[发明专利]裂解汽油二段加氢催化剂的再生方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是裂解汽油二段加氢催化剂的再生方法，特别用于由于硅沉积造成失活的裂解汽油二段加氢催化剂的再生。

背景技术

裂解汽油是蒸汽裂解制乙烯过程中的副产C₅～204℃馏分的总称，主要来自乙烯裂解装置的水急冷塔釜、脱丁烷塔釜及压缩机段间的冷凝液。裂解汽油产量约为乙烯产量的60～80%，含有60％左右的芳烃。裂解汽油贡献了全球40%以上的芳烃。由于裂解原料、裂解方式、裂解炉型以及裂解深度存在明显差异，裂解汽油组成变化甚大，热稳定性和化学稳定性差，无法直接利用。通常经一段选择性加氢除去二烯烃和共轭芳烃，再经二段加氢使单烯饱和并脱除含硫、氮、氧等杂质后，C₆～C₈馏分进行溶剂萃取抽提芳烃。

裂解汽油加氢二段催化剂，采用的是非贵金属负载型催化剂，活性组分为Ni、Co、Mo、W的硫化态，负载的载体为Al₂O₃。用于裂解汽油中的C₅-C₉馏分烃类的加氢，将原料中的烯烃进行烯烃饱和成饱和烃，同时将原料中的S、N、O等元素脱除，加氢成 H₂S、NH₃、H₂O等除去。

目前全球芳烃及其衍生物的需求呈上升趋势，在亚洲尤其是我国对苯、二甲苯的需求增势强劲，而裂解汽油贡献了全球40%以上的芳烃，其利用备受重视。随着原油价格居高不下，为降低成本，裂解原料趋于重质化、劣质化。轻柴油、加氢尾油、等二次、三次加工油也逐渐成为乙烯的裂解原料，对裂解汽油二段加氢催化剂的综合性能也提出了更高的要求。此外，各乙烯装置裂解原料和裂解条件的差异导致其裂解汽油组成的变化二段催化剂失活的主要原因。 

目前国内外关于裂解汽油二段加氢的专利主要涉及催化剂的制备方法、生产工艺技术以及加氢反应器的设计等方面，主要解决催化剂的活性低，抗结焦和耐胶质性能差以及装置节能等技术问题。而关于催化剂失活的原因也无具体相关专利报道。

裂解汽油二段加氢催化剂作为一种工业催化剂，在高温、高压下，经过长周期的运转后，容易失活，失活的原因很多，烃类物质在催化剂活性中心表面缩合、聚合形成的大分子有机物的结焦积炭堵塞孔道、有机物的沉积堵塞孔道、重金属的沉积覆盖堵塞孔道、催化剂失硫、活性组分聚合造成晶粒长大等等。其中结焦积碳可以通过空气烧焦或水蒸气再生等方法脱焦，使覆盖的活性组分暴露出来，活性得到恢复。

一般来讲，有机物参与的催化反应中，结焦是最普遍最常遇到的，是造成催化剂活性下降的一个重要原因。结焦是一个可逆过程，一方面有机物在一定条件下在催化剂上可以沉积而形成焦碳，另一方面沉积在催化剂上的焦碳也可以在一定的热力学条件下通过氧化烧焦而去除。工业上最常用氧化烧焦的方法对失活的催化剂进行再生处理，而能使催化剂活性得到恢复。这种方法专利很多，如US 4，007，131就提出了一种采用氧化烧焦对失活催化剂进行再生的方法。CN 1390645A介绍了分段氧化烧焦的器外再生方法，在300-350低温段烧碳、400-500中温段除硫和550-600高温段来去除Na、K等覆盖的金属离子，对失活的催化剂进行再生处理，使催化剂的活性的到恢复。专利CN 133520A中，介绍了一种方法，就是在氧化烧焦前用氢气先将催化剂还原，将与活性组分结合的硫先转化成硫化氢溢出，然后再对催化剂进行氧化脱硫。其认为硫化态的催化剂含有大量的硫，若直接烧焦，会产生大量的二氧化硫或三氧化硫，它们会与烧焦过程中产生的水结合，形成硫酸或亚硫酸，而对催化剂造成大的伤害，也避免了对设备的腐蚀。专利 CN 1570036A也介绍了一种烧焦方法，就是对催化剂进行氧化烧焦后，再对烧焦无法恢复活性的失活催化剂用无水甲醇或无水乙醇或轻质石油溶剂反复冲洗，也能使催化剂活性恢复。它们认为，溶剂冲洗可以将烧焦后仍覆盖在催化剂活性组分表面的重金属冲刷掉。