用于生产具有低沉积物含量的燃料油的石油原料转化方法_2

文档序号:9822641阅读:来源:国知局
量%dS氧化二棚化化的浓度通常为0-10重量%。使用的氧化侣通常为γ或 η氧化侣。该催化剂最通常为挤出物的形式。VI和VIII族金属的氧化物的总含量通常为5-40 重量%和通常为7-30重量%,且表示为VI族金属和VIII族金属之间的金属氧化物的重量比通 常为20:1和最通常为10:2。
[0027] 废催化剂部分地替换为新鲜催化剂,通常通过从反应器的底部抽出和在反应器的 顶端在规则的时间间隔下引入新鲜或新的催化剂,即,例如W分批或几乎连续的方式。催化 剂还可通过底部引入和从反应器顶端抽出。例如,新鲜催化剂可每天引入。使用过的催化剂 被新鲜催化剂的替换率可为,例如,大约0.05千克-大约10千克/立方米原料。该抽出和替换 使用允许该加氨裂化阶段连续操作的装置进行。该装置通常包含循环累,使得可通过在反 应器顶端抽出并再注入反应器底部的液体的至少一部分连续再循环来保持沸腾床中的催 化剂。还可将从反应器抽出的使用过的催化剂发送至再生区域,在其中它含有的碳和硫被 去除,然后将其再注入加氨裂化阶段a)。
[00%]最通常,加氨裂化阶段a)在例如US 6270654所述的H-OIL?过程的条件下进行。
[0029] 加氨裂化可在单个反应器或串联排列的若干反应器(通常为两个)中进行。至少两 个沸腾床反应器串联使用使得可获得更好品质的产物并具有更好的产率,因此限制在任何 后处理中的能量和氨的需求。此外,在两个反应器中的加氨裂化使得可具有改善的可操作 性,其与操作条件和催化剂体系的灵活性有关。通常,第二反应器的溫度优选地为至少5°C, 高于第一沸腾床反应器的溫度。第二反应器的压力为0.1-lMPa,低于第一反应器,W便使得 源自第一阶段的流出物的至少一部分可不必累送而流动。关于两个加氨裂化反应器中的溫 度,选择不同的操作条件W便能控制原料的加氨作用和原料转化为每个反应器中所需的产 物。任选地,在第一加氨裂化反应器的出口获得的流出物经受轻馈分的分离,且残余流出物 的至少部分,优选全部在第二加氨裂化反应器中处理。
[0030] 该分离可在级间分离器中进行,例如专利US 6270654中所述,和特别地使得可避 免在第二加氨裂化反应器中轻馈分的太严重的加氨裂化。
[0031] 还可将从在较低溫度下操作的第一加氨裂化反应器抽出的废催化剂的全部或部 分直接转移进在较高溫度下操作的第二加氨裂化反应器,或将从第二加氨裂化反应器抽出 的废催化剂的全部或部分直接转移进第一加氨裂化反应器。该级联系统在专利US 4816841 中描述。
[0032] 加氨裂化阶段还可在混合床模式下操作的至少一个反应器中进行,即使用沸腾床 操作,其中担载催化剂与由非常细小的颗粒催化剂构成的分散催化剂组合,全部与待处理 的原料形成悬浮液。
[0033] 混合床包含两个催化剂群体,沸腾床类型的催化剂群体中添加有"分散"型催化剂 群体。术语"分散"表示实施W下反应器:在其中催化剂为非常细小颗粒的形式,即通常具有 1纳米(或1〇-%)-150微米的尺寸,优选地为0.1-100微米,和甚至更优选为10-80微米。
[0034] 在第一变体中,加氨裂化阶段可包含沸腾床类型的第一反应器,然后是混合床类 型的第二反应器(即用"分散"型催化剂注入的沸腾床类型)。
[0035] 在第二变体中,加氨裂化阶段可包含混合床类型的第一反应器,然后是混合类型 的第二反应器。
[0036] 在第Ξ变体中,加氨裂化阶段可包含混合床类型的单一反应器。
[0037] 用于混合床反应器的"分散的"催化剂可为硫化物催化剂,优选地包含选自Mo、Fe、 Ni、W、Co、V、Ru的至少一种元素。运些催化剂通常为单金属的或双金属的(例如,组合VIIIB 族的非贵金属元素(Co、Ni、Fe)和VIB族元素(Mo、W))。使用的催化剂可为不均匀固体粉末 (例如天然无机物、硫酸铁等),分散催化剂源自可溶于水的前体,例如憐钢酸、钢酸锭,或Mo 或Ni氧化物与氨水的混合物。优选地,使用的催化剂源自可溶于有机相的前体(可溶于油的 催化剂)。
[0038] 前体通常为有机-金属化合物,例如Mo、Co、Fe或Ni的环烧酸盐、或Mo的辛酸盐、或 运些金属的多幾基化合物,例如Mo或Μ的己酸2-乙醋、Mo或W的口-C12脂肪酸盐等。当催化 剂为双金属的时,它们可在表面活性剂存在下使用W便改善金属的分散性。根据催化剂的 特性,催化剂为分散或胶体或非胶体颗粒的形式。可用在本发明的方法中的运些前体和催 化剂在文献中广泛地描述。
[0039] 通常,在注入原料之前制备催化剂。作为前体的状态和它的特性的变化因素,修改 制备方法。在所有情况下,前体经硫化(非原位或原位)W便在原料中形成分散的催化剂。
[0040] 在催化剂已知可溶于油的情况下,前体有利地与含碳原料混合(其可为待处理原 料、外部原料、再循环馈分等的一部分),然后通过添加含硫化合物(优选硫化氨或可能为有 机硫化物,例如在氨存在下为DMDS)将混合物硫化并加热。运些催化剂的制备在文献中描 述。"分散的"催化剂的颗粒如上定义(金属无机化合物或源自可溶于水或油的前体的粉末) 通常具有1纳米-150微米的尺寸,优选地为0.1-100微米,和甚至更优选为10-80微米。催化 化合物的含量(表示为VIII族和/或VIB族金属元素的重量百分比)为0-10重量%,优选地为 0-1重量%。
[0041] 在催化剂的制备期间可添加添加剂或在其注入进反应器之前添加至"分散的"催 化剂中。运些添加剂在文献中描述。
[0042] 优选的固体添加剂为无机氧化物例如氧化侣、二氧化娃、Al/Si的混合氧化物、包 含至少一种VIII族元素(例如Ni、Co)和/或VIB族的至少一种元素(例如Mo、W)的废担载催化 剂(例如,在氧化侣和/或二氧化娃上)。例如,将提及在申请US 2008/177124中描述的催化 剂。还可使用具有低氨含量(例如4%的氨)的含碳固体,例如焦炭或研磨的活性炭,任选地经 预处理。还可使用运些添加剂的混合物。添加剂的粒径通常为10-750微米,优选地为100- 600微米。存在于"分散的"加氨裂化过程的反应区入口的任何固体添加剂的含量为0-10重 量%,优选地为1-3重量%,和催化化合物的含量(表示为VIII族和/或VIB族金属元素的重量 百分比)为0-10重量%,优选地为0-1重量%。
[0043] 因此,用于加氨裂化区域的混合床反应器由两个催化剂群体构成,第一群体使用 挤出物形式的担载催化剂,其直径有利地为0.8-1.2mm,通常等于0.9mm或1. 1mm,且第二群 体为上述的"分散"型催化剂。
[0044] 通过循环累的使用使得在沸腾床中的催化剂颗粒的流化有可能,所述沸腾累允许 液体再循环,通常在反应器的内部。调节通过沸腾累再循环的液体流量使得担载催化剂的 颗粒流化而不被运送,使得运些颗粒保留在沸腾床反应器中(除了催化剂粉末之外,催化剂 粉末可由磨损形成并经液体夹带,因为运些粉末尺寸小)。在混合床的情况下,"分散"型催 化剂还用液体携带,因为"分散"型催化剂由非常小尺寸的颗粒构成。
[0045] 阶段b):加氨裂化流出物的分离 在加氨裂化阶段a)末尾获得的流出物经历至少一个分离阶段,任选地补充有其它附加 的分离阶段,使得其可分离包含燃料基料的至少一种轻质控馈分和包含在至少35(TC下沸 腾的化合物的重馈分。
[0046] 分离阶段可有利地使用本领域技术人员已知的任何方法进行,例如一个或多个高 压和/或低压分离器,和/或高压和/或低压蒸馈和/或汽提阶段的组合。优选地,分离阶段b) 使得可获得气体相、至少一种石脑油、煤油和/或柴油类型的轻质控馈分、真空馈出物馈分 和真空残余物馈分和/或常压残余物馈分。
[0047] 分离可在分馈部分进行,其可首先包含高压高溫化PHT)分离器,和任选高压低溫 化PLT)分离器,和/或常压蒸馈和/或真空蒸馈。将在阶段a)末尾获得的流出物分离(通常在 HPHT分离器中)为轻馈分和主要包含在至少350°C沸腾的化合物的重馈分。分离的分馈点有 利地设置在200-400 °C。
[0048] 在本发明的方法的变体中,源自加氨裂化的流出物可在阶段b)期间还经受连续的 闪蒸,其包含至少一个高溫高压化PHT)烧瓶和低压高溫化PHT)烧瓶,W分离重馈分,其发送 至蒸汽汽提阶段,使得可能从所述重馈分中除去富硫化氨的至少一种轻馈分。在汽提塔的 底部回收的重馈分含有在至少35(TC沸腾的化合物,还有常压馈出物。根据本发明的方法, 与富硫化氨的轻馈分分离的所述重馈分然后发送至成熟阶段C),然后进入沉积物分离阶段 d) 〇
[0049] 在变体中,源自阶段b)的所谓重馈分的至少一部分通过常压蒸馈分馈为包含石脑 油,煤油和/或柴油类型的至少一种轻质控馈分的常压馈出物馈分和常压残余物馈分。常压 残余物馈分的至少一部分可发送至成熟阶段C),然后进入沉积物分离阶段d)。
[0050] 常压残余物还可至少部分地通过真空蒸馈分馈为包含真空瓦斯油的真空馈出物 馈分和真空残余物馈分。有利地,所述真空残余物馈分至少部分地发送至成熟阶段C),然后 进入沉积物分离阶段d)。
[0051 ]真空馈出物和/或真空残余物的至少一部分还可再循环进入加氨裂化阶段a)。
[0052] 无论使用什么分离方法,获得的轻馈分可经受其它的分离阶段,任选地在源自两 个加氨
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