[发明专利]一种加氢处理催化剂的级配方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种加氢处理催化剂的级配方法，特别是渣油固定床加氢处理催化剂的级配，适用于渣油固定床加氢处理过程。

背景技术

众所周知，渣油加氢处理过程中的反应主要包括加氢脱硫、加氢脱氮、加氢脱金属、烯烃及芳烃加氢饱和以及各种烃类的加氢裂化。从总体来看，渣油加氢反应是放热反应，加氢脱金属反应较为缓和，脱硫反应和脱氮反应属于强放热反应。工业上渣油加氢处理应用最广泛、最成熟的工艺是固定床。在固定床渣油处理技术中，世界上各大公司如UOP、雪夫隆、IFP等都使用催化剂级配装填技术，即使用两种或两种以上不同功能催化剂，其中包括加氢保护剂、加氢脱金属催化剂、加氢脱硫催化剂、加氢脱氮催化剂和加氢裂化催化剂等。催化剂在反应器中的装填顺序一般是使原料油依次与加氢保护剂、加氢脱金属催化剂、加氢脱硫催化剂、加氢脱氮催化剂和加氢裂化催化剂接触。催化剂级配装填技术能够增加渣油加氢处理催化剂对重质原料的加氢处理能力，有效控制催化剂床层温升，降低氢耗，优化加氢处理过程。

CN1197105A公开了一种加氢处理金属污染了的烃质原料的方法，该烃质原料至少60％(重)的沸点温度≥370℃，该方法包括：在氢气的存在下，在升高的温度和升高的压力下，使该原料与第一催化剂、第二催化剂和第三催化剂中的一个或多个催化剂床层接触，其中，第一催化剂包括VI族和/或VIII族加氢金属组分载在无机氧化物载体上，其至少40％的孔体积在孔径17-25nm的范围内，表面积在100-160m²/g的范围内；第二催化剂包括VI族和/或VIII族加氢金属组分载在无机氧化载体上，其至少40％的孔体积在孔径3-17nm的范围内，表面积在160-350m²/g的范围内；第三催化剂包括VI族和/或VIII族加氢金属组分载在无机氧化物载体上，其至少40％的孔体积在孔径17-25nm的范围内，表面积在100-160m²/g的范围内；其中，在污染物金属沉积量少于5％(重)的情况下，第三催化剂的脱金属活性是第一催化剂的至少1.5倍。该方法能够有效去除烃质原料中的金属。CN01114167公开了一种渣油加氢处理催化剂的级配方法，该方法采用沿物流方向催化剂的活性逐渐降低的原则，改变脱硫催化剂、脱氮催化剂床层的级配，并在床层之间增设一个过渡催化剂床层，使得催化剂每个床层温升更加平稳。与传统的方法相比，该方法催化剂稳定性好，每个催化剂床层温升容易控制，反应区不会出现热点，且大大减少了氢耗。CN94117660公开了关于催化剂空隙度的级配方法。该方法主要是在固定床反应器内，将高空隙度催化剂颗粒和低空隙度催化剂颗粒进行不同配比的物理混合，实现高空隙材料到低空隙材料的平稳变化，并提高均匀改变的过滤效果。该方法可以改善Fe、Ca等在杂质在催化剂外部的沉积。

现有催化剂的级配技术不能解决工业装置中反应器内重质原料的偏流问题，甚至某些级配方法还可能加剧重质原料的偏流，导致径向温差加大，影响催化剂的使用寿命。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种催化剂的级配方法。本发明方法能够改善反应器内物流的分配，降低反应器内部的径向温差，延长装置的运转周期。

本发明加氢处理催化剂的级配方法，包括在加氢处理催化剂床层内增设球形催化剂层，球形催化剂层可以设置为一层或一层以上。

本发明方法中所述球形催化剂层装填体积占其所在催化剂床层总体积3％～10％，优选4％～8％，球形催化剂层装填位置为距其所在催化剂床层顶部0.3h～0.8h之间，优选0.4h～0.6h之间，h为其所在催化剂床层高度。

本发明方法中球形催化剂的直径为15～25mm，优选为17～22mm，最优选为18～20mm。球形催化剂的堆密度为400～1300kg·m^-3，优选500～1000kg·m^-3，最优选500～800kg·m^-3。

本发明方法中球形催化剂层的催化剂的活性组分含量为与其相邻催化剂的活性组分含量的60％～150％，优选为90％～110％。