CN101376843B - 一种降低液蜡原料加氢过程氢耗的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种降低液蜡原料加氢过程氢耗的方法，针对不同性质的液蜡原料，采用W-Ni系或Mo-Ni系加氢催化剂与Mo-Co系加氢催化剂按适宜的比例匹配装填，对液蜡原料进行加氢处理。其主要特征在于充分利用不同活性金属系的加氢性能，针对不同原料采用适宜装填比例和工艺条件，在满足产品S<1.0ug/g、N<1.0ug/g，溴指数小于150mgBr/100g油的情况下，最大限度的降低氢耗，减少液收损失，有效降低加工成本。且不必对工业装置进行任何改动，应用简单，经济效益明显，适用于炼厂为分子筛脱蜡提供原料的液蜡加氢装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种液蜡原料加氢方法，具体地说是降低液蜡原料加氢过程氢耗的方法，适用于炼厂用于生产分子筛脱蜡原料的液蜡加氢装置。
背景技术
C10～C13直链烷基苯是重要的表面活性剂中间体，烷基苯联合装置主要由液蜡原料加氢处理装置、分子筛脱蜡装置和烷基化装置三部分组成。液蜡原料加氢处理装置要求产品S<1.0ug/g、N<1.0ug/g，溴指数小于150mgBr/100g油，否则会严重影响到分子筛脱蜡催化剂的活性和稳定性。
现有技术中液蜡原料加氢处理装置采用单一加氢精制催化剂，虽然也可以达到深度脱硫脱氮的目的，但通常会造成过度的芳烃饱和，这样就增加了反应过程的化学氢耗，同时还会降低装置中C10～C13直链烷烃的液体收率，损失了液蜡原料中有价值的芳烃组分。
为了满足产品S<1.0ug/g、N<1.0ug/g，溴指数小于150mgBr/100g油的要求，目前多采用具有一定酸性功能的W-Ni系或Mo-Ni系加氢催化剂。因为W-Ni系或Mo-Ni系加氢催化剂加氢饱和性能较强，要想达到深度脱硫脱氮的目的，催化剂必须具有一定的加氢饱和性能。但这往往会造成芳烃的过度饱和，从而增加了不必要的氢气消耗，提高了加工成本。
在加氢技术领域中，柴油加氢精制过程有使用加氢催化剂匹配技术生产优质清洁柴油的技术方案。例如美国的ART(先进炼油技术)公司提出了SmART催化剂分段装填技术，该方法采用Mo-Ni系和Mo-Co系催化剂针对不同柴油原料和产品要求，按适宜的装填比例生产超低硫柴油(ULDS)，达到深度脱硫的情况。该方法主要从深度脱硫的角度，获得优质低硫的柴油产品。
在重渣油加氢处理技术中，不同类型催化剂的匹配技术获得了大量应用，其主要目的是脱除重渣油中大量杂质，以防止阻塞床层，造成压力降升高，影响装置的运转周期。
CN1355273A公开了一种降低馏分油加氢脱硫氢耗的方法。该方法针对柴油加氢脱硫装置，采用单一催化剂和两个反应器一段串联的方法，在适宜的工艺条件下，对原料柴油进行加氢处理。通过两个反应器采用不同的工艺条件，达到优化操作条件的目的，该方法并不适宜于液蜡原料的加氢处理过程。
CN1458243A公开了一种石油蜡加氢精制的方法。该方法采用一个反应器及两种催化剂级配装填，在加氢精制条件下，石油蜡原料先与Mo-Ni催化剂接触，精制产物与冷氢混合后再与W-Ni催化剂接触，可以获得低硫氮、低稠环芳烃含量的精制产品。虽然该方法也采用一个反应器及两种催化剂匹配装填，但由于要求的技术效果不同，并不适宜于液蜡原料的加氢处理过程。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种降低液蜡加氢精制装置氢耗的方法，以达到降低装置生产成本的目的。
本发明降低液蜡原料加氢过程氢耗的方法包括如下内容：液蜡原料与氢气在加氢精制条件下首先与W-Ni系或Mo-Ni系加氢催化剂接触，然后直接与Mo-Co系加氢催化剂接触。两种催化剂体积比为2：8～8：2，反应条件为：氢分压2.4MPa～8.0MPa，最好为3.2MPa～6.4MPa；反应温度为230℃～360℃，最好为270℃～320℃；体积空速为1.0h-1～4.0h-1，最好为1.5h-1～3.0h-1；氢油体积比为100～700。最好为200～500。反应产物经过高压分离器，液体产物进入分馏系统，富含氢的气体循环回反应器继续使用。
加氢过程可以采用一个反应器，分为上下两个床层，分别装填上述两种类型催化剂，也可以采用两个串联的反应器。反应物料首先与加氢饱和性能较强的W-Ni系或Mo-Ni系加氢催化剂，由于反应温度较低，空速可以由装填催化剂比例的大小来调节，这样可以达到控制反应深度的目的。由于反应过程为放热反应，与W-Ni系或Mo-Ni系加氢催化剂接触反应后的物料温度升高，并与脱硫性能较好而芳烃饱和性能略低的Mo-Co系加氢催化剂接触反应，可以有效脱除残余硫氮，并减少因芳烃饱和而消耗的氢气。
所述的加氢精制催化剂可以选择本领域普通的加氢精制催化剂，也可以按本领域常规方法制备所需的催化剂。W-Ni系加氢催化剂的组成一般包括：氧化钨17wt％～22wt％、氧化镍3wt％～5wt％；Mo-Ni系加氢催化剂的一般组成包括：氧化钼15wt％～20wt％、氧化镍3.5wt％～5.5wt％；Mo-Co系加氢催化剂的组成一般包括：氧化钼13.5wt％～16.5wt％、氧化钴3.5wt％～5.5wt％。催化剂载体一般为耐熔多孔氧化物，如氧化铝、氧化硅、氧化钛、氧化锆等，可以含有其它助剂组分。
经过本发明方法处理的液蜡原料，产品可以达到如下性质：S<1.0ug/g、N<1.0ug/g，溴指数小于150mgBr/100g。处理后的液蜡产品适用于做为分子筛脱蜡装置的原料。
所述的液蜡原料馏程范围在150℃～270℃，最好为180℃～250℃，硫含量小于2000ug/g。具体工艺条件等内容可以根据原料的性质、产品质量要求等具体因素由本领域技术人员确定。
本发明的优点在于：工艺流程简单。采用单段流程，操作简便，无需对装置进行任何改造。产品质量完全可以满足要求，并且可以降低氢气消耗。该方法操作灵活性大，根据不同性质的原料，只需调整两种催化剂的装填比例并适当调整工艺条件即可满足要求。如果采用现有柴油加氢催化剂匹配装填方法，将Mo-Co系加氢催化剂装填在反应器上部，而将W-Ni系或Mo-Ni系加氢催化剂装填在反应器下部，在高温区会造成芳烃过度饱和，增加不必要的氢气消耗，同时液收也会有所下降。
具体实施方式
下面的实施例将对本发明作进一步说明。
试验使用催化剂为工业应用的加氢精制催化剂A、B和C，其理化性质见表1。
表1催化剂的理化性质
实施例1
直馏轻质液蜡1与氢气接触后进入反应器上床层，在总反应条件为：氢分压力5.5MPa、体积空速1.5h-1、反应温度290℃、氢油体积比300：1。原料油性质及试验结果列于表2。
由表2可见，采用该技术与原方法及常规匹配装填方法相比，在硫、氮和溴指数均可满足要求的情况下，氢耗降低，而液收增加。
表2原料油性质及试验结果
实施例2
直馏轻质液蜡2与氢气接触后进入反应器上床层，在总反应条件为：氢分压力4.8MPa、体积空速1.8h-1、反应温度285℃、氢油体积比330：1。原料油性质及试验结果列于表3。
由表3可见，采用该技术与原方法及常规匹配装填方法相比，在硫、氮和溴指数均可满足要求的情况下，氢耗降低，而液收增加。
表3原料油性质及试验结果
实施例3
直馏轻质液蜡3与氢气接触后进入反应器上床层，在总反应条件为：氢分压力4.5MPa、体积空速1.6h-1、反应温度285℃、氢油体积比350：1。原料油性质及试验结果列于表4。
由表4可见，采用该技术与原方法及常规匹配装填方法相比，在硫、氮和溴指数均可满足要求的情况下，氢耗降低，而液收增加。
表4原料油性质及试验结果
实施例4
直馏轻质液蜡4与氢气接触后进入反应器上床层，在总反应条件为：氢分压力4.6MPa、体积空速1.85h-1、反应温度280℃、氢油体积比280：1。原料油性质及试验结果列于表5。
由表5可见，采用该技术与原方法及常规匹配装填方法相比，在硫、氮和溴指数均可满足要求的情况下，氢耗降低，而液收增加。
表5原料油性质及试验结果
Claims (7)
1.一种降低液蜡原料加氢过程氢耗的方法，包括如下内容：液蜡原料与氢气在加氢精制条件下首先与W-Ni系或Mo-Ni系加氢催化剂接触，然后直接与Mo-Co系加氢催化剂接触，两种催化剂体积比为2∶8～8∶2；其中加氢精制反应条件为：氢分压2.4MPa～8.0MPa，反应温度为230℃～360℃，体积空速为1.0h-1～4.0h-1，氢油体积比为100～700；反应产物经过高压分离器，液体产物进入分馏系统，富含氢的气体循环回反应器继续使用。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的加氢精制反应条件为：氢分压为3.2MPa～6.4MPa，反应温度为270℃～320℃，体积空速为1.5h-1～3.0h-1，氢油体积比为200～500。
3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于加氢过程为一个反应器，分为上下两个床层，分别装填上述两种类型催化剂，或者采用两个串联的反应器。
4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的W-Ni系加氢催化剂的组成包括：氧化钨17wt％～22wt％、氧化镍3wt％～5wt％；Mo-Ni系加氢催化剂的组成包括：氧化钼15wt％～20wt％、氧化镍3.5wt％～5.5wt％；Mo-Co系加氢催化剂的组成包括：氧化钼13.5wt％～16.5wt％、氧化钴3.5wt％～5.5wt％。
5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的液蜡原料馏程范围为150℃～270℃，硫含量小于2000ug/g。
6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的液蜡原料馏程范围为180℃～250℃。
7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于液蜡原料处理后具有如下性质：S＜1.0ug/g、N＜1.0ug/g，溴指数小于150mgBr/100g。
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