[发明专利]串联式劣质重质油沸腾床加氢处理工艺采用的催化剂

说明书

技术领域

本发明涉及劣质重质油加氢处理工艺采用的催化剂，具体涉及一种串联式劣质重质油沸腾床加氢处理工艺采用的催化剂。

背景技术

劣质重质油因其含有大量的残碳、沥青质、胶质及金属离子杂质，采取传统的固定床加氢处理工艺难以达成加氢精制，为流化催化裂化(FCC)装置提供合格原料的目的。采用沸腾床加氢处理工艺是加工劣质重质油较好的手段之一。

中国专利CN103102938A公开了“一种沸腾床加氢处理方法”，该方法使用至少两个沸腾床加氢处理反应器串联，重质原料油和氢气从底部进入第一个反应器，在重质原料油加氢处理条件下进行反应，反应后物料从顶部排出第一个反应器，与氢气混合从底部进入第二个反应器，在重质原料油加氢处理条件下进行反应，反应后物料从顶部排出反应器；第一个沸腾床加氢处理反应器内使用至少两种催化剂的混合催化剂；第二个沸腾床加氢处理反应器内也使用至少两种催化剂的混合催化剂。该发明中，每个反应器均装入两种性能不同的催化剂。两种孔径不同、金属含量不同的催化剂，其宏观密度必然不同。在一定的沸腾工况操作条件下，如相同的循环速度下，由于重质油的推进力相同，宏观密度大的催化剂的膨胀率相对小些，而宏观密度小的催化剂的膨胀率肯定要大些，这必将导致沸腾床内两种催化剂的分布不均匀，难以达到两种催化剂均匀协同作用的效果。另外该发明公开的四种球形催化剂粒径小(0.3-0.4mm)，磨耗率高(≤2％)，在一定的沸腾工况操作条件下，催化剂的消耗会较高，催化剂在线加入、外排的操作会比较频繁，将导致沸腾床加氢处理装置操作条件波动较大，操作不够便利。另外，磨耗率高产生的催化剂细粉末大部分夹杂到生成油的重质组分油里面，给后续重质油的净化处理带来很大的困难。

目前国内外沸腾床加氢装置使用的沸腾床加氢处理催化剂，其活性金属元素基本是从Mo、W、Ni、Co四种元素中选择，根据与特殊催化剂载体的匹配要求，组成Mo-Ni、Mo-Co、W-Ni、W-Mo-Ni等搭配形式，催化剂中的金属含量也不尽相同，属公知的基础知识范畴，催化剂载体特殊制备工艺、特殊的原材料选择及特殊性质才是催化剂形成发明的技术核心。催化剂外型大多数是直径为1.0mm左右的条状催化剂。条状沸腾床催化剂，在使用状态下磨耗率高，这是因为催化剂在沸腾工作状态下，催化剂颗粒之间、催化剂与反应器内构件、反应器壁之间经常发生摩擦、碰撞。条型催化剂极易碰撞、磨损产生大量的细粉末，这些催化剂细粉末极易堵塞沸腾床反应器所属的压力、温度测量点位，堵塞部分管路、阀门，带来沸腾床加氢处理装置较大的安全隐患；另外这些催化剂细粉末大部分夹杂到生成油的重质组分油里面，给后续重质油的净化处理带来很大的困难。

球形沸腾床催化剂能否开发、应用成功的技术难点之一是催化剂要具有满足沸腾工况应用状态下良好的机械强度和很低的磨耗率。这也是很少有球形沸腾床催化剂工业化应用的范例原因所在。与条状催化剂相比，球形沸腾床催化剂具有在沸腾床反应器中沸腾状态更均匀，与原料油、氢气接触效率更高、催化剂的催化活性发挥更充分的优点。目前在催化剂制造领域中，以氧化铝或氢氧化铝粉体为主要原料的制球方法大致有溶液油氨柱成球、溶液离心法成球、粉体滚动成球等技术，这些方法制造的直径小于1.0mm的小球，经干燥、焙烧后，制造的氧化铝小球的破碎强度均小于5N/粒，磨耗率均大于2.0m％，难以满足球形沸腾床催化剂对破碎强度和磨耗率的最基本要求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种串联式劣质重质油沸腾床加氢处理工艺采用的催化剂，采用所述催化剂对劣质重质油进行处理能够满足后续流化催化裂化(FCC)装置对原料油的适用性技术要求，解决了固定床反应器装置加氢处理劣质重油时，装置运行周期短、频繁开停工的弊端，解决了采用单一沸腾床反应器，沸腾床加氢处理催化剂失活速度快、催化剂在线加入、外排工艺操作频繁的问题。

本发明所述的串联式劣质重质油沸腾床加氢处理工艺采用的催化剂，包括球形预加氢处理催化剂和球形主加氢处理催化剂，劣质重质油首先在球形预加氢处理催化剂的作用下反应，然后在球形主加氢处理催化剂的作用下反应，球形预加氢处理催化剂的直径为0.82-1.15mm，磨耗小于0.3wt％，破碎强度大于8.0N/粒；球形主加氢处理催化剂的直径为0.82-1.15mm，磨耗小于0.2wt％，破碎强度大于9.0N/粒；球形预加氢处理催化剂装在预加氢处理沸腾床反应器中，球形主加氢处理催化剂装在主加氢处理沸腾床反应器中，预加氢处理沸腾床反应器与主加氢处理沸腾床反应器串联使用。