在淤浆加氢裂化方法中用于催化剂回收和任选再循环的方法
【专利摘要】描述了用于淤浆加氢裂化催化剂回收的方法。在一个实施方案中，该方法包括将来自淤浆加氢裂化区的流出物分离成包含溶剂和澄清沥青的第一部分以及包含沥青和催化剂的第二部分。使第二部分与酸接触以将催化剂从沥青中沥滤出，形成水溶液和沥青残余物。使水溶液与阴离子接触以形成不溶性盐，其为催化剂。
【专利说明】在淤浆加氢裂化方法中用于催化剂回收和任选再循环的方法
[0001]早期国家申请的优先权要求
[0002]本申请要求2012年8月7日提交的美国申请N0.13/568，473的优先权。
发明领域
[0003]本发明一般性地涉及淤浆加氢裂化方法，更特别地涉及用于催化剂回收和任选催化剂再循环的方法。
[0004]发明背景
[0005]淤浆加氢裂化方法涉及在向上流反应器中在富氢环境中加工残余物和细粒催化剂的混合物。该反应环境促进残余物转化成液体产物，特别是蒸馏物沸程组分的非常高的转化率。淤浆加氢裂化方法的一个实例显示于图1中。将液体进料5和再循环气体10在分开的加热器15、20中加热至温度，其中小部分再循环气流和所需量的催化剂通过油加热器。将来自两个加热器15、20的出口料流25、30供入淤浆反应区35的底部。将反应器流出物40在反应器出口处骤冷以终止反应，然后流入一系列分离器45、50、55、60中，其中气体10再循环回反应区中。液体流入装置的分馏段65、70中以回收轻馏分75、石脑油80、柴油85、轻和重减压瓦斯油90、95和未转化的进料(沥青)100。重减压瓦斯油105部分地再循环至反应器中以进一步转化。
[0006]催化剂在该方法期间损失，并需要新鲜催化剂补充。在一些方法中，新鲜催化剂补充可以为I重量％或更多。另外，该方法可加工2-20重量％沥青。沥青中催化剂的量和催化剂颗粒的小粒度，例如小于I μπι使得难以使用简单的分离技术回收催化剂颗粒。
[0007]需要用于回收淤浆加氢裂化方法中所用催化剂的方法。
[0008]发明概述
[0009]本发明一方面涉及用于淤浆加氢裂化催化剂回收的方法。在一个实施方案中，本方法包括将来自淤浆加氢裂化区的流出物分离成包含溶剂和澄清沥青的第一部分以及包含沥青和催化剂的第二部分。使第二部分与酸接触以将催化剂从沥青中沥滤出，形成水溶液和沥青残余物。使水溶液与阴离子接触以形成不溶性盐和第二水溶液，其中不溶性盐为催化剂。
[0010]附图简述
[0011]图1阐述淤浆加氢裂化方法的一个实施方案。
[0012]图2阐述催化剂回收和再循环方法的一个实施方案。
[0013]发明详述
[0014]催化剂回收和任选再循环方法涉及酸沥滤方法以回收催化剂。回收的催化剂理想地再循环回淤浆加氢裂化反应器中，从而降低所需补充催化剂的量。
[0015]催化剂回收和任选再循环方法可具有以下优点中的一个或多个。在一些实施方案中，可存在较低的资本成本，因为存在较小的新鲜催化剂制备和材料处理系统。在一些实施方案中，操作成本可以为较低的，因为新鲜催化剂补充的量是较低的。在一些实施方案中，该方法可产生更高价值产物，因为沥青具有较低的硫和灰含量。例如，沥青可能能够用于船用燃料油中或者用作沥青的改进剂。
[0016]在如图2所述催化剂回收和再循环方法的一个实施方案中，来自分馏器70的底部料流100包含沥青和HVGO。任选低粘度芳族溶剂115可与底部料流100结合。合适的溶剂包括但不限于轻循环油(LCO)和澄清油浆(CSO)。将结合的底部料流100/溶剂料流115送入分离器120中，在那里将它分离成包含溶剂和澄清沥青的第一部分125以及包含沥青和催化剂的第二部分130。合适的分离方法包括但不限于离心、过滤、沉降或静电沉淀。如果需要的话，可将第一部分125例如在分馏单元127中进一步加工。
[0017]如果需要的话，可将第二部分130送入任选研磨器135中以降低材料的粒度。将包含沥青和催化剂的第二部分130 (无论是研磨还是未研磨的)送入槽140中，在那里使它与酸145接触以将催化剂从沥青中沥滤出。酸沥滤形成水溶液和沥青残余物155以及在一些情况下气体147的混合物。可将气体147送入洗涤器150中。可使用任何合适的酸，包括但不限于H2S04、HCl和ΗΝ03。
[0018]将来自酸沥滤槽140的水溶液和沥青残余物155的混合物送入分离器160中，在那里将沥青残余物165与水溶液170分离。在一些实施方案中，将水溶液170送入中和槽175中，在那里将它用中和剂180中和。可使用任何合适的中和剂，包括但不限于NaOH和CaCO3O将在中和槽175中形成的任何气体185送入洗涤器190中。
[0019]将中和的溶液195送入沉淀槽200中并与阴离子205接触，导致不溶性盐沉淀。阴离子205基于待回收的催化剂选择。可使用会形成不溶性盐的任何阴离子，包括但不限于硫化物、氧化物、氢氧化物、碳酸盐和磷酸盐。将沉淀混合物210送入分离器215中，在那里将第二水溶液220与沉淀的不溶性盐225分离，所述沉淀的不溶性盐为催化剂。可将沉淀的不溶性盐225送入催化剂制备单元230中。催化剂制备步骤仅涉及催化剂的化学性质不变的物理加工，且它可包括但不限于洗涤、干燥和研磨中的一种或多种。
[0020]然后可使回收的催化剂235再循环回淤浆加氢裂化区中，减少对补充催化剂的需求。
[0021]在一个实施方案中，淤浆加氢裂化催化剂为Fe(1_x)S，其中X为0-0.2。使Fe(1_x)S催化剂与合适的酸如H2SO4接触，形成FeSO 4的水溶液。可将形成的H2S气体送入洗涤器中。如果需要的话，在将？必04用中和剂如NaOH中和以前，可将沥青残余物与FeSO 4的水溶液分离。使中和的FeSO4与硫化物阴离子(如来自Na2S)接触以使Fe(1_x)S沉淀。可回收Fe(1_x)S并再循环回淤浆加氢裂化区中。
[0022]尽管本发明先前详细描述中提出了至少一个示例实施方案，应当理解操作大量变化。还应当理解一个或多个示例实施方案仅为实例，且决不意欲限制本发明的范围、适用性或结构。而是，先前的详细描述会提供给本领域技术人员执行本发明示例实施方案的方便路线图。应当理解可做出示例实施方案中所述元件的功能和配置的各种变化而不偏离如所附权利要求书所述的本发明范围。
【权利要求】
1.用于淤浆加氢裂化催化剂回收的方法，其包括: 将来自淤浆加氢裂化区(35)的流出物(100)分离(120)成包含溶剂和澄清沥青的第一部分(125)以及包含沥青和催化剂的第二部分(130); 使第二部分(130)与酸(145)接触(140)以将催化剂从沥青中沥滤出，形成水溶液(170)和沥青残余物(165);和 使水溶液(170)与阴离子(205)接触(200)以形成不溶性盐(225)和第二水溶液(220)，其中不溶性盐(225)为催化剂。
2.根据权利要求1的方法，其进一步包括使不溶性盐(225)再循环至淤浆加氢裂化区(35)中。
3.根据权利要求1或2的方法，其进一步包括将第一部分(125)分离成溶剂和澄清沥青。
4.根据权利要求1-3中任一项的方法，其进一步包括在第二部分(130)与酸(145)接触(140)以前将第二部分(130)研磨(135)。
5.根据权利要求1-4中任一项的方法，其进一步包括在水溶液(170)与阴离子(205)接触(200)以前将水溶液(170)中和(175)。
6.根据权利要求5的方法，其中将水溶液(170)用Na0H(180)中和。
7.根据权利要求1-6中任一项的方法，其进一步包括在水溶液(170)与阴离子(205)接触(200)以前将水溶液(170)与沥青残余物(165)分离(160)。
8.根据权利要求1-7中任一项的方法，其进一步包括将不溶性盐(225)与第二水溶液(220)分尚(215) ο
9.根据权利要求1-8中任一项的方法，其中催化剂包含Fe(1_X)S，其中X为0-0.2。
10.根据权利要求1-9中任一项的方法，其中酸(145)SH2S04。
【文档编号】B01J38/68GK104520000SQ201380041418
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2013年7月29日 优先权日:2012年8月7日
【发明者】R·R·加图帕里, G·H·祐口米佐, B·齐亚布拉 申请人:环球油品公司