CN112852480B - 焦化汽油加氢精制催化剂的级配方法及加氢精制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种焦化汽油加氢催化剂级配及加氢处理方法,包括:沿物流方向依次设置串联的可置换区和主反应区,其中,所述可置换区沿物流方向依次在第一反应器中装填二烯烃饱和催化剂,在第二反应器中装填捕硅剂,其中第二反应器为并联双反应器,可进行在线切换;所述主反应区沿物流方向依次装填脱砷剂和汽油加氢催化剂。本发明公开的方法能够提高杂质脱除率,延长汽油加氢装置的操作周期,尤其适用于原料为焦化汽油或焦化汽油含量较高的汽油加氢装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种焦化汽油加氢催化剂级配及加氢处理方法,该方法适用于石油炼制领域中焦化汽油或焦化汽油混合油加氢精制过程。
背景技术
焦化汽油(coker naphtha)又称焦化石脑油,是延迟焦化过程生产得到的初馏点至180(205℃)的馏分。焦化汽油的硫、氮、烯烃、金属、硅、焦粉含量高,马达法辛烷值较低(约在60左右),安定性差(溴价40-60gBr/100g),经过稳定后的焦化汽油只能作为半成品,必须经过加氢精制,改善其安定性并脱除杂质后才能用作汽油调合组分、催化重整原料或乙烯裂解的原料。
现有的除硫工艺中,加氢精制因环境友好技术成熟,已经得到广泛的应用,但现有的加氢过程针对的原料中,硫含量多在几百ppm级别,对于高达6000-10000ppm的含硫量,现有的加氢精制过程采用的催化剂,难以适应如此高的含硫量,一般会存在两个问题:一是催化剂的活性下降快,装置在处理其他原料的工况下催化剂的使用周期都可以达到6a(6年)甚至更长,但在处理焦化汽油之后,催化剂的使用周期只有1-2a。频繁的更换催化剂严重的影响了装置的经济效益。二是装置反应器床层压力降升高得很快,在处理焦化汽油3-6个月之后装置就由于反应器压力降达到指标的上限而被迫停工。通过对同类装置的调研发现,在焦化汽油加氢精制过程中都不同程度地存在着反应器压力降升高过快的现象。
焦化汽油加氢是强放热反应,温升高达120~150℃,焦化汽油中大量的不饱和烃(特别是二烯烃)在高温条件下易发生缩合反应,生成低氢碳比的聚合物,沉积在催化剂孔道和颗粒之间,造成床层压降迅速上升及催化剂活性下降;焦化汽油中的硅易沉积在催化剂的孔道和表面上,覆盖活性金属表面,造成催化剂活性下降,并且使催化剂永久性中毒;焦化汽油中含有焦粉、机械杂质等固体小微粒通过换热器、加热炉和催化剂床层后会聚集成较大的颗粒,沉积在催化剂床层上部及催化剂颗粒之间,导致床层压降迅速上升。
在焦化汽油加氢脱除硫、氮的过程中,由于原料中含有二烯烃、硅等杂质,所以经常影响装置的操作稳定性。大庆石化公司300kt/a焦化汽油加氢装置在开工半年后,连续出现两次系统压差过高,导致被迫停工(焦化汽油加氢精制系统压差上升原因分析及对策,《炼油与化工》,第19卷:20)。广州分公司300kt/a加氢装置在处理焦化汽油时也出现反应器催化剂床层压降上升过快的问题。该装置曾在一年半的时间内,由于反应系统床层压降升高导致停工5次(加氢精制反应系统压降升高的原因分析及对策,《中外能源》,2007,第12卷)。安庆分公司炼油二部焦化汽油加氢装置一般3~5天需要清洗一次过滤器,一年内要停工撇头2~3次,严重影响装置的正常运行(焦化汽油加氢防焦剂,《石化技术》,2006,13(4):5)。国内外同类型装置均不同程度存在类似问题,床层间压力差的增加,使得催化剂的支撑杆和支撑板等内构件在承担催化剂重量的同时,又必须承担额外的压力,给装置的安全操作带来严重隐患,并大大增加了操作能耗。因此,床层压降上升过快一直是影响焦化汽油加氢装置长周期运转的突出矛盾,迫切需要研究出有效的方法,解决结焦问题。
经过分析发现,现有的加氢精制采用的催化剂用于焦化汽油加氢精制时,催化剂的金属组分损失较大,说明催化剂上活性组分减少,同时孔容变小很多,导致反应物与催化剂接触面积下降,这都直接反应在催化剂活性的下降上。同时,焦化汽油在生产乙烯料、重整料和合成氨料时,均要求较高的操作苛刻度,加氢深度高,导致催化剂床层积碳加剧,压力降迅速上升。而当压力降上升到设备允许的上限0.38MPa时,就必须对催化剂床层进行处理。
焦化汽油加氢反应器压降的上升均来自于催化剂上部床层结焦。经大量研究表明,结焦因素很复杂,但是主要由于原料中的二烯烃等不饱和烃类的聚合以及上游装置带入的机械杂质沉积在催化剂床层上部导致。原料中的二烯烃在低温条件下就能够发生聚合,先生成低聚物,随后迅速向高聚物转化直至结焦。
近年来,针对焦化汽油加氢装置运转周期短,催化剂床层结焦严重等问题,国内炼厂采取一系列技术措施:采用氮气对焦化汽油原料进行保护,使其避免与空气接触,尽量减少焦化汽油原料在储罐中的停留时间,或采取不经过中间罐直接进反应器的办法;采用滤孔较小的过滤器,减少焦粉、机械杂质等固体微粒进入催化剂床层的数量,提高焦化汽油原料的纯净度;采用催化剂级配装填的方法,增大床层的空隙率,提高反应器的容垢能力;将焦化汽油加氢生成油进行循环从而降低加氢进料不饱和烃浓度;采用一段串联加氢工艺,在主反应器前加一个二烯烃加氢反应器,由于二烯烃在较低的反应温度下容易加氢饱和反应,不会发生缩合生焦反应,可以减少易生焦物质进入主反应器催化剂床层,有助于延长装置的运转周期。
目前,国内外炼厂普遍采取焦化汽柴油混合加氢工艺,这主要是由于焦化汽柴油混合加氢与焦化汽油加氢相比,可以显著降低反应的温升和氢耗,使反应条件较为缓和,反应苛刻度下降,可延长装置运转周期。
中国专利CN201610879537.9公开了一种焦化汽油加氢精制工艺,所述工艺采用固定床反应器,固定床反应器中装填有加氢脱硫脱氮催化剂,所述载体为MSU-G、SBA-15和HMS的复合物或混合物;所述活性组分为氮化二钼Mo2N、氮化钨W2N、碳化钼Mo2C和碳化钨WC的混合物;所述的催化剂还含有催化助剂,所述催化助剂为Cr2O3、ZrO2、CeO2、V2O5和NbOPO4的混合物;所述固定床反应器的反应条件为:反应温度为240-350℃,氢分压为2-3.5MPa,氢油体积比450-700,体积空速1-2h-1。该工艺可以将焦化汽油总硫含量控制在低于5ppm,并将催化剂使用寿命提高到8a以上。
中国专利CN201510158727.7公开了一种生产超低硫汽油的加氢方法,全馏分汽油和/或重汽油馏分与氢气混合后,进入第一加氢反应器与选择性加氢脱二烯催化剂I接触进行反应,第一加氢反应器的流出物进入第二加氢反应器,与经过选择性调控处理的选择性加氢脱硫催化剂Ⅱ接触进行反应;第二加氢反应器的流出物经闪蒸塔脱除硫化氢后进入第三加氢反应器,与经过选择性调控处理的选择性加氢脱硫催化剂Ⅲ接触进行反应,第三加氢反应器的反应流出物经分离后得到超低硫的加氢汽油馏分。该发明可以处理高硫高烯烃的催化裂化汽油,产品硫含量小于10μg/g,辛烷值损失小,且汽油收率达99%以上。所述的选择性加氢脱二烯催化剂I为负载在氧化铝载体上的含有第VIII族非贵金属组分和第VIB族金属组分以及至少一种选自锂、钠、钾和銣的碱金属组分的催化剂,其中第VIII族非贵金属选自钴和/或镍,第VIB族金属选自钼和/或钨。所述的选择性加氢脱硫催化剂Ⅱ和选择性加氢脱硫催化剂Ⅲ为负载在氧化铝载体上的含有第VIII族非贵金属组分和第VIB族金属组分以及选自醇、有机酸和有机胺中一种或几种有机物的催化剂,其中第VIII族非贵金属选自钴和/或镍,第VIB族金属选自钼和/或钨。
中国专利CN201210326170.X公开了一种FCC汽油超深度脱硫组合方法,包括步骤:(1)以全馏分FCC汽油和氢气为原料,在适当条件下在脱二烯烃反应器中与保护剂1、2以及选择性脱二烯烃催化剂接触,脱除全馏分FCC汽油原料中的大部分二烯烃;(2)经步骤(1)脱二烯烃的全馏分FCC汽油经气液分离器后,液体进入分馆塔分成轻汽油情分和重汽油馏分;(3)步骤(2)得到的重汽油馏分在适当操作条件下与选择加氢脱硫反应器中的催化剂接触;(4)经步骤(2)得到的轻汽油馏分和经步骤(3)选择加氢脱硫的重汽油馏分混合后再与新氢混合,在适当条件下与吸附超深度脱硫反应器中吸附剂接触,脱除汽油中大部分硫,得到硫含量低于10ppm超低硫汽油产品。
中国专利CN101343566公开了一种提高劣质石脑油加氢装置运转周期的方法。该方法在加热炉前增设一台反应器,劣质石脑油首先在较低的反应温度下进行选择性二烯烃加氢及脱除有机硅化合物反应,然后再通过主反应器进行加氢反应脱除硫、氮杂质及烯烃饱和。专利文件报道与现有技术相比,本发明方法过程简单,可以有效地减缓加热炉炉管和换热器壳程结焦及脱除有机硅化合物,延长装置的运转周期,所述方法可以适用于各种二次加工石脑油加氢精制过程。但是,首先CN101343566虽然在预处理反应器中使用了具有捕硅能力及二烯烃饱和的加氢的催化剂,但是从实施效果看,其预精制反应器的运行周期较短,需要经常更换催化剂,没有达到理想的延长运行周期的效果。其次,捕硅反应及二烯烃饱和反应的反应温度不匹配,两者最佳反应温度相差100℃,因此使用双功能催化剂、或将捕硅催化剂/二烯烃饱和催化剂装于一个反应器中,均无法达到理想效果。FHRS-1催化剂的加氢评价结果表明,FHRS-1无法在完成二烯烃饱和的同时,将硅含量降低到0.1ppm以下。
因此如何改进焦化汽油精制工艺,有效降低焦化汽油中的硫氮含量,并装置运转周期,是本领域面临的一个难题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种汽油加氢催化剂级配方法,以及提供一种利用该级配方法的加氢处理方法,能有效延长加氢装置的运行周期。
一般认为,焦化汽油含有焦粉等固体杂质,二烯烃含量较高易发生聚合导致床层压降升高,硅、砷等含量较高易造成主催化剂失活,因此单一催化剂不能满足焦化汽油装置需求。焦化汽油装置,需要先经过二烯烃饱和催化剂在低温下将二烯烃饱和,同时拦截焦粉等固体杂质;然后通过捕硅剂、脱砷剂将原料中硅和砷深度脱除,确保主催化剂的活性;最后通过汽油加氢催化剂进行加氢脱硫、脱氮反应。经过催化剂级配后,焦化汽油或焦化汽油混合油可以生产出硫氮含量小于0.5mg/kg的产品,满足重整进料指标要求。
首先本发明提供了一种催化剂的级配方法,用于焦化汽油加氢精制,加氢精制反应器沿物流方向依次设置可置换区和主反应区,
所述可置换区沿物流方向依次在第一反应器和第二反应器,所述第二反应器为并联双反应器,其中,第一反应器中装填二烯烃饱和催化剂,第二反应器中装填捕硅剂;
所述主反应区沿物流方向依次装填脱砷剂和汽油加氢催化剂。
本发明提供的催化剂的级配方法,其中,优选的是,所述二烯烃饱和催化剂为负载型钼镍催化剂,以金属氧化物计,活性金属组分占催化剂总质量的1-10%。
本发明提供的催化剂的级配方法,其中,优选的是,所述捕硅剂为负载型钼镍催化剂,以金属氧化物计,活性金属组分占催化剂总质量的5-15%。
本发明提供的催化剂的级配方法,其中,优选的是,所述脱砷剂为负载型钼镍催化剂,以金属氧化物计,活性金属组分占催化剂总质量的15-25%。
本发明提供的催化剂的级配方法,其中,优选的是,所述汽油加氢催化剂为负载型钼镍钴催化剂,以金属氧化物计,活性金属组分占催化剂总质量的15-25%。
本发明提供的催化剂的级配方法,其中,优选的是,以整体催化剂体积为基准,所述可置换区的催化剂装填体积占催化剂总装填体积的40%-70%。
本发明提供的催化剂的级配方法,其中,优选的是,所述二烯烃饱和催化剂用量占可置换区催化剂总体积的15%-25%;所述脱砷剂用量占主反应区催化剂总体积的5%-15%。
本发明提供的催化剂的级配方法,其中,优选的是,在所述加氢反应器中,沿物流方向各催化剂的孔径逐渐变小,粒径逐渐减小,空隙率逐渐变小,活性金属组分含量逐渐增大。
本发明提供的催化剂的级配方法,其中,优选的是,所述二烯烃饱和催化剂、捕硅剂的平均孔径分别为10-30nm、8-20nm,所述脱砷剂和汽油加氢催化剂作为一个整体,其平均孔径为5-10nm。
本发明提供的催化剂的级配方法,其中,优选的是,所述二烯烃饱和催化剂、捕硅剂的粒径分别为3-10mm、2-5mm,所述脱砷剂和汽油加氢催化剂作为一个整体,其粒径为1-2mm。
其次,本发明还提供了一种焦化汽油加氢精制方法,原料油与氢气混合后进入上面所述的加氢反应器内,所得反应流出物经冷却分离后得到最终产物。
本发明提供的焦化汽油加氢精制方法,其中,优选的是,所述加氢条件包括:反应温度为150-350℃,氢气反应压力为2-6MPa,液时体积空速为1-4h-l,氢油体积比为100-500:1。
本发明提供的焦化汽油加氢精制方法,其中,优选的是,所述原料油为焦化汽油或焦化汽油混合油。
根据本发明一些实施例,本发明还可以陈述如下:
本发明提供一种加氢催化剂级配方法,该方法包括:沿物流方向依次设置串联的可置换区和主反应区,其中,所述可置换区沿物流方向依次在第一反应器中装填二烯烃饱和催化剂,在第二反应器中装填捕硅剂,其中第二反应器为并联双反应器,可进行在线切换;所述主反应区沿物流方向依次装填加脱砷剂和汽油加氢催化剂。
另一方面,本发明还提供一种汽油加氢处理方法,该方法包括:在加氢处理条件下,原料油依次进入可置换区和主反应区与各加氢催化剂接触反应,其中,所述可置换区沿物流方向依次装填二烯烃饱和催化剂和捕硅剂,所述主反应区沿物流方向依次装填脱砷剂和汽油加氢催化剂,所述可置换区的催化剂可在运转期间更换,第二反应器中的双反应器可实现在线切换,在所述可置换区二烯烃饱和催化剂置换期间,原料油直接进入第二反应器进行反应,在捕硅剂置换期间,原料油经第一反应器反应后,进入第二反应器中新捕硅剂反应器进行反应,旧捕硅剂反应器切出系统后进行换剂工作。
本发明的有益效果:
本发明通过提供一种新的加氢催化剂级配方法,生产出硫氮含量满足重整进料要求的产品,降低了床层压降上升速率,大幅度延长了装置整体的运行周期。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
本文中披露的所有范围都包含端点并且是可独立结合的。本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。
本发明提供一种汽油加氢催化剂级配方法,该方法包括:沿物流方向依次设置串联的可置换区和主反应区,其中,所述可置换区沿物流方向依次在第一反应器中装填二烯烃饱和催化剂,在第二反应器中装填捕硅剂,其中第二反应器为并联双反应器,可进行在线切换;所述主反应区沿物流方向依次装填加脱砷剂和汽油加氢催化剂。
在本发明所述的方法中,以可置换区的催化剂和主反应区的催化剂为整体,所述可置换区的催化剂装填体积占催化剂总装填体积的40%-70%。
在本发明所述的方法中,所述可置换区中所述第一反应器中催化剂占可置换区催化剂总体积的15%-25%,第二反应器中催化剂占可置换区催化剂总体积的75%-85%。
在本发明所述的方法中,所述主反应区中,以主反应区的催化剂总体积计,所述脱砷剂的装填量可以为5%-15%,所述汽油加氢催化剂的装填量可以为85%-95%。
在本发明所述的方法中,在所述的可置换区沿物流方向各催化剂的孔径逐渐变小,粒径逐渐减小,空隙率逐渐变小,活性金属组分含量逐渐增大。
在本发明所述的方法中,在所述的主反应区内沿物流方向各催化剂的孔径逐渐变小,粒径逐渐减小,空隙率逐渐变小,活性金属组分含量逐渐增大。
在本发明所述的方法中,以所述第一反应器催化剂、第二反应器催化剂、主反应区催化剂各自的总量计,所述第一反应器催化剂、第二反应器催化剂、主反应区催化剂中各自可以含有以金属氧化物计1-10重量%、5-15重量%和15-25重量%的活性金属组分。所述第一反应器催化剂为负载型钼镍催化剂、第二反应器催化剂为负载型钼镍催化剂、主反应区脱砷催化剂为负载型钼镍催化剂、主反应区脱砷催化剂汽油加氢催化剂为负载型钼镍钴催化剂。
在本发明所述的方法中,所述第一反应器催化剂、第二反应器催化剂、主反应区催化剂的平均孔径分别为10-30nm、8-20nm和5-10nm。
在本发明所述的方法中,所述第一反应器催化剂、第二反应器催化剂、主反应区催化剂的粒径分别为3-10mm、2-5mm和1-2mm。
另一方面,本发明还提供一种汽油加氢处理方法,该方法包括:在加氢处理条件下,原料油依次进入可置换区和主反应区与各加氢催化剂接触反应,其中,所述可置换区沿物流方向依次装填二烯烃饱和催化剂和捕硅剂,所述主反应区沿物流方向依次装填脱砷剂和汽油加氢催化剂,所述可置换区的催化剂可在运转期间更换,第二反应器中的双反应器可实现在线切换,在所述可置换区二烯烃饱和催化剂置换期间,原料油直接进入第二反应器进行反应,在捕硅剂置换期间,原料油经第一反应器反应后,进入第二反应器中新捕硅剂反应器进行反应,旧捕硅剂反应器切出系统后进行换剂工作。
在本发明级配方法的实际使用过程中,反应后的油气还需要进入后续的分离装置进行分离。本领域技术人员对加氢处理的工艺操作流程均知悉,本发明在此不再赘述。
在本发明所述的汽油加氢处理方法中,所述加氢处理条件包括:反应温度为150-350℃,氢气反应压力为2-6MPa,液时体积空速为1-4h-l,氢油体积比为100-500:1。
在本发明所述的汽油加氢处理方法中,所述原料油为焦化汽油或焦化汽油混合油。
与现有技术相比,本发明提供的加氢催化剂级配方法和汽油加氢处理方法,使二烯烃饱和催化剂可以在相对较低的温度下操作,有效防止二烯烃高温下的结焦反应,降低了反应器压降上升速率,从而延长了装置整体的操作周期。
下面将通过具体实施例对本发明技术方案进行详细阐述。
以下实施例和对比例中所使用的催化剂的物化参数如表1所示。表1中催化剂A为二烯烃饱和催化剂,催化剂B为捕硅剂,催化剂C为脱砷剂,催化剂D为汽油加氢催化剂。在200mL加氢评价装置上进行加氢活性评价,催化剂分别装填于三个反应器中。
以下实施例和对比例中所使用的原料油的性质如表2所示。
表1催化剂物性
表2评价原料性质
实施例1
在可置换区第一反应器装填催化剂A,第二反应器装填催化剂B,在主反应区依次装填催化剂C、催化剂D。装填比例为催化剂A:催化剂B:催化剂C:催化剂D=10:40:5:45,工艺条件如表3、表4所示。
焦化汽油混合油原料依次进入可置换区和主反应区并与各催化剂接触反应,在运行100h后,测得产品的脱硫率为99.99%,硫含量为0.5mg/kg,氮含量小于0.1mg/kg,压降0.05MPa。
焦化汽油原料依次进入可置换区和主反应区并与各催化剂接触反应,在运行100h后,分析产品性质。
实施例2
在可置换区第一反应器装填催化剂A,第二反应器装填催化剂B,在主反应区依次装填催化剂C、催化剂D。装填比例为催化剂A:催化剂B:催化剂C:催化剂D=6:34:9.6:50.4,工艺条件如表3、表4所示。
焦化汽油混合油原料依次进入可置换区和主反应区并与各催化剂接触反应,在运行100h后,测得产品的脱硫率为99.99%,硫含量为0.5mg/kg,氮含量小于0.1mg/kg,压降0.06MPa。
焦化汽油原料依次进入可置换区和主反应区并与各催化剂接触反应,在运行100h后,分析产品性质。
实施例3
在可置换区第一反应器装填催化剂A,第二反应器装填催化剂B,在主反应区依次装填催化剂C、催化剂D。装填比例为催化剂A:催化剂B:催化剂C:催化剂D=17.5:52.5:1.5:28.5,工艺条件如表3、表4所示。
焦化汽油混合油原料依次进入可置换区和主反应区并与各催化剂接触反应,在运行100h后,测得产品的脱硫率为99.99%,硫含量为0.5mg/kg,氮含量小于0.1mg/kg,压降0.05MPa。
焦化汽油原料依次进入可置换区和主反应区并与各催化剂接触反应,在运行100h后,分析产品性质。
对比例1
在可置换区第一反应器装填催化剂D,第二反应器装填催化剂D,在主反应区装填催化剂D。各反应器装填比例为10:40:5:45,工艺条件如表3、表4所示。
焦化汽油混合油原料依次进入可置换区和主反应区并与催化剂接触反应,在运行100h后,测得产品的脱硫率为,硫含量为99.99%,硫含量为0.5mg/kg,氮含量小于0.1mg/kg,压降0.6MPa。
焦化汽油原料依次进入可置换区和主反应区并与各催化剂接触反应,在运行100h后,分析产品性质。
以焦化汽油混合油为原料时,各实施例和对比例经过优化的工艺条件见表3,根据加氢评价结果,各实施例和对比例的加氢产品均达到硫含量为0.5mg/kg,氮含量小于0.1mg/kg,满足重整进料要求。各实施例的反应器压降明显小于对比例,说明通过级配装填的方式可以显著延长装置运行周期。根据加氢评价结果,显然级配装填存在一个优化的装填比例,即体积比为催化剂A:催化剂B:催化剂C:催化剂D=(6-17.5):(34-52.5):(1.5-9.6):(28.5-50.4)。
以焦化汽油为原料时,各实施例和对比例工艺条件见表4,加氢评价结果见表5,在加氢工艺条件相近的条件下,各实施例的反应器压降明显小于对比例,说明通过级配装填的方式可以显著延长装置运行周期。对比各实施例,显然实施例1的级配装填效果最佳,产品硫氮含量较低并且反应压降较低。
表3处理焦化汽油混合油时的工艺条件
表4处理焦化汽油时的工艺条件
表5处理焦化汽油时产品性质
对比例2
在可置换区第一反应器装填催化剂FHRS-1,第二反应器装填催化剂FHRS-1。装填比例为10:40,工艺条件如表4所示。
焦化汽油原料进入可置换区与各催化剂接触反应,在运行100h后,分析产品性质。
对比例3
在可置换区第一反应器装填催化剂FHRS-1,第二反应器装填催化剂FHRS-1,在主反应区装填催化剂FH-40C。装填比例为催化剂FHRS-1:催化剂FH-40C=10:40:50,工艺条件如表4所示。
焦化汽油原料依次进入可置换区和主反应区并与各催化剂接触反应,在运行100h后,分析产品性质。
与工业催化剂FHRS-1对比,以焦化汽油为原料时,实施例1和对比例2的工艺条件见表4,加氢评价结果见表6。显然对比例2中在反应温度170℃时,此温度为二烯烃饱和的适宜温度,但是此温度下催化剂的捕硅活性较低,产品的硅含量较高,会对后续催化剂的活性造成显著影响。
与工业催化剂FHRS-1、FH-40C对比,以焦化汽油为原料时,实施例1和对比例3的工艺条件见表4,加氢评价结果见表6。显然对比例3中,加氢产品的硫氮值均较高,无法满足重整装置进料要求。
对比例2与对比例3相比较,可置换区催化剂在相同的反应条件下,无法同时满足二烯烃饱和及捕硅的要求。焦化汽油经过可置换区后,硅含量仍较高,必然会影响主反应区催化剂活性,进而缩短装置运行周期。
综上,通过与工业催化剂对比,由于二烯烃饱和反应、捕硅反应的反应温度不匹配(相差100℃左右),故通过将二烯烃饱和催化剂、捕硅催化剂分开装填,合理级配,可达到理想反应效果。
表6处理焦化汽油时产品性质
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施万式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (6)
1.一种催化剂的级配方法,用于焦化汽油加氢精制,其特征在于,加氢精制反应器沿物流方向依次设置可置换区和主反应区,
所述可置换区沿物流方向依次在第一反应器和第二反应器,所述第二反应器为并联双反应器,其中,第一反应器中装填二烯烃饱和催化剂,第二反应器中装填捕硅剂;
所述主反应区沿物流方向依次装填脱砷剂和汽油加氢催化剂;
所述脱砷剂为负载型钼镍催化剂,以金属氧化物计,活性金属组分占催化剂总质量的15-25%;
所述汽油加氢催化剂为负载型钼镍钴催化剂,以金属氧化物计,活性金属组分占催化剂总质量的15-25%;
所述二烯烃饱和催化剂为负载型钼镍催化剂,以金属氧化物计,活性金属组分占催化剂总质量的1-10%;
所述捕硅剂为负载型钼镍催化剂,以金属氧化物计,活性金属组分占催化剂总质量的5-15%;
以整体催化剂体积为基准,所述可置换区的催化剂装填体积占催化剂总装填体积的40%-70%;所述二烯烃饱和催化剂用量占可置换区催化剂总体积的15%-25%;所述脱砷剂用量占主反应区催化剂总体积的5%-15%;
所述加氢精制的条件包括:反应温度为150-350 ℃,氢气反应压力为2-6 MPa,液时体积空速为1-4 h-l,氢油体积比为100-500:1。
2.根据权利要求1所述的催化剂的级配方法,其特征在于,在所述加氢精制反应器中,沿物流方向各催化剂的孔径逐渐变小,粒径逐渐减小,空隙率逐渐变小,活性金属组分含量逐渐增大。
3.根据权利要求1所述的催化剂的级配方法,其特征在于,所述二烯烃饱和催化剂、捕硅剂的平均孔径分别为10-30 nm、8-20 nm,所述脱砷剂和汽油加氢催化剂作为一个整体,其平均孔径为5-10 nm。
4.根据权利要求1所述的催化剂的级配方法,其特征在于,所述二烯烃饱和催化剂、捕硅剂的粒径分别为3-10 mm、2-5 mm,所述脱砷剂和汽油加氢催化剂作为一个整体,其粒径为1-2 mm。
5.一种焦化汽油加氢精制方法,其特征在于,焦化汽油与氢气混合后进入加氢精制反应器,所述加氢精制反应器采用权利要求1-4任一项所述的催化剂的级配方法装填,所得反应流出物经冷却分离后得到最终产物。
6.一种焦化汽油混合油加氢精制方法,其特征在于,焦化汽油混合油与氢气混合后进入加氢精制反应器,所述加氢精制反应器采用权利要求1-4任一项所述的催化剂的级配方法装填,所得反应流出物经冷却分离后得到最终产物。
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