[發明專利]優化用于加氫裂化工藝的催化劑負載的方法

有效

• 申請號: 201480003979.6
• 申請日: 2014-01-07
• 公開（公告）號: CN104903426B
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: O·R·寇修格魯;A·阿爾-哈吉;H·穆勒;牛尾賢;中野宏二
• 申請（專利權）人: 沙特阿拉伯石油公司;日揮觸媒化成株式會社;一般財團法人國際石油交流中心
• 主分類號: C10G45/04
• 分類號: C10G45/04;C10G45/06;C10G45/10;C10G45/12;C10G45/32;C10G45/44;C10G47/02;C10G49/00;C10G49/02;C10G49/04;C10G49/06;C10G49/08
• 代理公司: 北京市中倫律師事務所11410
• 代理人: 賈媛媛,唐雯

發明領域

本申請要求2013年1月8日提交的美國臨時申請第61/750,152號的優先權，其通過引用全文并入本文。

發明領域

本發明涉及改進和/或優化催化加氫裂化工藝的方法，經由將多種不同催化劑按照由有待加氫裂化的材料(如原料)和所使用的催化劑的性能決定的順序分層。

背景技術

加氫裂化是將諸如低值重油餾分的材料轉化為較高價值產品的已經建立的、可靠并靈活的方法。加氫裂化工藝的配置、催化劑選擇和運行條件以及所使用的設備，在例如原料的選擇、加氫裂化的產品、運行效率和收益上提供了靈活性。幾種工藝配置可供選擇，包括但不限于，使用催化劑的，直流(或串流)、兩級、單級、緩和加氫裂化等。催化劑和其分層的選擇在適應一般工藝以生產所需的產品上也很重要。

加氫裂化工藝被廣泛用于例如石油冶煉。它們被用于加工各種原料，所述原料在常規加氫裂化單元中通常在370℃至520℃沸騰，而在渣油加氫裂化單元中在520℃以及上沸騰。一般來說，加氫裂化工藝將進料的分子分裂成更小，也就是說較輕的分子，具有更高的平均揮發性和經濟價值。

此外，加氫裂化工藝通常通過增加加氫裂化產品的氫碳比以及通過去除有機硫和/或有機氮化合物，來提高所使用的碳氫化合物原料的質量。加氫裂化工藝的重大的經濟效益已經帶來了工藝的實質性改進以及更高活性的催化劑。

緩和加氫裂化或單級直流加氫裂化在比傳統的加氫工藝更嚴格、但是沒有傳統的完全轉化或高壓加氫裂化工藝那么嚴格的運行條件下發生。緩和加氫裂化工藝是更經濟的，但通常導致較低的產品產量和質量。與傳統的完全轉化或高壓加氫裂化工藝的產品相比，它們產生更少的具有相對較低質量的中間餾分油產品。

單個或多個催化體系可用于這些工藝，取決于被加工的原料和產品規格。單級加氫裂化是各種配置中最簡單的，通常設計為經單個或多個催化劑體系將中間餾分油收率最大化。多個催化劑系統可以被布置，例如做為堆疊床配置或布置在多個反應器中。

在直流配置中，來自第一反應區的整個加氫裂化產品流，包括輕氣體(例如，C₁-C₄氣體，H₂S，NH₃)和所有剩余的碳氫化合物，移動至第二反應區。在兩級配置中，原料通過將其在第一反應區穿過加氫催化劑床來精制。廢水傳至分餾區以分離在36℃至370℃的溫度范圍內沸騰的輕氣體、石腦油和柴油產品。在370℃以上沸騰的碳氫化合物傳至第二反應區進行額外的裂化。

通常，大多數加氫裂化工藝被執行用于生產中間餾分油，例如在約180℃至約370℃范圍內沸騰的那些分子以及汽油，例如改造工藝后在約36℃至約180℃范圍內沸騰的那些分子。

在所有上述加氫裂化工藝配置中，裂化的產品，隨著部分裂化和未轉化的碳氫化合物一起，傳至精餾塔以便分餾成產品，其可包括分別在36℃-180℃、180℃-240℃和240℃-370℃沸騰的石腦油、噴氣燃料/煤油和柴油，以及在370℃以上沸騰的未轉化的產品。典型的噴氣燃料/煤油餾分(即，煙點>25mm)和柴油餾分(即，十六烷值數＞52)是高質量的并且超過全球運輸燃料規格。雖然加氫裂化單元產品具有相對低的芳香性，但留下的芳香族仍然具有較低的關鍵指示性能(煙點和十六烷值)。

在上述實施方案中，原料一般包括，如本領域技術人員已知的，通常適用于加氫裂化操作的任何液體碳氫化合物原料。例如，典型的加氫裂化原料是真空瓦斯油(VGO)，其在370℃至520℃的溫度沸騰。其他中間煉油物料流包括洗鋁(demetalized)油(DMO)或脫瀝青油(DAO)以及來自延遲焦化裝置的焦化蠟油。來自流體催化裂化單元的循環油可與VGO共混或可以直接使用。碳氫化合物原料可以是來自天然存在的化石燃料諸如粗油、頁巖油、液體煤，或來自中間煉油產品或它們的蒸餾餾分諸如石腦油、瓦斯油或上述來源的任何組合。

第一和第二級加氫處理反應區中使用的催化劑通常包含選自元素周期表IVB、VB、VIB、VIIB或VIII族的一種或多種活性金屬組分。在某些實施方案中，活性金屬組分是鈷、鎳、鎢、鉬或貴金屬諸如鉑或鈀中的一種或多種，通常沉積或不然摻在支持物例如氧化鋁、二氧化硅-氧化鋁、二氧化硅、鈦或沸石或其已經通過例如蒸汽或酸處理和/或將金屬插入沸石結構而修改的變體上。