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本發明涉及組合加氫裂化和流化催化裂化操作的整合的裂化系統和方法，特別是對于在輕質烯烴和中間餾出物產品的制備中提高的靈活性。
在很多石油煉廠中商業地使用加氫裂化方法。利用它們以加工在傳統加氫裂化裝置中沸點在370℃-520℃和在渣油加氫裂化裝置中沸點在520℃及以上的各種進料。通常，加氫裂化方法將進料分子分裂為較小即較輕分子，該分子具有較高平均揮發性和經濟價值。另外，通過提高氫與碳的比和通過去除有機硫和有機氮化合物，加氫裂化方法典型地改善烴原料的質量。來自加氫裂化操作的巨大經濟效益已經導致該方法的改進和更具活性的催化劑的顯著發展。
溫和加氫裂化或單級單程加氫裂化發生在比加氫處理方法更苛刻并且沒有傳統全壓力加氫裂化方法那么苛刻的操作條件下。這種加氫裂化方法是更成本有效的，但典型地導致較低的產品產率和質量。溫和加氫裂化方法與傳統加氫裂化相比生產更少的相對較低質量的中間餾出物產品。取決于所加工的原料和產品的規格可使用單一或多個催化劑體系。單級加氫裂化是各種配置中最簡單的，并且典型地設計為在單一或雙催化劑體系上使中間餾出物產率最大化。作為堆積床配置或在多個反應器中可部署(deploy)雙催化劑系統。
在串流配置中，將來自第一反應器的包含輕質氣體(例如C1-C4、H2S、NH3)和所有殘余烴類的全部加氫處理/加氫裂化產品物流送入第二反應器。在兩級配置中，通過將原料通過在第一反應器內的加氫處理催化劑床上來精煉原料。將流出物通到分餾塔以分離沸點為36℃-370℃的輕質氣體、石腦油和柴油產品。然后使沸點高于370℃的烴類通到第二反應器用于另外的裂化。
在流化催化裂化(FCC)方法中，用保持在流態化狀態的在連續基礎上再生的酸性催化劑來催化裂化石油衍生的烴類。來自這種方法的主要產品通常是汽油。通過FCC方法也生產較少量的其它產品，例如液化石油氣和裂化瓦斯油。在將再生的催化劑循環回到反應區域之前，在高溫及空氣的存在下，將沉積在催化劑上的焦炭燒掉。
近年來，存在通過FCC操作除了生產汽油之外，生產用于各種化學工藝的有價值的粗原料的輕質烯烴的趨勢。這些操作具有顯著的經濟優勢，尤其對于與石油化工生產設施高度整合的煉油廠。
存在不同的方法以通過FCC操作生產輕質烯烴。某些FCC操作是基于原料與催化劑的短接觸時間，例如，如在美國專利號4,419,221、3,074,878和5,462,652中公開的，通過引用將它們并入本文。然而，原料和催化劑之間的短接觸時間典型地導致相對低的進料轉化率。
其它的FCC操作是基于使用五硅環沸石型沸石，例如在美國專利號5,326,465中公開的，通過引用將它并入本文。然而，五硅環沸石型沸石催化劑的使用將僅通過過度裂化也是高價值產品的汽油餾分來提高輕質餾分烴的產率。
另外的FCC操作是基于在高溫下進行裂化反應，例如在美國專利號4,980,053中公開的，通過引用將它并入本文。然而，這種方法可導致相對高水平的干氣生產。
另外的FCC操作是基于在高溫下和短接觸時間和使用特定基礎裂化催化劑和包含形狀選擇性沸石的添加劑的催化劑混合物下裂化進料油，如在美國專利號6,656,346中公開的，通過引用將它并入本文。基于這種方法的工藝也稱作高苛刻度流化催化裂化(HS-FCC)。這種工藝的特點包括下流式反應器、高反應溫度、短接觸時間和高催化劑與油的比。
下流式反應器允許更高的催化劑與油的比，由于不需要通過蒸發的進料提升固體催化劑顆粒，并且這特別適合于HS-FCC。另外，與傳統FCC工藝相比，HS-FCC工藝在相當高的反應溫度(550℃-650℃)下操作。在這些反應溫度下，發生兩個競爭的裂化反應，熱裂化和催化裂化。熱裂化有助于較輕產品如干氣和焦炭的形成，而催化裂化提高丙烯和丁烯的產率。在下流式反應器中的短停留時間也有利于使熱裂化最小化。不希望的繼發反應如消耗烯烴的氫轉移反應被抑制。通過在反應器入口處將催化劑顆粒和進料混合并分散且之后在反應器出口立即分離來達到希望的短停留時間。為了補償由于短接觸時間(造成的)轉化率的下降，HS-FCC工藝在相對高的催化劑與油的比下操作。
盡管單個的和分離的加氫裂化和FCC方法得到非常好地發展并且適于它們的預期目的，但是仍然存在在煉油操作中提高靈活性、效率和高價值產品產率的需要。
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