[发明专利]重、渣油中压悬浮床加氢转化方法

说明书

本发明涉及一种重、渣油在悬浮床反应器中催化加氢转化的方法。

由于原油日趋变重而市埸对轻质油品的需求却日益增加，尤其对柴油的需求增加更甚，因此重油轻质化和如何多产柴油是当今炼油工作者的主要任务之一。重、渣油的加氢裂化是重油轻质化的主要方法。由于悬浮床反应器可以处理质量低劣的原料，而且装置投资省，操作空速大，故世界各大石油公司都在加紧研究开发这一技术。

US4637870公布了一种用工业磷钼酸作催化剂用于悬浮床渣油加氢裂化的技术。他们将分散型催化剂与渣油均匀混合，然后在悬浮床反应器中加氢，当反应压力为2100Psig(约15Mpa)，反应温度为443℃时，焦炭产率在1.65～2.29％。该专利没有给出柴油产率等产品分布数据。高压对加氢反应有利，可以有效地抑制过程生焦，但压力高导致设备投资和生产成本大幅度增加，同时限制了轻质油产率的提高。

美国专利US5316996公布了一种将金属氧化物担体载上活性金属后粉碎作为悬浮床渣油加氢催化剂，在5.0～20.0Mpa压力下进行加氢的技术。采用该技术在8.5Mpa压力和450℃反应温度下操作时，能得到柴油收率29.9～31.6％的结果，但过程生焦却高达4.2～7.1％。而且加入的大量固体催化剂粉末和产品很难分离，这也给连续操作带来了极大的不便。

现有专利和其它已公开的渣油悬浮床加氢技术都没能很好地解决在降低反应压力时出现的高生焦问题，也没有一种渣油悬浮床加氢技术方案可以既多产柴油，又能在工业上容易实现。

本发明的目的是找到一种可在中等压力下进行悬浮床渣油加氢转化的方法，从而较大幅度的降低渣油加氢转化的成本。本发明的另一个目的是找到一种可以大量生产柴油馏份的技术方案，以满足市场尤其是中国大陆市场对柴油日益增加的需要。本发明的第三个目的是找到一种可在中等压力下进行渣油加氢反应而又能避免往反应物料中带入大量固体粉末和减少过程生焦的有效方法，使得中压渣油加氢转化具有实际意义。本发明的第四个目的是制备出一种用于重、渣油中压催化加氢的分散型催化剂，通过使用该催化剂降低反应过程的生焦率。本发明的第五个目的是制备出一种用于重、渣油中压催化加氢转化的水溶性催化剂，该催化剂水溶液中的金属含量可以超过5w％而又不导致反应过程的生焦量增加。

本发明包括以下几个方面：制备出可用于重、渣油中压催化加氢转化的水溶性催化剂，该催化剂不仅可催化加氢反应，而且能显著抑制生焦。制备出的催化剂水溶液中含有过渡金属Mo、Ni等元素。制备出的催化剂水溶液中Mo含量为2～15w％，较好为5～10w％；Ni为0.1～2w％，较好为0.1～1w％，最好为0.3～0.7w％。水溶液中还可以含有P元素，P含量为0.2～3w％，较好为0.2～1w％。将制备出的催化剂水溶液和渣油原料混合后进入悬浮床反应器，催化剂金属加入量为50～1000μg/g，较好是50～500μg/g，最好是50～300μg/g。反应压力范围为5.0～12.0Mpa，较好是6～10Mpa，最好是7～8Mpa。反应温度为380～460℃，最好是410～440℃。在上述条件下反应可得到既大量生产柴油馏份又显著减少生焦的效果。

本发明的重、渣油中压催化加氢转化方法，是使用含Mo、Ni或Co和P的催化剂水溶液，在氢分压5.0～12.0Mpa，380～460℃及氢油体积比为500～1500的条件下，在悬浮床反应器中进行重、渣油的催化加氢转化，催化剂加入量以金属量计为50～1000μg/g。

本发明的重、渣油中压催化加氢转化方法所用的催化剂水溶液中Mo含量为2～15w％，较好为5～10w％；Ni或Co为0.1～2w％，较好为0.1～1w％，最好为0.3～0.7w％。水溶液中还可以含有P元素，P含量为0.2～3w％较好为0.2～1w％。

本发明的重、渣油中压催化加氢转化方法优选的工艺条件是在氢分压5～10Mpa，410～440℃及氢油体积比为800～1000，和加入以金属量计为50～500μg/g，最好是50～300μg/g的催化剂水溶液的条件下进行加氢转化。