[发明专利]一种镍系选择性加氢催化剂开工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种镍系选择性加氢催化剂开工方法，更具体的涉及一种镍系选择性加氢脱二烯烃催化剂的开工方法。

背景技术

90年代，国内用于裂解汽油一段加氢催化剂主要为Pd系催化剂，随着裂解汽油中砷等杂质含量的升高，国内裂解汽油加氢装置纷纷换用了Ni系催化剂，自2000年以来，国内镍系催化剂使用量逐年升高。

镍系催化剂在使用过程中，需要经过还原处理将氧化镍转化成金属镍，经过还原后的催化剂表面存在着部分能量较高、不稳定的金属镍物种，这部分不稳定的高能量镍物种不仅具有较好的二烯烃加氢活性，同时还具有较好的单烯烃、和芳烃加氢活性，工业装置上直接使用，开工初期容易导致床层飞温。经过还原后的镍系催化剂自身存在着初活性较高的缺点，导致镍系催化剂应用于选择性加氢脱二烯烃反应中，必须经过初活性钝化处理。例如：镍系催化剂用于裂解汽油一段加氢装置中，主要目的是选择性脱除原料中的二烯烃，而单烯烃和芳烃尽量不加氢，如果催化剂不经过初活性钝化处理而直接使用，开工初期床层最高温度可以超过800℃，存在着较大的安全隐患。

目前，镍系催化剂在工业装置开工及使用过程中，针对催化剂初活性钝化方法主要采用两种技术路线：（1）对不稳定的高能量活性位，采用多硫化物表面物理吸附覆盖活性位的方法。如：CN200810102242.6公开一种全馏分裂解汽油双烯烃选择性加氢催化剂的钝化方法，其适宜的操作条件为：操作压力0.3～0.5MPa，钝化温度为30～80℃，用含硫300～5000ppm的环己烷进行钝化1～5h，推荐硫化溶剂用含二甲基二硫1000～4000ppm(最好为1000～3000ppm)的环己烷，钝化时间为1～4h(最好为2～3.5h)。CN200710178229.4公开一种一种连续重整装置的预钝化方法，包括将未装催化剂或已装催化剂的反应器温度升至100～650℃，并在此温度下向系统内流动气体中注入硫化物，控制气中硫含量在0.5～100×10^-6L/L以钝化装置器壁，之后在催化剂存在下向反应器中通入反应原料进行反应。该法可有效抑制重整反应装置高温器壁金属产生的催化结焦，减小装置的运行风险。该方法具有催化剂初活性钝化效果好的优点，但是多硫化物在使用过程中，存在着毒性较大、多硫化物挥发后对环境污染严重的问题；（2）催化剂开工初期，采用惰性石脑油类原料，在反应器内通过催化剂表面积碳覆盖活性位的方法。如：CN200910079181.0公开一种特别适用于镍基催化剂初活性抑制的钝化方法，以含0.1～40％(质量分数)烯烃，硫含量0～500ug/g的油品作为钝化剂，氢气压力2.0MPa～3.0MPa，在催化剂床层温度20～30℃下与催化剂接触3～5小时，钝化剂空速5～20h^-1。钝化剂可以是裂解原料石脑油，也可以是来自裂解汽油加氢过程中的产品，比如裂解汽油一段加氢产品油、裂解汽油二段加氢产品油，还可以是芳烃抽余油。钝化剂优选为裂解汽油一段加氢产品油。期刊论文《镍基裂解汽油一段加氢催化剂钝化方法研究》，石化技术与应用，2010（5）。在500mL绝热床评价装置上，分别采用直馏石脑油和不同馏分(C₆～C₇，C₅～C₇，C₅～C₈，C₅～C₉)的裂解汽油一段加氢产品为钝化原料，对镍基催化剂LY-2008的钝化和投油开工过程进行了考察。结果表明：烯烃含量较低(双烯值不大于2.50×10^-2g/g)的裂解汽油一段加氢产品可代替直馏石脑油作为镍基催化剂的钝化原料。该钝化方法的原理是在催化剂表面部分积碳覆盖部分活性位，可以很好的满足催化剂初活性钝化要求，但是存在着开工周期长，一般开工周期需要48小时以上、催化剂积碳造成其使用稳定性能受到影响。CN1816392涉及一种在使用前对含镍的加氢催化剂进行外部处理的方法，包括三个步骤：使催化剂与至少一种含硫化合物或试剂接触(该步骤称为选择性活化)，在高于250℃的温度下用氢气处理所述催化剂(该步骤称为还原)以及对该催化剂进行钝化。其中重惰性有机液体选自轻油、瓦斯油和十六烷。