CN109897667B

CN109897667B - 一种采用上流式反应器加工处理重烃原料的方法

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Publication number: CN109897667B
Application number: CN201711305543.4A
Authority: CN
Inventors: 耿新国; 刘铁斌
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Dalian Research Institute of Petroleum and Petrochemicals
Current assignee: Sinopec Dalian Petrochemical Research Institute Co ltd; China Petroleum and Chemical Corp
Priority date: 2017-12-11
Filing date: 2017-12-11
Publication date: 2021-04-06
Anticipated expiration: 2037-12-11
Also published as: CN109897667A

Abstract

本发明公开了一种采用上流式反应器加工处理重烃原料的方法。该方法包括采用至少一个上流式加氢反应器，所述一个上流式加氢反应器内至少有两个催化剂床层，各催化剂床层采用相同的加氢处理催化剂；所述的加氢处理催化剂的载体具有三维贯通孔道的球形，该载体具有七个通孔，包括中间通孔和侧通孔，其中球形外直径为6.0～10.0mm，中间通孔的孔直径为球形外直径的25%～40%，侧通孔的孔直径为球形外直径的10%～20%。本发明方法采用特定的催化剂，具有良好的加氢性能和脱容金属能力，同时具有一定的脱硫和残炭及沥青质转化能力，使用周期长。而且，本发明方法克服了目前上流式反应器中催化剂种类多，装卸繁琐及不同种类催化剂返混等问题。

Description

一种采用上流式反应器加工处理重烃原料的方法

技术领域

本发明涉及一种烃类原料加工处理技术，具体地说，是涉及一种采用上流式反应器加工处理重烃原料的方法。

背景技术

随着原油日益变重、变劣，越来越多的重油、渣油需要加工处理。重油、渣油的加工处理不但要将其裂化为低沸点的产物，如石脑油、中间馏分油及减压瓦斯油等，而且还要提高它们的氢碳比，这就需要通过脱碳或加氢的方法来实现。其中的脱碳工艺包括焦化、溶剂脱沥青、重油催化裂化等；加氢工艺包括加氢裂化、加氢精制、加氢处理等。加氢工艺既能加氢转化渣油，提高液体产品的产率，而且还能脱除其中的杂原子，产品质量好，具有明显的优势。但加氢工艺为催化加工工艺，存在加氢催化剂失活问题，尤其加工劣质、重质烃类原料时，催化剂失活问题更加严重。为了降低重质、劣质渣油加工的成本，增加炼油企业利润，目前，加工更重质、劣质渣油的工艺仍以脱碳工艺为主，但其产品质量差，需要进行后处理才能利用，其中脱沥青油和焦化蜡油馏分尤其需要进行加氢处理，才能继续使用催化裂化或加氢裂化等轻质化装置进行加工，因此，各炼油企业均另建有脱沥青油和焦化蜡油的加氢处理装置。

重油、渣油加氢处理技术的渣油裂化率较低，主要目的是为下游原料轻质化装置如催化裂化或焦化等装置提供原料。通过加氢处理，使劣质渣油中的硫、氮、金属等杂质含量及残炭值明显降低，从而获得下游原料轻质化装置能够接受的进料。

在固定床渣油加氢处理技术中，根据反应物流在反应器内的流动方式，反应器类型可分为通常的固定床反应器即向下流动方式反应器和上流式(UFR)反应器。上流式反应器工艺特征是油气混合物进料从反应器底部向上通过上流式催化剂床层，并且在反应器内是液相连续，气相呈鼓泡形式通过，使整个催化剂床层轻微膨胀，金属和焦炭等沉积物可以均匀地沉积在整个催化剂床层，避免集中在某一局部，较好地发挥了所有催化剂的性能，减缓催化剂床层压降的快速增长。所以要求催化剂不仅具有较高的加氢活性，还要具有较高的压碎强度和耐磨性能。因为在高温高压下，反应器内的催化剂一直处于微膨胀状态，碰撞和摩擦机会较多，容易破碎和磨损，增加催化剂消耗或给下游反应器和设备带来不利影响。此外，对催化剂的堆积密度、颗粒形状、粒度分布也都有一定的要求，通常认为比较适宜的颗粒形状为粒度细小的球形。

上流式反应器(UFR)一般设置在固定床反应器(下流方式)之前，可以大幅度降低进入下流式固定床反应器进料中的金属含量，保护固定床反应器催化剂，防止其过早失活。上流式反应的技术特点是反应物流自下而上流动，使催化剂床层轻微膨胀，因此压力降较小，从而解决常规固定床反应器加工劣质渣油时的初期与末期压力降变化大的问题。上流式反应器能较好地脱除金属杂质，以保护下游的固定床反应器，延长装置运转周期。这种组合工艺能够充分发挥上流式反应区和固定床反应器各自的优点。

加氢脱硫和脱金属是渣油等重质原料油加氢过程中两个重要反应，也是重油加氢改质的主要目标。渣油加工的难点是沥青质转化。沥青质的化学结构非常复杂，是由聚合芳烃、烷烃链、环烷环组成，分子量很大，平均分子大小约6～9nm。沥青质结构中还含有硫、氮、金属等杂原子，原油中80％～90％的金属均富集在沥青质中。这些杂质均“深藏”在分子内部，需要在苛刻的操作条件下才能脱除杂质。沥青质在加氢过程的分解率与所用催化剂的孔径有关。催化剂孔径至少要大于10nm，沥青质有可能扩散到催化剂孔道内。催化剂还需要具有较大的孔容，以提高扩散性能并容纳较多的杂质。因此，对于处理大分子化合物，催化剂的孔结构显得至关重要：催化剂应有一定数量的大孔，可使较大沥青分子易接近催化剂内表面，以达到最大加氢脱金属程度。但大孔数量不能过多，否则，比表面积减少，脱硫活性明显降低。

CN1315994C公开了一种上流式反应系统，采用至少两个不同加氢活性的催化剂层的上流式反应器，不仅脱除金属还可脱除硫和残炭。上流式反应器设置多个不同床层装填不同加氢活性的催化剂用来脱除渣油原料中的金属、残炭和硫化物等杂质。该上流式反应器中，在不同床层装填不同活性的催化剂，这样容易引起催化剂的返混和床层的不稳定，上流式反应器内沿着物流方向催化剂活性逐步增加，高活性催化剂床层耗氢逐步增加且放热增加，而上流式反应器由于其氢油比的限制易引起催化剂床层局部缺氢和床层的扰动，容易引起热点的产生，从而影响催化剂性能的发挥和装置的稳定运行。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种上流式加氢反应器加工处理重烃原料的方法。该方法采用特定的催化剂以及上流式加氢工艺技术处理渣油，该催化剂具有良好的加氢性能和脱容金属能力，同时具有一定的脱硫和残炭及沥青质转化能力，加氢活性高，使用周期长。而且，本发明将该单一品种催化剂应用于上流式反应器中，克服了目前上流式反应器中催化剂种类多，装卸繁琐及不同种类催化剂返混等问题。

本发明提供了一种上流式加氢反应器加工处理重烃原料的方法，包括采用至少一个上流式加氢反应器，所述一个上流式加氢反应器内至少有两个催化剂床层，各催化剂床层采用相同的加氢处理催化剂；所述的加氢处理催化剂包括载体和活性组分，其中所述载体具有三维贯通孔道的球形，该载体具有七个通孔，其中通过球心的x轴、y轴和z轴方向各设置有一个通孔即中间通孔三个，且在x轴、y轴和z轴中的两个方向上还设有与相同方向上中间通孔平行且分布于中间通孔两侧的侧通孔四个，侧通孔之间以及侧通孔与第三个方向上的中间通孔相互贯通，其中球形外直径为6.0～10.0mm，中间通孔的孔直径为球形外直径的25％～40％，侧通孔的孔直径为球形外直径的10％～20％。

本发明所述加氢处理催化剂中，所述通孔可优选为圆柱形通孔。

本发明所述加氢处理催化剂中，所述活性金属组分包括第二金属组分即第ⅥB族金属元素和第三金属组分即第Ⅷ族金属元素。

本发明所述加氢处理催化剂中，以Al₂O₃-SiO₂为载体，其中SiO₂重量含量为20％～50％，优选为30％～40％。

本发明所述加氢处理催化剂中，所述活性金属组分第ⅥB族金属元素优选为Mo，第Ⅷ族金属元素优选为Ni和/或Co。其中，以催化剂的重量为基准计，第二金属组分以氧化物计的含量为1.0％～10.0％，优选为1.5％～6.5％，第一金属组分和第三金属组分的总含量以氧化物计为3.0％～10.0％，优选为4.0％～8.0％，氧化硅的含量为25.0％～35.0％，氧化铝的含量为55.0％～65.0％，第三金属组分与第二金属组分的以原子计摩尔比为1.5：1～4.5：1。

本发明所述加氢处理催化剂中，载体优选还含有第一金属组分氧化物，所述第一金属组分氧化物为NiO。所述第一金属组分氧化物NiO与Al₂O₃的摩尔比为0.03：1～0.13：1，优选为0.05：1～0.11：1。

本发明所述加氢处理催化剂载体，其性质如下：比表面积为100～200m²/g，孔容为0.70mL/g以上，优选0.75～1.15mL/g，孔直径20～100nm所占的孔容为总孔容的35％～60％，平均孔直径为18nm以上，优选为20～30nm。

本发明所述加氢处理催化剂的制备方法，包括：

(1)向硅源中加入酸性胶溶剂，进行酸化处理；

(2)向步骤(1)中加入拟薄水铝石、固化剂，配制成膏状物料；

(3)将步骤(2)所得膏状物料加入模具中，再将盛有膏状物料模具加热一定时间，使膏状物料固化成型；

(4)将步骤(3)物料脱出模具，经洗涤、干燥、焙烧，得到催化剂载体；

(5)将步骤(4)所得载体浸渍负载催化剂活性金属组分，再经干燥、焙烧，得到加氢处理催化剂。

本发明所述加氢处理催化剂的制备方法中，载体中优选引入第一金属氧化物，可以在步骤(1)和/或步骤(2)中引入第一金属源(镍源)，优选引入方法具体如下：向步骤(1)所得的物料中加入镍源，并使之溶解于物料中。镍源可以采用可溶性镍盐，其中可溶性镍盐可以为硝酸镍、硫酸镍、氯化镍中的一种或几种，优选硝酸镍。

本发明所述加氢处理催化剂的制备方法中，步骤(1)中所述硅源为水玻璃、硅溶胶中的一种或几种，其中硅以氧化硅计的质量含量为20％～40％，优选25％～35％；所述酸性胶溶剂为硝酸、甲酸、醋酸、柠檬酸中的一种或几种，优选硝酸，所述酸性胶溶剂的质量浓度为55％～75％，优选60％～65％，酸性胶溶剂加入量以氢离子与二氧化硅的摩尔比为1：1.0～1：1.5；所述硅源进行酸化处理后的pH值为1.0～4.0，优选1.5～2.5。

本发明所述加氢处理催化剂的制备方法中，步骤(2)所述拟薄水铝石的干基重量为70％以上，经高温焙烧转化为γ-Al₂O₃后的性质如下：孔容为0.95mL/g以上，优选孔容为0.95～1.2mL/g，比表面积为270m²/g以上，优选比表面积为270～330m²/g。所述固化剂为尿素、有机铵盐中的一种或多种，所述有机铵盐优选为六次甲基四铵。固化剂的加入量以氮原子与二氧化硅的摩尔比为1：1.5～1：2.0。所述配制成膏状物料中固含量以二氧化硅和氧化铝重量计为25％～45％，优选28％～40％，其膏状物料应具有一定流动性的可塑体。

本发明所述加氢处理催化剂的制备方法中，

步骤(3)所述模具包含带有球形空腔的壳体和能形成贯通通道的导模，壳体选用刚性材质，外部形状可以为任意形状，优选为球形等对称几何形状。本发明以外部形状是球形为例进行说明，球形壳体可由两个完全相同的半球体组成，也可以由四个四分之一球体组成。球形空腔的直径可以根据催化剂颗粒的大小来调节，可以为6.0～20.0mm。所述导模选用加热或燃烧可除掉的物质，比如石墨、木材、纸、石蜡或石油树脂等。所述导模的结构与载体中的三维贯通的孔道相配，即除去导模后所产生的孔道即为通孔。

本发明所述加氢处理催化剂的制备方法中，步骤(3)首先将各部分球形壳体相互固定，使之成为两个完整的半球体空腔，将能三维贯通的孔道的导模放入一个半球体空腔内，这时将膏状物料注入或压入两个半球体空腔，充满整个空腔后将两个半球体合在一起形成一个完整的球体并固定。

本发明所述加氢处理催化剂的制备方法中，步骤(3)将盛有膏状物料模具加热温度为70～200℃，优选100～150℃，恒温时间为30～240分钟，优选50～120分钟，使物料固化。

本发明所述加氢处理催化剂的制备方法中，步骤(4)中脱出模具，即取下壳体由于模具中膏状物料受热后释放碱性气体，使膏状物料固化并收缩后自动脱模。步骤(4)中，所述洗涤是用去离子水将脱模后的球状物料洗涤至中性。所述干燥温度为100～150℃，干燥时间为4～10小时。所述焙烧温度为500～900℃，优选为550～800℃，焙烧时间为2～8小时。其中，在焙烧过程中将导模除去，留下三维贯通的孔道，而导模焙烧过程中释放的气体也能达到催化剂载体扩孔的目的。

本发明所述加氢处理催化剂的制备方法中，所述步骤(5)中载体浸渍催化剂活性金属组分后的干燥和焙烧条件如下：在100～150℃干燥4～10小时，再在400～600℃焙烧2～6小时。

本发明提供的上流式加氢反应器处理重烃原料的方法中，采用至少一个上流式加氢反应器，所述上流式加氢反应器一般采用一个或两个上流式加氢反应器。

所述一个上流式加氢反应器优选设置2～5个催化剂床层，各催化剂床层优选采用本发明同一种加氢处理催化剂。反应器内各个床层高度可适当调整。所述一个上流式加氢反应器设置两个催化剂床层时，下部为第一床层，上部为第二床层，其中第一床层占该上流式反应器内催化剂总装填体积的35％～50％，第二床层占该上流式反应器内催化剂总装填体积的50％～65％。所述一个上流式加氢反应器设置三个催化剂床层时，下部为第一床层，中部为第二床层，上部为第三床层，第一床层占该上流式反应器内催化剂总装填体积的20％～30％，第二床层占该上流式反应器内催化剂总装填体积的25％～35％，第三床层占该上流式反应器内催化剂总装填体积的30％～45％。根据加工原料的不同，催化剂床层高度可以设置相同，也可以不同。

本发明提供的上流式加氢反应器处理重烃原料的方法中，其中，上流式加氢反应器采用的操作条件如下：反应压力5～25MPa，反应温度300～420℃，液时体积空速0.05～5.0h^-1，氢油体积比150∶1～400∶1。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明的上流式加氢处理反应器内装填至少两个催化剂床层且装填相同的加氢处理催化剂，本发明提供的具备独特外形和孔结构的加氢处理催化剂，不但具有较高的机械强度和耐磨性能，而且还具有如下特点：(1)具有良好的扩散通道和反应通道，能够消除扩散对反应的影响，并使反应更加高效，催化剂利用效果更好；(2)具有良好的抗结焦和床层热稳定性；(3)具备良好加氢性能；(4)具有良好的脱金属杂质能力，同时还具有一定的脱硫氮和残炭杂质的能力。

2、采用本发明方法，在上流式加氢反应器内，装填至少两个催化剂床层且装填相同的加氢处理催化剂，由于沿着反应物流的方向，物料性质逐步改善，加氢反应是放热反应，反应温度会逐步提高，而且后部催化剂床层在整个反应过程中处于氢气量较少的环境下，采用大孔径低耗氢的上流式催化剂有利于催化剂床层的稳定和催化剂性能的发挥。另外，沿着反应物流方向反应温度逐步提高，如果在温度较高的反应区，采用较高活性的催化剂，更容易引起床层局部的缺氢反应，容易导致床层热点的产生和床层的波动。因此，对于上流式反应器可通过催化剂活性的控制，使其能够实现活性和稳定性的平衡。

3、在上流式加氢反应器中，尽管不如沸腾床反应器内物料处于强烈返混状态。但由于其物流流向特点和催化剂床层的微膨胀状态，如果采用固定床加氢技术中在同一催化剂床层采用不同催化剂级配技术，易引起床层返混和床层反应的波动，对装置的稳定运行产生不利影响。

4、本发明的上流式加氢处理催化剂具有良好脱容金属的能力，得益于催化剂的优化的孔道设计和载体结构的优化，该催化剂除了具备较高的加氢能力，同时，具有一定的脱金属、脱硫和残炭及沥青质转化能力，因此该催化剂具有长周期稳定运行的特点。

附图说明

图1为本发明渣油加氢处理催化剂载体制备过程的示意剖面图；

图2为形成模具壳体的半球形空腔模具示意图；

图3为形成贯通通道的导模模具示意图；

图4制备的催化剂载体剖面示意图；

附图标记说明如下：

1.模具壳体；2.膏状物料；3.能形成贯通通道的导模；4.半球体空腔；5.横穿“十字”的圆柱体；6.中间大的“十字”体；7.两侧小的“十字”体；8.贯通通道。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步详细的说明，但实施例并不限制本发明的保护范围。本发明中，wt％为质量分数。

本发明中，所述的比表面积、孔容、孔径和孔分布是采用低温液氮吸附法测得的。

如图1-4所示，本发明制备渣油加氢处理催化剂载体时，所述模具包含带有球形空腔的模具壳体1(见图1)和能形成贯通通道的导模3(见图1)。本发明以外部形状是球形为例进行说明，球形壳体可由两个完全相同的半球体组成。球形空腔的直径为D₁(见图1)。所述导模选用加热或燃烧可除掉的物质，比如石墨、木材、纸、石蜡或石油树脂等。所述导模的结构与载体中的三维贯通的孔道相配，导模包括横穿“十字”的圆柱体5、中间大的“十字”体6和两侧小的“十字”体7(见图3)，其中，横穿“十字”的圆柱体5和中间大的“十字”体6的直径为d₁，两侧小的“十字”体7的直径为d₂，具体见图1。除去导模后所产生的孔道为贯通通道8。本发明方法中，首先将各部分球形壳体相互固定，使之成为两个完整的半球体空腔4(见图2)，将能三维贯通的孔道的导模放入一个半球体空腔4内，这时将膏状物料2压入两个半球体空腔4，充满整个空腔后将两个半球体合在一起形成一个完整的球体并固定。导膜形成的相互垂直的载体贯通通道8，如图4所示。

实施例1

称取氧化硅含量为30wt％的水玻璃400g加入烧杯中，启动搅拌装置，向烧杯中缓慢加入质量浓度为62％的硝酸溶液150g，再加入42.9g硝酸镍，搅拌溶解后烧杯中水玻璃溶液的pH值为2.0，再向上述溶液中加入385.3g拟薄水铝石(性质如下：孔容1.05mL/g，比表面积为306m²/g，干基为70wt％)，搅拌均匀后再加入固化剂尿素35g，待尿素全部溶解后加入去离子水，使烧杯中物料呈具有一定流动性的膏状，且以二氧化硅和氧化铝计的固含量为33％。

将上述膏状物料压入具有球形空腔的两个完全相同的半球体中。其中，一个半球体中放入导模，导模由木材制备。导模的结构为通过球心的x轴、y轴和z轴方向各有一个圆柱体，圆柱体长度为球形空腔的直径，并在x轴和y轴两个方向上各设有两个圆柱体，两个圆柱体分别在球形空腔半径的二分之一处，圆柱体长度为球形空腔半径二分之一处球冠直径。

膏状物料压入两个半球体空腔，充满整个空腔后将两个半球体合在一起形成一个完整的球体并固定。

将盛有膏状物料模具加热至为120℃，恒温60分钟，由于模具中膏状物料受热后释放氨气使膏状物料固化并收缩后自动脱模成为球状凝胶，再用去离子水洗涤球状凝胶至中性，在120℃下干燥5小时，经750℃焙烧3小时得到本发明球状催化剂载体A。其中，所得催化剂载体A的外直径约为7.0mm，中间通孔直径约为1.9mm，侧通孔直径约为1.3mm。

将载体A浸渍Mo-Ni-P溶液，在120℃下干燥6小时，经500℃焙烧3小时得到本发明催化剂A_C，催化剂性质见表1。

实施例2

制备过程如实施例1，只是二氧化硅和氧化铝计的固含量为35％，且更换模具，增大空腔和圆柱体直径，制备的催化剂载体B及催化剂B_C，其性质见表1。其中，所得催化剂载体B的外直径约为9.5mm，中间通孔直径约为3.0mm，侧通孔直径约为1.6mm。

实施例3

制备过程如实施例1，只是不加入硝酸镍，制备的催化剂载体C及催化剂C_C，其性质见表1。其中，所得催化剂载体C的外直径约为7.0mm，中间通孔直径约为1.9mm，侧通孔直径约为1.3mm。

比较例1

将上述膏状物料压入两个相同的半球状中空结构的刚性体模具中，球形空腔直径同实施例1所用模具的球形空腔直径，充满整个空腔后将两个半球体合在一起形成一个完整的球体并固定。

将盛有膏状物料模具加热至为120℃，恒温60分钟，由于模具中膏状物料受热后释放氨气使膏状物料固化并收缩后自动脱模成为球状凝胶，再用去离子水洗涤球状凝胶至中性，在120℃下干燥5小时，经750℃焙烧3小时得到本比较例球状催化剂载体D，所得催化剂载体D的外直径约为7.0mm。

将载体D浸渍Mo-Ni-P溶液，在120℃下干燥6小时，经500℃焙烧3小时得到本比较例催化剂Dc，催化剂性质见表1。

实施例4

采用上流式渣油加氢反应器装置进行中试试验。上流式反应器设置两个催化剂床层。

所用原料为典型中东渣油，上流式反应器中的两个催化剂床层采用本发明同一种催化剂A_C，上部催化剂床层与下部催化剂床层所用催化剂的体积比为0.9:1，在总平均反应温度387℃，反应总压力为16.0MPa，液时体积空速0.46h^-1，氢油比体积(V/V)300的工艺条件下，在上流式渣油加氢反应器中进行加氢改质反应，主要脱除金属和硫化物等杂质后得到上流式加氢生成油，所采用的工艺条件见表3，生成油性质见表4。

实施例5

与实施例4相比，两个催化剂床层采用催化剂B_C，上部催化剂床层与下部催化剂床层所用催化剂的体积比为1:1.2，所采用的工艺条件如下：在总平均反应温度383℃，反应总压力为16.5MPa，液时体积空速0.49h^-1，氢油比体积(V/V)310，生成油性质见表4。

实施例6

与实施例4相比，两个催化剂床层采用催化剂C_C，上部催化剂床层与下部催化剂床层所用催化剂的体积比为1:1.25，所采用的工艺条件同实施例4，生成油性质见表4。

比较例2

与实施例4相比，两个催化剂床层采用催化剂D_C，所采用的工艺条件见表3，生成油性质见表4。

比较例3

与实施例4相比，采用相同的原料在上流式反应器采用相同的工艺条件进行加氢反应，得到上流式加氢生成油。工艺条件详见表3，生成油性质详见表4。

与实施例4不同的是上流式加氢反应两个床层，下部装填上流式加氢催化剂FZC10U，上部装填上流式加氢催化剂FZC11U。FZC10U属于常规的上流式脱金属催化剂，FZC11U属于上流式脱硫催化剂。两种上流式加氢催化剂由中国石油化工股份有限公司催化剂分公司生产。催化剂性质见表2。

表1实施例和比较例所制备催化剂的性质

催化剂载体编号	载体A	载体B	载体C	载体D
					孔容，mL/g	0.782	0.781	0.781	0.771
比表面积，m<sup>2</sup>/g	140	141	143	146
					平均孔直径，nm	22.3	22.2	21.9	21.1
孔分布，％
					<8.0nm	0.6	0.6	0.5	1.0
8-20nm	62.5	62.2	62.7	63.5
					>20.0nm	36.9	37.2	36.8	35.5
催化剂编号	催化剂A<sub>C</sub>	催化剂B<sub>C</sub>	催化剂C<sub>C</sub>	催化剂D<sub>C</sub>
					金属含量，％
MoO<sub>3</sub>	8.6	8.5	8.6	8.6
					NiO	4.4	4.4	2.4	4.4
侧压强度，N/粒	41	46	34	88

表2比较例所用加氢催化剂的性质

表3实施例4和比较例2-3所采用的主要操作条件

表4原料及本发明实施例4～6和比较例2～3的评价结果

实施例7

为了进一步考察本发明的上流式催化剂及工艺技术活性、稳定性的影响，对实施例4进行催化剂稳定性试验，对比试验中上流式反应器入口条件与比较例4一致，反应结果见表5。

比较例4

为了进一步考察本发明的上流式催化剂及工艺技术活性、稳定性的影响，对比较例3进行催化剂稳定性试验，对比试验中上流式反应器入口条件与实施例7一致，反应结果见表5。

表5渣油加氢稳定性试验

由表5长时间运转周期的考察，可见采用本发明催化剂进行反应得到的生成油性质比采用比较例中现有催化剂进行反应得到的生成油性质有了明显改善，而且本发明的催化剂比比较例的催化剂加氢活性和稳定性更好。另外，从表5可以看出，本发明的工艺技术能够有效改善上流式反应器各个催化剂床层的温升，这对发挥催化剂的性能至关重要，并能改善反应器反应环境，提高整体催化剂系统的加氢活性和稳定性，从而延长催化剂的使用寿命。

Claims

1.一种采用上流式加氢反应器加工处理重烃原料的方法，包括采用至少一个上流式加氢反应器，所述一个上流式加氢反应器内至少有两个催化剂床层，各催化剂床层采用相同的加氢处理催化剂；所述的加氢处理催化剂包括载体和活性金属组分，其中所述载体为具有三维贯通孔道的球形，该载体具有七个通孔，其中通过球心的x轴、y轴和z轴方向各设置有一个通孔即中间通孔三个，且在x轴、y轴和z轴中的两个方向上还设有与相同方向上中间通孔平行且分布于中间通孔两侧的侧通孔四个，侧通孔之间以及侧通孔与第三个方向上的中间通孔相互贯通，其中球形外直径为6.0～10.0mm，中间通孔的孔直径为球形外直径的25%～40%，侧通孔的孔直径为球形外直径的10%～20%；

所述载体的性质如下：比表面积为100～200m²/g，孔容为0.70mL/g以上，孔直径20～100nm所占的孔容为总孔容的35%～60%，平均孔直径为18nm以上。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加氢处理催化剂中，所述的通孔为圆柱形通孔。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加氢处理催化剂中，以Al₂O₃-SiO₂为载体，其中SiO₂重量含量为20%～50%。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加氢处理催化剂中，以Al₂O₃-SiO₂为载体，其中SiO₂重量含量为30%~40%。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述载体中还含有第一金属组分氧化物，所述第一金属组分氧化物为NiO。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一金属组分氧化物NiO与Al₂O₃的摩尔比为0.03：1～0.13：1。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一金属组分氧化物NiO与Al₂O₃的摩尔比为0.05：1～0.11：1。

8.如权利要求1-7任意一项所述的方法，其特征在于，所述载体的性质如下：孔容为0.75～1.15mL/g，平均孔直径为20~30nm。

9.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述加氢处理催化剂的活性金属组分包括第二金属组分即第ⅥB族金属元素和第三金属组分即第Ⅷ族金属元素。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，第ⅥB族金属元素为Mo，第Ⅷ族金属元素为Ni和/或Co。

11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述加氢处理催化剂中，以催化剂的重量为基准计，第二金属组分以氧化物计的含量为1.0%～10.0%，第一金属组分和第三金属组分的总含量以氧化物计为3.0%～10.0%，氧化硅的含量为25.0%～35.0%，氧化铝的含量为55.0%～65.0%，第三金属组分与第二金属组分的以原子计摩尔比为1.5：1～4.5：1。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述加氢处理催化剂中，以催化剂的重量为基准计，第二金属组分以氧化物计的含量为1.5%～6.5%，第一金属组分和第三金属组分的总含量以氧化物计为4.0%～8.0%。

13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一个上流式加氢反应器设置2~5个催化剂床层，各催化剂床层采用同一种所述的加氢处理催化剂。

14.如权利要求1或者13所述的方法，其特征在于，所述一个上流式加氢反应器设置两个催化剂床层时，下部为第一床层，上部为第二床层，其中第一床层占该上流式反应器内催化剂总装填体积的35%～50%，第二床层占该上流式反应器内催化剂总装填体积的50%～65%。

15.如权利要求1或者13所述的方法，其特征在于，所述一个上流式加氢反应器设置三个催化剂床层时，下部为第一床层，中部为第二床层，上部为第三床层，第一床层占该上流式反应器内催化剂总装填体积的20%～30%，第二床层占该上流式反应器内催化剂总装填体积的25%～35%，第三床层占该上流式反应器内催化剂总装填体积的30%～45%。

16.如权利要求1所述的方法，其特征在于，上流式加氢反应器采用的操作条件如下：反应压力5~25MPa，反应温度300~420℃，液时体积空速0.05~5.0h^-1，氢油体积比150∶1~400∶1。