TW201807177A - 用於在低沈降物量下高度轉化重烴之沸騰床方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供用於重烴原料之加氫轉化的沸騰床方法，其提供所述重烴之高轉化率及低沈降物量。所述方法將具有較低大孔隙率及使得其特徵性截面周長與截面積比在特別界定之範圍內之幾何結構的浸漬之成形沸騰床催化劑用於其催化劑床。
Description
本申請案要求2016年4月25日提交的申請中之美國臨時申請案第62/327,057號的權益，其全部揭示內容以引用之方式併入本文中。
本發明係關於使用沸騰反應器系統，利用特定類型之沸騰床催化劑進行重烴原料之加氫轉化以提供高加氫脫硫及轉化活性及低沈降物量的方法。
有多種方法提供重油原料之加氫處理及轉化，包含重油中所含瀝青烯之轉化。與此等方法相關的一個問題係瀝青烯及重烴轉化成較輕烴通常伴有不希望的沈降物形成。沈降物係可藉由Van Kerknoort等人，《石油協會雜誌(J.Inst.Pet.)》,37，第596-604頁(1951)所描述之殼體熱過濾固體測試(Shell Hot Filtration Solid Test；SHFST)或藉由測試方法ASTM-4870量測的沈積物。沈降物一般包括大氣壓沸點溫度係至少340℃之烴物質。
US 7,491,313揭示一種解決由加氫處理及轉化重烴
油引起之沈降物形成之問題的方法，該案揭示一種兩步法，所述方法提供提純之重烴油，同時抑制沈降物之形成。在此方法中，第一步驟之第一催化劑提供重油之脫金屬化及瀝青烯移除，且第二步驟之獨立地選擇的第二催化劑具有與第一催化劑之特性不同之組成及孔徑分佈，提供重油之脫硫及氫化，同時抑制由瀝青烯沈澱引起之沈降物的形成。所述兩步法之催化劑負載於用金屬浸漬之球形、圓柱形或多葉形載體粒子上。所述粒子之直徑在約0.5mm至約10mm之範圍內，但較佳直徑係約0.7mm至約1.2mm且長度係約2mm至約10mm。圓柱形粒子經指示為較佳用於沸騰床操作中；但在'313專利內不存在關於使用多葉形之特定形狀及尺寸之益處的教示內容。'313專利另外提出相較於使用粒徑較小之催化劑，使用較大粒徑之催化劑係較佳的。
不斷需要改進在沸騰床反應系統中進行之重烴原料之加氫處理及加氫轉化以便減少經處理轉化產物中之沈降物量。
因此，提供一種使用沸騰床反應器系統進行重烴原料之加氫轉化以提供其高轉化率但具有低沈降物量的方法。此方法包含將重烴原料引入由沸騰床反應器容器界定之反應器體積內所包含之沸騰床反應區中。反應器體積包含在沸騰床反應區上方之上部區及在沸騰反應區下方之下部區。沸騰床反應區包括由較小粒徑之成形加氫處理催化劑粒子構成之催化劑床，所述催化劑粒子包括用至少一種活性催化金屬組分浸漬之煅燒成形氧化鋁載體，且進一步以具有較低大孔隙率及提供在5mm-1至8mm-1範圍內之截面周長與截面積之第一比率的幾何結構為特徵。重烴原料
在加氫轉化反應條件下與沸騰床反應區內所包含之成形加氫處理催化劑粒子接觸，且自上部區得到具有低沈降物含量之重烴轉化產物。
10‧‧‧沸騰床反應器系統
12‧‧‧細長容器
14‧‧‧加氫轉化催化劑床
16‧‧‧加氫轉化催化劑床水平面
17‧‧‧下部區
18‧‧‧管道
20‧‧‧水平分配器板
22‧‧‧擴大之加氫轉化催化劑床
24‧‧‧擴大之加氫轉化催化劑床水平面
26‧‧‧分離區
28‧‧‧液體烴
30‧‧‧液位
32‧‧‧管道
34‧‧‧降液管
36‧‧‧管道
38‧‧‧沸騰泵
40‧‧‧催化劑入口管道構件
42‧‧‧管道
44‧‧‧催化劑出口管道構件
46‧‧‧管道
[圖1]係本發明之沸騰床反應器系統之某些態樣的簡化示意性圖示。
本發明方法提供重烴原料之加氫處理，所述重烴原料典型地含有污染濃度之有機硫、氮及金屬化合物且含有瀝青烯。重烴原料可來源於包括相當大一部分在超過343℃(650℉)之溫度下沸騰之烴的原油或焦油砂烴材料。
所述方法特別適用於處理具有極高比例在超過524℃(975℉)之溫度下沸騰之瀝青烴的重烴原料。在所述方法之此實施例中，重烴原料中包括瀝青之部分超過重烴原料之50wt%，且所述方法使瀝青烴大量轉化成沸騰溫度低於524℃(975℉)之烴，而且具有相對較低之沈降物量。
本發明方法之一特徵在於，在所述方法之沸騰床反應器系統的沸騰床反應區中使用小粒徑沸騰床催化劑，與習知之大粒徑沸騰床催化劑相對。所述系統或方法之小粒徑沸騰床催化劑進一步具有由截面周長與截面積比定義之特徵性幾何結構，以及當用於沸騰床方法中進行重原料之加氫轉化時，咸信結合沸騰床催化劑粒子之其它特性可引起減少或較低之沈降物量，同時對
加氫脫硫活性具有極小或無負面影響。
本發明方法之沸騰床催化劑粒子，在本文中又稱為成形加氫處理催化劑粒子，係一種包括煅燒成形氧化鋁載體之浸漬催化劑，所述氧化鋁載體包括氧化鋁、基本上由氧化鋁組成或由氧化鋁組成，且進一步經一或多種或至少一種活性催化性金屬組分浸漬。本發明方法之浸漬之成形加氫處理催化劑進一步以具有較低大孔隙率為特徵。對於許多替代方法，認為需要沸騰床催化劑具有合理地高的大孔隙率特性。咸信對於該等方法而言，重原料之較大烴分子經由催化劑粒子之大孔更容易接近所述催化劑粒子內之活性催化位點。
另一方面，本發明方法包含使用具有相對較低大孔隙率的浸漬之成形加氫處理催化劑。所述成形加氫處理催化劑粒子之大孔隙率係本發明方法之另一特徵，咸信所述特徵結合其它特徵促成沈降物量相較於比較方法之改進。術語大孔隙率在本文中用於指催化劑粒子之孔內所含直徑超過350埃之催化劑粒子之總孔隙體積的百分含量。
為獲得本發明方法之最佳效能，所述成形加氫處理催化劑粒子之大孔隙率小於9%。然而，較佳地，所述成形加氫處理催化劑粒子之大孔隙率小於6%，更佳地，大孔隙率小於4%且最佳地，其小於3%。典型地，所述成形加氫處理催化劑粒子之大孔隙率的下限超過0.01%，但更典型地，所述大孔隙率超過0.1%或超過0.35%。
出人意料的是，相較於比較習知方法，使用具有較低大孔隙率及特定幾何結構之小尺寸、浸漬之成形加氫處理催化劑粒子作為本發明之沸騰床系統的一部分提供高脫硫及轉化活性
及減少或較少沈降物量。
本發明之成形加氫處理催化劑粒子包含無機氧化物組分，所述無機氧化物組分成形成具有特別定義之幾何結構的粒子且經煅燒以提供煅燒成形之氧化鋁載體，所述氧化鋁載體進一步用一或多種或至少一種活性催化性金屬組分浸漬。可能適合之無機氧化物的實例包含二氧化矽、氧化鋁及二氧化矽-氧化鋁。較佳係氧化鋁或二氧化矽-氧化鋁。成形加氫處理催化劑之最佳無機氧化物組分係氧化鋁。
一般而言，成形加氫處理催化劑粒子包括的無機氧化物組分之量在催化劑粒子之總重量之約70至約99重量%(wt%)範圍內。較佳地，成形加氫處理催化劑粒子中無機氧化物材料之量在78至97wt%且最佳83至96wt%範圍內。此重量百分比係以成形加氫處理催化劑粒子之總重量計。
浸漬之煅燒成形無機氧化物粒子的乾燥並非重要步驟且一般係在空氣中且在20℃至125℃範圍內之乾燥溫度下進行。乾燥之時間段係可提供所期望之量之乾燥的任何適合時間段。
乾燥之成形無機氧化物粒子或擠出物之煅燒係在含氧流體，諸如空氣存在下，在適於達成所期望之煅燒程度的溫度及時間下進行，由此提供準備進行金屬浸漬之煅燒成形無機氧化物載體。一般而言，煅燒溫度係在300℃至800℃、較佳350℃至700℃且更佳400℃至600℃之範圍內。煅燒時間段可在0.1小時至96小時範圍內。
併入煅燒成形氧化鋁載體中的活性催化劑金屬組分包含鎳組分或鉬組分，或鎳組分與鉬組分之組合。
當以氧化物計算時，成形加氫處理催化劑粒子中存
在之鉬組分的量大於1wt%且所述量小於24wt%。然而，較佳成形加氫處理催化劑粒子中存在之鉬組分的量在3wt%至15wt%且更佳4wt%至12wt%範圍內。此等重量百分比(wt%)係以成形加氫處理催化劑粒子之總重量計(亦即，所述總重量包括含載體材料、金屬及任何其他組分之催化劑組合物中所有個別組分之總和)且假定鉬組分係以氧化物形式MoO3，不管其實際形式如何。
當以氧化鎳NiO計算時，成形加氫處理催化劑粒子中鎳組分之存在量係至多6wt%。然而，較佳成形加氫處理催化劑粒子中存在之鎳組分的量在0.5wt%至6wt%且更佳0.75wt%至5wt%範圍內。此等重量百分比(wt%)係以成形加氫處理催化劑粒子之總重量計(亦即，所述總重量包括含載體材料、金屬及任何其他組分之催化劑組合物中所有個別組分之總和)且假定鎳組分係以氧化物形式NiO存在，不管其實際形式如何。
成形加氫處理催化劑粒子亦可包含磷組分。成形加氫處理催化劑粒子中磷組分之量可在至多約6wt%(2.63wt%元素磷)之範圍內。典型地，催化劑組合物中存在之磷組分係在0.1wt%至5wt%且更佳0.2wt%至4wt%之範圍內。此等重量百分比(wt.%)係以成形加氫處理催化劑粒子之總重量計且假定磷組分係以氧化物形式P2O5存在，不管其實際形式如何。
本發明方法之一特徵在於，形成本發明方法之沸騰床反應區之催化劑床的成形加氫處理催化劑粒子以金屬組分浸漬，而非所述催化劑粒子與無機氧化物及金屬組分之混合物共研磨。因此，煅燒成形氧化鋁載體係藉由金屬組分之一或多次浸漬進行浸漬，隨後煅燒形成本發明之最終成形加氫處理催化劑粒子。
可使用任何適合之方法，用金屬浸漬煅燒成形氧化
鋁載體。舉例而言，可以使用噴霧浸漬，其中將含有溶解形式之金屬前驅物的金屬溶液噴灑至煅燒成形氧化鋁載體粒子上。另一方法係循環或多浸液程序，其中使煅燒成形氧化鋁載體粒子反覆地與浸漬溶液接觸，其中存在或不存在間歇性乾燥。又，另一方法包含將煅燒成形氧化鋁載體粒子浸泡於大量浸漬溶液中。較佳之浸漬方法係初濕含浸(incipient wetness)程序，藉由此程序，浸泡煅燒成形氧化鋁載體粒子之浸漬溶液的體積剛好足以填充其孔。
可用於形成浸漬溶液的可能適合之鎳化合物係藉由在如本文所定義之煅燒條件下於空氣中煅燒可轉化成氧化鎳形式的該等鎳化合物且可以包含硝酸鎳、乙酸鎳、氯化鎳、碳酸鎳、氫氧化鎳及氧化鎳。特別適合之鎳化合物係硝酸鎳。
可用於製備浸漬溶液之鉬化合物係藉由在如本文所定義之煅燒條件下於空氣中煅燒可轉化成氧化鉬形式的該等鉬化合物，且可以包含氧化鉬，及鉬之水合物及鉬酸鹽。一種特別適合之鉬化合物係七鉬酸銨。
可用於製備浸漬溶液之磷化合物可以包括含磷酸，諸如偏磷酸、焦磷酸、磷酸，但較佳係正磷酸(H3PO4)或含磷酸之前驅物。
較佳使用單一浸漬步驟製備本發明之成形加氫處理催化劑粒子，其中本文描述用含有適當濃度之鎳、鉬及磷金屬組分的浸漬溶液浸漬煅燒之成形氧化鋁載體粒子，所述適當濃度係提供具有所需金屬濃度之本發明方法之最終成形加氫處理催化劑粒子所需的。
對浸漬之煅燒成形氧化鋁載體乾燥並且接著煅燒以
將金屬化合物轉化成其氧化物形式。浸漬粒子之乾燥並非關鍵步驟且一般係在空氣中在20℃至125℃範圍內之乾燥溫度下進行。乾燥之時間段係可提供所期望之量之乾燥的任何適合時間段。
煅燒擠出物使金屬化合物轉化成其氧化物形式。擠出物之煅燒係在含氧流體(諸如空氣)存在下，在適於達成所期望之煅燒程度的溫度及時間段下進行，由此提供本發明之最終成形加氫處理催化劑粒子。一般而言，煅燒溫度係在300℃至800℃、較佳350℃至700℃且更佳400℃至600℃之範圍內。煅燒時間段可在0.1小時至96小時範圍內。
出人意料的是應用及使用以截面周長與截面積比在5mm-1至8mm-1之範圍內為特徵且具有如本文中所描述之其他特徵的小尺寸成形加氫處理催化劑粒子作為沸騰床反應器系統之催化劑床的一部分有助於顯著減少本發明之加氫處理及轉化方法的重烴轉化產物中所產生及含有的沈降物。本發明方法之一重要態樣在於，構成沸騰床反應器系統之催化劑床的催化劑粒子具有的幾何結構使得其截面周長與截面積比在前述範圍內。
咸信相較於使用截面周長與截面積比較低之粒子的沸騰床殘餘物提純方法，此粒子幾何結構有助於減少沈降物之產生。成形加氫處理催化劑粒子可為任何適合形狀，只要截面周長與截面積比在上文所提及之範圍內即可。可能的粒子形狀之實例描述於諸如以下專利公開案中：2013年11月21日公佈的US 2013/0306517；2004年9月23日公佈的US 2004/0185244；1983年7月19日發佈的US 4,394,303；及1977年6月7日發佈的US 4,028,227。此等專利及專利公開案以引用之方式併入本文中。
本文中提及的本發明之成形催化劑粒子之幾何結構
係由使無機氧化物或氧化鋁混合物穿過以形成成形載體之擠出模之模具開口的幾何結構確定。應注意，在乾燥及煅燒下，擠出之丸粒的直徑尺寸減小。成形載體之粒子或丸粒係藉由使無機氧化物載體材料通過具有如本文中所描述之幾何結構之擠出模的開口而形成。當擠出混合物穿過擠出模開口時，其斷裂成通常在0.1mm至10mm範圍內之隨機長度，其中平均粒子長度在1mm至5mm範圍內。亦應注意，當將所述粒子用於沸騰床反應器中時，可能發生粒子之進一步斷裂。
擠出物之標稱直徑係在0.5mm至1.3mm範圍內。為了使沈降物控制效能最大，粒徑且因此標稱直徑較佳儘可能地小；因為較小的標稱直徑與引起沈降物量抑制或減少的成形催化劑粒子之幾何結構的有利變化有關。
舉例而言，隨著粒徑減小，粒子之截面周長與截面積比(P/A)增大，如在其標稱直徑中所反映。咸信小粒徑及特定粒子幾何結構之組合使重烴原料之瀝青組分的較大烴分子更易於進入催化劑粒子之內部，在所述內部中，較大烴分子與活性催化位點接觸，且使得反應產物更易於自催化劑粒子之內部釋放。意外且出乎意料的是，粒子之幾何結構在某種意義上提供或有助於減少沈降物量。此甚至不必改良動力參數或轉化即發生。
本發明方法之一特徵在於，沸騰床反應器系統之催化劑床的成形加氫處理催化劑粒子具有提供第一比率的幾何結構。第一比率係由粒子外周長除以粒子截面之截面積(亦即，截面周長與截面積比)定義。另外，成形加氫處理催化劑粒子具有之第一比率在5mm-1至8mm-1範圍內至關重要。然而，較佳第一比率在5mm-1至7mm-1之範圍內，且最佳第一比率係6mm-1至7
mm-1。
如上文所提及，成形催化劑粒子之標稱直徑在0.7mm至1.2mm範圍內，但較佳地，標稱直徑係在0.8mm至1.2mm之範圍內，且更佳係0.8mm至1mm。應認識到，沈降物量與標稱直徑之間存在直接關係且希望成形催化劑粒子之標稱直徑儘可能地小。然而，成形粒子之機械完整性要求對其小尺寸造成限制。
如以上所描述，成形粒子之粒子長度可以在0.1mm至10mm範圍內，且較佳在0.1mm至5mm範圍內，且粒子長度分佈使得平均長度係在1mm至5mm範圍內。粒子長度之重要性在於，其影響成形加氫處理催化劑粒子幾何結構之另一個重要特徵，所述特徵提供第二比率，所述第二比率係由粒子外表面積除以粒子體積(亦即，表面積與體積比率)定義。相較於截面周長比截面積之第一比率，歸因於催化劑擠出物之隨機長度分佈及長度分佈在整個催化劑壽命中之典型變化，更難估計表面積與體積比率。然而，第二比率應在5mm-1至15mm-1、較佳地5.5mm-1至12mm-1且最佳地6mm-1至10mm-1之範圍內。
下表1呈現界定本發明之成形加氫處理催化劑粒子之實施例之幾何參數的概述。
較佳重烴原料具有一定沸點範圍以使得至少70重量%在超過524℃(975℉)之溫度下沸騰，且最佳至少80重量%之重烴原料在超過524℃(975℉)之溫度下沸騰。
重烴原料之API重力可在約0至約15之範圍內，但更特定言之，API重力在0至10之範圍內，且更特定言之在2至8之範圍內。
如藉由ASTM測試方法D-189所測定，重烴原料可具有超過10重量%之康氏碳含量(Conradson carbon content)，且更特定而言，所述康氏碳含量在15重量%至30重量%範圍內。
本發明方法之重烴原料典型地包含高濃度之硫及氮化合物及金屬，諸如鎳及釩。
重烴原料亦可包含一定量含硫化合物以使得重烴原料中之硫濃度超過約2重量%且甚至超過3重量%。更特定言之，重烴原料中之硫濃度可在4至7重量%之範圍內。
關於重烴原料中所含有的氮化合物，其存在量通常使得重烴原料中之氮濃度超過0.1重量%且甚至超過0.2重量%。更特定言之，重烴原料中之氮濃度可在0.3至1重量%範圍內。
重烴原料中之鎳濃度可超過10ppmw(重量百萬分率)或其可超過30ppmw。更特定言之，重烴原料中之鎳濃度可在40ppmw至300ppmw範圍內。
重烴原料中之釩濃度可超過30ppmw或其可超過75ppmw。更特定言之，重烴原料中之釩濃度可在100ppmw至1500ppmw之範圍內。
本發明之方法包含較佳在氫存在下使重烴原料與成形加氫處理催化劑在反應器體積內所含有之沸騰床反應區內在適合加氫處理條件下接觸，所述反應器體積係由沸騰床反應器系統之沸騰床反應器容器界定。本發明方法提供重烴原料之瀝青組分的高比例轉化，及重烴轉化產物中相對減少之量的沈降物量。
使重烴原料與加氫轉化催化劑接觸的適合加氫轉化條件可包含在約316℃(600℉)至約538℃(1000℉)範圍內之加氫轉化接觸溫度；在約1000psia至約4,000psia範圍內之加氫轉化總接觸壓力，其包含在約800psia至約3,000psia範圍內之氫分壓；在約2000 SCFB至約10,000 SCFB範圍內之每體積重烴原料之氫添加速率；及在約0.1hr-1至5hr-1範圍內之加氫轉化液體每小時空間速度(LHSV)。
較佳加氫轉化接觸溫度在316℃(600℉)至510℃(950℉)範圍內且最佳在371℃(700℉)至455℃(850℉)之範圍內。較佳加氫轉化總接觸壓力範圍係1000psia至3500psia，最佳係1,500psia至3,000psia，且較佳氫分壓係1800psia至2,800psia，且最佳係2,000psia至2,500psia。LHSV較佳在0.2hr-1至4hr-1之範圍內，且最佳在0.2至3hr-1之範圍內。每體積重烴原料之氫添加速率較佳在2000 SCFB至8,000 SCFB之範圍內，且更佳在3000 SCFB至6,000 SCFB之範圍內。
本發明方法使用包含本文所述之成形加氫處理催化劑的沸騰床反應器系統處理重烴原料，以便提供重烴原料之瀝青組分的極高比例之轉化及具有相對低沈降物含量的重烴轉化產物。沸騰床反應器系統包含反應器容器，其界定反應器體積，所述反應器體積含有沸騰床反應區、在沸騰床反應區上方之上部區及在沸騰床反應區下方之下部區。
本發明方法之必需特徵在於，沸騰床反應區包括成形加氫處理催化劑構成之催化劑床。當用作沸騰床反應器系統之催化劑時，咸信成形加氫處理催化劑之幾何特徵使重烴轉化產物中發現之沈降物量明顯減少。
如藉由測試方法ASTM-4870所測定，典型地與重烴轉化產物一起產生之沈降物低於0.5wt%，且其較佳低於0.4wt%。本發明方法藉由使用成形加氫處理催化劑作為沸騰床反應器系統之必要成分，提供沈降物含量明顯低於使用圓柱形或大粒徑或浸漬催化劑之比較系統的重烴轉化產物。重烴轉化產物之沈降物含量甚至可低於0.35wt%或低於0.3wt%。
圖1呈現沸騰床反應器系統10之簡化示意性圖示。沸騰床反應器系統10包含細長容器12，所述容器界定若干區，諸如用於使重烴原料在適合加氫轉化反應條件下與成形加氫轉化催化劑接觸的接觸區，及用於使加氫處理之重烴產物與成形加氫轉化催化劑分離之分離區。
細長容器12內係固定之加氫轉化催化劑床14，其具有固定之加氫轉化催化劑床水平面16。包括重烴原料及氫之反應器饋料藉助於管道18引入位於細長容器12內沸騰催化劑床下方的下部區17中。
反應器饋料穿過水平分配器板20，其提供用於引導反應器饋料向上且穿過固定之加氫轉化催化劑床14之手段。反應器饋料穿過固定之加氫轉化催化劑床14用以抬高及擴大成形加氫轉化催化劑床，從而提供具有擴大之加氫轉化催化劑床水平面24的擴大之加氫轉化催化劑床22(沸騰催化劑床)。
在細長容器12之分離區26中，加氫轉化催化劑自具有液位30及重烴轉化產物之液體烴28分離，所述重烴轉化產物藉助於管道32自細長容器12穿過。
細長容器12內之降液管34提供用於將液體烴28再循環至經擴大之加氫轉化催化劑床22之底部的管道構件。管道36
係以操作方式使降液管34與沸騰泵38之間以流體流動連通之形式連接。沸騰泵38提供用於使液體烴28再循環及循環穿過經擴大之加氫轉化催化劑床22之構件。
細長容器12之上端包含催化劑入口管道構件40，在沸騰床反應器系統10處於操作狀態時，所述管道構件引入新鮮加氫轉化催化劑。新鮮加氫轉化催化劑可經由管道構件40，藉助於管道42引入細長容器12中。細長容器12之下端包含催化劑出口管道構件44，在沸騰床反應器系統10處於操作狀態時，所述管道構件移除用過的加氫轉化催化劑。所述用過的加氫轉化催化劑藉助於管道46自細長容器12傳送。
呈現以下實例以說明本發明，但其不應視為限制本發明之範疇。
實例1
此實例1描述較大粒子之浸漬比較催化劑A及用於本發明之一個實施例中之較小粒子之浸漬催化劑B的製備，所述比較催化劑A具有使其特徵性截面周長與截面積比值較小的幾何結構且所述浸漬催化劑B具有使其特徵性截面周長與截面積比值相對較大的幾何結構。
藉由將200份氧化鋁粉末、1份硝酸及233份水組合來製備可擠出的氧化鋁糊漿或混合物。一部分混合物隨後經由圓柱形擠出孔擠出且一部分混合物經由三葉形擠出孔擠出。擠出物在烘箱中在121℃(250℉)下乾燥4小時，且隨後在靜態鍋爐中在677℃(1250℉)下煅燒一小時。所得氧化鋁載體(包含氧化鋁、基本上由氧化鋁組成或由氧化鋁組成)隨後用一部分含有鉬、鎳及磷之水溶液浸漬，所述鉬、鎳及磷之量提供具有表1中指示之
金屬負載量之催化劑，在121℃(250℉)下乾燥4小時且在482℃(900℃)下煅燒一小時。
所得催化劑A及催化劑B之選定特性概述於表1中。應注意，此等催化劑還有不顯著之大孔隙率。
實例2
此實例2描述催化劑A及催化劑B之效能測試條件及效能測試之結果。
催化劑係在2級CSTR中試工廠中測試。饋料之特性概述於表2中，且方法條件呈現於表3中。
催化劑B之效能與催化劑A(基線)之效能的比較概述於表4中。
表4中呈現之效能結果評述顯示，催化劑B之轉化及脫硫催化效能與催化劑A基本上相同。然而，相較於催化劑A，催化劑B出乎意料地提供大幅改善之沈降物量。出乎意料的是，催化劑B提供的沈降物量係催化劑A提供之沈降物量的64%；因此，相較於催化劑A提供之沈降物量，使沈降物量減少36%。此等結果顯示，具有較小粒徑及特定幾何結構(亦即，截面周長與截面積比)之較低大孔隙率之浸漬沸騰床催化劑粒子出乎意料地影響沈降物量，同時對諸如轉化及脫硫之其他催化特性影響較小或無影響。
10‧‧‧沸騰床反應器系統
12‧‧‧細長容器
14‧‧‧加氫轉化催化劑床
16‧‧‧加氫轉化催化劑床水平面
17‧‧‧下部區
18‧‧‧管道
20‧‧‧水平分配器板
22‧‧‧擴大之加氫轉化催化劑床
24‧‧‧擴大之加氫轉化催化劑床水平面
26‧‧‧分離區
28‧‧‧液體烴
30‧‧‧液位
32‧‧‧管道
34‧‧‧降液管
36‧‧‧管道
38‧‧‧沸騰泵
40‧‧‧催化劑入口管道構件
42‧‧‧管道
44‧‧‧催化劑出口管道構件
46‧‧‧管道
Claims (7)
- 一種使用沸騰床反應器系統進行重烴原料之加氫轉化的方法，所述方法提供所述重烴原料之高轉化率及低沈降物量，其中所述方法包括：將所述重烴原料引入由沸騰床反應器容器所界定之反應器體積內所包含的沸騰床反應區中，其中所述反應器體積包含在所述沸騰床反應區上方之上部區及在所述沸騰床反應區下方之下部區；且其中所述沸騰床反應區包括由較小粒徑之成形加氫處理催化劑粒子構成的催化劑床，其中所述成形加氫處理催化劑粒子包括用至少一種活性催化性金屬組分浸漬的煅燒成形氧化鋁載體，並且其中所述成形加氫處理催化劑粒子進一步以具有較低大孔隙率及提供在5mm-1至8毫米-1範圍內的截面周長與截面積之第一比率的幾何結構為特徵；在加氫轉化反應條件下使所述重烴原料與所述成形加氫處理催化劑粒子在所述沸騰床反應區內接觸；及自所述上部區產生具有低沈降物含量之重烴轉化產物。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中所述成形加氫處理催化劑粒子進一步包含在約75wt%至96wt%範圍內之量、在3wt%至15wt%範圍內之量的鉬化合物及在0.5wt%至6wt%範圍內之量的鎳化合物，其中各wt%係基於所述成形加氫處理催化劑粒子及呈氧化物形式之所述金屬的總重量，不管所述金屬之實際形式如何。
- 如申請專利範圍第2項所述之方法，其中所述加氫轉化反應條件包含在316℃(600℉)至538℃(1000℉)範圍內 之接觸溫度、在500psia至6,000psia範圍內之接觸壓力、在500scf/bbl至10,000scf/bbl範圍內之氫與油比率及在0.1hr-1至5hr-1範圍內之液體每小時空間速度(LHSV)。
- 如申請專利範圍第3項所述之方法，其中所述幾何結構幾何結構係選自由圓形截面及包含三葉形截面在內之多葉形截面組成之構造之群。
- 如申請專利範圍第4項所述之方法，其中所述截面周長與截面積比在5.5mm-1至9mm-1範圍內。
- 如申請專利範圍第5項所述之方法，其中所述較低大孔隙率係所述成形加氫處理催化劑粒子中所含的直徑超過350Å之孔的總孔隙體積小於9%。
- 如申請專利範圍第5項所述之方法，其中所述較低大孔隙率係所述成形加氫處理催化劑粒子中所含的直徑超過350Å之孔的總孔隙體積小於2%。
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