用于使含噻吩化合物的烃进料中的芳烃加氢的方法

专利名称：用于使含噻吩化合物的烃进料中的芳烃加氢的方法
技术领域：
本发明涉及用于还含有 一定浓度硫化合物的烃进料中的芳烃加氢 的方法。
背景技术：
含镍催化剂广泛用于多种不同烃进料中可能含有的芳烃化合物的 加氢。已知这些镍基催化剂对正被处理以去除芳烃的进料中通常含有
的硫杂质敏感。美国专利公布No. US2004/0030208公开了使用镍基催 化剂使烃进料中含有的芳烃加氢的方法。这篇文献进一步提出了用于 延长镍基催化剂的催化寿命的改进方法，该方法通过将加氢反应器从 启动运行开始在高温下操作以将在其烃进料中的噻吩化合物转化，从 而促进镍基催化剂的本体硫化，因此延长该催化剂的寿命。
虽然US2004/0030208教导了当处理含芳烃和噻吩化合物的烃进料 时，可通过将加氢反应器从启动运行开始在高温下操作通过镍基催化 剂的本体硫化来改进镍基催化剂的寿命，但是因为在较高反应温度下 发生的不希望的反应例如裂化反应而使得本体硫化的最大温度可能受 到限制。也已经发现在镍基催化剂床层的本体硫化中，烃进料通过床 层时可能会分布不均和产生沟流，从而引起催化剂床层中不均匀的温 度分布。这种不均匀的流体流动通过催化剂床层可能是在其本体硫化 期间在催化剂床层产生不希望的热点的原因，导致收率降低和本体硫 化效果率下降，因此，催化剂寿命延长与不发生以上情况可达到的寿 命延长相比降低。
因此，期望提供一种使烃进料更均匀流动通过镍基催化剂床层的 方法，以在镍基催化剂的本体硫化期间在整个床层中获得更均匀的温 度分布。

发明内容
因此，本发明提供一种使还含有瘗吩化合物的烃进料中的芳烃加
氢的方法，其中所述方法包括在启动运行时和在适用于促进活化后 的镍基催化剂本体硫化的过程条件下，使所述烃进料流过流体分布装 置以将流体分布于所述活化后的镍基催化剂床层的顶部表面区域上。
本发明的另一个实施方案包括一种使还含有噻吩化合物的烃进料 中的芳烃加氢的方法，其中所述方法包括在启动运行时，在有效促 进新鲜镍基催化剂床层本体硫化和未超出最大所需温度的本体硫化温 度下，使高度分散的烃进料通过所述新鲜镍基催化剂床层。
在本发明的另一个实施方案中，提供一种使具有进料硫浓度和进 料芳烃浓度的烃进料中含有的芳烃加氢的方法，其中所述方法包括 在启动运行时在升高的启动运行温度下将所述烃进料加入容器中，以 促进所述镍基催化剂的本体硫化从而提升其耐硫性，其中所述容器含 有活化后的镍基催化剂床层和所述床层具有顶部表面区域；在所述容
进料与所述床层的所述活化后的镍基催化剂接触之前，在所述顶部表 面区域上分布所述烃进料；在不超出最大所需温度的本体硫化温度下
述容器采出产品硫浓度小于所迷进料硫浓度和产品芳烃浓度小于所述 进料芳烃浓度的产品物流。
在本发明的另一个实施方案中，包括一种芳烃加氢方法，所述方 法包括提供包括容器的反应器系统，其中所述容器具有一定长度和 装配有用于接收烃进料进入所述容器中的入口装置以及用于从所述容 器采出产品的出口装置，其中所述容器中含有具有第 一深度和第 一顶 部表面区域的第一镍基催化剂的第一床层，和其中在所述容器中的所 述入口装置和所述第一顶部表面区域之间操作性放置用于将所述烃进 料在所述第一床层的所述第一顶部表面区域上分散分布的第一流体分 布塔板装置；在启动运行时在升高的启动运行温度下将所述烃进料通过所述入口装置加入所述容器中以促进所述第一镍基催化剂本体硫化 和从而提升所述第 一镍基催化剂的耐硫性，其中所述烃进料具有进料
硫浓度和进料芳烃浓度；和产生具有低于所述进料硫浓度的产品硫浓 度和低于所述进料芳烃浓度的产品芳烃浓度的产品。


图1是描述在本发明方法的一个实施方案中使用的反应器系统的 示意图，所述反应器系统装配有用于将烃进料在镍基催化剂床层的顶 部表面上分散分布的流体分布装置。
图2是描述在本发明方法的一个实施方案中使用的含有多个催化 剂床层的反应器系统的示意图，每个催化剂床层包括用于将烃进料在 每个催化剂床层的顶部表面上分散分布的流体分布装置。
图3是描述本发明方法的一个实施方案的示意图，该实施方案包 括含有多个催化剂床层的反应系统，其中每个催化剂床层包括流体分 布装置；和另外提供在反应器系统中的多个位置对催化剂床层进行急 冷。
具体实施例方式
本发明涉及使还含有 一定浓度硫化合物的烃进料中含有的芳烃加 氢的方法。更具体地，本发明涉及延长在该芳烃加氢方法中使用的镍 基催化剂的催化剂寿命的方法。本发明方法的一个重要特性包括本体 硫化在用于芳烃加氢的方法中使用的镍基催化剂。该本体硫化通过从 过程启动运行开始在通常高于习惯认为合适的温度下操作反应系统而 实现，以将烃进料的噻吩化合物转化成扩散或被吸收进入镍基催化剂 本体中而不是在催化剂表面形成从而作为催化剂毒物的物质。在美国 专利/>布No. US 2004/0030208中详细描述了 一种这样的本体石危化方 法，该文献在此通过参考引入。
加氢法的镍基催化剂本体硫化的 一个难点与使用升高的过程温度 以促进本体硫化机理有关。通常存在处理i殳备可能暴露于其下的最大温度，和如果过程温度太高则会促进不希望的副反应例如裂化反应。 因此，通常存在使镍基催化剂暴露于其下的最大所需温度。然而，已 发现当将镍基催化剂颗粒放置于反应器容器中以形成催化剂床层和使 烃进料在催化剂床层之上和催化剂床层之内通过时，在整个床层中在 多种情况下流体流动是不均匀分布的和形成沟流流动。因为该方法中 使用明显高的过程温度，所以在镍基催化剂的本体硫化期间，该分布 不均的流动和沟流流动是特别不利的情况。同样，芳烃加氢反应的放 热属性与催化剂床层中烃进料流动的分布不均的组合可在催化剂床层 中和反应器容器中的多个位置中产生不希望的高温热点。
因此，已发现可通过改进通过催化剂床层的烃进料流动而最小化 由烃进料不均匀流动通过正在进行本体硫化和芳烃加氬的镍基催化剂 床层所产生的问题。在本发明的一个典型实施方案中，所提供的反应 器系统包括容器，其中含有具有一定深度和顶部表面区域的镍基催化 剂床层(本文也称为催化剂床层)。所述容器装配有用于将烃进料接收 入容器中的入口装置和用于从容器中采出产品物流的出口装置。
本发明方法的一个重要特征是在启动运行时含一定浓度芳烃和一 定浓度硫化合物的烃进料在其通过催化剂床层时是高度分散的。"高 度分散，，表示烃进料在容器的截面区域上和催化剂床层的顶部表面区 域上的分布方式最小化了流体流向和流过催化剂床层的径向不均匀 性。当烃进料是分散的时，流体流动优选接近基本均匀的流体流动到 达催化剂床层的表面。当在给定的容器截面上、优选在催化剂床层的 顶部表面上可发生均匀的流体流动，所述截面可由多个具有相等尺寸 的渐增的截面区域所定义和流动通过每个渐增的截面区域的流体的质 量流量与流动通过每个其它渐增的截面区域的流体的质量流量基本相 等。"基本相等的质量流量"表示当渐增的质量流量之间的差异小于
0. 3,该数值通过用通过一个渐增的截面区域的最大质量流量与通过另
一渐增的截面区域的最小质量流量之间的差值除以两个质量流量的最
大值进行确定。
本领域技术人员已知多种适用于在本发明方法中向催化剂床层提供高度分散的烃进料流的方法和装置。本发明方法中可使用任意适用 于在催化剂床层的顶部表面上分散分布烃进料的流体分布装置。适合 的流体分布装置的 一些实例包括例如带有孔、缝隙或洞的提供通过其 中的流体流动的水平多孔板和操作性装配有喷嘴、降液管或导管的提 供通过其中的流体流动的水平板。甚至例如喷雾喷嘴和流体雾化器的 这类装置也可用作用于在催化剂床层的顶部表面上分散烃进料的流体
分布装置。在美国专利No. 5， 484， 578及其中引用的专利技术中公开了 多种适合的流体分布装置的其它实例。美国专利No. 5， 484， 578在此通 过参考引入。
可适当使用的其它流体分布塔板为美国专利No. 5， 6 35， 145和美国 专利公布No. US2004/0037759中教导的那些，这两篇公开文献在此通 过参考引入。在这些出版物中描述的流体分布塔板包括例如提供有多 个用于可以是多相流体的流体向下流动的开孔或降液管的分布塔板。 一种非常好的可适当用作本发明的流体分布装置元件的流体分布装置 是2006年4月19日提交的、名称为"Fluid Distribution Tray and Method for the Distribution of a Highly Dispersed Fluid Across a Bed of Contact Material"、和申请号为No. 11/406， 419的美国 专利申请中描述的流体分布塔板和系统，其公开内容在此通过参考引 入。
在本发明的一个实施方案中，流体分散装置放置于容器中的入口 装置和催化剂床层的顶部表面区域之间的位置处，以将烃进料分散或 分布至催化剂床层的顶部表面区域上。因此，将烃进料经由入口装置 至流体分散装置之上而引入容器中，所述流体分散装置将流体分布到 催化剂床层的顶部表面区域上。
本发明的另一个实施方案包括使用包括多个催化剂床层的容器。 使用多个催化剂床层的 一个优点是更易于控制沿每个催化剂床层深度 的温度分布，从而强化了镍基催化剂的本体硫化。因此，在该实施方 案中，可在容器中垂直序列放置两个或更多个各自具有一定深度和顶 部表面区域的催化剂床层，其中一个催化剂床层的顶部表面区域放置于直接置于其上的催化剂床层之下(如果其上放置有催化剂床层的 话)。在催化剂床层之间也可放置本文其它处所描述的任意流体分布装置。
本发明的使还含有噻吩化合物的烃进料中含有的芳烃加氢的方法 的一个重要方面包括在有效促进镍基催化剂本体硫化的过程条件下使 烃进料流过镍基催化剂。有效的过程条件本质上是与通常被认为适用 于芳烃加氢的过程温度相比升高的过程温度。
在镍基催化剂寿命的早期升高过程温度(即将烃进料加入本发明
益效果也是本发明方法的一个重要方面。因此，优选在不超过镍基催 化剂由于暴露于硫或其它毒物或由于其它因素而已经明显减活的时间 点的催化剂使用周期中的 一定时间开始、在有效促进镍基催化剂本体 硫化的升高的过程温度下将镍基催化剂暴露于烃进料，和因此最优选 从启动运行开始在高温下操作该过程。
本文所用的术语"启动运行"通常指将含噻吩化合物的烃进料和 氩气初次加入含一定量的已被活化的新的或新鲜的镍基催化剂的反应 器中的时间点。本文其它处描述了该反应器系统。启动运行本质上通 常不包括任意的催化活化过程本身，所述催化活化过程通常在不存在 烃进料的条件下、通过将新的或新鲜的镍基催化剂在高温下(例如
100-500。C的温度下)与氢气接触以还原镍催化剂和因此使镍催化剂活 化来完成。虽然优选从将烃进料和氢气于初次加入反应器中的时间开 始将反应器升高至所需高温，但是从更广的含义上来说，术语"启动 运行，，用于包括在活性镍基催化剂通过其表面吸附大量的噻吩源硫之 前的任意时间点。因此，在将烃进料初次加入反应器中之后提供用于 本体硫化的升高的过程温度的短暂延迟仍被视为在术语"启动运行" 的含义之内和本发明的范围之中。
本发明的一个优点是其处理了与催化剂床层中的不均匀温度分布
的不均匀流体流动和沟流而在整个催化剂床层上可能发生的温度峰值相关的问题。如上所述，已发现芳烃加氢反应的放热属性与高本体硫 化过程温度条件以及沿整个催化剂床层烃进料的不良流体分布的组合 可在催化剂床层和反应器中引起不希望的热点和/或热区，所述热点和 /或热区的温度本质上高于平均反应器温度。反应器中这些更热的区域 通常可定义反应器系统可操作的最高温度。其结果是，必须操作所述 反应器系统以提供在多种情况下比所需反应器温度低的平均反应器温 度，以获得最大或最优的本体硫化有益效果。同时，前述的热点和/ 或热区可产生过量的不需要的副反应例如裂化反应，从而导致产量下 降和另外产生抑制芳烃饱和的热力学限制。
本发明通过在整个催化剂床层上实现更均匀的烃进料流体分布以 从而减少和最小化催化剂床层中的热点和热区，处理了这些问题。这 能够在接近本发明方法的催化剂床层中的最大所需温度的更高平均反 应器温度下操作反应器系统。催化剂床层中和反应器中的最大所需温 度应低于装置和催化剂的温度限值，和另外该最大所需温度不能高至 引起过量的不需要的副反应。本发明方法的催化剂应暴露的最大所需
温度不大于26(TC,但更具体地不大于24(TC和更具体地不大于230°C。 为获得所需的镍基催化剂的本体硫化，需要从启动运行开始在足 够高以促进镍基催化剂的本体硫化但不超过最大所需温度的温度下将 烃进料与反应器系统的镍基催化剂接触。如本文已经教导的，本体硫 化温度足够高是指在该温度下烃进料中存在的至少 一 部分噻吩化合物
物质
虽然本发明方法的本体硫化温度可在一定程度上取决于所使用的
文其它位置对多种过程条件进行了更加详细的描述)而发生变化，但启 动运行温度通常为140-225°C、优选145-200。C和最优选150-175°C。 如上所述，本发明方法允许在更高的平均反应器温度下操作反应器系 统，这允许了更高的启动运行温度。这些更高的温度提供了改进的本 体硫化和延长了催化剂寿命或活性。如本文所用，术语"启动运行温度"指将烃进料加入本发明方法 的反应器中时的温度。本领域技术人员有时把该温度称为反应器入口 温度，和它实质上是在含镍基催化剂的反应器入口装置处的烃进料温 度。应理解，当启动运行温度是即将加入反应器中之前(即在入口装置 处)的烃进料的温度，其实质上是烃进料与反应器中的催化剂床层的顶 部表面初次接触时的相同温度。另外应理解，反应器中流体分布装置 的作用是提供了催化剂床层中更均匀的流体分布，和因此在催化剂床 层中更均匀的径向温度分布和在催化剂床层整个深度上更少的热点。
使用本发明的反应器系统进行芳烃加氢的其它过程条件包括 200-800 psig、优选300-600 psig的压力，和约0. 5-5、优选1-3的 液体时空速度(LHSV)。
氢气消耗将近似等于根据化学计量进行的预测。相对于烃进料加 入反应器的氢气的量将主要取决于烃进料中含有的待加氢的芳烃和其 它组分的量而进行变化。因此，在镍基催化剂的本体硫化期间加入反 应器中的氢气与烃进料的摩尔比可以是0. 05: 1-100: 1的较宽范围，但 优选该摩尔比为0. 1: 1-20: 1。
本发明方法设想的镍基催化剂可选自任意已知的通常用于芳烃化 合物加氢和含镍组分的催化剂。本发明的镍基催化剂通常包含镍催化 组分和作为栽体材料或粘合剂材料或二者的无机氧化物材料。镍基催 化剂可选自通过无机氧化物载体浸渍制得的载带镍催化剂或通过多种 本体镍催化剂组分的共沉淀制得的本体镍催化剂。栽带镍催化剂中可 存在的镍组分的含量为镍基催化剂和元素镍形式的镍组分的总重量的 5-40重量％。镍含量优选为10-35重量°/。和最优选为15-30重量％。载 带镍催化剂中存在的无机氧化物载体的含量为载带镍催化剂总重量的 60-95重量％。
通过组成本体镍催化剂的组分的共沉淀制得本体镍催化剂，所述 本体镍催化剂包含催化镍组分和无机氧化物组分例如二氧化硅。本体 镍催化剂通常含有比典型的载带镍催化剂高的镍含量。本体镍催化剂 的镍含量可以为本体镍催化剂和元素镍形式的镍组分的总重量的20-8G重量％。本体镍催化剂中镍含量优选为25-70重量％和最优选为 30-60重量％。本体镍催化剂的无机氧化物含量可以为本体镍催化剂总 重量的20-80重量％。
本发明的镍基催化剂可另外包含其它组分(包括催化金属)，前提 是这些其它组分不阻碍本发明方法实施中的芳烃加氢或镍基催化剂的 本体硫化，或者不会实质性影响镍基催化剂的催化性能或镍基催化剂 有效进行本体硫化的能力。
用于栽带镍催化剂的无机氧化物载体材料或用于本体镍催化剂的 无机氧化物组分可选自以下耐火氧化物氧化铝、二氧化硅、二氧化 硅-氧化铝、二氧化钛、氧化锆及一种或多种这些物质的任意组合。氧 化铝、二氧化硅和它们的混合物是特别优选的无机氧化物材料。
镍基催化剂的 一 些物理性质对于本体硫化后的催化剂的最佳性能 可能是重要的，和同时该镍基催化剂的活性与未经历过本体硫化的镍 基催化剂的活性相比可以有相当大的提升。本文中使用的"镍基催化 剂的活性，，表示当在规定温度下在芳烃加氢中使用时通过催化剂所提 供的芳烃转化百分率，催化剂活性随着转化百分率增大而增加。
镍基催化剂的BET表面积为40-300mVg,优选80-250mVg。镍基 催化剂中镍位点通常是适当小的镍晶粒以提供高的镍比表面积。
适用于本发明方法中处理的烃进料包括沸点在65-300。C温度范围
内的任意烃或烃的混合物，和可包括例如轻质和重质溶剂、白油、石 脑油、煤油和柴油的进料。优选的烃进料包括沸点在？0-25(TC的烃的 混合物，和可包含6-14个碳原子的烃化合物。最优选的烃进料包括沸 点在75-18(TC的烃的混合物，和可包含6-12个碳原子的烃化合物。 该典型的进料包括石脑油。
本发明方法包括加氢去除烃进料中含有的芳烃化合物，以提供芳 烃浓度降低和链烷烃属性更高的产品，即产品与烃进料相比链烷烃百 分数更高。本发明的烃进料可含有以其中含有芳烃和疏组分的烃进料
的总重量计的1-80重量y。的进料芳烃浓度。更适用的进料芳烃浓度为
2-50重量％,和最适用的进料芳烃浓度为3-25重量％。化合物中使用的镍催化剂的本体硫化。至少 一 部分提供进料硫浓度的 硫源是本文所称的"噻吩化合物"，这对于本发明方法是重要的。本 文所用的术语噻吩化合物包括相对高分子量的含有至少 一 个硫原子的 环状和芳烃化合物，例如塞吩、苯并噢吩和二苯并蓉吩。这些硫化合 物通常被认为会使镍基催化剂中毒。烃进料的进料硫浓度应使得噢吩
化合物的含量为0. l-50ppmw。烃进料的蓬吩化合物的含量优选为 0. 2-40ppmw， 和最优选0. 3-20ppmw。
从本发明芳烃加氩方法中荻得的产品物流的产品硫浓度小于进料 硫浓度和产品芳烃浓度小于进料芳烃浓度。取决于所需产品规格和芳 烃加氩水平，从本发明方法的反应器系统采出或另外从加氢工艺获得 的产品的产品芳烃浓度小于0. 2重量％ (2000ppmw)、或小于0. 1重量％ (lOOOppmw)、或小于0.05重量％ (500ppmw)、或小于0.02重量％ (200ppmw)或甚至小于0. 002重量％ (20ppmw)。
产品物流的嚷吩化合物含量小于烃进料的噻吩化合物含量和可以 小于0. lppmw， 优选小于0. 05ppmw和最优选小于0. Olppmw。
现在参考图l,其中示出了本发明方法的一个实施方案的反应器系 统10的示意图。反应器系统10是包括具有入口装置14和出口装置 16的容器12的单催化剂床层系统。入口装置14用于接收烃进料和将 烃进料加入容器12中，和出口装置16用于从容器12采出产品。容器 12定义了其中含有填充了容器12 —部分和具有深度20的催化剂床层 18的区域。催化剂床层18的顶部是催化剂床层18的顶部表面区域22。 通常顶部表面区域22基本上是容器12的水平截面区域，在容器12 中的这个位置上催化剂床层18的顶部终止。
在容器12中在入口装置14和顶部表面区域22之间操作性放置流 体分布装置24。流体分布装置24可以是任意用于从入口装置14接收 烃进料和将烃进料在催化剂床层18的顶部表面区域22上分散分布的 合适装置。在本文其它位置详细描述了可合适用作流体分布装置24 的多种装置的实例，但图1中示出的是带有多个降液管装置28的水平塔板26,该降液管装置28提供从水平塔板26上方到水平塔板26下 方和至顶部表面区域22上的流体流动。虽然示出的降液管装置28结 构是管状的，但是降液管装置28可使用任意其它合适类型的导管，包 括缝隙、孔和升气管。
在本发明方法实施中操作反应器系统10中，在启动运行时，使烃 进料通过导管30流向容器12和通过入口装置14加入容器12中。当 烃进料进入反应器容器12时，烃进料具有一定的芳烃浓度和噻吩化合 物浓度和具有至少14(TC但小于23(TC的升高的启动运行温度。烃进料 进入容器12和流过流体分布装置24进行高度分散，之后使所得的高 度分散的烃进料流至催化剂床层18上和通过催化剂床层18。通过由 出口装置16和导管32从反应器容器12采出产品物流，从反应器容器 12得到处理后的产品。
图2是描述在本发明本体硫化方法的另一个实施方案中使用的含 有多个催化剂床层和多个流体分布装置的反应器系统100的示意图。 通过使用多个催化剂床层和流体分布装置，可以更好的控制催化剂床 层中的温度以将其中的温度保持在低于最大所需温度。考虑到本发明 方法的所需本体硫化温度通常较高和芳烃加氢反应是放热的，这是特 别重要的。使用流体分布装置有助于解决上述的与本体硫化期间在催 化剂床层中的不均匀的流体流动有关的一些问题。
反应器系统100是包括具有入口装置104和出口装置106的容器 102的多催化剂床层系统。入口装置104用于接收烃进料和将烃进料 加入容器102中，和出口装置106用于从容器102采出产品。容器102 定义了其中含有填充了容器102 —部分和具有第一深度110的第一催 化剂床层108的区域。第一催化剂床层108的顶部是第一催化剂床层 108的第一顶部表面区域112。通常第一顶部表面区域ll2基本上是容 器102的水平截面区域，在容器102中的这个位置上第一催化剂床层 108的顶部终止。
在容器102中在入口装置104和第一顶部表面区域112之间操作 性放置第一流体分布装置114。第一流体分布装置1M可以是任意用于从入口装置104接收烃进料和将烃进料在催化剂床层108的笫一顶 部表面区域112上分散分布的合适装置。在本文其它位置详细描述了 可合适用作第一流体分布装置114的多种装置的实例，但图2中示出 的是带有多个降液管装置118的水平塔板116，该降液管装置118提 供从水平塔板116上方到水平塔板116下方和至第一顶部表面区域 112上的流体流动。虽然示出的降液管装置118结构是管状的，但是 降液管装置118可使用任意其它合适类型的导管，包括缝隙、孔和升 气管等。
反应器系统100另外包括放置于第一催化剂床层108下方填充容 器102 —部分和具有第二深度122的第二催化剂床层120。在第二催 化剂床层120的顶部是第二催化剂床层12G的第二顶部表面区域124。
在容器102中在第一催化剂床层108和第二催化剂床层120之间 操作性放置第二流体分布装置126。第二流体分布装置126可以是任 意用于接收从第一催化剂床层108流出的流体和将该流体在第二顶部 表面区域124上分散分布的合适装置。在本文其它位置详细描述了可 合适用作第二流体分布装置126的多种装置的实例，但图2中示出的 是带有多个降液管装置130的水平塔板128,该降液管装置130提供 从水平塔板128上方到水平塔板128下方和至第二顶部表面区域124 上的流体流动。虽然示出的降液管装置130结构是管状的，但是降液 管装置130可使用任意其它合适类型的导管，包括缝隙、孔和升气管。
在本发明方法实施中操作反应器系统100中，在启动运行时，使 烃进料通过导管132流向容器102和通过入口装置104加入容器102 中。当烃进料进入反应器容器102时，烃进料具有一定的芳烃浓度和 噻吩化合物浓度和具有至少14(TC但小于23(TC的升高的启动运行温 度。烃进料进入容器102和流过第一流体分布装置114进行高度分散， 之后使所得的高度分散的烃进料流至第一催化剂床层108上和通过第 一催化剂床层108。通过由出口装置106和导管134从反应器容器102 采出产品物流，从反应器容器102得到处理后的产品。
图3是芳烃加氢过程200的整体工艺流程的示意图，其中使用在镍基催化剂本体硫化期间在催化剂床层中提供特别好的温度控制的多
催化剂床层反应器系统202。如图3中所示，多催化剂床层反应器系 统202包括含在反应器容器216中的三个单独的催化剂床层204、 206 和208以及在这三个催化剂床层每一个的上方分别放置的流体分布塔 板210、 212和214,所述反应器容器216装配有反应器入口 218和反 应器出口 220。
在启动运行时将烃进料由导管222和将氢气由导管224在升高的 启动运行温度下通过反应器入口 218加入反应器容器216中，以促进 催化剂床层208的镍基催化剂的本体硫化和提升催化剂床层208的镍 基催化剂的耐硫性。将烃进料和氢气混合物加入到流体分布塔板214 上，流体分布塔板214操作性放置于反应器容器216中在反应器入口 218和催化剂床层208的顶部表面区域226之间。流体分布纟荅板214 将烃进料和氢气混合物分散分布至催化剂床层208的顶部表面区域 226上。烃进料具有含噻吩化合物的进料硫浓度和进料芳烃浓度。
在反应器容器216中在催化剂床层208的底部228和催化剂床层 206的顶部表面区域230之间操作性i丈置流体分布塔板212。流体分布 塔板212接收来自催化剂床层208的流体流和通过导管232加入到反 应器容器216中的急冷气，其中所述急冷气可能含有氢气。流体分布 塔板212用于分散所接收的流体(急冷气和来自催化剂床层的流体)和 将其在催化剂床层206的顶部表面区域230上进行分布。急冷气和流 体分布塔板212的组合使用允许当在高本体硫化温度条件下操作时控 制催化剂床层206中的温度，从而阻止催化剂床层206中的温度达到 最大所需温度。
在反应器容器216中在催化剂床层206的底部234和催化剂床层 204的顶部表面区域236之间操作性放置流体分布塔板210。流体分布 塔板210接收来自催化剂床层206的流体流和通过导管238加入到反 应器容器216中的急冷气，其中所述急冷气可能含有氢气。流体分布 塔板210用于分散所接收的流体和将其在催化剂床层204的顶部表面 236上进行分布。急冷气和流体分布塔板210的组合使用允许当在高本体硫化温度条件下操作时控制催化剂床层204中的温度，从而阻止 催化剂床层204中的温度达到最大所需温度。
从反应器容器216通过反应器出口 220釆出产品物流和使产品物 流由导管240流向分离器242。导管240中插入换热器244，所述换热 器244定义了换热区域和提供用于对流经导管240的产品物流进行间 接移热和冷却的换热装置。之后使所得冷却后的产品物流流向分离器 242，分离器242定义了分离区域和提供将冷却后的产品物流分离成气 相和液相的分离装置。
气相可由导管246从分离器242中流出以再循环和与通过反应器 入口 218加入反应器容器216中的烃进料和氢气进行组合。
液相可由导管248从分离器242中流出。液相将具有通常在本文 其它位置描述的浓度范围之内的低于烃进料的进料疏浓度的产品硫浓 度和低于烃进料的进料芳烃浓度的产品芳烃浓度。
尾气流也可由导管250从分离器242流出。可将任选的部分液相 产品通过导管252进行再循环和与通过反应器入口 218加入反应器容 器216中的烃进料和氢气进行组合。该液体循环可提供改进的总体芳 径转化率或控制烃进料的启动运行温度或二者。
权利要求
1. 一种使还含有噻吩化合物的烃进料中的芳烃加氢的方法，其中所述方法包括在启动运行时和在适用于促进活化后的镍基催化剂本体硫化的过程条件下，使所述烃进料流过流体分布装置以将流体分布于所述活化后的镍基催化剂床层的顶部表面区域上。
2. 权利要求l的方法，其中所述过程条件包括启动运行温度为至 少140°C。
3. 权利要求1或2的方法，其中所述活化后的镍基催化剂的所述 床层中的温度在本体疏化温度下，所述本体硫化温度不超过小于260 。C的最大所需温度。
4. 一种使还含有瘗吩化合物的烃进料中的芳烃加氢的方法，其中 所述方法包括在启动运行时，在有效促进新鲜镍基催化剂床层本体 硫化和未超出最大所需温度的本体硫化温度下，使具有启动运行温度 的高度分散的烃进料通过所述新鲜镍基催化剂床层。
5. 权利要求4的方法，其中所述最大所需温度小于260°C。
6. 权利要求1、 2、 3、 4或5的方法，其中所述启动运行温度为 140-225°C。
7. 权利要求l、 2、 3、 4、 5或6的方法，其中所述高度分散的烃 进料通过流体分布装置提供以将所述烃进料在所述床层上分散和分布。
8. 权利要求1、 2、 3、 4、 5、 6或7的方法，其中所述流体分布装置包括带有使所述烃进料向下流动至所述床层上的多个开孔的水平 塔板。
9. 权利要求l、 2、 3、 4、 5、 6、 7或8的方法，其中所述烃进料 包括沸点在65-35(TC温度范围内的烃的混合物。
10. 权利要求l、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8或9的方法，其中所述烃 进料的硫浓度使得噻吩化合物含量为0. 1-50ppmw。
11. 权利要求l、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9或10的方法，其中所 述烃进料的芳烃浓度为1-80重量％。
12. 权利要求l、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10或11的方法，另 外包括从所述活化后的镍基催化剂的所述床层得到产品芳烃浓度d 、 于2000ppmw的产 品。
13. 权利要求l、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、 11或12的方法， 其中所述产品另外包含小于0. lppmw的噻吩化合物含量。
全文摘要
一种使烃进料中含有的芳烃加氢和使镍基催化剂本体硫化以提升镍基催化剂的活性和催化剂寿命的方法。该方法包括在启动运行时，在有效促进镍基催化剂本体硫化的高温下使分散后的烃进料通过镍基催化剂的床层，从而增大镍基催化剂的活性或延长镍基催化剂的催化寿命或二者。
文档编号C10G45/48GK101448919SQ200780018605
公开日2009年6月3日 申请日期2007年4月19日 优先权日2006年4月21日
发明者M·C·宗尼维涅勒, P·B·伊梅尔法 申请人:国际壳牌研究有限公司