[發(fā)明專利]一種沸騰床催化劑的級(jí)配方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910012497.8
• 申請(qǐng)日: 2009-07-09
• 公開（公告）號(hào): CN101942317A
• 公開（公告）日: 2011-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉建錕;楊濤;賈麗;胡長祿;戰(zhàn)慶杰;唐軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院
• 主分類號(hào): C10G45/04
• 分類號(hào): C10G45/04
• 代理公司: 撫順宏達(dá)專利代理有限責(zé)任公司 21102
• 代理人: 李微

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種沸騰床催化劑的級(jí)配方法，特別是重油沸騰床加氫催化劑的級(jí)配方法。

背景技術(shù)

隨著重質(zhì)原油的大力開發(fā)和世界范圍內(nèi)石油產(chǎn)品需求結(jié)構(gòu)的變化，市場(chǎng)對(duì)輕質(zhì)燃料油的需求持續(xù)快速增長和對(duì)重質(zhì)燃料油的需求迅速減少，因此重、渣油的深度加工技術(shù)已經(jīng)成為煉油工業(yè)開發(fā)的重點(diǎn)。沸騰床渣油加氫技術(shù)具有良好的返混特性，具有便于控制反應(yīng)溫度、適應(yīng)不同的原料、對(duì)原料油的廣泛適應(yīng)性、催化劑活性的均勻、催化劑可在線置換、壓力降穩(wěn)定、反應(yīng)器內(nèi)溫度均勻、良好的傳質(zhì)和傳熱、運(yùn)轉(zhuǎn)周期長、渣油轉(zhuǎn)化率高、催化劑利用率高、裝置操作靈活、投資較低等特點(diǎn)。

沸騰床反應(yīng)器內(nèi)一般裝填單一性能的催化劑，如脫金屬催化劑，或者脫硫催化劑，為提高反應(yīng)深度，一般由多個(gè)反應(yīng)器串聯(lián)使用。這樣就造成反應(yīng)器個(gè)數(shù)多，工藝流程復(fù)雜，催化劑用量大等不足。CN02109674.0本發(fā)明公開了一種串級(jí)式沸騰床渣油加氫方法和設(shè)備，在一個(gè)兩段以上的串級(jí)沸騰床反應(yīng)器內(nèi)使用微球形加氫脫金屬、脫硫、脫氮催化劑組合進(jìn)行渣油加氫反應(yīng)，能有效提高渣油轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)品質(zhì)量。串級(jí)沸騰床反應(yīng)器有多個(gè)具有單獨(dú)催化劑添加和排出口的反應(yīng)段，每段設(shè)有帶浮閥結(jié)構(gòu)的進(jìn)料分布板和由導(dǎo)流構(gòu)件、擋流構(gòu)件、氣液隔離板和破沫器構(gòu)成的三相分離部件，反應(yīng)器內(nèi)物料可有效進(jìn)行三相流態(tài)化反應(yīng)及三相分離，并可進(jìn)行催化劑在線置換。該反應(yīng)器內(nèi)雖然可以實(shí)現(xiàn)使用兩種或兩種以上類型催化劑的級(jí)配，但需要使用結(jié)構(gòu)復(fù)雜的內(nèi)構(gòu)件，增加了設(shè)備投資，不利于沸騰床反應(yīng)器的穩(wěn)定操作，反應(yīng)器內(nèi)空間利用率降低。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種沸騰床催化劑的級(jí)配的方法，本發(fā)明方法可以采用幾種不同性能的催化劑之間的級(jí)配，在一個(gè)沸騰床反應(yīng)器內(nèi)完成重質(zhì)劣質(zhì)重油原料的輕質(zhì)化。

本發(fā)明沸騰床催化劑的級(jí)配方法如下：在沸騰床反應(yīng)器內(nèi)使用至少兩種催化劑，在沸騰床操作條件下，沿反應(yīng)物料流動(dòng)方向催化劑的顆粒尺寸減小0.05～3mm，優(yōu)選減小0.1～2mm。沸騰床反應(yīng)器內(nèi)相鄰兩種級(jí)配的催化劑之間無隔離構(gòu)件，依靠不同性質(zhì)催化劑顆粒在沸騰床中受力不同懸浮在不同位置，形成催化劑級(jí)配。

本發(fā)明沸騰床催化劑的級(jí)配的方法中，沸騰床為重油加氫沸騰床，重油加氫沸騰床催化劑為2～4種。級(jí)配使用時(shí)，級(jí)配的順序?yàn)檠胤磻?yīng)物料流動(dòng)方向使用加氫脫金屬催化劑、加氫脫硫催化劑、加氫脫氮催化劑、加氫轉(zhuǎn)化催化劑中的兩種或幾種，與常規(guī)重油加氫催化劑級(jí)配順序相同，催化劑的組成是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的。級(jí)配催化劑的種類可以跟據(jù)原料的性質(zhì)和反應(yīng)控制指標(biāo)由技術(shù)人員確定，具體可以采取以下幾種級(jí)配方式：加氫脫金屬催化劑和加氫脫硫催化劑級(jí)配，加氫脫金屬催化劑、加氫脫硫催化劑和加氫脫氮催化劑級(jí)配，加氫脫金屬催化劑和加氫脫氮催化劑級(jí)配，加氫脫金屬催化劑、加氫脫硫催化劑和加氫轉(zhuǎn)化催化劑級(jí)配等。級(jí)配使用時(shí)，每種催化劑的體積用量為總催化劑用量的10％～90％，優(yōu)選30％～70％，具體跟據(jù)原料性質(zhì)確定。

催化劑可以采用常規(guī)的催化劑，也可以采用預(yù)硫化催化劑，催化劑的形狀可以為球形、橢球形、三葉草、四葉草、四葉輪形、拉西環(huán)等形狀，催化劑顆粒尺寸為0.1～10mm。不規(guī)則催化劑顆粒尺寸一般指顆粒的平均當(dāng)量直徑(即與球形顆粒具有相同的外表面積)。

重油沸騰床加氫催化劑的其它組成和性質(zhì)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，催化劑的堆密度一般為0.5～0.9g/cm³，比表面積為80～300m²/g，其中加氫脫金屬催化劑的孔容一般＞0.58ml/g，堆積密度一般＜700kg/m³，比表面積一般＜180m²/g；加氫脫硫催化劑、加氫脫氮催化劑和加氫轉(zhuǎn)化催化劑的孔容一般＜0.58ml/g，堆積密度＞700kg/m³，比表面積＞180m²/g。重油沸騰床加氫催化劑一般以氧化鋁為載體，活性組分一般為W、Mo、Ni、Co中的一種或幾種，可以添加適宜助劑，如Si、P、Ti、B、Zr等。

本發(fā)明中，沸騰床反應(yīng)器中催化劑總裝填量為反應(yīng)器體積的10％～70％，其中，可以根據(jù)原料和產(chǎn)品要求來調(diào)整不同催化劑級(jí)配的數(shù)量，如兩種級(jí)配催化劑體積比例為脫金屬催化劑∶脫硫催化劑＝1.0∶1～1.5∶1。還可以根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中原料和產(chǎn)品的變化通過在線置換裝置調(diào)整級(jí)配催化劑的比例。

本發(fā)明沸騰床催化劑的級(jí)配的方法中，所述的重油原料可以是各種原油的常壓渣油或減壓渣油，以及各種油砂、瀝青、奧里油或合成原油等，也可以是上述原料兩種或兩種以上的混合物。