NO170549B - Fremgangsmaate til avmetallisering av en hydrokarbonholdigmatestroem - Google Patents

Fremgangsmaate til avmetallisering av en hydrokarbonholdigmatestroem Download PDF

Info

Publication number
NO170549B
NO170549B NO873436A NO873436A NO170549B NO 170549 B NO170549 B NO 170549B NO 873436 A NO873436 A NO 873436A NO 873436 A NO873436 A NO 873436A NO 170549 B NO170549 B NO 170549B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
hydrocarbon
feed stream
containing feed
range
catalyst
Prior art date
Application number
NO873436A
Other languages
English (en)
Other versions
NO873436D0 (no
NO873436L (no
NO170549C (no
Inventor
Jr Arthur William Aldag
Semyon Simon Gregory Kukes
Stephen Laurent Parrott
Original Assignee
Phillips Petroleum Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Phillips Petroleum Co filed Critical Phillips Petroleum Co
Publication of NO873436D0 publication Critical patent/NO873436D0/no
Publication of NO873436L publication Critical patent/NO873436L/no
Publication of NO170549B publication Critical patent/NO170549B/no
Publication of NO170549C publication Critical patent/NO170549C/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G45/00Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
    • C10G45/02Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

Oppfinnelsen angår en.fremgangsmåte til avmetallisering av en hydrokarbonholdig matestrøm. Særlig angår oppfinnelsen en fremgangsmåte til fjerning av metaller i en hydrogen-raf fineringsprosess (hydrofining process) for hydrokarbonholdige matestrommer.
Det er vel kjent at råolje samt produkter fra ekstraksjon og/eller flytendegjøring av kull og lignitt, produkter fra tjæresand, produkter fra skiferolje og lignende produkter kan inneholde bestanddeler som gjør bearbeiding vanskelig. Som et eksempel, når disse hydrokarbonholdige matestrømmer inneholder metaller, såsom vanadium, nikkel og jern er slike metaller tilbøyelige til å konsentreres i de tyngre fraksjoner såsom den toppede råolje og residuet når disse hydrokarbonholdige mate-strømmer fraksjoneres. Nærværet av metallene gjør videre behandling av disse tyngre fraksjoner vanskelig, da metallene generelt virker som gift for katalysatorer som anvendes i prosesser såsom katalytisk krakking, hydrogenering eller hydrogenavsvovling.
Nærværet av andre komponenter såsom svovel og nitrogen anses også som skadelig for bearbeidbarheten av en hydrokarbonholdig matestrøm. Videre kan hydrokarbonholdige matestrømmer inneholde komponenter (betegnet som Ramsbottom-karbonrest) som lett om-dannes til koks i prosesser såsom katalytisk krakking, hydrogenering eller hydrogenavsvovling. Det er således ønskelig
å fjerne bestanddeler såsom svovel og nitrogen og bestanddeler som har en tendens til å produsere koks.
Det er også ønskelig å redusere mengden av tunge komponenter
i de tyngre fraksjoner, såsom den toppede råolje og residuet.
Uttrykket tunge komponenter (heavies) slik det her er brukt betegner den fraksjon som har et kokeområde høyere enn ca.
538°C. Denne reduksjon resulterer i produksjonen av lettere komponenter som er mer verdifulle og som lettere kan behandles.
Det er således en hensikt med oppfinnelsen å skaffe en fremgangsmåte til fjerning av metaller fra en hydrokarbonholdig matestrøm. Det er også ønskelig å fjerne bestanddeler såsom svovel, nitrogen og Ramsbottom-karbonrest fra en hydrokarbonholdig matestrøm og redusere mengden av tunge komponenter i den hydrokarbonholdige matestrøm (én eller alle de ønskede fjern-inger og reduksjoner kan oppnås i en slik prosess, som generelt betegnes som en hydrogenraffineringsprosess, avhengig av de bestanddeler som inneholdes i den hydrokarbonholdige mate-strøm) . Slik fjerning eller reduksjon skaffer betydelige fordeler i den etterfølgende behandling av de hydrokarbonholdige matestrømmer.
I henhold til den foreliggende oppfinnelse blir en hydrokarbonholdig matestrøm som også inneholder metaller (såsom vanadium, nikkel og jern), samt svovel, nitrogen og/eller Ramsbottom-karbonrest, bragt i berøring med en fast katalysatorblanding som omfatter alumina, silika eller silika-alumina. Katalysatorblandingen inneholder også minst ett metall valgt fra gruppe VIB, gruppe VIIB og gruppe VIII i det periodiske system i oksid-eller sulfidformen. Et tilsetningsstoff omfattende et metallnaftenat valgt fra gruppen bestående av koboltnaftenat og jernnaftenat blandes med den hydrokarbonholdige matestrøm.før mate-strømmen bringes i berøring med katalysatorblandingen. Den hydrokarbonholdige matestrøm som også inneholder tilsetningsstoffer, bringes i berøring med katalysatorblandingen i nærvær av hydrogen under egnede hydrogenraffineringsbetingelser. Etter å være blitt bragt i berøring med katalysatorblandingen inneholder den hydrokarbonholdige matestrøm en betydelig redusert konsentrasjon av metaller, og likeledes en redusert mengde av svovel, nitrogen og Ramsbottom-karbonrest, såvel som en redusert mengde tunge hydrokarbonkomponenter. Fjerning av disse bestanddeler fra den hydrokarbonholdige matestrøm på denne måte skaffer en forbedret bearbeidbarhet av den hydrokarbonholdige matestrøm i prosesser såsom katalytisk krakking, hydrogenering eller ytterligere hydrogenavsvovling. Bruken av tilsetningsstoffet ifølge oppfinnelsen fører til en forbedret fjerning av metaller, først og fremst vanadium og nikkel.
Tilsetningsstoffer ifølge oppfinnelsen kan tilsettes når katalysatorblandingen er ny eller på et hvilket som helst egnet tidspunkt deretter. Uttrykket "ny katalysator" slik det her er brukt betegner en katalysator som er ny eller som er blitt reaktivert ved kjente teknikker. Aktiviteten av ny katalysator vil generelt avta som en funksjon av tiden dersom alle betingel-ser holdes konstant. Det antas at innføringen av tilsetningsstoffet ifølge oppfinnelsen vil redusere avtagningshastigheten fra det tidspunkt det innføres og i noen tilfeller vil det dramatisk forbedre aktiviteten av en i det minste delvis utbrukt eller deaktivert katalysator fra tidspunktet for inn-føringen.
Av økonomiske grunner er det iblant ønskelig å utføre hydrogen-raf fineringsprosessen uten tilsetningen av tilsetningsstoffer ifølge oppfinnelsen inntil katalysatoraktiviteten faller til under et godtagbart nivå. I noen tilfeller kan katalysatorens aktivitet holdes konstant ved økning av prosesstemperaturen. Tilsetningsstoffet ifølge oppfinnelsen tilsettes etter at aktiviteten av katalysatoren har falt til et uakseptabelt nivå og temperaturen ikke kan økes ytterligere uten skadelige følger. Det antas at tilsetningen av oppfinnelsestilsetningsstoffet
på dette punkt resulterer i en dramatisk økning i katalysator-aktivitet på grunnlag av resultatene angitt i eksempel IV.
Andre hensikter og fordeler med oppfinnelsen vil fremgå fra
den foregående korte beskrivelse av oppfinnelsen og de tilhør-ende krav samt den detaljerte beskrivelse av oppfinnelsen som følger.
Katalysatorblandingen brukt i hydrogenraffineringsprosessen
for fjerning av metaller, svovel, nitrogen og Ramsbottom-karbon-
rest og for reduksjon av konsentrasjonen av tunge komponenter omfatter en bærer og en promotor. Bæreren omfatter alumina, silika eller silika-alumina. Egnede bærere antas å være A^O^, Si02, Al203-Si02, Al203-Ti02, Al^-BPC^, Al^-AlPC^, Al^-Zr3(P04)4, Al203~Sn02 og Al203~Zn02. Av disse bærere er A1203 særlig foretrukket.
Promotoren omfatter minst ett metall valgt fra metaller i gruppe VTB, gruppe VIIB og gruppe VIII i det periodiske system. Promotoren foreligger generelt i katalysatorblandingen i form av et oksid eller sulfid. Særlig egnede promotorer er jern, kobolt, nikkel, wolfram, molybden, krom, mangan, vandium og platina. Av disse promotorer er nikkel, molybden og wolfram de mest foretrukne. En særlig foretrukket katalysatorblanding er A1203 med promotorer CoO og Mo03 eller med CoO, NiO og Mo03.
Generelt er slike katalysatorer tilgjengelige i handelen. Konsentrasjonen av koboltoksid i slike katalysatorer ligger typisk i området fra 0,5 vektprosent til 10 vektprosent regnet på vekten av den samlede katalysatorblanding. Konsentrasjonen av molybdenoksid ligger generelt i området fra 2 vektprosent til 25 vektprosent regnet på vekten av den samlede katalysatorblanding. Konsentrasjon av nikkeloksid i slike katalysatorer ligger typisk i området fra 0,3 vektprosent til
10 vektprosent regnet på vekten av den samlede katalysatorblanding. Aktuelle egenskaper for fire i handelen tilgjengelige katalysatorer som antas å være egnet er angitt i tabell I.
Katalysatorblandingen kan ha et hvilket som helst egnet overflateareal og porevolum. Generelt vil overflatearealet ligge i området fra 2 til ca. 400 m 2/g, fortrinnsvis 100-300 m 2 /g, mens porevolumet vil ligge i områ<•det fra 0,1 til
4, 0 ml/g, fortrinnsvis 0,3-1,5 ml/g.
Presulfidering av katalysatoren foretrekkes før katalysatoren
brukes for første gang. Mange presulfideringsmetoder er kjent, og en hvilken som helst vanlig presulfideringsmetode kan benyttes. En foretrukket presulfideringsmetode er den følgende to-trinns metode.
Katalysatoren behandles først med en blanding av hydrogensulfid i hydrogen ved en temperatur i området 175-225°C, fortrinnsvis ca. 205°C. Temperaturen i katalysatorblandingen vil øke under dette første presulfideringstrinn og det første presulfideringstrinn fortsetter inntil temperaturøkningen i katalysatoren stort sett har stoppet eller inntil hydrogensulfid påvises i utløpsstrømmen fra reaktoren. Blandingen av hydrogensulfid og hydrogen inneholder fortrinnsvis fra ' 5 til 20% hydrogensulfid, fortrinnsvis ca. 10% hydrogensulfid.
Det andre trinn i den foretrukne presulfideringsprosess består av å gjenta det første trinn ved en temperatur i området 350-400°C, fortrinnsvis ca. 370°C i 2-3 timer. Det skal bemerkes at andre blandinger inneholdende hydrogensulfid kan benyttes til presulfidering av katalysatoren. Videre er bruken av hydrogensulfid ikke påkrevet. I en industriell operasjon er det vanlig å benytte en lett nafta som inneholder svovel til pre-sulf idering av katalysatoren.
Slik det tidligere er angitt kan den foreliggende oppfinnelse utføres når katalysatoren er ny eller tilsetningen av oppfinnelsestilsetningsstoffet kan påbegynnes når katalysatoren er blitt delvis deaktivert. Tilsetningen av oppfinnelsestilsetningsstoffet kan utsettes inntil katalysatoren betraktes som utbrukt.
Generelt betegner en "utbrukt katalysator" en katalysator som ikke har tilstrekkelig aktivitet til å gi et produkt som vil oppfylle spesifikasjoner, såsom maksimalt tillatt metallinn-hold under tilgjengelige raffineringsbetingelser. For metallfjerning blir en katalysator som fjerner mindre enn . 50%
av metallene som inneholdes i matningsmaterialet generelt an-sett som utbrukt.
En utbrukt katalysator blir også iblant definert ut fra metallbelastning (nikke1+vanadium). Den metallbelastning som kan tolereres av forskjellige katalysatorer varierer, men en katalysator hvis vekt har øket med minst 15% på grunn av metaller (nikkel+vanadium) anses generelt som en utbrukt katalysator .
En hvilken som helst egnet hydrokarbonholdig matestrøm kan hydrogenraffineres ved bruk av den ovenfor beskrevne katalysatorblanding i henhold til den foreliggende oppfinnelse. Egnede hydrokarbonholdige matestrømmer omfatter petroleumprodukter, kull, pyrolysater, produkter fra ekstraksjon og/eller flytende-gjøring av kull og lignitt, produkter fra tjæresand, produkter fra skiferolje og lignende produkter. Egnede hy-drokarbonmate-strømmer omfatter gassoljer med et kokeområde fra 205°C
til 538°C toppet råolje med et kokeområde som overstiger
ca. 343°C og residuum. Videre er den foreliggende oppfinnelse spesielt rettet på tunge matestrømmer, såsom tunge toppede råoljer og residuum og andre materialer som generelt anses som for tunge til å destilleres. Disse materialer vil generelt inneholde de høyeste konsentrasjoner av metaller, svovel, nitrogen og Ramsbottom-karbonrester.
Det antas at konsentrasjonen av et hvilket som helst metall
i den hydrokarbonholdige matestrøm kan reduseres ved bruk av den ovenfor beskrevne katalysatorblanding i henhold til den foreliggende oppfinnelse. Oppfinnelsen er imidlertid særlig anvendelig'til fjerning av vanadium, nikkel og jern.
Det svovel som kan fjernes ved bruk av den ovenfor beskrevne katalysatorblanding vil generelt inneholdes i organiske svovelforbindelser. Eksempler på slike organiske svovelforbindelser omfatter sulfider, disulfider, merkaptaner, tiofener, benzyltiofener, dibenzyltiofener og lignende.
Det nitrogen som kan fjernes ved bruk av den ovenfor beskrevne katalysatorblanding vil også generelt inneholdes i organiske nitrogenforbindelser. Eksempler på slike organiske nitrogenforbindelser omfatter aminer, diaminer, pyridiner, kinoliner, porfyriner, benzokinoliner og lignende.
Skjønt den ovenfor beskrevne katalysatorblanding er effektiv for fjerning av visse metaller, svovel, nitrogen og "Ramsbottom-karbonrest, kan fjerningen av metaller forbedres betraktelig i henhold til den foreliggende oppfinnelse ved innføring av et tilsetningsstoff som omfatter et metallnaftenat valgt fra gruppen bestående av koboltnaftenat og jernnaftenat i den hydrokarbonholdige matestrøm før matestrømmen bringes i berøring med katalysatorblandingen. Slik det tidligere er angitt kan innfør-ingen av oppfinnelsestilsetningsstoffet påbegynnes når katalysatoren er ny, delvis deaktivert eller utbrukt, idet et gunstig resultat oppnås i hvert tilfelle.
En hvilken som helst egnet konsentrasjon av oppfinnelsestilsetningsstoffet kan settes til den hydrokarbonholdige mate-strøm. Generelt vil en tilstrekkelig mengde av tilsetningsstoffet settes til den hydrokarbonholdige matestrøm til å gi en tilsatt konsentrasjon på enten kobolt eller jern, som metallene i grunnstofform, i området fra 1 til 60 ppm og helst i området 2-3 0 ppm.
Høye konsentrasjoner såsom ca. 100 ppm og høyere bør unngås
for å hindre tilstopping av reaktoren. Det skal bemerkes at en av de spesielle fordeler med den foreliggende oppfinnelse er de meget små konsentrasjoner av kobolt eller jern som fører til en betydelig forbedring. Dette øker i høy grad den økonomiske gjennomførbarhet av prosessen.
Etter at oppfinnelsestilsetningsstoffet er blitt satt til den hydrokarbonholdige matestrøm i noen tid, antas det at bare periodevis innføring av tilsetningsstoffet er nødvendig for opprettholdelse av prosessens virkningsfullhet.
Oppfinnelsestilsetningsstoffet kan kombineres med den hydrokarbonholdige matestrøm på en hvilken som helst egnet måte. Tilsetningsstoffet kan blandes med den hydrokarbonholdige mate-strøm som et faststoff eller væske eller kan oppløses i et egnet oppløsningsmiddel (fortrinnsvis en olje) før innføring i den hydrokarbonholdige matestrøm. En hvilken som helst egnet blandetid kan benyttes. Det antas imidlertid at ganske enkel injisering av tilsetningsstoffet inn i den hydrokarbonholdige
w-
matestrøm er tilstrekkelig. Ikke noe spesielt blandeutstyr eller blandeperiode er nødvendig.
Trykket og temperaturen ved hvilke oppfinnelsestilsetningsstoffet innføres i den hydrokarbonholdige matestrøm anses ikke å være kritisk. En temperatur lavere enn 450°C anbefales imidlertid.
Hydrogenraffineringsprosessen kan utføres ved hjelp av et hvilket som helst apparat hvorved der oppnås en berøring mellom katalysatorblandingen og den hydrokarbonholdige matestrøm og hydrogen under egnede hydrogenraffineringsbetingelser. Hydro-genraf f ineringsprosessen er på ingen måte begrenset til bruken av et spesielt apparat. Hydrogenraffineringsprosessen kan ut-føres ved bruk av et fast katalysatorskikt, fluidisert katalysatorskikt eller et bevegelig katalysatorskikt. For tiden foretrekkes et fast katalysatorskikt.
En hvilken som helst egnet reaksjonstid mellom katalysatorblandingen og den hydrokarbonholdige matestrøm kan benyttes. Generelt ligger reaksjonstiden i området fra 0,1-10 timer. Fortrinnsvis ligger reaksjonstiden i området 0,3-5 timer. Strøm-ningshastigheten av den hydrokarbonholdige matestrøm bør således være slik at den tid som er nødvendig for passasje av blandingen gjennom reaktoren (oppholdstid) fortrinnsvis ligger i området 0,3-5 timer. Dette krever generelt en væskeromhastighet regnet på time (liquid hourly space velocity, LHSV) i området fra 0,10 til 10 ml olje pr. ml katalysator pr. time, fortrinnsvis fra 0,2 til 3,0 ml/ml/h.
Hydrogenraffineringsprosessen kan utføres ved en hvilken som helst egnet temperatur. Temperaturen ligger generelt i området fra 150°C til 550°C og vil fortrinnsvis ligge i området 340-440°C. Høyere temperaturer forbedrer fjerningen av metaller, men temperaturer bør ikke benyttes som har ugunstige virkninger på den hydrokarbonholdige matestrøm, såsom koksdannelsey og videre må økonomiske hensyn tas i betraktning. Lavere temperaturer kan generelt anvendes for lettere matningsmaterialer.
Et hvilket som helst egnet hydrogentrykk kan benyttes i hydro-genraf f ineringsprosessen . Reaksjonstrykket vil generelt ligge i området fra atmosfæretrykk til 69 MPa. Fortrinnsvis ligger trykket i området fra 3,45 MPa til . 20,7 MPa. Høyere trykk er tilbøyelige til å redusere koksdannelse, men drift ved høyt trykk kan ha ugunstige økonomiske følger.
En hvilken som helst mengde hydrogen kan settes til hydrogenraffineringsprosessen. Mengden av hydrogen som benyttes til å kontakte det hydrokarbonholdige matningsmateriale ligger generelt i området fra 17,8 til 3560 standard m /m hydrokarbonholdig matestrøm og vil fortrinnsvis ligge i området fra
178 til 1070 standard rn^/rn^ hydrokarbonholdig matestrøm.
Generelt benyttes katalysatorblandingen inntil et tilfredsstil-lende nivå for metallfjerning ikke kan oppnås, hvilket antas å være resultatet av belegging av katalysatorblandingen med de metaller som fjernes. Det er mulig å fjerne metallene fra katalysatorblandingen ved visse utlakingsmetoder, men disse metoder er kostbare og det anses generelt at når fjerningen av metaller faller under et ønsket nivå, vil den brukte katalysator ganske enkelt bli erstattet med en ny katalysator.
Den tid hvorunder katalysatorblandingen opprettholder sin aktivitet for fjerning av metaller avhenger av metallkonsentrasjo-nen i de hydrokarbonholdige matestrømmer som behandles. Det antas at katalysatorblandingen kan benyttes i et tidsrom som er langt nok til å akkumulere 10-200 vektprosent metaller, hoved-sakelig Ni, V og Fe, regnet på vekten av katalysatorblandingen, fra oljer.
De følgende eksempler er angitt for ytterligere å belyse oppfinnelsen .
EKSEMPEL I
I dette eksempel er fremgangsmåten og apparatet som benyttes til hydrogenraffinering av tunge oljer og fjerning av metaller i henhold til den foreliggende oppfinnelse beskrevet. Olje med eller uten nedbrytbare tilsetningsstoffer ble pumpet nedover gjennom et innføringsrør inn i en dryppskiktreaktor som var 72,4 cm lang og 1,9 cm i diameter. 01 jepumpen-som ble benyttet var en Whitey Model LP 10 (en resiprokerende pumpe med et dia-fragmaforseglet hode, markedsført av Whitey Corp., Highland Heights, Ohio). Oljeinnføringsrøret raget inn i et katalysatorskikt (anordnet ca. 8,9 cm nedenfor toppen av reaktoren) som omfattet et toppskikt på ca. 40 ml alfa-alumina med lavt overflateareal (Alundum med kornstørrelse (grit) 14, overflateareal mindre enn 1 m<2>/g, markedsført av Norton Chemical . Process Products, Akron, Ohio) et midtskikt på ca. 45 ml av en hydrogenraffineringskatalysator blandet med ca. 90 ml Alundum med kornstørrelse 36 og et bunnlag på ca. 30 ml alfa-alumina.
Den hydrogenraffineringskatalysator som ble benyttet var en ubrukt industriell promotorbehandlet avsvovlingskatalysator (betegnet som katalysator D i tabell I) markedsført av Harshaw Chemical.Company, Beachwood, Ohio. Katalysatoren hadde en A^O^-bærer med et overflateareal på 178 m 2/g (bestemt ved BET-metoden ved bruk av N2~gass) en midlere porediameter på 140 Å og et samlet porevolum på 0,682 ml/g. (Begge bestemt ved kvikksølvporøsimetri i henhold til fremgangsmåten beskrevet av American Instrument Company, Silver Springs, Maryland, kata-lognr. 5-7125-13). Katalysatoren inneholdt 0,92 vektprosent Co (som koboltoksid), 0,53 vektprosent Ni (som nikkeloksid), 7,3 vektprosent Mo (som molybdenoksid).
Katalysatoren ble presulfidert som følger. En oppvarmet rør-reaktor ble fylt med et 20,3 cm høyt bunnlag av Alundum, et 17,8-2 0,3 cm høyt midtre lag av katalysator D og et 28 cm topp-lag av Alundum. Reaktoren ble spylt med nitrogen og deretter ble katalysatoren varmet opp i en time i en hydrogenstrøm til ca. 204°C,. Mens reaktortemperaturen ble opprettholdt på ca. 2 04°C ble katalysatoren utsatt for en blanding av hydrogen (0,013 sm<3>/min) og hydrogensulfid (0,0014 sm<3>/min.) i ca. 2 timer. Katalysatoren ble deretter varmet opp i ca. en time i blandingen av hydrogen og hydrogensulfid til en temperatur på ca. 371°C. Reaktortemperaturen ble deretter holdt på 371°C i to timer, mens katalysatoren fortsatt ble utsatt f.or blandingen av hydrogen og hydrogensulfid. Katalysatoren ble deretter tillatt å kjølne til omgivelsetemperaturbeting"elser i blandingen av hydrogen og hydrogensulfid og ble til slutt spylt med nitrogen.
Hydrogengass ble innfort i reaktoren gjennom et ror som -konVefi?»^ risk omga oljeinnføringsrøret men raget bare så langt som til reaktorens topp. Reaktoren ble varmet opp med en Thermcraft (Winston-Salem, N.C.) modell 211 3-sone ovn. Reaktortemperaturen ble målt i katalysatorskiktet på tre forskjellige steder ved tre separate termoelementer innleiret i en aksial termoele-mentbrønn (0,64 cm utvendig diameter). Den flytende produktolje ble generelt samlet opp hver dag for analyse. Hydrogengassen ble utluftet. Vanadium- og nikkelinnholdet ble bestemt ved plasmaemisjonsanalyse, svovelinnholdet ble målt ved røntgenflu-orescensspektrometri, Ramsbottom-karbonresten ble bestemt i henhold til ASTM D524, uoppløselige pentanmaterialer ble målt i henhold til ASTM D893 og nitrogeninnholdet ble målt i henhold til ASTM D3228.
Tilsetningsstoffene som ble benyttet ble blandet i matningsmaterialet ved tilsetning av en ønsket mengde til oljen og deretter risting og omrøring av blandingen. Den resulterende blanding ble tilført gjennom oljeinnføringsrøret til reaktoren etter behov.
EKSEMPEL II
En avsaltet toppet (204°C+) Maya tung råolje (densitet ved 3 8,5°C: 0,9569 g/ml) ble hydrogenbehandlet i henhold til fremgangsmåten beskrevet i eksempel I. Hydrogenmatningshastigheten var ca. 44 5 sm hydrogen pr. m olje, temperaturen var ca.
399°C og trykket var ca. 15,5 MPa. De resultater som ble opp-nådd ved forsøket ble korrigert for å gjengi en standard romhas-tighet for væske regnet på time (LHSV) for oljen p.å ca.. 1,0. ml/ml katalysator/h. Molybdenforbindelsen som ble satt til
(pD
matningsmaterialet i forsøk 2 var Molyvarr-^L, et antioksida-sjonsmidde1.og antislitasje smøremiddeltilsetningsstoff markeds-ført av R.T. Vanderbilt Company, Norwalk, CT. MolyvaiW L er en blanding av ca. 80 vektprosent sulfurisert oksymolybden(V)ditio-fosfat med formelen MO2S2O2 PS2(OR)2 r hvor R er 2-etylheksyl-gruppen og ca. 20 vektprosent av en aromatisk petroleumolje (Flexon 340, egenvekt 0,963, viskositet 99°C: 38,4 SUS, markeds-
ført av Exxon Company USA, Huston TX). Molybdenforbindelsen som ble satt til matningsmaterialet i forsøk 3 var et molybden-naftenat inneholdende ca. 3,0 vektprosent molybden (Nr. 25306, parti nr. CC-7579; markedsført av ICN Pharmaceuticals, Plainview, New York). Vanadiumforbindelsen som ble satt til matningsmaterialet i forsøk 4 var et vanaldylnaftenat inneholdende ca. 3,0 vektprosent vanadium (nr. 19804, parti nr. 49680-A, markeds-ført av ICN Pharmaceuticals, Plainview, New York). Den kobolt-forbindelse som ble satt til matningsmaterialet i forsøk 5 var et koboltnaftenat inneholdende ca. 6,2 vektprosent kobolt (nr. 1134, parti nr. 86403, markedsført av K&K Laboratories, Plainview, New York). Den jernforbindelse som ble satt til matningsmaterialet i forsøk 6 var et jernnaftenat inneholdende ca.
6,0 vektprosent jern (nr. 7902, parti nr. 28096-A, markedsført av ICN Pharmaceuticals, Plainview, New York). Resultatene av disse forsøk er vist i tabell II.
Dataene i tabell II viser at tilsetningsstoffene ifølge oppfinnelsen omfattende enten et koboltnaftenat (forsøk 5) eller et jernnaftenat (forsøk 6), var mer virkningsfulle avmetalliseringsmidler enn molybdenditiofosfatet (forsøk 2) molybdennafte-natet (forsøk 3) og vanadylnaftenatet (forsøk 4). Disse resultater er særlig overraskende i lys av den kjente avmetalliserings-aktivitet av molybden.
EKSEMPEL III
Dette eksempel sammenligner avmetalliseringsaktiviteten av
to nedbrytbare molybdentilsetningsstoffer. I dette eksempel ble en Hondo californisk tung råolje hydrogenbehandlet i henhold til fremgangsmåten beskrevet i eksempel II, men med den unntagelse at romhastigheten for væske regnet på time (LHSV) av oljen ble holdt på ca. 1,5 ml/ml katalysator/h. Den molybdenforbindelse som ble satt til matningsmaterialet i forsøk I var Mo(CO)g (markedsført av Aldrich Chemical Company, Milwaukee, Wisconsin). Den molybdenforbindelse som ble satt til matningsmaterialet i forsøk 2 var Molyvan^ L. Resultatene av disse forsøk er vist i tabell III.
Dataene i tabell IV, når de leses i lys av fotnote 2, viser at det oppløste molybdenditiofosfat (Molyvai®L) stort sett var et like effektivt avmetalliseringsmiddel som Mo(CO)g..På grunnlag av disse resultater og resultatene i eksempel II antas det at oppfinnelsestilsetningsstoffene er minst like effektive avmetalliseringsmidler som Mo(CO)g.
EKSEMPEL IV
Dette eksempel viser fornyelsen av en stort sett deaktivert, sulfidert promotorholdig avsvovlingskatalysator (betegnet som katalysator D i tabell I) ved tilsetningen av en nedbrytbar Mo-forbindelse til matningsmaterialet. Fremgangsmåten var stort sett i henhold til eksempel I, bortsett fra at mengden av katalysator D var 10 ml. Matningsmaterialet var et superkritisk Monagas-oljeekstrakt inneholdende 29-35 ppm Ni, 103-113 ppm
V, 3,0-3,2 vektprosent S og ca. 5,0 vektprosent Ramsbottom-kar-bon. LHSV av matningsmaterialet var ca. 5,0 ml/ml katalysator/h, trykket var ca. 15,5 MPa, hydrogenmatningshastigheten
3 3
var ca. 178 sm H2 pr. m olje og reaks^onstemperaturen var ca. 413°C. I løpet av de første 600 timers drift ble ikke noe Mo satt til matningsmaterialet. Deretter ble Mo(C0)g tilsatt. Resultatene av dette forsøk er angitt i tabell IV.
Dataene i tabell IV viser at avmetalliseringsaktiviteten for en stort sett deaktivert katalysator (fjerning av Ni+V etter 586 timer: 21%) ble dramatisk øket (til ca. 87% fjerning av Ni+V) ved tilsetningen av Mo(C0)g i ca. 120 timer. På det tidspunkt som Mo-tilsetningen begynte hadde den deaktiverte katalysator en metallbelastning (Ni+V) på ca. 34 vektprosent (dvs. vekten av den nye katalysator hadde øket med 34% på grunn av opphopning av metall). Ved slutten av testforsøket var metall-belastningen (Ni+V) ca. 44 vektprosent. Svovelfjerning ble ikke påvirket i nevneverdig grad ved tilsetningen av Mo. På grunnlag av disse resultater antas det at tilsetningen av oppfinnelsestilsetningsstoffet til matningsmaterialet" også vil være gunstig for forbedring av avmetalliseringsaktiviteten av stort sett deaktiverte katalysatorer.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte til avmetallisering av en hydrokarbonholdig matestrøm, karakterisert ved at den omfatter de følgende trinn: et tilsetningsstoff omfattende et metallnaftenat valgt fra gruppen bestående av koboltnaftenat og jernnaftenat, innføres i den nevnte hydrokarbonholdige matestrøm, den hydrokarbonholdige matestrøm inneholdende det nevnte tilsetningsstoff bringes i berøring under egnede avmetalliseringsbetingelser med hydrogen og en katalysatorblanding som omfatter en"bærer valgt fra gruppen bestående av alumina, silika og silika-alumina og en promotor omfattende minst ett metall valgt fra gruppe VIB, gruppe VIIB og gruppe VIII i det periodiske system.
2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at den nevnte katalysatorblanding i det minste delvis deaktiveres ved at den først benyttes i en avmetalliseringsprosess i hvilken det nevnte tilsetningsstoff ikke foreligger i den nevnte hydrokarbonholdige matestrøm.
3. Fremgangsmåte som angitt i krav 2, karakterisert ved at den nevnte katalysatorblanding som anvendes er en utbrukt katalysatorblanding pga. bruk i den nevnte avmetalliseringsprosess.
4. Fremgangsmåte som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at det nevnte metall-naf tenat som anvendes er koboltnaftenat.
5. Fremgangsmåte som angitt i et av kravene 1-3, karakterisert ved at det nevnte metall-naf tenat som anvendes er jernnaftenat.
6. Fremgangsmåte som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at en tilstrekkelig mengde av det nevnte tilsetningsstoff settes til den nevnte hydro karbonholdige matestrøm til å gi en tilsatt konsentrasjon av henholdsvis kobolt eller jern på 1-60 ppm i matestrommen, særlig hvor konsentrasjonen ligger i området 2-30 ppm.
7. Fremgangsmåte som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at den nevnte katalysatorblanding som anvendes omfatter alumina, nikkel og molybden, eller den nevnte katalysatorblanding omfatter alumina, kobolt og molybden, særlig hvor katalysatorblandingen dessuten omfatter nikkel.
8. Fremgangsmåte som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at de nevnte egnede av metalliseringsbetingelser omfatter en reaksjonstid mellom den nevnte katalysatorblanding og den nevnte hydrokarbonholdige matestrøm i området.0,1-10 timer, en temperatur i området 150-550°C, et trykk i området fra atmosfæretrykk til ca. 69 MPa og en hydrogenstrømningshastighet i området 17,8-3560 standard m 3 pr. m 3 av den nevnte hydrokarbonholdige matestrøm, særlig hvor de nevnte egnede avmetalliseringsbetingelser omfatter en reaksjonstid mellom katalysatorblandingen og den hydrokarbonholdige matestrøm i området 0,3-5 timer, en temperatur i området 340-440°C, et trykk i området 3,45-20,7 MPa og en hydrogenstrømningshastighet i området 178-1070 standard m<3 >pr. m<3> hydrokarbonholdig' matestrøm.
9. Fremgangsmåte som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at tilsetningen av det nevnte tilsetningsstoff til den nevnte hydrokarbonholdige matestrøm avbrytes periodevis.
10. Fremgangsmåte som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at den nevnte hydrokarbonholdige matestrøm som anvendes inneholder metaller, særlig nikkel og vanadium.
NO873436A 1986-08-15 1987-08-14 Fremgangsmaate til avmetallisering av en hydrokarbonholdigmatestroem NO170549C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/896,916 US4724069A (en) 1986-08-15 1986-08-15 Hydrofining process for hydrocarbon containing feed streams

Publications (4)

Publication Number Publication Date
NO873436D0 NO873436D0 (no) 1987-08-14
NO873436L NO873436L (no) 1988-02-16
NO170549B true NO170549B (no) 1992-07-20
NO170549C NO170549C (no) 1992-10-28

Family

ID=25407056

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO873436A NO170549C (no) 1986-08-15 1987-08-14 Fremgangsmaate til avmetallisering av en hydrokarbonholdigmatestroem

Country Status (8)

Country Link
US (1) US4724069A (no)
EP (1) EP0256528B1 (no)
JP (1) JPS6399291A (no)
CA (1) CA1270784C (no)
DE (1) DE3774360D1 (no)
ES (1) ES2026161T3 (no)
GR (1) GR3003550T3 (no)
NO (1) NO170549C (no)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5152885A (en) * 1990-12-18 1992-10-06 Exxon Research And Engineering Company Hydrotreating process using noble metal supported catalysts
US5868923A (en) * 1991-05-02 1999-02-09 Texaco Inc Hydroconversion process
US5362382A (en) * 1991-06-24 1994-11-08 Mobil Oil Corporation Resid hydrocracking using dispersed metal catalysts
US5372705A (en) * 1992-03-02 1994-12-13 Texaco Inc. Hydroprocessing of heavy hydrocarbonaceous feeds
US6197718B1 (en) * 1999-03-03 2001-03-06 Exxon Research And Engineering Company Catalyst activation method for selective cat naphtha hydrodesulfurization
US6799615B2 (en) * 2002-02-26 2004-10-05 Leslie G. Smith Tenon maker
US7517446B2 (en) * 2004-04-28 2009-04-14 Headwaters Heavy Oil, Llc Fixed bed hydroprocessing methods and systems and methods for upgrading an existing fixed bed system
US10941353B2 (en) 2004-04-28 2021-03-09 Hydrocarbon Technology & Innovation, Llc Methods and mixing systems for introducing catalyst precursor into heavy oil feedstock
KR101493631B1 (ko) 2004-04-28 2015-02-13 헤드워터스 헤비 오일, 엘엘씨 에뷸레이트 베드 하이드로프로세싱 방법 및 시스템 및 기존의 에뷸레이트 베드 시스템을 개량하는 방법
EP1753844B1 (en) * 2004-04-28 2016-06-08 Headwaters Heavy Oil, LLC Hydroprocessing method and system for upgrading heavy oil
US8034232B2 (en) 2007-10-31 2011-10-11 Headwaters Technology Innovation, Llc Methods for increasing catalyst concentration in heavy oil and/or coal resid hydrocracker
US8142645B2 (en) * 2008-01-03 2012-03-27 Headwaters Technology Innovation, Llc Process for increasing the mono-aromatic content of polynuclear-aromatic-containing feedstocks
WO2012088025A2 (en) 2010-12-20 2012-06-28 Chevron U.S.A. Inc. Hydroprocessing catalysts and methods for making thereof
US9790440B2 (en) 2011-09-23 2017-10-17 Headwaters Technology Innovation Group, Inc. Methods for increasing catalyst concentration in heavy oil and/or coal resid hydrocracker
US9644157B2 (en) 2012-07-30 2017-05-09 Headwaters Heavy Oil, Llc Methods and systems for upgrading heavy oil using catalytic hydrocracking and thermal coking
US9307860B2 (en) * 2014-02-14 2016-04-12 Remington Designs, Llc Processor control of solute extraction system
US11414607B2 (en) 2015-09-22 2022-08-16 Hydrocarbon Technology & Innovation, Llc Upgraded ebullated bed reactor with increased production rate of converted products
US11414608B2 (en) 2015-09-22 2022-08-16 Hydrocarbon Technology & Innovation, Llc Upgraded ebullated bed reactor used with opportunity feedstocks
US11421164B2 (en) 2016-06-08 2022-08-23 Hydrocarbon Technology & Innovation, Llc Dual catalyst system for ebullated bed upgrading to produce improved quality vacuum residue product
KR102505534B1 (ko) 2017-03-02 2023-03-02 하이드로카본 테크놀로지 앤 이노베이션, 엘엘씨 오염 침전물이 적은 업그레이드된 에뷸레이티드 베드 반응기
US11732203B2 (en) 2017-03-02 2023-08-22 Hydrocarbon Technology & Innovation, Llc Ebullated bed reactor upgraded to produce sediment that causes less equipment fouling
CA3057131C (en) 2018-10-17 2024-04-23 Hydrocarbon Technology And Innovation, Llc Upgraded ebullated bed reactor with no recycle buildup of asphaltenes in vacuum bottoms
CN113216918B (zh) * 2021-05-08 2022-09-13 西南石油大学 一种催化氧化燃烧致裂储层提高页岩油藏采收率的方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3196104A (en) * 1962-07-02 1965-07-20 Universal Oil Prod Co Hydrorefining of crude oils
US3161585A (en) * 1962-07-02 1964-12-15 Universal Oil Prod Co Hydrorefining crude oils with colloidally dispersed catalyst
US3331769A (en) * 1965-03-22 1967-07-18 Universal Oil Prod Co Hydrorefining petroleum crude oil
US3836453A (en) * 1971-04-12 1974-09-17 Ashland Oil Inc Process for hydrogenation-hydrotreating of hydrocarbon mixtures
US3838042A (en) * 1972-08-09 1974-09-24 Gulf Research Development Co Demetallization process using ironcontaining catalysts
US4066530A (en) * 1976-07-02 1978-01-03 Exxon Research & Engineering Co. Hydroconversion of heavy hydrocarbons
US4298454A (en) * 1976-07-02 1981-11-03 Exxon Research And Engineering Company Hydroconversion of an oil-coal mixture
US4226742A (en) * 1978-07-14 1980-10-07 Exxon Research & Engineering Co. Catalyst for the hydroconversion of heavy hydrocarbons
FR2456774A1 (fr) * 1979-05-18 1980-12-12 Inst Francais Du Petrole Procede d'hydrotraitement d'hydrocarbures lourds en phase liquide en presence d'un catalyseur disperse
US4357229A (en) * 1979-11-01 1982-11-02 Exxon Research And Engineering Co. Catalysts and hydrocarbon treating processes utilizing the same
JPS5790093A (en) * 1980-11-27 1982-06-04 Cosmo Co Ltd Treatment of petroleum heavy oil
US4389301A (en) * 1981-10-22 1983-06-21 Chevron Research Company Two-step hydroprocessing of heavy hydrocarbonaceous oils
US4450068A (en) * 1982-12-20 1984-05-22 Phillips Petroleum Company Demetallization of hydrocarbon containing feed streams
US4430207A (en) * 1983-05-17 1984-02-07 Phillips Petroleum Company Demetallization of hydrocarbon containing feed streams
US4564441A (en) * 1983-08-05 1986-01-14 Phillips Petroleum Company Hydrofining process for hydrocarbon-containing feed streams
US4557824A (en) * 1984-01-31 1985-12-10 Phillips Petroleum Company Demetallization of hydrocarbon containing feed streams
US4578180A (en) * 1984-04-05 1986-03-25 Phillips Petroleum Company Hydrofining process for hydrocarbon containing feed streams
US4560468A (en) * 1984-04-05 1985-12-24 Phillips Petroleum Company Hydrofining process for hydrocarbon containing feed streams
US4557823A (en) * 1984-06-22 1985-12-10 Phillips Petroleum Company Hydrofining process for hydrocarbon containing feed streams
US4551230A (en) * 1984-10-01 1985-11-05 Phillips Petroleum Company Demetallization of hydrocarbon feed streams with nickel arsenide
FR2572088B1 (fr) * 1984-10-24 1987-07-24 Inst Francais Du Petrole Procede d'hydrotraitement catalytique d'hydrocarbures lourds, en lit fixe ou mobile, avec injection d'un compose de metal dans la charge
US4659454A (en) * 1984-12-21 1987-04-21 Mobil Oil Corporation Hydrocracking of heavy feeds plus light fractions with dispersed dual function catalyst

Also Published As

Publication number Publication date
CA1270784A (en) 1990-06-26
GR3003550T3 (no) 1993-03-16
EP0256528A2 (en) 1988-02-24
EP0256528A3 (en) 1988-11-09
CA1270784C (en) 1990-06-26
ES2026161T3 (es) 1992-04-16
US4724069A (en) 1988-02-09
JPH0569876B2 (no) 1993-10-01
JPS6399291A (ja) 1988-04-30
NO873436D0 (no) 1987-08-14
EP0256528B1 (en) 1991-11-06
DE3774360D1 (de) 1991-12-12
NO873436L (no) 1988-02-16
NO170549C (no) 1992-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO170549B (no) Fremgangsmaate til avmetallisering av en hydrokarbonholdigmatestroem
EP0169378B1 (en) Hydrofining process for hydrocarbon containing feed streams
US5055174A (en) Hydrovisbreaking process for hydrocarbon containing feed streams
US7709412B2 (en) Bulk metal hydrotreating catalyst used in the production of low sulfur diesel fuels
US4560468A (en) Hydrofining process for hydrocarbon containing feed streams
US20050247602A1 (en) Process to manufacture low sulfur diesel fuels
KR20010022072A (ko) 원유의 총 산가 감소 방법
EP0142033B1 (en) Hydrofining process for hydrocarbon containing feed streams
NO173872B (no) Blanding for fjerning av urenheter i en hydrokarbonholdigmatestroem,og fremgangsmaate til hydroraffinering av en hydrokarbonholdig matestroem
EP0143401B1 (en) Hydrofining process for hydrocarbon containing feed streams
US4578180A (en) Hydrofining process for hydrocarbon containing feed streams
US2839450A (en) Production of gasolines having high knock rates from nitrogenous middle oils
US4582594A (en) Hydrofining process for hydrocarbon containing feed streams
US4600504A (en) Hydrofining process for hydrocarbon containing feed streams
EP0133649B1 (en) Improving the life of a catalyst used to process hydrocarbon containing feed streams
US3716476A (en) Effluent cooling in a hydrocracking and hydrodesulfurizing process
US4775652A (en) Hydrofining composition
US4727165A (en) Catalytically hydrogenated decomposible molybdenum compounds as oil hydrofining agents
JPS60149692A (ja) 炭化水素含有供給流のハイドロフアイニング方法