CN110791311B - 一种重油加氢处理方法 - Google Patents
一种重油加氢处理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110791311B CN110791311B CN201810864481.9A CN201810864481A CN110791311B CN 110791311 B CN110791311 B CN 110791311B CN 201810864481 A CN201810864481 A CN 201810864481A CN 110791311 B CN110791311 B CN 110791311B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- catalyst
- oil
- hydrogenation
- hydrodemetallization
- soluble
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING 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
- C10G45/00—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
- C10G45/02—Refining 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
- C10G45/04—Refining 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 characterised by the catalyst used
- C10G45/06—Refining 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 characterised by the catalyst used containing nickel or cobalt metal, or compounds thereof
- C10G45/08—Refining 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 characterised by the catalyst used containing nickel or cobalt metal, or compounds thereof in combination with chromium, molybdenum, or tungsten metals, or compounds thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING 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
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/20—Characteristics of the feedstock or the products
- C10G2300/201—Impurities
- C10G2300/202—Heteroatoms content, i.e. S, N, O, P
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING 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
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/40—Characteristics of the process deviating from typical ways of processing
- C10G2300/4006—Temperature
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING 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
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/40—Characteristics of the process deviating from typical ways of processing
- C10G2300/4012—Pressure
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING 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
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/40—Characteristics of the process deviating from typical ways of processing
- C10G2300/4018—Spatial velocity, e.g. LHSV, WHSV
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)
Abstract
本发明涉及重油加氢处理领域,公开了一种重油加氢处理方法,该方法包括:在氢气存在下,(1)将重油原料与加氢保护催化剂接触,得到第一物料;(2)将所述第一物料与第一加氢脱金属催化剂接触,得到第二物料;(3)将所述第二物料与加氢脱硫催化剂接触,得到第三物料;该方法还包括向第一物料和/或第二物料中混入油溶性催化剂。采用该方法能够有效提高重油加氢处理方法的加氢脱硫脱氮脱残炭活性,提高沥青质的转化,防止沥青质析出,且能够转化积碳前驱物,减少催化剂积碳,装置运转周期长。
Description
技术领域
本发明涉及重油加氢处理领域,具体涉及一种重油加氢处理方法。
背景技术
渣油加氢处理技术即为在高温、高压和催化剂存在的条件下,使渣油和氢气发生化学反应,除去渣油中的硫、氮、重金属等有害杂质,将渣油部分转化为汽油和柴油,剩余的部分为催化裂化等技术提供原料,生产高附加值的产品。
固定床渣油加氢技术具有工艺成熟、操作简单和产品质量好等优点,是目前工业上最常用的渣油加氢技术。但固定床渣油加氢装置的操作周期比较短,目前一般为12-18个月左右。反应器压降是制约固定床渣油加氢装置操作周期的一个重要因素。
石蜡基原油的特点是相对密度较小,含蜡量较高,凝点高,含硫、含胶质较少,石蜡基原油的特性因数大于12.1。这种原油生产的汽油辛烷值低,而由此获得的柴油的十六烷值较高,润滑油的黏度指数较高,适用于生产优大,粘度高、胶体稳定性差等特点。在渣油加氢反应装置中,由于石蜡基重油分子量大、粘度大,液体流动分布不均匀,影响反应效果;同时由于气路循环不畅,易造成循环压缩机喘振。如果装填脱硫脱残炭催化剂的反应器温度较高,胶体等组分过多转化,容易造成沥青质析出,导致后部脱硫脱残炭催化剂孔道堵塞,引起反应器压降升高,大大降低渣油加氢装置运转周期。
从石蜡基重油分子结构分析结果可以看出,其分子质量大,芳烃侧链多且较长,芳烃侧链多容易形成空间位阻,使石蜡基重油分子较难进入催化剂孔道内与催化剂活性位结合。为加快石蜡基重油分子加氢转化,需要快速提温,导致催化剂失活速率较快。
为适应石蜡基重油分子大小,适当扩大催化剂孔道,而当催化剂孔道过大时,比表面积会大幅下降,负载的金属活性中心减少,会降低催化剂的活性。因此调变催化剂的孔道结构不能解决石蜡基重油存在的上述加氢反应问题。现有技术选用分子催化剂进入渣油大分子内部,与渣油大分子直接反应。
CA2564359C公开了一种渣油加氢的方法,将分子催化剂与渣油混合,然后依次通过装填催化剂的固定床反应器和浆态床反应器或沸腾床反应器,通过这种方法可适当提高渣油的转化率、降低压降以及延长运转周期。但其公开的方法工艺复杂,需要固定床反应器和沸腾床反应器或浆态床反应器串联;另外,分子催化剂的加入量较大,成本较高。
CN104650976A公开了一种劣质重油的处理方法,其步骤包括:a.将一种油溶性催化剂与重油原料均匀混合后送入加氢反应器,在氢气存在条件下进行加氢反应;氢为两段加氢过程,第一段油溶性催化剂为含有Mo、Ni、Co一种或多种金属的环烷酸化合物,同时含有稀土金属和碱金属的助剂,助剂占催化剂百分比例为0.1~5wt%;然后进入第二段加氢过程,其中加氢催化剂为活性金属Pt和Ni负载于多孔氧化硅载体上,该多孔载体呈现双峰分布,孔径为1-5nm和10-30nm两种孔径分布,Pt含量为5-8wt%,Ni含量为15-20wt%,助剂钒为催化剂含量的10wt%;所说的油溶性催化剂总加入量控制在150~800μg/g;b.从加氢反应后的液体产物经蒸馏装置切割成轻质馏分油和尾油;c.将步骤b所说的尾油进行常规旋流分离,分离成脱渣尾油和尾渣;d.将步骤c所说的脱渣尾油送入延迟焦化装置,热裂化后得到轻质馏分油、干气和焦炭;延迟焦化条件为:进入焦炭塔的物料温度450~550℃,塔顶压力控制在0.5~1.5MPa,注水量1.0~4.0m%;步骤e所说的尾渣焙烧条件为:焙烧温度为500~700℃、焙烧时间为90~130min;e.将步骤c所说的尾渣进行焙烧,回收油溶性催化剂中的金属。其公开的方法不运用在固定床反应***,且操作较为复杂,油溶性催化剂加入量较大。
因此,亟需提供一种操作简便、脱硫脱氮脱残炭性能好且运转周期长的重油加氢处理方法。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的重油加氢处理过程中,因重油分子不能进入催化剂孔道导致的催化剂脱硫脱氮脱残炭性能较差,且装置运转周期短的缺陷,提供一种重油加氢处理方法。
本发明提供一种重油加氢处理方法,该方法包括:在氢气存在下,
(1)将重油原料与加氢保护催化剂接触,得到第一物料;
(2)将所述第一物料与第一加氢脱金属催化剂接触,得到第二物料;
(3)将所述第二物料与加氢脱硫催化剂接触,得到第三物料;
该方法还包括向第一物料和/或第二物料中混入油溶性催化剂。
优选情况下,向第二物料中混入油溶性催化剂,以第二物料的总重量为基准,所述油溶性催化剂的加入量为10-150μg/g,优选为20-80μg/g,进一步优选为20-60μg/g。
本发明提供的方法将重油原料依次与加氢保护催化剂、第一加氢脱金属催化剂和加氢脱硫催化剂进行反应,且在重油原料与加氢保护催化剂反应得到的第一物料和/或与第一加氢脱金属催化剂反应得到的第二物料中混入油溶性催化剂,采用该方法能够有效提高重油加氢处理方法的加氢脱硫脱氮脱残炭活性,提高沥青质的转化,防止沥青质析出,且能够转化积碳前驱物,减少催化剂积碳,装置运转周期长。另外,本发明提供的方法,使用较少量的油溶性催化剂即可达到上述效果,降低生产成本。另外,本发明提供的方法操作简便,易于实施。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供一种重油加氢处理方法,该方法包括:在氢气存在下,
(1)将重油原料与加氢保护催化剂接触,得到第一物料;
(2)将所述第一物料与第一加氢脱金属催化剂接触,得到第二物料;
(3)将所述第二物料与加氢脱硫催化剂接触,得到第三物料;
该方法还包括向第一物料和/或第二物料中混入油溶性催化剂。
本发明提供的方法可以向第一物料中混入油溶性催化剂,也可以向第二物料中混入油溶性催化剂,还可以是同时向第一物料和/第二物料中混入油溶性催化剂。本发明在第一物料和/或第二物料中混入油溶性催化剂,而不是在重油原料中引入油溶性催化剂,采用本发明的方法,油溶性催化剂用量小,且重油加氢处理方法的加氢脱硫脱氮脱残炭活性更高,装置运转周期更长。
根据本发明的一种优选实施方式,向第一物料中混入油溶性催化剂时,以第一物料的总重量为基准,所述油溶性催化剂的加入量为10-200μg/g,优选为20-100μg/g,进一步优选为30-70μg/g;向第二物料中混入油溶性催化剂时,以第二物料的总重量为基准,所述油溶性催化剂的加入量为10-150μg/g,优选为20-80μg/g,进一步优选为20-60μg/g。
根据本发明提供的方法,既向第一物料中混入油溶性催化剂,又向第二物料中混入油溶性催化剂时,优选地,以第一物料的总重量为基准,所述油溶性催化剂的加入总量为10-200μg/g,优选为20-100μg/g,进一步优选为30-70μg/g。本发明对加入第一物料中的油溶性催化剂和加入第二物料中的油溶性催化剂的量没有特别的限定,只要加入的总量在上述范围内即可,优选地,加入第二物料中的油溶性催化剂的量大于加入第一物料中的油溶性催化剂的量。
根据本发明的一种优选实施方式,向第二物料中混入油溶性催化剂。本发明的发明人在研究过程中发现,向第二物料中混入油溶性催化剂较向第一物料中混入油溶性催化剂,使用的油溶性催化剂的量可以更小,达到的效果更好。
在本发明中,所述油溶性催化剂优选选自含有第VIB族和/或第VIII族金属的多羰基化合物、环烷酸盐化合物、异辛酸盐化合物和卟啉类螯合物中的至少一种,进一步优选选自含有第VIB族和/或第VIII族金属的多羰基化合物、环烷酸盐化合物和异辛酸盐化合物中的至少一种。所述多羰基化合物可以为五羟基化合物,也可以为六羟基化合物。所述第VIB族金属可以为Fe、Co和Ni中的至少一种,所述第VIII族金属可以为Mo。
根据本发明的一种优选实施方式,所述油溶性催化剂选自环烷酸钼、环烷酸铁、异辛酸钼、六羰基钼、环烷酸钒、五羰基铁和四苯基卟啉镍中的至少一种,进一步优选为异辛酸钼和/或环烷酸铁,最优选为异辛酸钼。
根据本发明的一种优选实施方式,以所述油溶性催化剂的总量为基准,以金属元素计,第VIB族和/或第VIII族金属的含量为8-40重量%,优选为10-35重量%。
本发明中,所述油溶性催化剂可以通过商购得到,也可以通过自行制备得到,本发明对此没有特别的限定。
本发明提供的方法可以在重油加氢装置中进行,在重油加氢装置中沿物流方向依次装填加氢保护催化剂、第一加氢脱金属催化剂和加氢脱硫催化剂。所述重油加氢装置优选为固定床加氢装置。并且,本发明的各种催化剂可以装填于同一个固定床加氢装置中,也可以分别装填于不同且串联连接的多个固定床加氢装置中,只要催化剂的装填方式是按照本发明要求的方式即可,对固定床加氢装置的个数没有特别的限制。优选情况下,加氢保护催化剂和第一加氢脱金属催化剂装填在同一个固定床加氢装置中,加氢脱硫催化剂装填在与前述固定床加氢装置串联连接的另一个固定床加氢装置中。
根据一种优选的具体实施方式,以装填的催化剂的总体积为基准,加氢保护催化剂的装填量为1-20体积%,第一加氢脱金属催化剂的装填量为10-70体积%,加氢脱硫催化剂的装填量为10-70体积%;
根据另一种优选的具体实施方式,以装填的催化剂的总体积为基准,加氢保护催化剂的装填量为2-15体积%,第一加氢脱金属催化剂的装填量为30-70体积%,加氢脱硫催化剂的装填量为20-60体积%。本发明的发明人发现,按照该优选的具体实施方式的装填体积来装填催化剂时,本发明的重油加氢处理方法在用于重油原料加氢时能够优化重油原料的传质,更多地转化其中的大分子的沥青质等物质,从而延长装置的运转周期。
优选情况下,所述加氢保护催化剂、第一加氢脱金属催化剂和加氢脱硫催化剂中各自独立地含有载体和负载在载体上的活性金属组分,所述活性金属组分选自第VIB族和/或第VIII族金属元素中的至少一种。更优选地,所述活性金属组分为镍-钨、镍-钨-钴、镍-钼和钴-钼的组合中的任意一种或多种。
本发明所述的加氢保护催化剂、第一加氢脱金属催化剂和加氢脱硫催化剂中的载体可以各自独立地选自氧化铝、氧化硅和氧化钛中的至少一种。所述载体中可以加入硼、锗、锆、磷、氯或氟等至少一种元素进行改性。
本发明所述的加氢保护催化剂、第一加氢脱金属催化剂和加氢脱硫催化剂的堆密度可以为0.3~1.2g/cm3,平均孔径可以为6~30nm,比表面积可以为50~400m2/g。
本发明的所述加氢保护催化剂中也可以不含有活性金属组分,优选情况下,所述加氢保护催化剂中含有选自第VIB族和/或第VIII族金属元素作为活性金属组分,且以加氢保护催化剂的总量为基准,以氧化物计,活性金属组分的含量为1-12重量%。优选情况下,所述加氢保护催化剂的平均孔径为18-30nm,平均粒径为1.3-50mm。
本发明中,所述加氢保护催化剂例如可以为由中国石化石油化工科学研究院开发的RG系列催化剂中的至少一种。
根据本发明,优选地,所述第一加氢脱金属催化剂中,以第一加氢脱金属催化剂的总量为基准,以氧化物计,活性金属组分的含量为6-15重量%。优选情况下,所述第一加氢脱金属催化剂的平均孔径为10-20nm,平均粒径为1.3-50mm。
在本发明中,所述第一加氢脱金属催化剂例如可以为由中国石化石油化工科学研究院开发的RDM系列催化剂和RUF系列催化剂中的至少一种。
根据本发明,优选地,所述加氢脱硫催化剂中,以加氢脱硫催化剂的总量为基准,以氧化物计,活性金属组分的含量为8-25重量%。优选情况下,所述加氢脱硫催化剂的平均孔径为8-15nm,平均粒径为0.6-2mm。
在本发明中,所述加氢脱硫催化剂例如可以为由中国石化石油化工科学研究院开发的RMS系列催化剂、RCS系列催化剂和RSN系列催化剂中的至少一种。
在本发明中,所述平均粒径是指颗粒横截面上的两个不同点之间的平均最大直线距离,当加氢保护催化剂、第一加氢脱金属催化剂或加氢脱硫催化剂的颗粒为球形时,则所述平均粒径是指催化剂颗粒的直径。
根据本发明,该方法可以在加氢处理条件下进行,优选地,所述加氢处理的条件包括:温度为320-450℃,反应压力为6-25MPa,液时体积空速为0.1-1h-1,氢油体积比为250-1500;进一步优选地,所述加氢处理的条件包括:温度为350-420℃,反应压力为12-20MPa,液时体积空速为0.2-0.4h-1,氢油体积比为300-1000。
根据本发明的一种优选实施方式,该方法还包括将所述第三物料与第二加氢脱金属催化剂接触。本发明的发明人发现,采用该种优选实施方式,更有利于提高重油加氢装置的运转周期。
根据本发明,优选地,该方法在重油加氢装置中进行,在重油加氢装置中沿物流方向依次装填加氢保护催化剂、第一加氢脱金属催化剂、加氢脱硫催化剂和第二加氢脱金属催化剂,优选地,以装填的催化剂的总体积为基准,加氢保护催化剂的装填量为1-20体积%,第一加氢脱金属催化剂的装填量为5-60体积%,加氢脱硫催化剂的装填量为5-60体积%,第二加氢脱金属催化剂的装填量为2-20体积%;进一步优选地,以装填的催化剂的总体积为基准,加氢保护催化剂的装填量为2-15体积%,第一加氢脱金属催化剂的装填量为25-60体积%,加氢脱硫催化剂的装填量为15-50体积%,第二加氢脱金属催化剂的装填量为5-10体积%。
根据本发明提供的方法,所述第二加氢脱金属催化剂可以与其他催化剂装填于同一个固定床加氢装置中,也可以分别装填于不同且串联连接的多个固定床加氢装置中。优选情况下,加氢保护催化剂和第一加氢脱金属催化剂装填于同一个固定床加氢装置中,加氢脱硫催化剂和第二加氢脱金属催化剂装填于与前述固定床加氢装置串联连接的另一个固定床加氢装置中。
根据本发明,所述第二加氢脱金属催化剂含有载体和负载在载体上的活性金属组分,所述活性金属组分可以选自第VIB族和/或第VIII族金属元素中的至少一种,以第二加氢脱金属催化剂的总量为基准,以氧化物计,活性金属组分的含量可以为6-18重量%。
根据本发明的一种优选实施方式,所述第二加氢脱金属催化剂的平均孔径为10-15nm,平均粒径为0.8-4mm。
所述第二加氢脱金属催化剂和上述第一加氢脱金属催化剂可以相同也可以不同。本发明中,所述“第一”和“第二”不对加氢脱金属催化剂起到限定作用,只是为了区分加氢脱硫催化剂上游和下游的催化剂。
根据本发明,优选地,第二加氢脱金属催化剂的装填量小于第一加氢脱金属催化剂的装填量。采用该装填方式时,由本发明的方法获得的产品的残炭、硫、氮含量更低,运转周期更长。
本发明提供的方法适用于各种重质原料油的加工,特别适用于石蜡基重油,优选地,所述重油原料为石蜡基重油。
在本发明中,所述石蜡基重油(≥530℃组分)的密度较低,一般在900-970kg/m3;残炭含量在12重量%以下;硫含量在1.5重量%以下,多数在1.0重量%以下;氮含量较高,在0.2重量%以上;四组分分析中,饱和烃含量大于40重量%。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
以下实施例中,在没有特别说明的情况下,使用的各种原料均来自商购。
以下使用的催化剂均为中国石化石油化工科学研究院开发的工业剂。
对于流出物的密度、残炭含量、S含量和N含量测定方法如下表1所述。沥青质(C7不溶物)转化率测定方法如下表1所述。
表1
分析项目 | 分析方法 | 标准 |
密度 | U型震动管法 | SH/T 0604-2000 |
残炭值 | 微量法 | GB/T 17144-1997 |
渣油沥青质 | 正庚烷-柱色谱法 | RIPP 10-1990 |
S元素含量 | X射线荧光光谱法 | GB/T 17040-2008 |
N元素含量 | 舟进样化学发光法 | SH/T 0704-2010 |
实施例1
将石蜡基重油(性质利于表2,下同)和氢气引入串联设置的固定床加氢反应器A和固定床加氢反应器B(催化剂的总装填体积为500mL)依次与固定床加氢反应器A和固定床加氢反应器B中装填的催化剂接触进行加氢处理,加氢处理的条件列于表3,沿物流方向,固定床加氢反应器A中装填加氢保护催化剂和第一加氢脱金属催化剂,固定床加氢反应器B中装填加氢脱硫催化剂和第二加氢脱金属催化剂,各催化剂的比例(以两个固定床加氢反应器中催化剂的总量为基准)和种类列于表4中。
在固定床加氢反应器A中,石蜡基重油依次与加氢保护催化剂G1、第一加氢脱金属催化剂M1第一和M2接触反应,得到第二物料,在固定床加氢反应器B前,向第二物料中引入异辛酸钼(商购自北京化学试剂公司),异辛酸钼占第二物料的比例为30μg/g,然后将混有异辛酸钼的物料引入固定床加氢反应器B中依次与加氢脱硫催化剂S1、第二加氢脱金属催化剂M1第二接触反应,反应后流出物的性质如表5中所示。
表2:原料性质
分析项目 | 原料 |
密度,(20℃),kg/m<sup>3</sup> | 927.3 |
残炭,重量% | 8.61 |
S,重量% | 0.70 |
N,重量% | 0.45 |
表3:试验工艺数据
对比例1
按照实施例1的方法,不同的是,不向第二物料中引入异辛酸钼,反应后流出物的性质如表5中所示。
对比例2
按照实施例1的方法,不同的是,不向第二物料中引入异辛酸钼,而直接将异辛酸钼引入石蜡基重油中,异辛酸钼占石蜡基重油的比例为30μg/g。反应后流出物的性质如表5中所示。
实施例2
按照实施例1的方法进行,不同的是,沿物流方向,催化剂的装填按照表4进行,且异辛酸钼占第二物料的比例为20μg/g,反应后流出物的性质如表5中所示。
实施例3
按照实施例1的方法进行,不同的是,沿物流方向,催化剂的装填按照表4进行,且异辛酸钼占第二物料的比例为60μg/g,反应后流出物的性质如表5中所示。
实施例4
实施例1的方法进行,不同的是,沿物流方向,催化剂的装填按照表4进行(固定床加氢反应器B中不装填第二加氢脱金属催化剂M1第二),即混有异辛酸钼的物料引入固定床加氢反应器B中与加氢脱硫催化剂S1接触反应,反应后流出物的性质如表5中所示。
实施例5
按照实施例1的方法,不同的是,将M2替换为装填体积量相同的M1第一,反应后流出物的性质如表5中所示。
实施例6
按照实施例1的方法,不同的是,异辛酸钼占第二物料的比例为10μg/g,反应后流出物的性质如表5中所示。
实施例7
按照实施例1的方法,不同的是,将异辛酸钼替换为等质量的环烷酸铁(国药集团化学试剂有限公司),反应后流出物的性质如表5中所示。
实施例8
将石蜡基重油和氢气引入串联设置的固定床加氢反应器A(催化剂的总装填体积为25mL)和固定床加氢反应器B(催化剂的总装填体积为475mL)依次与固定床加氢反应器A和固定床加氢反应器B中装填的催化剂接触进行加氢处理,加氢处理的条件同实施例1,沿物流方向,固定床加氢反应器A中装填加氢保护催化剂,固定床加氢反应器B中装填第一加氢脱金属催化剂、加氢脱硫催化剂和第二加氢脱金属催化剂,各催化剂的比例(以两个固定床加氢反应器中催化剂的总量为基准)和种类列于表4中。
在固定床加氢反应器A中,石蜡基重油与加氢保护催化剂G1接触反应,得到第一物料,向第一物料中引入异辛酸钼,异辛酸钼占第一物料的比例为30μg/g,然后将混有异辛酸钼的物料引入固定床加氢反应器B中依次与第一加氢脱金属催化剂M1第一和M2、加氢脱硫催化剂S1、第二加氢脱金属催化剂M1第二接触反应,反应后流出物的性质如表5中所示。
实施例9
按照实施例8的方法,不同的是,异辛酸钼占第一物料的比例为45μg/g,反应后流出物的性质如表5中所示。
表4催化剂装填比例
G1,体积% | M1<sup>第一</sup>,体积% | M2,体积% | S1,体积% | M1<sup>第二</sup>,体积% | |
实施例1 | 5 | 20 | 30 | 40 | 5 |
对比例1 | 5 | 20 | 30 | 40 | 5 |
对比例2 | 5 | 20 | 30 | 40 | 5 |
实施例2 | 3 | 17 | 20 | 50 | 10 |
实施例3 | 12 | 30 | 20 | 30 | 8 |
实施例4 | 6 | 21 | 31 | 42 | - |
实施例5 | 5 | 50 | 0 | 40 | 5 |
实施例6 | 5 | 20 | 30 | 40 | 5 |
实施例7 | 5 | 20 | 30 | 40 | 5 |
实施例8 | 5 | 20 | 30 | 40 | 5 |
实施例9 | 5 | 20 | 30 | 40 | 5 |
注:M1第一代表第一加氢脱金属催化剂,M1第二代表第二加氢脱金属催化剂,M1第一和M1第二的种类相同,只是装填位置不同。
在表4中,G1(牌号为RG-30)为加氢保护催化剂,M1(牌号为RDM-35)和M2(牌号为RDM-32)为加氢脱金属催化剂,S1(牌号为RCS-31)为加氢脱硫催化剂。
表5:产品性质
测试例
取上述实施例和对比例中的加氢脱金属催化剂和加氢脱硫催化剂进行积炭含量分析,分析方法为:
废剂样品首先用甲苯清洗三次,然后在索式抽提器中抽提至循环液澄清为止,样品在通风厨中晾干,烘箱干燥,所得样品采用红外吸收法测定催化剂上积炭含量。将试样与助溶剂(硅铝粉)一起放入高频感应炉中,通氧燃烧,生成的CO2和SO2气体流经红外吸收池,吸收红外能量,由能量的变化即可得到C含量。
分析结果如表6中所示,其中,表6中的加氢脱金属催化剂的积炭含量为各种种类的加氢脱金属催化剂的积炭含量平均值。
表6:积炭含量
从上述结果可以看出,采用本发明的重油加氢处理方法处理重油(优选石蜡基渣油)后获得的产品残炭含量、S含量以及N含量较低,并且装置中的加氢脱金属催化剂和加氢脱硫催化剂的积炭含量也更低。从而,本发明的方法能够延长装置的运转周期。另外,本发明提供的方法操作简便。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。
Claims (23)
1.一种重油加氢处理方法,该方法包括:在氢气存在下,
(1)将重油原料与加氢保护催化剂接触,得到第一物料;
(2)将所述第一物料与第一加氢脱金属催化剂接触,得到第二物料;
(3)将所述第二物料与加氢脱硫催化剂接触,得到第三物料;
该方法还包括向第一物料和/或第二物料中混入油溶性催化剂;
其中,向第一物料中混入油溶性催化剂时,以第一物料的总重量为基准,所述油溶性催化剂的加入量为10-200μg/g;向第二物料中混入油溶性催化剂时,以第二物料的总重量为基准,所述油溶性催化剂的加入量为10-150μg/g。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,向第一物料中混入油溶性催化剂时,以第一物料的总重量为基准,所述油溶性催化剂的加入量为20-100μg/g;向第二物料中混入油溶性催化剂时,以第二物料的总重量为基准,所述油溶性催化剂的加入量为20-80μg/g。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,向第一物料中混入油溶性催化剂时,以第一物料的总重量为基准,所述油溶性催化剂的加入量为30-70μg/g;向第二物料中混入油溶性催化剂时,以第二物料的总重量为基准,所述油溶性催化剂的加入量为20-60μg/g。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法,其中,所述油溶性催化剂选自含有第VIB族和/或第VIII族金属的多羰基化合物、环烷酸盐化合物、异辛酸盐化合物和卟啉类螯合物中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的方法,其中,所述第VIB族金属为Mo,所述第VIII族金属为Fe、Co和Ni中的至少一种。
6.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法,其中,所述油溶性催化剂选自环烷酸钼、环烷酸铁、异辛酸钼、六羰基钼、环烷酸钒、五羰基铁和四苯基卟啉镍中的至少一种。
7.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法,其中,该方法在重油加氢装置中进行,在重油加氢装置中沿物流方向依次装填加氢保护催化剂、第一加氢脱金属催化剂和加氢脱硫催化剂,以装填的催化剂的总体积为基准,加氢保护催化剂的装填量为1-20体积%,第一加氢脱金属催化剂的装填量为10-70体积%,加氢脱硫催化剂的装填量为10-70体积%。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,以装填的催化剂的总体积为基准,加氢保护催化剂的装填量为2-15体积%,第一加氢脱金属催化剂的装填量为30-70体积%,加氢脱硫催化剂的装填量为20-60体积%。
9.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法,其中,所述加氢保护催化剂、第一加氢脱金属催化剂和加氢脱硫催化剂中各自独立地含有载体和负载在载体上的活性金属组分,所述活性金属组分选自第VIB族和/或第VIII族金属元素中的至少一种。
10.根据权利要求9所述的方法,其中,所述加氢保护催化剂中,以加氢保护催化剂的总量为基准,以氧化物计,活性金属组分的含量为1-12重量%。
11.根据权利要求9所述的方法,其中,所述第一加氢脱金属催化剂中,以第一加氢脱金属催化剂的总量为基准,以氧化物计,活性金属组分的含量为6-15重量%。
12.根据权利要求9所述的方法,其中,所述加氢脱硫催化剂中,以加氢脱硫催化剂的总量为基准,以氧化物计,活性金属组分的含量为8-25重量%。
13.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法,其中,
所述加氢保护催化剂的平均孔径为18-30nm,平均粒径为1.3-50mm。
14.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法,其中,
所述第一加氢脱金属催化剂的平均孔径为10-20nm,平均粒径为0.8-5mm。
15.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法,其中,
所述加氢脱硫催化剂的平均孔径为8-15nm,平均粒径为0.6-2mm。
16.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法,其中,该方法在加氢处理条件下进行,所述加氢处理的条件包括:温度为320-450℃,反应压力为6-25MPa,液时体积空速为0.1-1h-1,氢油体积比为250-1500。
17.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法,其中,所述加氢处理的条件包括:温度为350-420℃,反应压力为12-20MPa,液时体积空速为0.2-0.4h-1,氢油体积比为300-1000。
18.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法,其中,该方法还包括将所述第三物料与第二加氢脱金属催化剂接触。
19.根据权利要求18所述的方法,其中,
该方法在重油加氢装置中进行,在重油加氢装置中沿物流方向依次装填加氢保护催化剂、第一加氢脱金属催化剂、加氢脱硫催化剂和第二加氢脱金属催化剂,以装填的催化剂的总体积为基准,加氢保护催化剂的装填量为1-20体积%,第一加氢脱金属催化剂的装填量为5-60体积%,加氢脱硫催化剂的装填量为5-60体积%,第二加氢脱金属催化剂的装填量为2-20体积%。
20.根据权利要求19所述的方法,其中,
以装填的催化剂的总体积为基准,加氢保护催化剂的装填量为2-15体积%,第一加氢脱金属催化剂的装填量为25-60体积%,加氢脱硫催化剂的装填量为15-50体积%,第二加氢脱金属催化剂的装填量为5-10体积%。
21.根据权利要求18所述的方法,其中,所述第二加氢脱金属催化剂含有载体和负载在载体上的活性金属组分,所述活性金属组分选自第VIB族和/或第VIII族金属元素中的至少一种,以第二加氢脱金属催化剂的总量为基准,以氧化物计,活性金属组分的含量为6-18重量%。
22.根据权利要求18所述的方法,其中,
所述第二加氢脱金属催化剂的平均孔径为10-15nm,平均粒径为0.8-4mm。
23.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法,其中,所述重油原料为石蜡基重油。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810864481.9A CN110791311B (zh) | 2018-08-01 | 2018-08-01 | 一种重油加氢处理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810864481.9A CN110791311B (zh) | 2018-08-01 | 2018-08-01 | 一种重油加氢处理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110791311A CN110791311A (zh) | 2020-02-14 |
CN110791311B true CN110791311B (zh) | 2021-10-08 |
Family
ID=69425050
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201810864481.9A Active CN110791311B (zh) | 2018-08-01 | 2018-08-01 | 一种重油加氢处理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110791311B (zh) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114433233B (zh) * | 2020-10-16 | 2023-07-04 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种加氢脱氮催化剂及其制备方法和应用 |
CN114425449B (zh) * | 2020-10-16 | 2023-09-01 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种加氢脱硫催化剂及其制法和应用 |
CN114437797B (zh) * | 2020-10-16 | 2023-05-26 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种船用燃料油调和组分的生产方法 |
CN114425448B (zh) * | 2020-10-16 | 2023-09-01 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种加氢脱硫催化剂及其制备方法和应用 |
CN114433232B (zh) * | 2020-10-16 | 2023-07-28 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种加氢脱残炭催化剂及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1132909C (zh) * | 2001-01-05 | 2003-12-31 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种重质烃类进料加氢改质的方法 |
CN1252220C (zh) * | 2003-09-15 | 2006-04-19 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种重、渣油固定床加氢处理方法 |
ITMI20111626A1 (it) * | 2011-09-08 | 2013-03-09 | Eni Spa | Sistema catalitico e procedimento per l'idroconversione totale degli oli pesanti |
CN103059984B (zh) * | 2011-10-21 | 2014-10-22 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种催化剂级配的重油加工方法 |
-
2018
- 2018-08-01 CN CN201810864481.9A patent/CN110791311B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110791311A (zh) | 2020-02-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110791311B (zh) | 一种重油加氢处理方法 | |
CN102453534B (zh) | 一种煤焦油加氢生产汽油和柴油的方法 | |
WO2021083302A1 (zh) | 一种加工富芳馏分油的方法和*** | |
CN108659882B (zh) | 一种重油加氢方法及其加氢*** | |
CN109701452B (zh) | 石蜡基渣油加氢处理催化剂的级配方法和石蜡基渣油的加氢处理方法 | |
CN103059934A (zh) | 一种兼顾柴油产品质量的加氢改质降凝方法 | |
CN103059983A (zh) | 一种加氢精制催化剂组合装填方法 | |
CN107794087A (zh) | 一种烃类原料的加氢***及其方法 | |
CN112745952B (zh) | 一种加工富芳馏分油的方法和*** | |
CN114437786B (zh) | 一种劣质原料油的加氢裂化方法 | |
CN112852479B (zh) | 柴油加氢精制催化剂级配方法、柴油加氢处理方法 | |
CN102465027A (zh) | 一种重馏分油加氢处理方法 | |
CN112745949B (zh) | 一种联合加工脱油沥青和富芳馏分油的方法和*** | |
CN112745951B (zh) | 一种加工富芳馏分油的方法和*** | |
CN105586082B (zh) | 一种重油加氢脱氮的方法 | |
CN112745948B (zh) | 一种加工重质原料油和富芳馏分油的方法和*** | |
CN112745953B (zh) | 一种加氢处理脱油沥青的方法和*** | |
CN104611036B (zh) | 一种高干点重质馏分油加氢处理方法 | |
CN109694732A (zh) | 加工重质柴油的方法 | |
CN115895719B (zh) | 一种高芳烃催化裂化柴油深度加氢转化的工艺方法 | |
CN115895718B (zh) | 一种脱油沥青加氢裂化处理方法 | |
CN111378470B (zh) | 一种渣油加氢脱金属处理方法 | |
CN114437808B (zh) | 一种加工重油的方法和*** | |
CN112342059B (zh) | 一种延迟焦化装置掺炼催化裂化油浆的方法 | |
CN114437800B (zh) | 一种两段加氢裂化方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |