Добавка для каталітичного крекінгу, спосіб каталітичного крекінгу вихідної сировини з її використанням та циркулююча маса частинок каталізатора
Формула / Реферат
1. Добавка для каталітичного крекінгу, яка включає комбінацію
а) матеріалу, здатного уловлювати метали, вибраного з групи, яка включає кальцієвмісну сполуку, магнієвмісну сполуку або їх поєднання, гідроталькітоподібну сполуку, сполуку, яка містить діоксид кремнію і оксид алюмінію, змішаний оксид металів або їх поєднання, і
b) високоактивного каталізатора, який є каталізатором, що містить щонайменше один високоактивний каталізатор, вибраний з групи: високоактивного каталізатора, який має інтенсивність піку на дифрактограмі РСА при куті 2θ в 6,3°, що складає більше ніж 500 сек.-1 (відліків за секунду) і високоактивного каталізатора, який має площину піка на дифрактограмі РСА при куті 2θ в 6,3°, що складає більш ніж приблизно 14000.
2. Добавка для каталітичного крекінгу за п. 1, де матеріал, здатний уловлювати метали, складає приблизно від 2 до 98 мас.% добавки.
3. Добавка для каталітичного крекінгу за п. 1, де матеріал, здатний уловлювати метали, складає приблизно від 30 до 95 мас. % добавки.
4. Добавка для каталітичного крекінгу за п. 1, де матеріал, здатний уловлювати метали, складає приблизно від 70 до 90 мас. % добавки.
5. Добавка для каталітичного крекінгу за п. 1, де високоактивний каталізатор складає приблизно від 5 до 60 мас. % добавки.
6. Добавка для каталітичного крекінгу за п. 1, де матеріал, здатний уловлювати метали, і високоактивний каталізатор складають окремі частинки.
7. Добавка для каталітичного крекінгу за п. 1, де матеріал, здатний уловлювати метали, і високоактивний каталізатор знаходяться всередині однієї і тієї ж частинки.
8. Добавка для каталітичного крекінгу за п. 1, де високоактивний каталізатор містить цеоліт.
9. Добавка для каталітичного крекінгу за п. 1, де високоактивний каталізатор містить синтезований in situ цеоліт.
10. Добавка для каталітичного крекінгу за п. 8, де цеоліт є цеолітом X, Y-цеолітом, цеолітом А, цеолітом L, цеолітом ZK-4, бета-цеолітом, фожазитом або їх поєднанням.
11. Добавка для каталітичного крекінгу за п. 8, де цеоліт являє собою Y-цеоліт, бета-цеоліт, фожазит або їх поєднання.
12. Добавка для каталітичного крекінгу за п. 1, де матеріал, здатний уловлювати метали, є матеріалом, що вловлює ванадій.
13. Циркулююча маса частинок каталізатора в способі крекінгу з псевдозрідженим каталізатором, де приблизно від 2 до 80 % від згаданої маси частинок складає добавка для каталітичного крекінгу за п. 1.
14. Спосіб каталітичного крекінгу вихідної сировини, який включає здійснення контакту згаданої вихідної сировини в умовах каталітичного крекінгу зі складом, що включає насипний каталізатор і добавку для каталітичного крекінгу, де добавка для каталітичного крекінгу включає комбінацію:
а) матеріалу, здатного уловлювати метали, вибраного із групи, що включає кальцієвмісну сполуку, магнієвмісну сполуку або їх поєднання, гідроталькітоподібну сполуку, сполуку, яка містить діоксид кремнію і оксид алюмінію, змішаний оксид металів або їх поєднання, і
b) високоактивного каталізатора, який є каталізатором, що містить щонайменше один високоактивний каталізатор, вибраний з групи: високоактивного каталізатора, який має інтенсивність піка на дифрактограмі РСА при куті 2θ в 6,3°, що складає більше ніж 500 сек.-1 (відліків за секунду) і високоактивного каталізатора, який має площину піка на дифрактограмі РСА при куті 2θ в 6,3°, що складає більше ніж приблизно 14000.
15. Спосіб за п. 14, в якому добавка для каталітичного крекінгу складає приблизно від 2 до 80 мас. % вказаного складу.
16. Спосіб за п. 14, в якому добавка для каталітичного крекінгу складає приблизно від 20 до 60 мас. %. вказаного складу.
17. Спосіб за п. 14, в якому добавка для каталітичного крекінгу складає приблизно від 5 до 20 мас. % вказаного складу.
18. Спосіб за п. 14, в якому матеріал, здатний уловлювати метали, складає приблизно від 2 до 98 мас. % добавки.
19. Спосіб за п. 14, в якому матеріал, здатний уловлювати метали, складає приблизно від 60 до 95 мас.% добавки.
20. Спосіб за п. 14, в якому матеріал, здатний уловлювати метали, складає приблизно від 70 до 90 мас. % добавки.
21. Спосіб за п. 14, в якому високоактивний каталізатор складає приблизно від 5 до 40 мас. % добавки.
22. Спосіб за п. 14, в якому матеріал, здатний уловлювати метали, і високоактивний каталізатор утворюють окремі частинки.
23. Спосіб за п. 14, в якому матеріал, здатний уловлювати метали, і високоактивний каталізатор знаходяться всередині однієї і тієї ж частинки.
24. Спосіб за п. 14, в якому матеріал, здатний уловлювати метали, включає кальцієвмісну сполуку, магнієвмісну сполуку або їх поєднання.
25. Спосіб за п. 14, в якому матеріал, здатний уловлювати метали, складає неаніонну сполуку, що містить магній і алюміній, яка не була одержана з гідроталькітоподібної сполуки, сполуки, що містить діоксид кремнію і оксид алюмінію, або їх поєднання.
26. Спосіб за п. 14, в якому високоактивний каталізатор містить цеоліт.
27. Спосіб за п. 14, в якому високоактивний каталізатор містить синтезований in situ цеоліт.
28. Спосіб за п. 26, в якому цеоліт є цеолітом X, Y-цеолітом, цеолітом А, цеолітом L, цеолітом ZK-4, бета-цеолітом, ZSM-5 цеолітом, фожазитом або їх поєднанням.
29. Спосіб за п. 26, в якому цеоліт являє собою Y-цеоліт, бета-цеоліт або їх поєднання.
30. Спосіб за п. 14, в якому матеріал, здатний уловлювати метали, є матеріал, що вловлює ванадій.
31. Спосіб за п. 14, в якому насипний каталізатор містить приблизно від 5 до 40 % цеоліту.
Текст
1. Добавка для каталітичного крекінгу, яка включає комбінацію а) матеріалу, здатного уловлювати метали, вибраного з групи, яка включає кальцієвмісну сполуку, магнієвмісну сполуку або ї х п оєднан ня, гідроталькітоподібну сполуку, сполуку, яка містить діоксид кремнію і оксид алюмінію, змішаний оксид металів або їх поєднання, і b) високоактивного каталізатора, який є каталізатором, що містить щонайменше один високоактивний каталізатор, вибраний з групи: високоактивного каталізатора, який має інтенсивність піку на дифрактограмі РСА при куті 2θ в 6,3°, що складає бі-1 льше ніж 500 сек. (відліків за секунду) і високоактивного каталізатора, який має площину піка на дифрактограмі РСА при куті 2θ в 6,3°, що складає більш ніж приблизно 14000. 2. Добавка для каталітичного крекінгу за п. 1, де матеріал, здатний уловлювати метали, складає приблизно від 2 до 98 мас.% добавки. 3. Добавка для каталітичного крекінгу за п. 1, де матеріал, здатний уловлювати метали, складає приблизно від 30 до 95 мас. % добавки. 4. Добавка для каталітичного крекінгу за п. 1, де матеріал, здатний уловлювати метали, складає приблизно від 70 до 90 мас. % добавки. 2 (19) 1 3 95062 4 b) високоактивного каталізатора, який є каталізатором, що містить щонайменше один високоактивний каталізатор, вибраний з групи: високоактивного каталізатора, який має інтенсивність піка на дифрактограмі РСА при куті 2θ в 6,3°, що складає бі-1 льше ніж 500 сек. (відліків за секунду) і високоактивного каталізатора, який має площину піка на дифрактограмі РСА при куті 2θ в 6,3°, що складає більше ніж приблизно 14000. 15. Спосіб за п. 14, в якому добавка для каталітичного крекінгу складає приблизно від 2 до 80 мас. % вказаного складу. 16. Спосіб за п. 14, в якому добавка для каталітичного крекінгу складає приблизно від 20 до 60 мас. %. вказаного складу. 17. Спосіб за п. 14, в якому добавка для каталітичного крекінгу складає приблизно від 5 до 20 мас. % вказаного складу. 18. Спосіб за п. 14, в якому матеріал, здатний уловлювати метали, складає приблизно від 2 до 98 мас. % добавки. 19. Спосіб за п. 14, в якому матеріал, здатний уловлювати метали, складає приблизно від 60 до 95 мас.% добавки. 20. Спосіб за п. 14, в якому матеріал, здатний уловлювати метали, складає приблизно від 70 до 90 мас. % добавки. 21. Спосіб за п. 14, в якому високоактивний каталізатор складає приблизно від 5 до 40 мас. % добавки. 22. Спосіб за п. 14, в якому матеріал, здатний уловлювати метали, і високоактивний каталізатор утворюють окремі частинки. 23. Спосіб за п. 14, в якому матеріал, здатний уловлювати метали, і високоактивний каталізатор знаходяться всередині однієї і тієї ж частинки. 24. Спосіб за п. 14, в якому матеріал, здатний уловлювати метали, включає кальцієвмісну сполуку, магнієвмісну сполуку або їх поєднання. 25. Спосіб за п. 14, в якому матеріал, здатний уловлювати метали, складає неаніонну сполуку, що містить магній і алюміній, яка не була одержана з гідроталькітоподібної сполуки, сполуки, що містить діоксид кремнію і оксид алюмінію, або їх поєднання. 26. Спосіб за п. 14, в якому високоактивний каталізатор містить цеоліт. 27. Спосіб за п. 14, в якому високоактивний каталізатор містить синтезований in situ цеоліт. 28. Спосіб за п. 26, в якому цеоліт є цеолітом X, Yцеолітом, цеолітом А, цеолітом L, цеолітом ZK-4, бета-цеолітом, ZSM-5 цеолітом, фожазитом або їх поєднанням. 29. Спосіб за п. 26, в якому цеоліт являє собою Y-цеоліт, бета-цеоліт або їх поєднання. 30. Спосіб за п. 14, в якому матеріал, здатний уловлювати метали, є матеріал, що вловлює ванадій. 31. Спосіб за п. 14, в якому насипний каталізатор містить приблизно від 5 до 40 % цеоліту. У даній заявці є посилання на різні публікації. Посилання на такі публікації у всій їх повноті приведені в даному описі з метою більш повної характеристики рівня техніки, відомого фахівцям на дату складання опису і подачі заявки на даний винахід. Опис даного патентного документа містить матеріал, що є об'єктом охорони авторських прав. Власник авторських прав не заперечує проти факсимільного відтворення даного патентного документа або опису патенту, прийнятого при веденні або реєстрації патентів або товарних знаків, залишаючи за собою всі авторські права в інших випадках. Даний винахід пропонує композиції і способи для зменшення шкідливої дії металевих забруднюючих домішок на каталітичний крекінг. Каталітичний крекінг являє собою процес переробки нафти, що використовується комерційно в дуже широкому масштабі. Даним способом отримують велику частину вироблених з нафти змішаних бензинів в США, при цьому майже всі види бензину отримують з використанням крекінгу з (псевдо)зрідженим каталізатором ("FCC"). У процесі FCC важкі вуглеводневі фракції перетворюють в більш легкі продукти за допомогою реакцій, що відбуваються при високій температурі в присутності каталізатора, при цьому основна конверсія або крекінг відбувається в газовій фазі. Внаслідок такого процесу вихідну сировину для FCC перет ворюють в бензин, дистилят і інші рідкі продукти крекінгу, а також в більш легкі газоподібні продукти крекінгу, що містять чотири або менше атомів вуглецю. Такі продукти, рідкі і газоподібні, складаються з насичених і ненасичених вуглеводнів. У процесах FCC вихідну сировину впорскують в секцію з висхідним потоком реактора для FCC, де її розщеплюють на більш легкі, більш цінні продукти шляхом контакту з гарячим каталізатором, циркулюючим в секцію з висхідним потоком реактора з установки для регенерації каталізатора. У міру здійснення ендотермічної реакцій крекінгу на каталізаторі осаджується нелеткий Такий нелеткий вуглець. відомий як кокс, знижує активність каталізатора, тому каталізатор повинен бути підданий регенерації для відновлення його активності. Каталізатор і пари вуглеводню підіймаються вгору по секції з висхідним потоком в зону реактора FCC для відділення продуктів реакції від каталізатора, де їх розділяють. Потім каталізатор надходить у відпарну секцію, де пари вуглеводню, віднесені з каталізатором, відганяють шляхом нагнітання пари. Після видалення оклюдованих вуглеводнів з відпрацьованого каталізатора для крекінгу випарений каталізатор надходить через напірну трубу для подачі відпрацьованого каталізатора в установку для регенерації каталізатора. Звичайно каталізатор регенерують шляхом подачі повітря в установку для регенерації і спалення коксу з відновленням активності каталізато 5 ра. Таке спалення коксу є високоекзотермічним, що приводить до нагрівання каталізатора. Гарячий, знову активований каталізатор надходить в напірну трубу для подачі регенерованого каталізатора назад в секцію з висхідним потоком для завершення каталітичного циклу. Потік відхідного газу після спалення підіймається у верхню частину установки для регенерації через димар регенератора. Відхідний газ звичайно містить оксиди азоту (NOX), оксиди сірки (SOX), оксид вуглецю, діоксид вуглецю, аміак, азот і кисень. Продуктивність установки для крекінгу з псевдозрідженим каталізатором може бути визначена по конверсії сирої вуглеводневої вихідної сировини в корисні продукти, такі як бензин. При доданні каталізатора для каталітичного крекінгу конверсія підвищується, так само як і утворення небажаних побічних продуктів, включаючи кокс і газоподібний водень. Бажано підвищити конверсію установки для FCC, одночасно звівши до мінімуму збільшення виходу побічних продуктів, таких як кокс і Н2. Присутність металевих забруднюючих речовин у вихідній сировині є серйозною проблемою. Звичайні металеві забруднюючі речовини включають залізо, нікель, натрій і ванадій. Деякі з даних металів можуть викликати реакції дегідрогенізації під час крекінгу, що може привести до утворення підвищених кількостей коксу і легких газів за рахунок отримання бензину. Металеві забруднюючі речовини також надають негативну дію на продукти крекінгу. Металеві забруднюючі речовини можуть осідати на каталізаторі і впливати на його стабільність і кристалічність. У деяких випадках каталізатор може бути дезактивований металевими забруднюючими домішками. Під час стадії регенерації метали, присутні в каталізаторі, можуть випаровуватися в гідротермічних умовах і знову осідати на каталізаторі. Наприклад, ванадієві забруднюючі речовини у вихідній сировині можуть отруїти каталізатор для крекінгу і знизити його активність. Одна з теорій, що пояснюють такий механізм отруєння, полягає в тому, що сполуки ванадію у вихідній сировині можуть впровадитися в кокс, осаджений на каталізаторі крекінгу, а потім окислитися до пентоксиду ванадію в регенераторі у міру згоряння коксу. Пентоксид ванадію здатний взаємодіяти з водяною парою в регенераторі з утворенням ванадієвої кислоти, яка потім може взаємодіяти з каталізатором крекінгу, руйнуючи його кристалічність і знижуючи його активність. Оскільки сполуки, що містять ванадій і інші металеві забруднюючі домішки, як правило, не можуть бути видалені з установки для FCC у вигляді летких сполук, такі сполуки звичайно пасивують в умовах, що використовуються під час крекінгпроцесу. Пасивація може включати введення добавок в каталізатор крекінгу або додання окремих аддитивних частинок в установку для FCC разом з каталізатором для крекінгу. Такі добавки переважно сполучаються з металевими забруднюючими домішками і діють як "вловлювачі" або приймачі забруднень, захищаючи таким чином активний компонент каталізатора крекінгу. Потім металеві забруднюючі домішки можуть бути видалені разом 95062 6 з каталізатором, що видаляється з установки в ході її нормальної роботи. Після цього в установку можуть бути введені свіжі добавки для пасивування металів разом з додатковим каталізатором, щоб забезпечити безперервне видалення шкідливих металевих забруднюючих домішок під час роботи установки для FCC. У залежності від рівня вмісту металевих забруднюючих домішок у вихідній сировині кількість добавки може варіюватися відносно додаткового каталізатора для досягнення бажаної міри пасивації металів. Виробничі потужності безперервно потребують нових і вдосконалених способів підвищення конверсії установки для FCC, одночасно зводячи до мінімуму збільшення виходу побічних продуктів, таких як кокс і Н2. Даний винахід націлений на рішення вищезазначених і інших важливих задач. Даний винахід стосується добавок для каталітичного крекінгу, що включають уловлюючий метали матеріал, і високоактивного каталізатора. Даний винахід стосується способів каталітичного крекінгу вихідної сировини, що включає здійснення контакту згаданої вихідної сировини в умовах каталітичного крекінгу з складом, що включає насипний каталізатор і добавку для каталітичного крекінгу, при цьому добавка для каталітичного крекінгу включає уловлюючий метали матеріал; і високоактивного каталізатора. Даний винахід також стосується способів поліпшення робочих характеристик насипного каталізатора в присутності щонайменше одного металу, що включають здійснення контакту вихідної сировини з добавкою для каталітичного крекінгу, що включає уловлюючий метали матеріал; і високоактивного каталізатора. Фіг. 1 представляє рентгенограми високоактивного каталізатора і насипного каталізатора. Фіг. 2 представляє рентгенограми свіжого і дезактивованого насипного каталізатора. Фіг. 3 представляє рентгенограми свіжого насипного каталізатора, дезактивованого насипного каталізатора і насипного каталізатора в присутності добавки для каталітичного крекінгу згідно з даним винаходом. Даний винахід стосується добавок для каталітичного крекінгу, що включають уловлюючий метали матеріал, і високоактивного каталізатора. Даний винахід стосується способів каталітичного крекінгу вихідної сировини, що включає здійснення контакту згаданої вихідної сировини в умовах каталітичного крекінгу з складом, що включає насипний каталізатор і добавку для каталітичного крекінгу, при цьому добавка для каталітичного крекінгу включає уловлюючий метали матеріал; і високоактивного каталізатора. Даний винахід також стосується способів поліпшення робочих характеристик насипного каталізатора в присутності щонайменше одного металу, що включають здійснення контакту вихідної сировини з добавкою для каталітичного крекінгу, що включає уловлюючий метали матеріал; і високоактивного каталізатора. Скорочення "РСА" в даному описі означає рентгеноструктурний аналіз. Скорочення "FCC" в даному описі означає крекінг з псевдо зрідженим каталізатором. 7 Скорочення "Re" в даному описі означає рідкоземельну сполуку. Заявник несподівано виявив, що добавки для каталітичного крекінгу згідно з даним винаходом здатні поліпшувати каталітичну конверсію без підвищення утворення коксу або газу. Заявник зрозумів, що каталітичний крекінг являє собою двохстадійний процес відносно металевих забруднюючих домішок, які можуть бути присутніми у вихідній сировині, згідно з яким 1) металеві забруднюючі домішки осаджують на частинках каталізатора разом з побічними продуктами, включаючи кокс, в умовах секції з висхідним потоком/реактором в установці для FCC; і 2) утримуючі метали частинки каталізатора піддають впливу пари з метою регенерації частинок каталізатора. Не бажаючи бути пов'язаним якою-небудь теорією, заявник вважає, що металеві забруднюючі домішки повинні бути видалені з частинок каталізатора з метою збереження їх каталітичних властивостей. Фізичне видалення металевих забруднюючих домішок необхідне незалежно від того, чи присутні в секції з висхідним потоком/реактором традиційні пасивуючі метали агенти, здатні запобігти забрудненню металами частинок каталізатора. Заявник також вважає, що металеві забруднюючі домішки є леткими і здатні мігрувати всередині частинок або з частинок каталізатора під впливом пари і високої температури, наприклад, в умовах, ефективних для регенерації частинок каталізатора. Заявник вважає, що під впливом пари і високої температури добавки для каталітичного крекінгу згідно з даним винаходом здатні в основному забезпечувати дію по адсорбуванню летких металевих забруднюючих домішок, що осіли на частинках каталізатора. 1. Добавки для каталітичного крекінгу Згідно з одним з варіантів розроблені добавки для каталітичного крекінгу, що включають уловлюючий метали матеріал, і високоактивний каталізатор. Згідно з одним з варіантів уловлюючий метали матеріал і високоактивний каталізатор включають окремі частинки. Згідно з одним з варіантів частинки уловлюючого метали матеріалу і високоактивного каталізатора разом завантажують в установку для каталітичного крекінгу. Згідно з іншим варіантом частинки уловлюючого метали матеріалу і високоактивного каталізатора знаходяться всередині однієї і тієї ж частинки. а) Уловлюючий метали матеріал Згідно з одним з варіантів уловлюючий метали матеріал включає сполуку, що містить кальцій, сполуку, що містить магній, або їх поєднання. Згідно з одним з варіантів уловлюючий метали матеріал являє собою матеріал низької щільності. Згідно з одним з варіантів уловлюючий метали матеріал має щільність, що складає приблизно від 3 3 0,50 г/см до 1,0 г/см . Згідно з іншим варіантом 3 щільність складає приблизно від 0,7 до 0,9 г/см . Згідно з одним з варіантів щільність складає приб3 3 лизно від 0,50 г/см до 0,70 г/см . Згідно з іншим варіантом уловлюючий метали матеріал має 95062 8 3 щільність менше приблизно 0,70 т/см менше при3 3 близно 0,69 г/см , менше приблизно 0,68 г/см , 3 менше приблизно 0,67 г/см , менше приблизно 3 3 0,66 г/см , менше приблизно 0,60 г/см або менше 3 приблизно 0,55 г/см . Згідно з одним з варіантів уловлюючий метали матеріал являє собою пористий матеріал. Згідно з одним з варіантів уловлюючий метали матеріал має пористість, що становить більше приблизно 0,40 см /г, що визначається методом поглинання води. Згідно з іншим варіантом уловлюючий метали матеріал має пористість, що становить більше 3 3 приблизно 0,45 см /г, більше приблизно 0,50 см /г, 3 більше приблизно 0,55 см /г або більше приблизно 3 0,60 см /м. Згідно з одним з варіантів уловлюючий метали матеріал являє собою матеріал низької щільності і високої пористості. Згідно з одним з варіантів уловлюючий метали матеріал має щільність, що ста3 новить менше приблизно 0,70 г/см , і пористість, 3 що становить більше приблизно 0,40 см /м. Заявник вважає, що уловлюючий метали матеріал, що має низьку щільність і високу пористість, здатний переважно абсорбувати леткі металеві забруднюючі домішки під впливом пари і високої температури. Фахівцеві в даній галузі техніки відомо, що пористість матеріалу може бути функцією від щільності матеріалу. Згідно з одним з варіантів уловлюючий метали матеріал включає гідроталькітоподібну сполуку, сполуку, що містить діоксид кремнію і оксид алюмінію, змішаний оксид металів або їх поєднання. і) Гідроталькітоподібна сполука Згідно з одним з варіантів уловлюючий метали матеріал являє собою гідроталькітоподібну сполуку. Гідроталькітоподібні сполуки характеризуються структурами, що мають позитивно заряджені шари, розділені проміжними аніонами і/або молекулами води. Ілюстративні природні мінерали, що являють собою гідроталькітоподібні сполуки, включають мейкснерит, піроаурит, шегреніт, гідроталькіт, стихтіт, ривесит, ердлеїт (eardleyite), манасеїт (mannaseite), барбертоніт і гідрокалюміт. Інші гідроталькітоподібні сполуки і способи їх отримання описані Cavani et al., Catalysis Today, 11:173-301 (1991), опис яких приведений тут як посилання у всій повноті. Згідно з іншими варіантами гідроталькітоподібна сполука може являти собою сполуку формул (І), (ІІ), (Ш) і/або (IV): 2+ 3+ a(X mY n(OH)2m+2n)An/a ·bH2O (І) 2+ 3+ a(Mg mAl n(OH)2m+2n)An/a ·bH2O (II) 2+ 3+ (X mY n(OH)2m+2n)OHn ·bH2O (III) 2+ + (Mg mAl3 n(OH)2m+2n)OHn ·bH2O (IV) де X являє собою магній, кальцій, цинк, марганець, кобальт, нікель, стронцій, барій, мідь або суміш двох або більше перерахованих елементів; Y являє собою алюміній, марганець, залізо, кобальт, нікель, хром, галій, бір, лантан, церій або суміш двох або більше з перерахованих елементів; А являє собою СО3, NO3, SO4, Сl, ОН, Cr, I, SiO3, HPO3, MnO4, HGaO3, HVO4, СlO4, ВО3 або суміш двох або більше з перерахованих груп; а дорівнює 1, 2 або 3; b дорівнює величині від 0 до 9 10; a m і п вибрані таким чином, що відношення m/n складає приблизно від 1 до 10. Згідно з одним з варіантів гідроталькьітоподібна сполука являє собою гідроталькіт, тобто Mg6Al2(OH)16CO3·4H2O. Згідно з іншими варіантами гідроталькітоподібна сполука являє собою Mg6Al2(OH)18 ·4,5H2O. Гідроталькітоподібні сполуки, склади і/або фасонні вироби згідно з даним винаходом можуть бути отримані способами, описаними в патенті США № 6028023. Згідно з одним з варіантів гідроталькітоподібна сполука являє собою твердий розчин, що включає магній і алюміній в співвідношенні приблизно від 1:1 до 6:1. іі) Сполуки, що містять діоксид кремнію і оксид алюмінію Згідно з одним з варіантів уловлюючий метали матеріал являє собою алюмосилікатний матеріал. Згідно з одним з варіантів алюмосилікатний матеріал являє собою кристалічний матеріал, квазі-кристалічний матеріал, аморфний матеріал або їх поєднання. Згідно з іншим варіантом алюмосилікатний матеріал містить кальцій, при цьому переважаюча дія по уловлюванню металів здійснюється кальцієвим компонентом. Згідно з одним з варіантів алюмосилікатний матеріал не включає такий компонент, як цеоліт. ііі) Змішані оксиди металів Згідно з одним з варіантів уловлюючий метали матеріал являє собою змішані оксиди металів. У даному описі словосполучення "змішаний оксид металів" означає хімічну сполуку, в якій кисень сполучений з двома або більше металами. Згідно з одним з варіантів змішаний оксид металів являє собою алюмінат магнію. Сполуки із змішаних оксидів металів, що використовуються в одному з варіантів даного винаходу, описані, наприклад, в заявках США, що одночасно розглядаються, серійні №№ 60/527258 і 60/576146. Згідно з одним з варіантів змішаний оксид металів являє собою твердий розчин алюмінату магнію, що включає магній і алюміній в співвідношенні приблизно від 1:1 до 6:1, в якому кальцинована форма алюмінату магнію в твердому розчині має рентгенограму, що показує щонайменше відображення в положенні два-тета приблизно при 43 і 62 градусах, і в якому змішаний оксид металів являє собою сполуку, що містить магній і алюміній, не отриману з гідроталькітоподібної сполуки. Згідно з одним з варіантів змішаний оксид металів являє собою шпінель. Згідно з іншим варіантом змішаний оксид металів являє собою шпінель з алюмінату магнію. Згідно з іншим варіантом змішаний оксид металів отримують з гідроталькітоподібної сполуки, наприклад, шляхом руйнування гідроталькітоподібної сполуки. Сполуки із змішаних оксидів металів, склад і/або фасонні вироби згідно з одним з варіантів даного винаходу можуть бути отримані способами, описаними в патенті США №6028023. iv) Вигляд уловлюючих метали матеріалів 95062 10 Згідно з одним з варіантів уловлюючий метали матеріал має вигляд твердого розчину. Згідно з одним з варіантів уловлюючий метали матеріал використовують per se в добавці для каталітичного крекінгу. Згідно з одним з варіантів уловлюючий метали матеріал має вигляд фасонного виробу. Згідно з одним з варіантів фасонні вироби сушать, кальцинують або піддають тому і іншому. Згідно з одним з варіантів уловлюючі метали матеріали можуть додатково включати один або декілька металевих компонентів, таких як металеві сурма, вісмут, кадмій, кальцій, церій, хром, кобальт, мідь, диспрозій, ербій, європій, гадоліній, германій, золото, гольмій, іридій, залізо, лантан, свинець, магній, марганець, молібден, неодим, нікель, ніобій, осмій, паладій, платина, празеодим, прометій, реній, родій, рутеній, самарій, скандій, селен, кремній, срібло, сірка, тантал, телур, тербій, олово, титан, вольфрам, тулій, ванадій, ітербій, ітрій, цинк або суміш двох або більше перерахованих металів. Дані метали можуть можуть бути в елементарному стані і/або мати вигляд оксидів металів, гідроксидів металів, сульфідів металів, галоїдних сполук металів або сумішей двох або більше перерахованих сполук. Деякі або всі металеві компоненти можуть також бути присутніми у вигляді органічних або неорганічних солей, включаючи, наприклад, нітрат металів і/або ацетати металів. Згідно з одним з варіантів водна реакційна суміш додатково включає кальцій (наприклад, СаО, Са(ОН)2 або СаСО3), магній (наприклад, MgO, Mg(OH)2 або MgCO3) або їх поєднання. Один або декілька металевих компонентів (або їх оксидів, сульфідів і/або галогенідів) можуть бути присутніми в уловлюючому метали матеріалі в кількості, що складає приблизно до 50 % мас, приблизно до 40 % мас, приблизно до 30 % мас. або приблизно від 1 % до 25 % мас, або приблизно від 2% до 20% мас, з розрахунку на оксидний еквівалент. Один або декілька інших металевих компонентів можуть бути додані до уловлюючого метали матеріалу одночасно з компонентами уловлюючого метали матеріалу. Згідно з іншим варіантом даний винахід включає фасонні вироби, що включають уловлюючі метали матеріали і один або декілька металевих компонентів. Згідно з іншим варіантом уловлюючий метали матеріал має вигляд твердого розчину. Згідно з одним з варіантів метал в металевому компоненті являє собою сурму, вісмут, кадмій, кальцій, церій, хром, кобальт, мідь, диспрозій, ербій, європій, гадоліній, германій, золото, гольмій, іридій, залізо, лантан, свинець, магній, марганець, молібден, неодим, нікель, ніобій, осмій, паладій, платину, празеодим, прометій, реній, родій, рутеній, самарій, скандій, селен, кремній, срібло, сірку, тантали, телур, тербій, олово, титан, вольфрам, тулій, ванадій, ітербій, ітрій, цинк або суміш двох або більше перерахованих металів. Згідно з одним з варіантів метал в металевому компоненті являє собою кальцій, магній або їх суміш. Згідно з одним з варіантів фасонні вироби сушать, кальцинують або піддають тому і іншому. Згідно з іншим варіантом даний винахід включає одне або декілька фасонних виробів, що 11 включають уловлюючий метали матеріал і підкладку. Згідно з іншим варіантом уловлюючий метали матеріал має вигляд твердого розчину. Згідно з одним з варіантів підкладка являє собою шпінель, гідроталькітоподібну сполуку, ацетат магнію, нітрат магнію, хлорид магнію, гідроксид магнію, карбонат магнію, форміат магнію, титанат алюмінію, титанат цинку, алюмінат цинку, титанат цинку/алюмінат цинку, цирконат алюмінію, оксид кальцію, алюмінат кальцію, нитрогідрат алюмінію, сполуку гідроксиду алюмінію, що містить алюміній металеву оксидну сполуку (наприклад, сполуки, відмінні від оксиду алюмінію або гідроксиду алюмінію), хлоргідрат алюмінію, діоксид титану, діоксид цирконію, глину (наприклад, галуазит, ректорит, гекторит, монтморилоніт, синтетичний монтморилоніт, сепіоліт, активований сепіоліт, каолін), глинисто-фосфатний матеріал або суміш двох або більше перерахованих сполук. Згідно з одним з варіантів підкладка являє собою титанат цинку, алюмінат цинку або титанат цинку/алюмінат цинку. Способи отримання таких складів описані, наприклад, в WO 99/42201. Згідно з одним з варіантів фасонні вироби сушать, кальцинують або піддають тому і іншому. Згідно з іншим варіантом даний винахід включає фасонні вироби, що включають уловлюючий метали матеріал, один або декілька металевих компонентів і підкладку. Згідно з іншим варіантом уловлюючий метали матеріал має вигляд твердого розчину. Згідно з одним з варіантів фасонні вироби сушать, кальцинують або піддають тому і іншому. Згідно з деякими варіантами винаходу, що описується тут, металеві компоненти присутні в кількості, що складає приблизно до 50 % мас, приблизно від 0,1 % мас. до 40 % мас, приблизно від 1 % мас. до 30 % мас, приблизно від 1 % мас. до 25 % мас, приблизно від 1 % мас. до 20 % мас, приблизно від 1 % мас. до 15 % мас, приблизно від 1 % мас. до 10 % мас, з розрахунку на оксидний еквівалент. Згідно з одним з варіантів тверда підкладка присутня в кількості, що складає приблизно до 50 % мас, приблизно від 1 % мас. до 30 % мас, приблизно від 1 % мас. до 20 % мас, приблизно від 1 % мас до 15 % мас, приблизно від 1 % мас. до 10 % мас. або приблизно від 1 % мас. до 5 % мас. v) Кількість уловлюючих метали матеріалів Згідно з одним з варіантів уловлюючий метали матеріал включає приблизно від 2 % до 98 % мас. добавки для каталітичного крекінгу. Згідно з одним з варіантів уловлюючий метали матеріал включає приблизно від 30 % до 95 % мас. добавки для каталітичного крекінгу. Згідно з одним з варіантів уловлюючий метали матеріал включає приблизно від 30 % до 60 % мас. або приблизно від 40 % до 60 % мас. добавки для каталітичного крекінгу. Згідно з іншим варіантом уловлюючий метали матеріал включає приблизно від 30 % до 95 % мас добавки для каталітичного крекінгу. Згідно з одним з варіантів уловлюючий метали матеріал включає приблизно від 60 % до 95 % мас. або приблизно від 70 % до 90 % мас. добавки для каталітичного крекінгу. 95062 12 b) Високоактивні каталізатори У даному описі словосполучення "високоактивний каталізатор" означає каталізатор, що має більше високий процентний вміст цеоліту і/або велику загальну площу поверхні, і/або більше високу загальну кристалічність, ніж насипний каталізатор. Згідно з одним з варіантів високоактивний каталізатор має процентний вміст цеоліту щонайменше приблизно в 1,5 рази вищий і/або загальну площу поверхні щонайменше приблизно в 1,5 рази більшу, і/або загальну кристалічність щонайменше приблизно в 1,5 рази вищу, ніж насипний каталізатор. Згідно з іншим варіантом високоактивний каталізатор має процентний вміст цеоліту і/або загальну площу поверхні, і/або загальну кристалічність щонайменше приблизно в 2 рази вищу, ніж насипний каталізатор; або процентний вміст цеоліту і/або загальну площу поверхні, і/або загальну кристалічність щонайменше приблизно в 2,5 рази вищу, ніж насипний каталізатор; або процентний вміст цеоліту і/або загальну площу поверхні, і/або загальну кристалічність щонайменше приблизно в 3 рази вищу, ніж насипний каталізатор; або процентний вміст цеоліту і/або загальну площу поверхні, і/або загальну кристалічність щонайменше приблизно в 3,5 рази вищу, ніж насипний каталізатор; або процентний вміст цеоліту і/або загальну площу поверхні, і/або загальну кристалічність щонайменше приблизно в 4 рази вищі, ніж насипний каталізатор. Як приклад на фіг. 1 представлений отриманий відомим способом насипний каталізатор з цеоліту Y (нижня лінія) в порівнянні з високоактивним компонентом каталізатора з цеоліту Y згідно з даним винаходом (верхня лінія). Порівняння піка РСА цеоліту Y приблизно при 6,3 градусів показує істотно більш сильну інтенсивність дифракційних піків високоактивного каталізатора. Більше висока інтенсивність дифракційних піків є показником підвищеної кристалічності високоактивного каталізатора, представленого верхньою лінією. Більш висока інтенсивність дифракційних піків також свідчить про більше високий вміст цеоліту у високоактивному каталізаторі і може служити показником подальшої високої активності високоактивного каталізатора. і) Цеоліти Згідно з одним з варіантів високоактивний каталізатор являє собою цеоліт. Згідно з одним з варіантів високоактивний каталізатор являє собою цеоліт, синтезований in situ. Цеоліти можуть бути стабілізовані рідкоземельними сполуками, наприклад, в кількості, що складає приблизно від 0,1 до 10 % мас. Каталізатори, що включають цеоліти, можуть містити різні кількості рідкоземельних сполук. Такі рідкоземельні сполуки можуть бути присутніми під час синтезу цеоліту або можуть бути замінені на цеоліті після його синтезу. Стабілізовані рідкоземельними сполуками цеоліти звичайно позначають буквами "REY". Цеоліти також можуть бути стабілізовані парою, включаючи, наприклад, стабілізований парою цеоліт Y, відомий як "USY". Згідно з одним з варіантів цеоліт являє собою цеоліт X, цеоліт Y, цеоліт А, цеоліт L, цеоліт ZK-4, 13 бета-цеоліт, фожазит або їх поєднання. Згідно з іншим варіантом високоактивний каталізатор являє собою високопористий цеоліт. Згідно з одним з варіантів високоактивний каталізатор являє собою бета-цеоліт, цеоліт Y, фожазит або їх поєднання. Згідно з іншим варіантом високоактивний каталізатор являє собою стабілізований рідкоземельною сполукою бета-цеоліт, стабілізований рідкоземельною сполукою цеоліт Y, стабілізований рідкоземельною сполукою фожазит або їх поєднання. Згідно з одним з варіантів високоактивний каталізатор має загальну площу поверхні більше 2 2 приблизно 350 м /г або більше приблизно 400 м /г, 2 або більше приблизно 450 м /г. Згідно з одним з варіантів високоактивний каталізатор має загальну 2 площу поверхні близько 400 м /г. Ілюстративні високоактивні каталізатори згідно з даним винаходом включають, наприклад, каталізатори, що виготовляються для комерційних иілей фірмою Engelhard Corporation під торговою назвою Converter™. іі) Кількість високоактивних каталізаторів Згідно з одним з варіантів високоактивний каталізатор включає приблизно від 5 % до 60 % мас. добавки для каталітичного крекінгу. Згідно з одним з варіантів високоактивний каталізатор включає приблизно від 5 % до 40 % мас. або приблизно від 10 % до 30 % мас. добавки для каталітичного крекінгу. Згідно з іншим варіантом високоактивний каталізатор включає приблизно від 40 % до 60 % мас. добавки для каталітичного крекінгу II. Способи каталітичного крекінгу Один з варіантів реалізації стосується циркулюючої наявної кількості частинок каталізатора для процесу крекінгу з псевдозрідженим каталізатором, в якому приблизно від 2 % до 80 % мас. згаданої циркулюючої наявної кількості включають описані вище добавки для каталітичного крекінгу. Один їх варіантів стосується способів каталітичного крекінгу вихідної сировини, що включають контактування згаданої вихідної сировини в умовах каталітичного крекінгу з складом, що включає насипний каталізатор і добавку для каталітичного крекінгу, в якому добавка для каталітичного крекінгу включає уловлюючий метали матеріал і високоактивний каталізатор. Інший варіант стосується способів поліпшення експлуатаційних властивостей каталізатора для FCC, що використовується в установці для крекінгу з псевдозрідженим каталізатором, шляхом введення в установку для FCC добавок, що описуються тут. Один з варіантів стосується способів поліпшення експлуатаційних властивостей насипного каталізатора в присутності щонайменше одного металу, що включають здійснення контакту вихідної сировини з добавкою для каталітичного крекінгу, в якому добавка для каталітичного крекінгу включає уловлюючий метали матеріал і високоактивний каталізатор. Згідно з іншим варіантом добавка для каталітичного крекінгу підвищує каталітичну конверсію вихідної сировини. Згідно з одним з варіантів добавка для каталітичного крекінгу підвищує рівень отримання бензину з вихідної сировини. Згідно з одним з варіантів добавка для ката 95062 14 літичного крекінгу підвищує рівень отримання зрідженого нафтового газу (LPG) з вихідної сировини. Згідно з іншим варіантом добавка для каталітичного крекінгу знижує рівень утворення легкого рециклового газойлю (LCO) з вихідної сировини. Згідно з одним з варіантів добавка для каталітичного крекінгу знижує рівень утворення донного осаду з вихідної сировини. Згідно з іншим варіантом добавка для каталітичного крекінгу знижує рівень осадження коксу з вихідної сировини. Згідно з одним з варіантів добавка для каталітичного крекінгу знижує рівень утворення газоподібного водня з вихідної сировини. Згідно з одним з варіантів добавка для каталітичного крекінгу зменшує зниження кристалічності насипного каталізатора. Згідно з одним з варіантів добавка для каталітичного крекінгу зменшує зниження площі піка 2-тета насипного каталізатора при 6,3 градусах. Згідно з одним з варіантів добавка для каталітичного крекінгу зменшує скорочення площі поверхні насипного каталізатора. a) Вихідна сировина В установці для FCC може бути використана будь-яка вихідна сировина для FCC. Вихідна сировина може варіюватися від звичайної, такої як нафтові дистиляти або залишкова сировина, що не зазнала переробки або частково перероблена, до незвичайної, такої як вугільна нафта і сланцеве масло. Вихідна сировина може містити рециркульовані вуглеводні, такі як легкі і важкі рециклові масла, які вже були піддані крекінгу. Ілюстративні види вихідної сировини включають газойлі, вакуумні газойлі, атмосферні залишки і вакуумні залишки. b) Умови для каталітичного крекінгу Згідно з одним з варіантів добавки для каталітичного крекінгу можуть бути введені в секцію з висхідним потоком або регенератор установки для FCC. Згідно з іншим варіантом добавки для каталітичного крекінгу вводять в регенератор установки для FCC. Згідно з одним з варіантів добавки для каталітичного крекінгу вводять в установку для FCC, що містить насипний каталізатор. Добавки для каталітичного крекінгу і насипні каталізатори можуть бути введені в установку для FCC за допомогою ручного завантаження з мішків або барабанів. Добавки для каталітичного крекінгу і насипні каталізатори також можуть бути введені в установку для FCC за допомогою автоматизованих систем завантаження, описаних, наприклад, в патенті США № 5389236. Для введення добавок для каталітичного крекінгу в установку для FCC добавки для каталітичного крекінгу можуть бути заздалегідь змішані з насипними каталізаторами і введені в установку у вигляді єдиної системи. Альтернативно, добавки для каталітичного крекінгу і насипні каталізатори можуть бути введені в установку для FCC за допомогою окремих систем уприскування. Згідно з іншим варіантом, добавки для каталітичного крекінгу можуть бути додані до насипного каталізатора в різних співвідношеннях. Різні співвідношення можуть бути визначені, наприклад, під час введення в установку для FCC з метою оптимізації швидкості введення добавок для каталітичного крекінгу. 15 Можуть бути використані відомі умови крекінгу в секції з висхідним потоком. Звичайні умови крекінгу в секції з висхідним потоком включають відношення каталізатор/нафта (нафтопродукти), що складають приблизно від 0,5:1 до 15:1, тривалість контакту в каталізаторі приблизно від 0,1 до 50 секунд і температури у верхній частині секції з висхідним потоком приблизно від 900 °F до 1050 °F. Згідно з одним з варіантів хороше перемішування вихідної сировини з каталізатором у основи реактора у вигляді секції з висхідним потоком може бути забезпечене відомими способами, такими як додання великих кількостей розпилюючої пари, використання великої кількості форсунок, використання розпилюючих форсунок і т.п. способів. Нижня частина секції з висхідним потоком може включати зону прискорення каталізатора. Згідно з одним з варіантів реактор у вигляді секції з висхідним потоком має вихід в закриту циклонну систему для швидкого і ефективного відділення розщеплених продуктів від відпрацьованого каталізатора. Добавки згідно з даним винаходом можуть бути введені в будь-які відомі системи типу реакторрегенератор, в системи з киплячими шарами каталізаторів, в системи, що включають безперервний обмін або циркуляцію каталізаторів/добавок між реакційною зоною і зоною регенерації і т.п. Згідно з одним з варіантів система являє собою систему циркулюючих шарів. Типовими для системи циркулюючих шарів є відомі системи реактора-регенератора з рухомим шаром і псевдозрідженим шаром. Обидві згадані системи циркулюючих шарів звичайно використовують в операціях по конверсії вуглеводню (наприклад, крекінгу вуглеводнів). Згідно з одним з варіантів система являє собою систему реакторарегенератора з псевдозрідженим шаром. Інші спеціалізовані системи секції з висхідним потоком-регенератора, які можуть бути використані в даному винаході, включають системи глибокого каталітичного крекінгу (DCC), мілісекундного каталітичного крекінгу (MSCC) і крекінгу залишків з псевдозрідженим каталізатором (RFCC). с) Насипні каталізатори У даному описі словосполучення "насипний каталізатор" означає будь-який каталізатор, який може бути використаний в роботі установки для FCC в стандартних умовах каталітичного крекінгу, включаючи умови, більш детально описані вище. Як насипний каталізатор може бути використаний будь-який комерційно доступний каталізатор для FCC. Насипний каталізатор може бути на 100 % аморфним, однак, згідно з одним з варіантів він може включати деяку кількість цеоліту в пористій вогнетривкій матриці, такій як діоксид кремніюоксид алюмінію, глина або т.п. Цеоліт звичайно складає приблизно від 5 до 40 % мас. каталізатора, при цьому іншу частину складають матриця або розріджувач. Можуть бути використані відомі цеоліти, такі як Y-цеоліти або маючі дефіцит алюмінію форми згаданих цеолітів, такі як алюмінізований Y, надстабільний Y і надгідрофобний Y. Цеоліти можуть бути стабілізовані рідкоземельними сполуками, наприклад, в кількості приблизно від 0,1 до 10 % мас. 95062 16 Цеоліти, застосовні в даному винаході, включають як натуральні, так і синтетичні цеоліти. У даному винаході можуть бути використані каталізатори з відносно високим вмістом силікатного цеоліту. Вони здатні витримувати високі температури, звичайно пов'язані з повним згорянням CO з утворенням СО2 в генераторі для FCC. Такі каталізатори включають каталізатори, що містять приблизно від 10 до 40 % надстійких Y-цеолітів або рідкоземельних надстійких Y-цеолітів. Згідно з одним з варіантів насипний каталізатор має площу поверхні, що становить менше 2 приблизно 300 м /г. Згідно з іншим варіантом насипний каталізатор має площу поверхні, що скла2 дає близько 250 м /г. Відповідний насипний каталізатор може також включати каталізатор, який був синтезований методом in situ, а потім змішаний з розріджувачем. Він може включати, наприклад, високоактивний каталізатор, що описується тут і розріджувач. Згідно з одним з варіантів насипний каталізатор включає приблизно від 5 % до 70 % мас. високоактивного каталізатора. Згідно з іншим варіантом насипний каталізатор включає приблизно від 5 % до 40 % мас. високоактивного каталізатора. d) Добавки для каталітичного крекінгу Добавки для каталітичного крекінгу включають уловлюючий метали матеріал і високоактивний каталізатор, описаний вище більше детально. Згідно з одним з варіантів добавка для каталітичного крекінгу складає приблизно від 2 % до 80 % мас. складу. Згідно з одним з варіантів добавка для каталітичного крекінгу складає приблизно від 20 % до 60 % мас. складу. Згідно з одним з варіантів добавка для каталітичного крекінгу складає приблизно від 40 % до 60 % мас. складу. Згідно з іншим варіантом добавка для каталітичного крекінгу складає приблизно від 5 % до 20 % або близько 10 % мас. складу. e) Інші компоненти Крім насипного каталізатора і добавки для каталітичного крекінгу згідно з даним винаходом, наявна кількість каталізатора може також містити одну або декілька добавок, або присутніх у вигляді окремих адитивних частинок, або домішених до кожної частинки каталізатора для крекінгу. Добавки можуть бути введені для підвищення октанового числа, наприклад, цеоліти із середнім розміром пор, такі як ZSM-5 і інші матеріали, що мають схожу кристалічну структуру. Добавки також можуть бути введені для поліпшення горіння СО, для зниження виділення SOX, виділення NOX і/або виділення СО, для поліпшення каталізу або для зниження вмісту сірки в бензині. Відповідно до одного з варіантів добавка для каталітичного крекінгу згідно з даним винаходом також служить для підвищення октану, поліпшення горіння СО, зниження виділення SOX, виділення NOX і/або виділення СО, для поліпшення каталізу або для зниження вмісту сірки в бензині. Приклади Наступні приклади призначені тільки для ілюстрації, а не обмеження об'єму прикладеної до даного опису формули винаходу. Приклад 1: Гідроталькітоподібні сполуки 17 Сполуки гідроталькіту отримують згідно з описаними тут і в патенті США № 6028023 способами. Порошок MgO (що має площу поверхні близь2 ко 100 м /г) (MAGOX®, Premier Chemicals, Cleveland, ОН) суспендують у воді до рівня вмісту твердих речовин близько 14 %. Потім до суспензії MgO додають 5,2 % оцтову кислоту технічного сорту. Окремо у воді диспергують псевдобеміт (Р2® Condea) до рівня вмісту твердих речовин близько 8 % для отримання золю оксиду алюмінію. Суспензію MgO і алюмооксидний золь змішують в місткості таким чином, щоб молярне відношення Mg/Al в суміші становило 4:1. До суміші додають додаткову кількість води, доводячи вміст твердих речовин в суміші приблизно до 9 %. Суміш нагрівають приблизно до 214 °F протягом близько 5 годин. Після нагрівання 8 частин отриманої суспензії в перерахунку на суху речовину змішують з 2 частинами гідроксиду кальцію технічного сорту в перерахунку на суху речовину разом з достатньою кількістю води для отримання кінцевого вмісту твердих речовин, що складає близько 10 %. Потім суміш піддають сушінню розпиленням в звичайних умовах, отримуючи мікросфероїдальні частинки, що мають середній розмір близько 75-80 мікрон. Після цього отриманий продукт кальцинують в роторному кальцинаторі при приблизно еквівалентній температурі, що складає близько 600 °С, протягом години. Речовину піддають подальшій гідратації водою, отримуючи гідроталькітоподібну фазу. Рентгенограма показує, що переважаюча фаза магнію і алюмінію найбільш точно представлена формулою Mg6Al2OH18·4,5H2O, як вказано на картці ICDD 35-965. Отримана речовина позначена тут як "Уловлювач А для металів". Гідроталькітоподібну сполуку потім руйнують, нагріваючи її до температури приблизно 500 °С доти, поки вміст твердих речовин не досягне приблизно 8 %. Отримують мікросфери, що мають опір стиранню близько 2,1 при 2-годинному стиранні ASTM, насипну об'ємну щільність близько 0,72 3 2 г/см , площу поверхні близько 65 м /г і об'єм пор 3 близько 0,45 см /г. Приклад 2: Сполуки, що містять діоксид кремнію і оксид алюмінію Уловлюючу метали добавку, що містить як активний компонент оксид кальцію, отримують шляхом змішування, в перерахунку на прокалену речовину, 3 частин гідроксиду кальцію, 3 частин алюмогелю псевдобеміту, 0,5 частин силіказолю і 4 частин каолінової глини. Додають достатню надмірну кількість води таким чином, щоб кінцевий вміст твердих речовин становив приблизно 20 % мас. Отриману суспензію сушать розпиленням до середнього розміру частинок близько 100 мікрон і кальцинують до кінцевої втрати на прокалювання (LO1), що складає близько 5 % мас. Отримують мікросфери, що мають опір стиранню близько 1.2 при 2-годинному стиранні згідно ASTM, насипну 3 об'ємну щільність близько 0,64 г/см , площу поверхні близько 60 м /г і об'єм пор близько 0,54 см /г. Отримана речовина визначена тут як "Уловлювач В для металів". Приклад 3: Змішані оксиди металів 95062 18 Алюмінат магнію отримують згідно з описаними тут і в патенті США № 6028023 способами. Порошок MgO (що має площу поверхні близь2 ко 100 м /г) (MAGOX®, Premier Chemicals, Cleveland, ОН) суспендують у воді до рівня вмісту твердих речовин близько 14 %. Потім до суспензії MgO додають 5,2 % оцтову кислоту технічного сорту. Окремо у воді диспергують псевдобеміт (Р2® Condea) до рівня вмісту твердих речовин близько 8 % для отримання золю оксиду алюмінію. Суспензію MgO і алюмооксидний золь змішують в місткості таким чином, щоб молярне відношення Mg/Al в суміші становило 4:1. До суміші додають додаткову кількість води, доводячи вміст твердих речовин в суміші приблизно до 9 %. Суміш нагрівають приблизно до 214 °F протягом близько 5 годин. Після нагрівання 8 частин отриманої суспензії в перерахунку на суху речовину змішують з 2 частинами гідроксиду кальцію технічного сорту в перерахунку на суху речовину разом з достатньою кількістю води з отриманням кінцевого вмісту твердих речовин, що складає близько 10 %. Потім суміш піддають сушінню розпиленням в звичайних умовах, отримуючи мікросфероїдальні частинки, що мають середній розмір приблизно 75100 мікрон. Після цього отриманий продукт кальцинують в роторному кальцинаторі при приблизно еквівалентній температурі, що складає близько 600 °С, отримуючи змішаний оксид таких металів, як магній, кальцій і алюміній. Приклад 4: Поліпшені експлуатаційні властивості каталізатора для FCC Для оцінки експлуатаційних властивостей добавок вихідну сировину піддають каталітичному крекінгу в умовах, подібних до умов в реакторі для FCC, з різними комбінаціями насипного каталізатора/добавки. Насипний каталізатор, порівнянний з комерційно доступними каталізаторами, містить 25 % цеоліту Y з обміненою рідкоземельною сполукою в активній матриці, що містить близько 30 % алюмогелю і силіказолю псевдобеміту. Суспензію каталізатора сушать розпиленням з отриманням мікросфероїдальних частинок, а потім кальцинують. Площа поверхні каталізатора, встановлена шляхом вимі2 рювання, складає близько 250 м /г, а вміст рідкоземельної сполуки в перерахунку на Re2O3 складає близько 1,3 % мас. Використовуваний високоактивний каталізатор являє собою цеоліт Y, отриманий способом in situ з глиняних мікросфер, що випускаються Engelhard Corporation під торговою назвою Converter™. Площа поверхні стано2 вить приблизно 400 м /г із загальним вмістом рідкоземельної сполуки в перерахунку на Re2O3 3 близько 5 % і об'ємом пор близько 0,54 см /г. Кожну суміш каталізаторів (з додатковими компонентами або без них) спочатку окремо кальцинують при температурі 732 °С протягом години, а потім дезактивують згідно з протоколом. Нафтанати ванадію і нікелю піддають крекінгу з використанням кожної конкретної суміші каталізаторів за допомогою комерційно доступної автоматизованої установки для дезактивації (Kayser Technologies Model D-100). Потім забруднений металами каталізатор обробляють парою при температурі 800 °С з використанням приблизно 50 % пари протягом 19 95062 приблизно 9 годин. Суміші каталізаторів мають кінцеву концентрацію ванадію близько 10000 ч/млн і концентрацію нікелю близько 900 ч/млн. Для порівняння свіжий насипний каталізатор також дезактивують відповідно до того ж протоколу, що і суміш каталізаторів. Порівняння рентгенограм РСА насипного каталізатора з дезактивацією і без неї представлене на фіг. 2. Фіг. 2 показує, що процес дезактивації впливає істотний чином на кристалічну структуру цеоліту Y, що міститься в насипному каталізаторі. Щоб визначити ефективність каталізаторів, дезактивовані суміші каталізаторів завантажують в комрційно доступну, лабораторну установку для випробувань FCC (Kayser Technology ACE model 20 R+). Умови АСЕ включають температуру в реакторі близько 985 °F, відношення каталізатора до нафти близько 7, масову середньогодинну швидкість подачі сировини близько 8 і використання стандартної вихідної сировини US Gulf Coast. В експерименті 1А добавку не використовують. В експериментах IB-IF добавка являє собою вловлювач А металів, описаний в прикладі 1, і/або високоактивний каталізатор Y Zeolite, що продається під торговою назвою Converter™. В експериментах 1B-1F добавка складає до 10 % від загальної суміші каталізаторів. Результати по ефективності вловлювача А металів як уловлюючий метали матеріал представлені нижче в таблиці 1. Всі дані приведені з розрахунку на масу. Таблиця 1 Результати по ефективності каталізатора для FCC як уловлювача А металів 1А % Добавки в суміші каталізаторів 0 IB 10 % 1С 10 % ID 10 % IE 10 % IF 10 % Експеримент Добавка Відсутня Високоактивний каталізатор Уловлювач А металів 90 % Уловлювача А металів 10 % Високоактивного каталізатора 80 % Уловлювача А металів 20 % Високоактивного каталізатора 70 % Уловлювача А металів 30 % Високоактивного каталізатора 60,9 14,5 30,9 21,6 Вихід донного осаду 17,5 60,1 13,8 31,3 21,4 18,5 11,8 0,9 70,5 20,3 38,8 15,6 13,9 8,5 0,7 71,4 22,1 37,5 18,4 10,2 8,9 0,6 68,4 21,0 36,5г 19,1 12,4 8,2 0,5 9.2 20,4 36,3 19,4 11,4 9,3 0,8 Конверсія Вихід Вихід (%) LPG бензину В експериментах 2A-2D умови є такими ж, як і для експериментів 1A-1F, за винятком того, що суміші каталізаторів мають кінцеву концентрацію ванадію близько 5000 ч/млн і концентрацію нікеля близько 2000 ч/млн, відношення каталізатора до нафти близько 6,0, при цьому використовують необроблену вихідну сировину Mexican Mayan. В експерименті 2А добавку не використовують. В експериментах 2B-2D добавка являє собою вловлювач А металів, описаний в прикладі 1, і високоа Вихід LCO Вихід коксу Вихід Н2 12,2 1,0 ктивний каталізатор Y Zeolite, що продається під торговою назвою Converter™. В експериментах 2В-2С добавка складає до 25 % від загальної суміші каталізаторів. В експерименті 2D добавка складає до 50 % від загальної суміші каталізаторів. Додаткові результати по ефективності вловлювача А металів як уловлюючий метали матеріал представлені нижче в таблиці 2. Всі дані приведені з розрахунку на масу. 21 95062 22 Таблиця 2 Результати по ефективності каталізатора для FCC як уловлювача А металів % Добавки в Вихід Вихід Вихід Експеримент суміші Добавка Конверсія(%) LPG бензину LCO каталіза -торів 2А 0 Відсутня 56,8 13,3 26,4 22,2 25 % 50 % Уловлювача А металів 50 % 2В 66,1 18,7 35,7 20,0 Високоактивного каталізатора 25 % 40% Уловлювача А металів 60 % 2С 65,9 18,4 35,0 20,5 Високоактивного каталізатора 50 % 40% Уловлювача А металів 60 % 2D 68,1 17,4 39,7 19,7 Високоактивного каталізатора В експериментах 3A-3F умови є такими ж, як і для експериментів 1A-1F, за винятком добавки. В експерименті 3А добавку не використовують. В експериментах 3B-3F добавка являє собою вловлювач А металів, описаний в прикладі 2, і/або високоактивний каталізатор Y Zeolite, що продається Вихід донного осаду Вихід Вихід коксу н2 21,0 13,6 1,2 13,5 9,0 0,6 13,5 9,6 0,8 12,2 8,3 0,6 під торговою назвою Converter™. В експериментах 3B-3F добавка складає до 10 % від загальної суміші каталізаторів. Результати по ефективності вловлювача В металів як уловлюючий метали матеріал представлені нижче в таблиці 3. Все дані приведені з розрахунку на масу. Таблиця 3 Результати по ефективності каталізатора для FCC як уловлювача А металів % Добавки в Експеримент суміші каталізаторів 3А 0 3В 10 % 3С 10 % 3D 10 % 3Е 10 % 3F 10 % Добавка Відсутня Високоактивний каталізатор Уловлювач В металів 90 % Уловлювача В металів 10 % Високоактивного каталізатора 80 % Уловлювача В металів 20 % Високоактивного каталізатора 70 % Уловлювача В металів 30 % Високоактивного каталізатора Конверсія Вихід Вихід (%) LPG бензину Вихід LCO Вихід донного осаду Вихід коксу Вихід |н2 j! 60,9 14,5 30,9 21,6 17,5 12,2 1,0 60,1 13,8 31,3 21,4 18,5 11,8 0,9 63,7 16,4 33,4 21,3 15,0 10,6 0,9 66,6 18,9 34,4 20,0 13,3 10,4 0,8 66,0 18,5 34,8 20,3 13,6 9,6 0.8 66,7 18,0 35,1 20,6 12,7 10.3 0,9 Результати, представлені в таблицях 1, 2 і 3, демонструють синергетичну дію, що отримується внаслідок використання добавки, яка містить як високоактивний каталізатор, так і вловлюючий метали матеріал. При використанні тільки високоактивного каталізатора як добавки поліпшення по суті не спостерігається, однак, позитивні результати від використання високоактивного каталізатора в поєднанні з уловлюючим метали матеріалом звичайно вище, ніж поліпшення, що отримується внаслідок використання тільки уловлюючого метали матеріалу. Поєднання високоактивного каталі 23 95062 затора і уловлюючого метали матеріалу в добавці поліпшує конверсію, підвищує вихід LPG, підвищує вихід бензину, знижує вихід LCO, знижує вихід донного осаду, знижує осадження коксу і знижує вихід газоподібного водню. Приклад 5: Кристалічність свіжих каталізаторів 24 Спочатку свіжий насипний каталізатор і свіжий високоактивний каталізатор, описаний в прикладі 4, піддають порошковому РСА з використанням випромінювання Сu Кα і вимірюванню площі поверхні (BET в одній точці). Результати представлені нижче в таблиці 4. Таблиця 4 Кристалічність свіжих каталізаторів Площа піка (6,3°2-θ) 4236 14554 Свіжий насипний каталізатор Свіжий високоактивний каталізатор Результати, представлені в таблиці 4, демонструють відмінність між насипним каталізатором і високоактивним каталізатором згідно з даним винаходом. Площа піка на отриманій рентгенограмі РСА звичайно є показником міри кристалічності каталізатора. Чим більше площа піка, тим виша кристалічність каталізатора. Приклад 6: Зниження погіршення кристалічності насипного каталізатора Для подальшої оцінки ефективності даного винаходу здійснюють вимірювання РСА і площі поверхні каталізаторів для FCC, які були змішані з уловлювачем А металів, а потім дезактивовані. В експерименті 1А добавку для каталітичного крекінгу не використовують. В експерименті ID як добавку для каталітичного крекінгу використовують уловлювач А металів і високоактивний каталізатор згідно з даним винаходом. Отримані результати представлені нижче в таблиці 5. Таблиця 5 Поліпшені характеристики насипного каталізатора Експеримент 1А 1D Суміш каталізаторів Насипний каталізатор Насипний каталізатор з 10 % добавки для каталітичного крекінгу (90 % Уловлювача А металів і 10% і високоактивного каталізатора) Результати, представлені в таблиці 5, показують, що даний винахід збільшує площу піка на рентгенограмі приблизно при 6,3 градусах 2-тета. Звичайно площа піка такої рентгенограми є показником міри кристалічності насипного каталізатора. Чим більше площа піка, тим вища кристалічність каталізатора. Дана рентгенівська дифрактограма представлена на фіг. 3. На фіг. 3 нижня лінія показує рентгенограму свіжого насипного каталізатора, не підданого дезактивації. Як показує середня лінія (експеримент 1А), після дезактивації спостерігається сильне погіршення кристалічності. Як показує верхня лінія, після взаємодії з добавкою для каталітичного крекінгу згідно з даним винаходом (експеримент ID) істотний рівень кристалічності зберігається. Площа поверхні каталізатора є іншим показником кристалічності. Отримані результати також показують, що скорочення площі поверхні насипного каталізатора знижується завдяки використанКомп’ютерна верстка Д. Шеверун Площа піка (6,3°2θ) 438 4713 2 Площа поверхні(м /г) 68 102 ню добавки для каталітичного крекінгу згідно з даним винаходом. Приклад 7: Уловлювання металів Добавки для каталітичного крекінгу, що використовуються в описаному вище прикладі 4, піддають растровій електронній мікроскопії з використанням спектроскопії на основі методу енергетичної дисперсії (SEM/EDS). Суміші «каталізатора для FCC/добавка для каталітичного крекінгу» дезактивують шляхом металізації і обробки парою, згідно з описом, приведеним в прикладі 4. Було встановлено, що адитивні частинки містять один або декілька з наступних елементів: ванадій, сірка, кремній, церій. Різні модифікації даного винаходу, крім описаних тут варіантів, стануть очевидними для фахівця в даній галузі техніки з вищенаведеного опису. Мається на увазі, що такі модифікації підпадають під об'єм прикладеної формули винаходу. Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюCatalytic cracking additive, process for the catalytic cracking of feedstock using thereof and circulating inventory of catalyst particles
Автори англійськоюVIERHEILIG ALBERT A.
Назва патенту російськоюДобавка для каталитического крекинга, способ каталитического крекинга исходного сырья с ее использованием и циркулирующая масса частиц катализатора
Автори російськоюФирхейлиг Альберт А.
МПК / Мітки
МПК: B01J 29/08, B01J 29/60, B01J 29/04, C10G 11/00
Мітки: циркулююча, використанням, вихідної, добавка, маса, частинок, крекінгу, сировини, спосіб, каталітичного, каталізатора
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/12-95062-dobavka-dlya-katalitichnogo-krekingu-sposib-katalitichnogo-krekingu-vikhidno-sirovini-z-vikoristannyam-ta-cirkulyuyucha-masa-chastinok-katalizatora.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Добавка для каталітичного крекінгу, спосіб каталітичного крекінгу вихідної сировини з її використанням та циркулююча маса частинок каталізатора</a>
Наступний патент: Блістерна упаковка для застосування в інгаляторах
Випадковий патент: Засіб для передпосівної обробки насіння бобових культур