[其他]用于從烴進料中脫除鈣和鈉的分段催化劑體系

無效

• 申請號: 87105145
• 申請日: 1987-07-27
• 公開（公告）號: CN87105145A
• 公開（公告）日: 1988-04-27
• 發明（設計）人: 韓志文;布魯斯;E·雷諾爾斯
• 申請（專利權）人: 切夫倫公司
• 主分類號: C10G45/02
• 分類號: C10G45/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 王杰,張元忠

本發明涉及適用于從烴進料中脫除鈣和鈉的、包括至少二個催化劑段的催化劑體系和應用此體系的方法。更具體地說，該催化劑體系的第一催化劑段有效地脫除存在于烴進料中的鈣和不溶于油的鈉，而第二催化劑段則有效地脫除存在于烴進料中的油溶性有機鈉，以保護其他催化劑。使用此催化劑系統的方法包括使含鈣和鈉的烴進料在加氫脫金屬條件下通過催化劑體系。

大多數量質原油都含有相當量的有機金屬（如鎳和釩）化合物。其中，有些是以不溶性鹽的形式存在的，可用一般的過濾和脫鹽的方法脫除，然而大部分是以有機金屬化合物形式存在的，不能脫除，并繼續留在催化劑床層上。它們沉積在催化劑顆粒的外表面的緊下面，給煉制帶來許多問題。其結果是堵塞催化劑的孔道和使催化劑失活。

人們提出了從石油進料中脫除油溶性鎳和釩有機金屬化合物的各種方法。一種方法是經常更換中毒的催化劑，但這很浪費，使催化劑不能得到充分的利用，成本昂貴。近年來，煉油工作者研制了多種加氫脫金屬（HDM）催化劑，以保護活性更高的加氫脫硫、加氫脫氮或加氫裂化催化劑。一般在含污染物的進料通過催化劑床層與活性催化劑接觸之前前，先使其與HDM催化劑接觸，使金屬沉積，尤其是采用具有不同孔徑大小、載體組成和金屬含量的不同催化劑的分段催化劑的復雜方法，可以得到比使用單一催化劑的方法更為有效的結果。

大多數分段方法都需要使烴進料先與具有金屬容量的大孔催化劑接觸，再與小孔催化劑和更多的催化金屬接觸，以脫除硫和其它有機金屬屬。這樣含污染物的進料先與低活性的催化劑接觸，因而能夠使進料在金屬沉積之前更完全地透入催化劑。當含污染物較少的原料繼續通過催化劑床層時，它與可促使硫和其它有機金屬沉積的較高活性的催化劑接觸。因此，對于含有可透入催化劑內部的金屬（如鎳和釩）的任何進料，都會有一種理想的催化劑分段，這種分段可使這些催化劑在反應器頂部到底部都得到最有效的利用。

當石油進料中含鐵時，遇到更為復雜的問題。這種鐵或以油溶性有機金屬化合物的形式存在，或以無機化合物（例如硫化鐵或氧化鐵）的形式存在。與靠近催化劑顆粒外表面沉積的鎳和釩相反，它優先沉積在催化劑顆粒之間的間隙即空隙體積中，特別是沉積在加氫催化劑床層頂部的空隙體積中。其結果通過床層的壓降急劇增大并使反應器堵塞。

一般說來，解決油溶性和不溶于油的鐵在催化劑顆粒外層沉積的問題的方法有兩種。一種方法對這兩種鐵都是有些效果的，它是控制用于每單位空隙體積的特定尺寸催化劑的數量。目的是使催化劑床層中的催化劑顆粒逐漸變小，以使床層的沿油流方向的空隙體積逐漸減小。這樣可使床層上部比床層下部具有更多的空隙體積供鐵沉淀。雖然整個床層可以使用相同組成的加氫催化劑，但是從床層的頂部到底部催化劑顆粒的大小和形狀是不同的，這是為了使沿油流通過床層的垂直方向的空隙體積逐漸下降。

另一旨在解決油溶性有機鐵的沉積問題的方法是變化存在于通過催化劑床層方向的活性加氫催化劑的量。其目的是通過變化催化劑結晶結構的組成，以使沿進料流方向的整個床層的加氫催化活性提高。例如，前面幾段的催化劑的催化金屬含量比其后諸段的小。通過逐段逐漸提高催化劑活性，可使鐵沉淀的分布遍及整個床層。這可將局部空隙體積的損失降到最小，因而可減少壓降。

以前從事這方面工作的科技人員曾公開過用于脫金屬和脫硫的其它分段催化劑體系。例如，Bridge的美國專利第3，663，434號公開了在脫硫催化劑床層之前采用一分段催化劑床層，先脫金屬然后再脫硫。Bridge的美國專利第3，696，027號還公開了采用含有分段催化劑床層的催化劑體系脫金屬和脫硫的方法。床層的分段情況依次為含大孔度較高的催化劑顆粒床層、大孔度低的催化劑顆粒床層、加氫活性低的催化劑顆粒床層和加氫活性高的催化劑顆粒床層。

因此，“分段”這個術語用于本技術，這里是指由具有不同的金屬容量和加氫活性的不同類型催化劑顆粒所組成的特殊HDM催化劑床層，其目的是使整個催化劑體系沿進料流的方向逐漸變化。例如一個特定床層可以包括幾種在物理性質和化學組成上不同的催化劑顆粒。此外外，我們用“金屬容量”這詞表示在標準條件下催化劑能夠保留的金屬量。

“大孔”這個術語用于本技術，這里是指催化劑顆粒中直徑約大于1000的孔，或開口，或孔道。這類孔的形狀一般是不規則的，孔徑僅僅用來表示孔的開口大小的近似值。中孔這個術語用于本技術，這里是指開口直徑小于1000的孔。不過，中孔的直徑通常是在40到400的范圍內。