一種焦化干氣加氫制備乙烯裂解料的催化劑級配方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種焦化干氣加氫制備乙烯裂解料的催化劑級配方法。 技術(shù)背景
[0002] 隨著煉油工業(yè)的發(fā)展，國內(nèi)近幾年來石化企業(yè)新建、擴(kuò)建了多套大型乙烯生產(chǎn)裝 置，造成了乙烯原料的短缺，現(xiàn)實(shí)狀況迫使企業(yè)尋找新的乙烯原料來填補(bǔ)這個(gè)缺口，其中以 焦化干氣為原料進(jìn)行深加工就是人們普遍關(guān)注的課題之一。焦化干氣中蘊(yùn)含著豐富的C2 以上組分(如乙烷、乙烯等)，這些組分都是非常重要的化工原料，將焦化干氣加氫處理主要 可以使原料中的烯烴飽和，進(jìn)一步作乙烯裂解原料。但是由于焦化干氣中含有氧氣、一氧化 碳、二氧化碳等雜質(zhì)，這些雜質(zhì)易使催化劑活性降低，甚至中毒失活，影響正常生產(chǎn)，因此有 必要對焦化干氣中的雜質(zhì)進(jìn)行脫除。一般情況下，加氫裝置使用的非貴金屬催化劑一般要 求新氫中的（C0+C02)含量不超過20μL/L。
[0003]CN1800308A公開了一種干氣回收(：2及(：2以上烴類組分的方法，該方法包括使干氣 依次進(jìn)行變壓吸附、胺洗脫硫、水洗滌、水分離、精脫硫、脫砷、精脫硫、脫氧、堿洗二氧化碳、 水洗滌脫堿、水分離等十幾道工序。該工藝流程較長，工藝復(fù)雜。
[0004]CN103450941A公開了一種由焦化干氣生產(chǎn)乙烯裂解原料的方法。該方法中采用胺 洗過程、加氫處理和變壓吸附三個(gè)步驟。其加氫處理過程中選用的催化劑優(yōu)選Ni-Mo催化 劑、Ni-Co催化劑、W-Mo催化劑、W-Co催化劑和Co-Mo催化劑中的至少一種。該發(fā)明催化劑 裝填較為簡單，并且其加氫后要通過變壓吸附等步驟對其含氧化合物等雜質(zhì)進(jìn)行脫除。其 方法可以獲得符合后續(xù)乙烯裂解爐生產(chǎn)要求的原料，但是其過程十分復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種焦化干氣加氫制備乙烯裂解料的催化劑級 配方法。該方法通過合理的催化劑級配方式，提高了催化劑的加氫活性和穩(wěn)定性，延長了裝 置的運(yùn)轉(zhuǎn)周期。
[0006] 本發(fā)明的焦化干氣加氫制備乙烯裂解料的催化劑級配方法，包括如下內(nèi)容：焦化 干氣自上而下依次經(jīng)過加氫反應(yīng)器中的三個(gè)加氫反應(yīng)區(qū)，進(jìn)行加氫反應(yīng)；其中自上而下三 個(gè)加氫反應(yīng)區(qū)中依次裝填加氫精制催化劑I、加氫精制催化劑II和加氫精制催化劑III; 所述加氫精制催化劑I，活性組分選自第VIB族金屬和/或第VIII族中的一種或 幾種，其中第VIB族金屬選自鑰和/或鎢，第VIII族金屬選自鈷和/或鎳，以催化劑總 重量為基準(zhǔn)，金屬氧化物含量為lwt%~10wt%;活性組分優(yōu)選鑰和鎳，其中氧化鑰含量為 5. 0wt%~6. 5wt%，氧化鎳含量為0. 5wt°/Tl. 5wt% ;催化劑孔容為0. 7~0. 98ml·g\比表面積 10(Tl50m2 ·g\ 堆密度為 0· 43~0· 52g/ml。
[0007] 所述加氫精制催化劑II，活性組分為鎳，以催化劑總重量為基準(zhǔn)，氧化鎳含量為 12wt%~20wt%，孔容為 0· 4~0· 56ml.g\ 比表面積 160~224m2.g\ 堆積密度為 0· 68~0· 78g/ ml； 所述加氫精制催化劑III，活性組分選自第VIB族金屬和/或第VIII族中的一種或 幾種，其中第VIB族金屬選自鑰和/或鎢，第VIII族金屬選自鈷和/或鎳，以催化劑總重 量為基準(zhǔn)，金屬氧化物含量為lwt%~20wt% ;活性組分優(yōu)選為鎳、鎢和鑰，以催化劑重量為基 準(zhǔn)，氧化鎳含量為2Wt%~4wt%，氧化鎢含量為8Wt%~15wt%，氧化鑰含量為3Wt%~5wt% ;催化劑 比表面積為 15(T400m2 ·g\ 優(yōu)選 20(T300m2 ·g1 ;孔容為(λ3~LOml·g\ 優(yōu)選為(λ4~0· 6 ml·g
[0008] 上述催化劑可以使用市售商品或根據(jù)本領(lǐng)域現(xiàn)有方法制備。一般制備方法如下： 用含有活性金屬的可溶性鹽溶液浸漬加氫精制催化劑載體，然后經(jīng)干燥、焙燒，得到催化劑 產(chǎn)品。所述干燥溫度為l〇(T300°C，干燥時(shí)間為1~6小時(shí)，焙燒溫度為35(T550°C，焙燒時(shí)間 為1飛小時(shí)。其中所述的加氫精制催化劑載體一般為多孔無機(jī)耐熔氧化物，選自二氧化硅、 氧化鋁、氧化鎂、氧化硅鋁、氧化硅鎂和氧化鋁鎂中的一種或多種，進(jìn)一步優(yōu)選氧化鋁。加氫 精制催化劑的載體常規(guī)使用的各種形狀，比如可以進(jìn)一步舉出球形、柱狀和片狀等，其中優(yōu) 選球形或柱狀。作為所述球形，比如可以舉出圓球形和橢球形等；作為所述柱狀，比如可以 舉出圓柱狀、方柱狀和異型截面（比如三葉草等）柱狀等。其它條件可以按本領(lǐng)域普通知識 確定。
[0009] 本發(fā)明方法中，以催化劑裝填總體積為基準(zhǔn)，自上而下三個(gè)加氫反應(yīng)區(qū)裝填催化 劑的體積百分比依次為1%~20%，10%~50%和40%~80%。
[0010] 本發(fā)明方法中，所述焦化干氣可以為各種常規(guī)過程的焦化過程中產(chǎn)生的焦化干氣 或經(jīng)過變壓吸附處理的焦化干氣，通常所述焦化干氣可以包含(： 2以上的烴組分、甲烷、氫 氣、氮?dú)狻?2、C0、C02和H2S等組分；其中焦化干氣中，各組分的體積百分比為：20%~70%的C2 以上的烴組分、5%~15%的甲烷、5%~15%的氫氣、0. 01%~1%的氮?dú)狻?.OOP/Tl%的C0、0. 01%~1% 的C02、0. 01%~1% 的 02、1%~3% 的H2S。
[0011] 本發(fā)明方法中，所述的加氫反應(yīng)的條件為：反應(yīng)壓力為1. 〇~3.OMPa，優(yōu)選為 1. 5~2. 5MPa;體積空速為30(Tl000h\優(yōu)選為50(T700h1 ;自上而下三個(gè)加氫反應(yīng)區(qū)的反 應(yīng)溫度依次為14(T200°C、16(r25(rC和16(T300°C，三個(gè)加氫反應(yīng)區(qū)的床層溫度優(yōu)選為 15(Tl8(rC、16(T22(rC和 18(T28(TC。
[0012] 本發(fā)明方法與現(xiàn)有技術(shù)先比具有以下優(yōu)點(diǎn)： 1、本發(fā)明將不同體系的催化劑進(jìn)行合理級配，充分發(fā)揮各自催化劑在不同加氫過程的 優(yōu)勢作用，通過各個(gè)催化劑之間的協(xié)同作用以及三個(gè)加氫反應(yīng)區(qū)反應(yīng)溫度梯度的配合，提 高了整體催化劑的活性。
[0013] 2、本發(fā)明催化劑裝填方法，在第二加氫反應(yīng)區(qū)裝填的含有活性組分NiO的加氫精 制催化劑，在保證了該區(qū)反應(yīng)進(jìn)行的同時(shí)，降低了催化劑的成本。
[0014] 3、本發(fā)明催化劑級配裝填方法，可以將焦化干氣原料中的烯烴飽和并且完全脫除 原料中的含氧化合物等，使經(jīng)過長期運(yùn)轉(zhuǎn)的催化劑仍能保持良好的活性穩(wěn)定性，延長了裝 置的運(yùn)轉(zhuǎn)周期，因此，該催化劑裝填體系具有更高的反應(yīng)活性、穩(wěn)定性，可以有效的減少焦 化干氣原料中含氧化合物對加氫催化劑的活性影響。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明方法和效果。
[0016] 實(shí)施例中所用的加氫精制催化劑I的組成為：以氧化物計(jì)并以催化劑總重量為基 準(zhǔn)，NiO為1.Owt%，M〇03為6. 1wt% ;催化劑比表面積為114m2 ·g\孔容為0. 9ml·g\
[0017] 實(shí)施例中所用的加氫精制催化劑II的組成為：以氧化物計(jì)并以催化劑總重量為 基準(zhǔn)，NiO為15. 2wt% ;催化劑比表面積為198m2 ·g\孔容為0. 5ml·g\
[0018] 實(shí)施例中所用的加氫精制催化劑III的組成為：以氧化物計(jì)并以催化劑總重量為 基準(zhǔn)，W03為10. 2wt%，M〇03為3. 5wt%，NiO為3.lwt%。催化劑比表面積為202m2 ·g\孔容 為 0· 66ml·g工。
[0019] 實(shí)施例1~3是本發(fā)明催化劑級配方法。
[0020] 實(shí)施例1 焦化干氣與加氫催化劑接觸進(jìn)行加氫反應(yīng)，加氫反應(yīng)器的三個(gè)加氫反應(yīng)區(qū)中：第一個(gè) 加氫反應(yīng)區(qū)裝填加氫精制催化劑I，裝填量為l〇ml，第二個(gè)加氫反應(yīng)區(qū)中裝填加氫精制催 化劑II，裝填量為30ml，第三個(gè)加氫反應(yīng)區(qū)裝填加氫精制催化劑III，裝填量為60ml。
[0021] 實(shí)施例2 焦化干氣與加氫催化劑接觸進(jìn)行加氫反應(yīng)，加氫反應(yīng)器的三個(gè)加氫反應(yīng)區(qū)中：第一個(gè) 加氫反應(yīng)區(qū)裝填加氫精制催化劑I，裝填量為l〇m