量％的沸石)。在另一实施方案中，加氢裂化催化剂可包含12重量％至18重量％的钼的氧化物或硫化物(例如13重量％至17重量％、或14重量％至16重量％的钼的氧化物或硫化物)、2重量％至8重量％的镍的氧化物或硫化物(例如3重量％至7重量％、或4重量％至6重量％的镍的氧化物或硫化物)，和5重量％至40重量％的介孔沸石(例如10重量％至35重量％、或10重量％至30重量％的介孔沸石)。

加氢裂化催化剂的实施方案可以通过选择介孔沸石并用一种或多种催化金属浸渍介孔沸石或通过将介孔沸石与其他组分混合来制造。对于浸渍方法，可以混合介孔沸石、活性氧化铝(例如勃姆石氧化铝)和粘合剂(例如酸胶化氧化铝)。可以加入适量的水以形成可使用挤出机挤出的面团。挤出物可以在80℃至120℃干燥4小时至10小时，然后在500℃至550℃煅烧4小时至6小时。煅烧的挤出物可以用由包含Ni、W、Mo、Co或其组合的化合物制备的水溶液浸渍。当需要两种金属催化剂时，可以使用两种或更多种金属催化剂前体。然而，一些实施方案可以仅包括Ni、W、Mo或Co中的一种。例如，如果需要W-Ni催化剂，则催化剂载体材料可以由六水合硝酸镍(即Ni(NO₃)₂·6H₂O)和偏钨酸铵(即(NH₄)₆H₂W₁₂O₄₀)的混合物浸渍。浸渍的挤出物可以在80℃至120℃干燥4小时至10小时，然后在450℃至500℃煅烧4小时至6小时。对于混合方法，介孔沸石可以与氧化铝、粘合剂和包含W或Mo、Ni或Co的化合物(例如MoO₃或六水合硝酸镍，如果需要Mo-Ni的话)混合。

应当理解，目前描述的方法和***的一些实施方案可以利用包括介孔沸石(即，平均孔径为2nm至50nm)的加氢裂化催化剂。然而，在其他实施方案中，沸石的平均孔径可以小于2nm(即，微孔)。

根据所描述的一个或多个实施方案，HDM催化剂:转变催化剂:HDN催化剂:加氢裂化催化剂的体积比可以是5-20:5-30:30-70:5-30(例如体积比为5-15:5-15:50-60:15-20，或大约10:10:60:20)。催化剂的比例可至少部分地取决于所加工的油原料中的金属含量。

加氢处理的循环油流115可与较低沸点馏分流108、较高沸点馏分流106、烃进料流102或其组合组合。例如，加氢处理的循环油流115可在较低沸点馏分流108裂化的上游与较低沸点馏分流108组合。在这样的实施方案中，加氢处理的循环油流115可以不再循环回到第一FCC单元120。在另一个实施方案中，加氢处理的循环油流115可在较高沸点馏分流106裂化的上游与较高沸点馏分流106组合(如图2所示)。在这样的实施方案中，加氢处理的循环油流115可以不再循环回到第二FCC单元140。在另一个实施方案中，加氢处理的循环油流115可与烃进料流102组合。例如，循环油流可以被输送到进料分离器104。一般而言，加氢处理的循环油流115的组成和进料分离器中所利用的分馏点可决定循环油流再循环至何处。

如图2所示，加氢处理的循环油流115可离开加氢处理单元113并再循环回到烃进料转化***100中。加氢处理的循环油流115可与较高沸点馏分流106组合。组合后的物流可引入第一FCC单元120。加氢处理的循环油流115可以不再循环回到第二FCC单元140。较高沸点馏分流106与加氢处理的循环油流115的比率可为至少0.05。在一些实施方案中，较高沸点馏分流106与加氢处理的循环油流115的比率可以为0.05至0.2。在一些实施方案中，较高沸点馏分流106与加氢处理的循环油流115的比率可以是0.1。

现在参考图3，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。在烃进料转化***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输送到第一催化剂/进料混合区136的再生催化剂116。在实施方案中，第一催化剂124可以是废第一催化剂126和再生催化剂116的混合物。或者，第一催化剂124可以是废第二催化剂146和再生催化剂116的混合物。催化剂料斗174可从再生器160接收再生催化剂116。在烃进料转化***100的初始启动时，第一催化剂124可包括新鲜催化剂(未示出)，新鲜催化剂是尚未通过第一FCC单元120或第二FCC单元140和再生器160循环的催化剂。因为新鲜催化剂没有通过裂化反应区循环，所以新鲜催化剂的催化活性可大于再生催化剂116。在实施方案中，还可以在烃进料转化***100的操作期间将新鲜催化剂引入催化剂料斗174，使得引入第一催化剂/进料混合区136中的第一催化剂124的一部分包括新鲜催化剂。可以在操作期间周期性地将新鲜催化剂引入催化剂料斗174，以补充损失的催化剂或补偿变得失活的废催化剂，例如通过催化剂中的重金属积聚。

在一些实施方案中，在将较高沸点馏分流106引入第一催化剂/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组合。在其他实施方案中，可以将一种或多种补充进料流直接加入到第一催化剂/进料混合区136，其中，在引入第一裂化反应区122之前，补充进料流可以与较高沸点馏分流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、真空瓦斯油、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。此外，来自产物分离器112的加氢处理的循环油流115(如图2所示)可与较高沸点馏分流106组合。例如，加氢处理的循环油流115可包括从产物分离器112回收的循环油或油浆。

包含较高沸点馏分流106和第一催化剂124的混合物可从第一催化剂/进料混合区136被输送到第一裂化反应区122。可以将较高沸点馏分流106和第一催化剂124的混合物引入第一裂化反应区122的顶部。第一裂化反应区122可以是下流式反应器或“下行管”反应器，其中反应物从第一催化剂/进料混合区136垂直向下流经第一裂化反应区122到达第一分离区130。加氢处理的循环油流115可引入至较高沸点馏分流106。蒸汽129可被引入至较高沸点馏分流106。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的至少一部分至少经历裂化反应以形成至少一种裂化反应产物，所述裂化反应产物可包括至少一种前述石化产品。第一催化剂124的温度可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。

应该理解的是，图3中描绘的第一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的一个特定实施方案的简化示意图，并且第一裂化反应区122的其他配置可能适合纳入烃原料转化***100中。例如，在一些实施方案中，第一裂化反应区122可以是上流式裂化反应区。也可考虑其他裂化反应区配置。第一FCC单元可以是烃进料转化单元，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℃。在一个或多个实施方案中，第一裂化反应区122的第一裂化温度T₁₂₂可为500℃至700℃。在一个或多个实施方案中，第一裂化反应区122的第一裂化温度T₁₂₂可为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(催化剂与烃的比率)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中的停留时间可为0.2秒(sec)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中的裂化反应之后，来自第一裂化反应区122的流出物的内容物可包括第一催化剂124和第一裂化反应产物流128，其随后可被输送到第一分离区130。在第一分离区130中，第一催化剂124可与第一裂化反应产物流128的至少一部分分离。在一些实施方案中，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。离开第一分离区130的第一催化剂124可至少保留第一裂化反应产物流128的残余部分。

在第一分离区130之后，第一催化剂124可包括保留在第一催化剂124中的第一裂化反应产物流128的残余部分，所述第一催化剂124可被输送到第一汽提区132，在那里可从第一催化剂124汽提第一裂化反应产物流128的至少一些残余部分，并作为第一汽提产物流134回收。第一汽提产物流134可被输送到一个或一个以上的下游单元操作，或与一个或一个以上的其他物流组合以进行进一步加工。可将蒸汽133引入第一汽提区132以促进从第一催化剂124汽提第一裂化反应产物流128。第一汽提产物流134可包括引入第一汽提区132的蒸汽133的至少一部分。第一汽提产物流134可以从第一汽提区132排出，并且可以通过旋风分离器(未示出)并离开汽提器容器(未示出)。根据本领域已知的方法，第一汽提产物流134可被引导至一个或多个产物回收***，或可通过与蒸汽127组合而再循环。例如，可包含大部分蒸汽的第一汽提产物流134可与蒸汽127组合。在另一个实施方案中，第一汽提产物流134可被分离成蒸汽和烃，且蒸汽部分可与蒸汽127组合。第一汽提产物流134也可以与一种或多种其他物流，例如第一裂化反应产物流128组合。废第一催化剂126是在汽提出第一汽提产物流134之后的第一催化剂124，其可从第一汽提区132被输送到再生器160的再生区162进行再生以产生再生催化剂116。

仍然参考图3，较低沸点馏分流108可从进料分离器104被输送到第二FCC单元140(如图2所示)。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。在烃进料转化***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输送到第二催化剂/进料混合区156的再生催化剂116。在实施方案中，第二催化剂144可以是废第二催化剂146和再生催化剂116的混合物。或者，第二催化剂144可以是废第一催化剂126和再生催化剂116的混合物。在废第一催化剂126和废第二催化剂146再生之后，催化剂料斗174可以从再生器160接收再生催化剂116。在烃进料转化***100的初始启动时，第二催化剂144可包括新鲜催化剂(未示出)，新鲜催化剂是尚未通过第一FCC单元120或第二FCC单元140和再生器160循环的催化剂。在实施方案中，还可以在烃进料转化***100的操作期间将新鲜催化剂引入催化剂料斗174，使得引入第二催化剂/进料混合区156中的第二催化剂144的至少一部分包括新鲜催化剂。可以在操作期间周期性地将新鲜催化剂引入催化剂料斗174，以补充损失的催化剂或补偿变得永久失活的废催化剂，例如通过催化剂中的重金属积聚。

在一些实施方案中，在将较低沸点馏分流108引入第二催化剂/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组合。在其他实施方案中，可以将一种或多种补充进料流直接加入到第二催化剂/进料混合区156，其中，在引入第二裂化反应区142之前，补充进料流可以与较低沸点馏分流108和第二催化剂144混合。补充进料流可包括一种或多种石脑油流或其他沸点较低的烃流。

包含较低沸点馏分流108和第二催化剂144的混合物可从第二催化剂/进料混合区156被输送到第二裂化反应区142。可将较低沸点馏分流108和第二催化剂144的混合物引入第二裂化反应区142的顶部。第二裂化反应区142可以是下流式反应器或“下行管”反应器，其中反应物从第二催化剂/进料混合区156向下流经第二裂化反应区142到达第二分离区150。蒸汽127可被引入第二裂化反应区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的至少一部分经历至少一次裂化反应，以形成至少一种裂化反应产物，其可包括至少一种前述石化产品。第二催化剂144的温度可等于或大于第二裂化反应区142的第二裂化温度T₁₄₂，并且可以将热量传递到较低沸点馏分流108以促进吸热裂化反应。

应该理解的是，图3中描绘的第二FCC单元140的第二裂化反应区142是第二裂化反应区142的一个特定实施方案的简化示意图，并且第二裂化反应区142的其他配置可能适合纳入烃原料转化***100中。例如，在一些实施方案中，第二裂化反应区142可以是上流式裂化反应区。也可考虑其他裂化反应区配置。第二FCC单元可以是烃进料转化单元，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℃。在一些实施方案中，第二裂化反应区142的第二裂化温度T₁₄₂可为500℃至700℃。在其他实施方案中，第二裂化反应区142的第二裂化温度T₁₄₂可为550℃至630℃。在一些实施方案中，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(催化剂与烃的比率)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。在一些实施方案中，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中的停留时间可为0.2秒(sec)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。在一些实施方案中，第二裂化反应区142中的停留时间可以不同于第一裂化反应区122中的停留时间。

在第二裂化反应区142中的裂化反应之后，来自第二裂化反应区142的流出物的内容物可包括第二催化剂144和第二裂化反应产物流148，其可被输送到第二分离区150。在第二分离区150中，第二催化剂144可与第二裂化反应产物流148的至少一部分分离。在实施方案中，第二分离区150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。离开第二分离区150的第二催化剂144可至少保留第二裂化反应产物流148的残余部分。

在第二分离区150之后，可将第二催化剂144输送到第二汽提区152，其中可从第二催化剂144汽提第二裂化反应产物流148的至少一些残余部分，并作为第二汽提产物流154回收。第二汽提产物流154可被输送到一个或一个以上的下游单元操作，或与一个或一个以上的其他物流组合以进行进一步加工。可将蒸汽133引入第二汽提区152以促进从第二催化剂144汽提第二裂化反应产物流148。第二汽提产物流154可包括引入第二汽提区152的蒸汽133的至少一部分，并可流出第二汽提区152。第二汽提产物流154可通过旋风分离器(未示出)并离开汽提器容器(未示出)。根据本领域已知的方法，第二汽提产物流154可被引导至一个或多个产物回收***，例如通过与蒸汽127组合而再循环。第二汽提产物流154也可与一种或多种其他物流如第二裂化反应产物流148组合。考虑与其他物流的组合。例如，可包含大部分蒸汽的第一汽提产物流134可与蒸汽127组合。在另一个实施方案中，第一汽提产物流134可被分离成蒸汽和烃，且蒸汽部分可与蒸汽127组合。废第二催化剂146，即在汽提出第二汽提产物流154之后的第二催化剂144，可从第二汽提区152被输送到再生器160的再生区162。

参考图3，在整个烃进料转化***100中可以使用相同类型的催化剂，例如对于第一催化剂124和第二催化剂144来说。在烃进料转化***100中使用的催化剂(第一催化剂124和第二催化剂144)可以包括一种或多种适用于第一裂化反应区122和第二裂化反应区142的流化催化裂化催化剂。催化剂可以是热载体，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中的较低沸点馏分流108提供热传递。催化剂还可以具有多个促进裂化反应的催化活性位点，例如酸性位点。例如，在实施方案中，催化剂可以是具有高催化活性的高活性FCC催化剂。适用于烃进料转化***100的流化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、底部裂化添加剂、低碳烯烃生产添加剂、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包括但不限于Y、REY、USY、RE-USY沸石或它们的组合。催化剂还可以包括成形的选择性催化剂添加剂，例如ZSM-5沸石晶体或其他五硅型催化剂结构，其通常用于其他FCC方法中以生产低碳烯烃和/或增加FCC汽油辛烷值。在一个或多个实施方案中，催化剂可以包括ZSM-5沸石晶体和裂化催化剂沸石以及典型FCC裂化催化剂的基质结构的混合物。在一个或多个实施方案中，催化剂可以是包埋有粘土、氧化铝和粘合剂的Y和ZSM-5沸石催化剂的混合物。

在一个或多个实施方案中，催化剂的至少一部分可以被改性以包括一种或多种稀土元素(IUPAC周期表镧系元素的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、氟或它们的任何组合，其可以提高第一裂化反应区122、第二裂化反应区142或两者中的烯烃产率。过渡金属可以包括“其原子具有部分填充的d亚壳层，或者可以产生具有不完全d亚壳层的阳离子的元素”[IUPAC，化学术语简编，第二版，(“金皮书”)(1997)，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以浸渍到催化剂上。金属或金属氧化物可包括IUPAC周期表第6-10族的一种或多种金属。在一些实施方案中，金属或金属氧化物可以包括钼、铼、钨或它们的任何组合中的一种或多种。在一个或多个实施方案中，催化剂的一部分可以用氧化钨浸渍。

参考图3，第一FCC单元120和第二FCC单元140可以共享再生器160。废第一催化剂126和废第二催化剂146可被输送到再生器160，其中废第一催化剂126和废第二催化剂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、催化剂传输管线164、催化剂料斗174和烟道气出口166。催化剂传输管线164可以流体连接到再生区162和催化剂料斗174，用于将再生催化剂116从再生区162输送到催化剂料斗174。在一些实施方案中，再生器160可以具有多于一个的催化剂料斗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)。在一些实施方案中，烟道气出口166可位于催化剂料斗174处。

在操作中，废第一催化剂126和废第二催化剂146可分别从第一汽提区132和第二汽提区152被输送到再生区162。可将燃烧气体170引入再生区162。燃烧气体170可以包括燃烧空气、氧气、燃料气体、燃料油、其他组分或它们的任何组合中的一种或多种。在再生区162中，沉积在废第一催化剂126和废第二催化剂146上的焦炭可在燃烧气体170存在下至少部分氧化(燃烧)以至少形成二氧化碳和水。在一些实施方案中，废第一催化剂126和废第二催化剂146上的焦炭沉积物可在再生区162中被完全氧化。其他有机化合物，例如残余的第一裂化反应产物或第二裂化反应产物，也可在再生区中存在燃烧气体170时氧化。其他气体，例如一氧化碳，可在再生区162中的焦炭氧化期间形成。焦炭沉积物的氧化产生热量，所述热量可传递到再生催化剂116并由再生催化剂116保留。

用于再生废第一催化剂126和废第二催化剂146的单个催化剂再生器160可提高烃进料转化***100的总效率。例如，与第一FCC单元120中较高沸点馏分流106的裂化相比，第二FCC单元140中较低沸点馏分流108的裂化可在废第二催化剂146上产生较少的焦炭沉积物。在再生期间，废第二催化剂146上的焦炭沉积物的燃烧产生热量，但是废第二催化剂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，废第二催化剂146的再生本身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中可接受的第二裂化温度T₁₄₂。通过比较，在第一FCC单元120中较高沸点馏分流106裂化期间在废第一催化剂126上形成和沉积的焦炭量可显著大于在第二裂化反应区142中产生的焦炭沉积。在催化剂再生期间，焦炭沉积物在废第一催化剂126上的燃烧可产生足够的热量以将再生催化剂116(包括由废第一催化剂126和废第二催化剂146两者产生的再生催化剂116)的温度升高至高苛刻度条件，例如等于或大于第一裂化温度T₁₂₂或第二裂化温度T₁₄₂的再生催化剂温度T₁₁₆，并且可以提供在第一裂化反应区122和第二裂化反应区142中进行裂化反应所需的热量。

烟道气172可通过催化剂传输管线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被输送到第一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可用作气固分离器以将烟道气172与再生催化剂116分离。在实施方案中，烟道气172可通过设置在催化剂料斗174中的烟道气出口166流出催化剂料斗174。

催化剂可通过第一和第二FCC单元120、140、再生器160和催化剂料斗174循环。例如，可将第一催化剂124引入第一FCC单元120以催化裂化第一FCC单元120中的较高沸点馏分流106。在裂化期间，焦炭沉积物可在第一催化剂124上形成，以产生排出第一汽提区132的废第一催化剂126。废第一催化剂126的催化活性可小于再生催化剂116，这意味着废第一催化剂126与再生催化剂116相比在使能裂化反应方面的效率可能较低。废第一催化剂126可在第一分离区130和第一汽提区132中与第一裂化反应产物流128分离。可将第二催化剂144引入第二FCC单元140以催化裂化第二FCC单元140中的较低沸点馏分流108。在裂化期间，焦炭沉积物可在第二催化剂144上形成，以产生排出第二汽提区152的废第二催化剂146。废第二催化剂146的催化活性也可小于再生催化剂116的催化活性，这意味着废第二催化剂146与再生催化剂116相比在使能裂化反应方面的效率可能较低。废第二催化剂146可在第二分离区150和第二汽提区152中与第二裂化反应产物流148分离。然后，废第一催化剂126和废第二催化剂146可组合并在再生区162中再生，以产生再生催化剂116。再生催化剂116可被传输至催化剂料斗174。

基于再生催化剂116的总重量，从再生区162流出的再生催化剂116可以具有小于1重量％的焦炭沉积物。在一些实施方案中，从再生区162流出的再生催化剂116可以具有小于0.5重量％、小于0.1重量％或小于0.05重量％的焦炭沉积物。在一些实施方案中，基于再生催化剂116的总重量，从再生区162流出到催化剂料斗174的再生催化剂116可以具有0.001重量％至1重量％、0.001重量％至0.5重量％、0.001重量％至0.1重量％、0.001重量％至0.05重量％、0.005重量％至1重量％、0.005重量％至0.5重量％、0.005重量％至0.1重量％、0.005重量％至0.05重量％、0.01重量％至1重量％、0.01重量％至0.5重量％至0.01重量％至0.1重量％、0.01重量％至0.05重量％的焦炭沉积物。在一个或多个实施方案中，流出再生区162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”组分是指在催化剂、物流或反应区的特定部分中只有小于1重量％的所述组分。作为一个实例，基本上不含焦炭沉积物的再生催化剂116可以具有小于1重量％的焦炭沉积物。从再生区162中的再生催化剂116去除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去除焦炭沉积物。与废第一催化剂126和废第二催化剂146相比，从催化剂上的催化活性位点去除焦炭沉积物可提高再生催化剂116的催化活性。因此，再生催化剂116的催化活性可大于废第一催化剂126和废第二催化剂146。

再生催化剂116可吸收由焦炭沉积物燃烧产生的热量的至少一部分。与废第一催化剂126和废第二催化剂146的温度相比，热量可提高再生催化剂116的温度。再生催化剂116可积聚在催化剂料斗174中，直到其作为第一催化剂124的至少一部分被送回第一FCC单元120和作为第二催化剂144的至少一部分被送回第二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。

如前所述，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。烃进料流102可被分离成较高沸点馏分流106和较低沸点馏分流108。较高沸点馏分流106通常具有与较低沸点馏分流108不同的组成。因此，较高沸点馏分流106和较低沸点馏分流108中的每一种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产率或增加某些产物的反应选择性。例如，较高沸点馏分流106可具有更高的反应性，并因此可能需要比较低沸点馏分流108更低的裂化活性以产生特定石化产品的足够产率或选择性。可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流106的较低裂化活性。相反，与较高沸点馏分流106相比，较低沸点馏分流108的反应性可能较低，并且可能需要较高的催化活性，例如第二裂化反应区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大于第一裂化温度T₁₂₂，或者两者都有，以产生特定石化产品的足够产率或选择性。

如先前在本公开中所述的，烃进料转化***100可包括单个再生器160以再生废第一催化剂126和废第二催化剂146以产生再生催化剂116。因此，输送到第一FCC单元120的再生催化剂116与输送到第二FCC单元140的再生催化剂116相同，并且具有相同的催化效率和温度。然而，如前所述，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产率或选择性的反应条件可以不同于通过将再生催化剂116输送到第一FCC单元120或第二FCC单元140中的另一个所提供的反应条件。

实施例

用于转化原料燃料的方法和***的各种实施方案将通过以下实施例进一步阐明。这些实施例本质上是说明性的，并且不应该被理解为限制本公开的主题。

实施例A

实施例A提供了对原油进行加氢处理的方法的一个实施例，很像在目前公开的实施方案中可以对循环油进行加氢处理。加氢处理的效果用表2中的常压渣油说明。

表2

如表2所示，加氢处理方法去除了硫、氮以及金属污染物。具体而言，如表2所述，加氢处理方法去除了3.78重量％至0.3重量％的硫、1920ppm至770ppm的氮和45.7ppm至1.7ppm的钒。

实施例B

实施例B提供了与存在蒸汽和不存在蒸汽的情况下原油裂化相关的数据。在常压下，以***超轻质(AXL)原油为进料，在存在蒸汽和不存在蒸汽的固定床反应(FBR)***中进行了实验。参考图4，使用计量泵1011将AXL原油1001供给到固定床反应器1000。使用2g/h的AXL原油1001的恒定进料速率。使用计量泵1012将水1002供给到反应器1000。使用预热器1021预热水1002。使用1g/h的水1002的恒定进料速率。氮气1003以65毫升/分钟的速度用作载气。使用质量流量控制器(MFC)1013将氮气1003供给到反应器1000。使用预热器1022预热氮气1003。使用混合器1030混合水1002和氮气1003，并将混合物引入反应器1000。在进入反应器管之前，油、水和氮气在预热区1042中预热至250℃。使用管线加热器1031对预热区1042进行预热。原油1001从反应器1000的顶部通过喷射器1041引入，并在到达催化剂床1044之前在反应器管1040的顶部三分之二中与蒸汽混合。蒸汽:油的质量比为0.5。原油在675℃的裂化温度和1:2的催化剂与油的重量比下裂化。裂化催化剂为75重量％的Ecat和25重量％的

由W.R.Grace&Co-Conn提供。将1g 30-40目大小的催化剂放置在由石英棉1043、1046和反应器***件1045支撑的反应器管1040的中心。将石英棉1043、1046放置在催化剂床1044的底部和顶部以将其保持在适当的位置。催化剂床1044的高度为1-2cm。使反应进行45-60分钟，直到达到稳定状态。固定床流动反应器1000的反应条件列于表3。将裂化反应产物流引入气液分离器1051。在气液分离器1051的下游放置湿式气体流量计(WetTest Meter)1052。裂化的气体产物1061和液体产物1062通过使用模拟蒸馏和石脑油分析技术的离线气相色谱(GC)分析来表征。分析来自裂化反应的反应产物流的乙烯、丙烯和丁烯的产率。实施例B的产率分析随后如表4所示。

表3

表4

产物产率，重量％	催化裂化(无蒸汽)	蒸汽强化催化裂化
			进料	AXL全原油	AXL全原油
裂化气	51.4	60.4
			燃料气体(H2+C1)	7.6	7.8
乙烯	12.0	18.8
			丙烯	15.8	19.6
丁烯	8.8	7.9
			石脑油(C5-205℃)	27.7	16.9
LCO(205-330℃)	10.2	9.3
			HCO(330℃)	6.6	5.1
焦炭	4.1	8.2

如表4所示，没有蒸汽的原油的乙烯、丙烯和丁烯的产率低于有蒸汽的原油的产率。例如，实施例B的数据暗示了通过用蒸汽裂化原油来最大化更高价值石化产品的产量的机会。

本公开的第一方面涉及一种从烃材料生产石化产品的方法，所述方法包括将烃材料至少分离成较低沸点馏分和较高沸点馏分，并在500℃至700℃的反应温度以及第一催化剂存在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。所述方法还可包括在500℃至700℃的反应温度以及第二催化剂存在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。所述方法还可以包括从第一裂化反应产物或第二裂化反应产物中的一者或两者中分离循环油，其中至少99重量％的循环油具有至少215℃的沸点，加氢处理循环油以形成加氢处理的循环油，以及通过在较高沸点馏***化的上游将加氢处理的循环油与较高沸点馏分组合来再循环加氢处理的循环油。

本公开的第二方面可以包括第一方面，其中循环油的加氢处理从循环油中除去金属、氮或芳烃内容物的至少一部分，以形成加氢处理的循环油。

本公开的第三方面可以包括第一或第二方面中的任何一个，其中蒸汽在较高沸点馏***化的上游与较高沸点馏分组合，并且蒸汽在较低沸点馏***化的上游与较低沸点馏分组合。

本公开的第四方面可以包括第一至第三方面中的任何一个，其中至少90重量％的烃材料存在于较高沸点馏分和较低沸点馏分的组合中。

本公开的第五方面可以包括第一至第四方面中的任何一个，其中烃材料的5重量％沸点和95重量％沸点之间的差值为至少100℃。

本公开的第六方面可以包括第一至第五方面中的任何一个，其中将第一裂化反应产物和第二裂化反应产物组合以形成组合反应产物，并且从组合反应产物中分离循环油。

本公开的第七方面可以包括第一至第六方面中的任何一个，还包括从废第一催化剂中分离第一裂化反应产物的至少一部分，从废第二催化剂中分离第二裂化反应产物的至少一部分，再生废第一催化剂的至少一部分以产生再生的第一催化剂，以及再生废第二催化剂的至少一部分以产生再生的第二催化剂。

本公开的第八方面可以包括第一至第七方面中的任何一个，其中烃材料是原油。

本公开的第九方面可以包括第一至第八方面中的任何一个，其中第一裂化反应产物、第二裂化反应产物或两者包含乙烯、丙烯、丁烯或戊烯中的至少一种。

本公开的第十方面可以包括第一至第九方面中的任何一个，其中较低沸点馏分和较高沸点馏分的分馏点为180℃至400℃。

本公开的第十一方面涉及一种从烃进料流生产石化产品的烃进料转化***的操作方法，所述方法包括将烃进料流引入进料分离器，在进料分离器中将烃进料流至少分离成较低沸点馏分流和较高沸点馏分流。所述方法还包括将较高沸点馏分流输送到第一FCC单元，并将较低沸点馏分流输送到第二FCC单元。所述方法还包括在500℃至700℃的反应温度以及第一催化剂的存在下，在第一FCC单元中裂化较高沸点馏分流的至少一部分，以产生第一裂化反应产物流，以及在500℃至700℃的反应温度以及第二催化剂的存在下，在第二FCC单元中裂化较低沸点馏分流的至少一部分，以产生第二裂化反应产物流。所述方法还包括从第一裂化反应产物流或第二裂化反应产物流中的一者或两者中分离循环油流，其中至少99重量％的循环油流具有至少215℃的沸点，加氢处理循环油流以形成加氢处理的循环油流，以及通过在第一FCC单元的上游将加氢处理的循环油与较高沸点馏分组合来再循环加氢处理的循环油流。

本公开的第十二方面可包括第十一方面，循环油流的加氢处理从循环油中除去金属、氮或芳烃内容物的至少一部分以形成加氢处理的循环油流。

本公开的第十三方面可以包括第十一或第十二方面，其中蒸汽在较高沸点馏分流裂化的上游与较高沸点馏分流组合，并且蒸汽在较低沸点馏分流裂化的上游与较低沸点馏分流组合。

本公开的第十四方面可以包括第十一至第十三方面中的任何一个，其中至少90重量％的烃进料流存在于较高沸点馏分流和较低沸点馏分流的组合中。

本公开的第十五方面可以包括第十一至第十四方面中的任何一个，其中烃进料流的5重量％沸点和95重量％沸点之间的差值为至少100℃。

本公开的第十六方面可以包括第十一至第十五方面中的任何一个，其中将第一裂化反应产物流和第二裂化反应产物流组合以形成组合反应产物流，并且从组合反应产物流中分离循环油流。

本公开的第十七方面可以包括第十一至第十六方面中的任何一个，还包括从废第一催化剂分离第一裂化反应产物流的至少一部分，从废第二催化剂分离第二裂化反应产物流的至少一部分，再生废第一催化剂的至少一部分以产生再生的第一催化剂，以及再生废第二催化剂的至少一部分以产生再生的第二催化剂。

本公开的第十八方面可以包括第十一至第十七方面中的任何一个，其中烃进料流是原油。

本公开的第十九方面可以包括第十一至第十八方面中的任何一个，其中第一裂化反应产物流、第二裂化反应产物流或两者包含乙烯、丙烯、丁烯或戊烯中的至少一种。

本公开的第二十方面可以包括第十一至第十九方面中的任何一个，其中较低沸点馏分流和较高沸点馏分流的分馏点为180℃至400℃。

出于定义本技术的目的，可以在权利要求中引入过渡短语“由...组成”作为封闭的序言术语，从而将权利要求的范围限制为所列举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到所列举的元素、组分、材料或方法步骤，以及不会实质性影响所要求保护的主题的新颖特征的任何未列举的元素、组分、材料或方法步骤。

过渡短语“由...组成”和“基本上由...组成”可被解释为开放式过渡短语的子集，例如“包含”和“包括”，使得任何使用开放式短语来介绍一系列元素、组分、材料或步骤的叙述都应被解释为也公开使用封闭术语“由...组成”和“基本上由...组成”的一系列元素、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也公开了“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。

本申请中表达的任何定量值可被认为包括与过渡短语“包含”或“包括”一致的开放式实施方案，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方案。

应当理解，分配给性质的任何两个定量值可以构成所述性质的范围，并且在本公开中考虑了由给定性质的所有陈述定量值形成的范围的所有组合。应该理解的是，在一些实施方案中，物流或反应器中的化学成分的组成范围应该理解为包含所述成分的异构体的混合物。例如，说明丁烯的组成范围可以包括丁烯的各种异构体的混合物。应当理解，实施例提供了各种物流的组成范围，并且特定化学组合物的异构体总量可以构成一个范围。

已经参考具体实施方案详细描述了本公开的主题。应当理解，对实施方案的组分或特征的任何详细描述不一定意味着所述组分或特征对于特定实施方案或任何其他实施方案是必要的。此外，对于本领域技术人员来说应该显而易见的是，在不脱离所要求保护的主题的精神和范围的情况下，可以对所描述的实施方案进行各种修改和变化。

Claims (15)

1.一种从烃材料生产石化产品的方法，所述方法包括：

将所述烃材料至少分离成较低沸点馏分和较高沸点馏分；

在500℃至700℃的反应温度以及第一催化剂存在下裂化所述较高沸点馏分的至少一部分，以产生第一裂化反应产物；

在500℃至700℃的反应温度以及第二催化剂存在下裂化所述较低沸点馏分的至少一部分，以产生第二裂化反应产物；

从所述第一裂化反应产物或所述第二裂化反应产物中的一者或两者中分离循环油，其中至少99重量％的所述循环油具有至少215℃的沸点；

加氢处理所述循环油以形成加氢处理的循环油；以及

通过在所述较高沸点馏***化的上游将所述加氢处理的循环油与所述较高沸点馏分组合，再循环所述加氢处理的循环油。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述循环油的加氢处理从所述循环油中除去金属、氮或芳烃内容物中的一种或多种的至少一部分，以形成所述加氢处理的循环油。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中：

将蒸汽在所述较高沸点馏***化的上游与所述较高沸点馏分组合；和

将蒸汽在所述较低沸点馏***化的上游与所述较低沸点馏分组合。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中至少90重量％的所述烃材料存在于所述较高沸点馏分和所述较低沸点馏分的组合中。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述烃材料的5重量％沸点和95重量％沸点之间的差值为至少100℃。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中：

将所述第一裂化反应产物和所述第二裂化反应产物组合以形成组合反应产物；和

从所述组合反应产物中分离所述循环油。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，还包括：

从废第一催化剂中分离所述第一裂化反应产物的至少一部分；

从废第二催化剂中分离所述第二裂化反应产物的至少一部分；

再生所述废第一催化剂的至少一部分以产生再生的第一催化剂；以及

再生所述废第二催化剂的至少一部分以产生再生的第二催化剂。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述烃材料是原油。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中所述第一裂化反应产物、所述第二裂化反应产物或两者包含乙烯、丙烯、丁烯或戊烯中的至少一种。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中所述较低沸点馏分和所述较高沸点馏分的分馏点为180℃至400℃。

11.一种从烃进料流生产石化产品的烃进料转化***的操作方法，所述方法包括：

将所述烃进料流引入进料分离器；

在所述进料分离器中将所述烃进料流分离成至少较低沸点馏分流和较高沸点馏分流；

将所述较高沸点馏分流输送至第一流化催化裂化单元；

将所述较低沸点馏分流输送至第二流化催化裂化单元；

在500℃至700℃的反应温度以及第一催化剂存在下，在所述第一流化催化裂化单元中裂化所述较高沸点馏分流的至少一部分，以产生第一裂化反应产物流；

在500℃至700℃的反应温度以及第二催化剂存在下，在所述第二流化催化裂化单元中裂化所述较低沸点馏分流的至少一部分，以产生第二裂化反应产物流；

从所述第一裂化反应产物流或所述第二裂化反应产物流中的一者或两者中分离循环油流，其中至少99重量％的所述循环油流具有至少215℃的沸点；

加氢处理所述循环油流以形成加氢处理的循环油流；以及

通过在所述第一流化催化裂化单元的上游将所述加氢处理的循环油与所述较高沸点馏分组合，再循环所述加氢处理的循环油流。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述循环油流的加氢处理从所述循环油中除去金属、氮或芳烃内容物的至少一部分，以形成所述加氢处理的循环油流。

13.根据权利要求11或12所述的方法，其中：

将蒸汽在所述较高沸点馏分流裂化的上游与所述较高沸点馏分流组合；和

将蒸汽在所述较低沸点馏分流裂化的上游与所述较低沸点馏分流组合。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，其中至少90重量％的所述烃进料流存在于所述较高沸点馏分流和所述较低沸点馏分流的组合中。

15.根据权利要求11至14中任一项所述的方法，其中所述烃进料流的5重量％沸点和95重量％沸点之间的差值为至少100℃。

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