一种加氢脱金属工艺方法

摘要

本发明公开一种加氢脱金属工艺方法，原料油和氢气采用下流式进入反应器进行加氢脱金属反应，当脱金属率降至50~65%，切换原料油和氢气，采用上流式进入反应器继续进行加氢脱金属反应。所述的原料油包括减压渣油、常压渣油、蜡油或者掺炼部分稀释油渣油原料等。所述的反应器下部采用上流式分配盘，上部采用下流式分配盘。该方法在保持高脱金属率的条件下，延长了装置的运转周期，同时可以预防或者解决热点问题。

权利要求

1.一种加氢脱金属工艺方法，其特征在于：原料油和氢气采用下流式进入反应器进行加氢脱金属反应，当脱金属率降至50~65%，切换原料油和氢气，采用上流式进入反应器继续进行加氢脱金属反应，所述的加氢脱金属催化剂装填在反应器的中部，加氢脱金属催化剂的顶部和底部各装填该反应器装填总体积的10~30%的保护剂。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的原料油包括减压渣油、常压渣油、蜡油。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的反应器下部采用上流式分配盘，上部采用下流式分配盘。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：保护剂和脱金属催化剂的形状为五齿球、七孔球或者椭球。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：保护剂和脱金属催化剂至少有60%孔径

2 -1 -1

大于15nm，比表面积为80~150 m·g ，孔容大于0.5 mL·g 。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：保护剂和脱金属催化剂的活性组分为ⅥB族和Ⅷ族金属，其中保护剂的ⅥB族金属重量含量为0~4.0%，Ⅷ族金属重量含量为0~1.0%，脱金属催化剂的ⅥB族金属重量含量为5~12.0%，Ⅷ族金属重量含量为2~4%。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：下流式加氢脱金属工艺条件如下：反应温-1度：330~450℃、氢分压：14~22Mpa、体积空速：0.1~2.0h 、氢油体积比：700~1500。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：上流式加氢脱金属工艺条件如下：反应温-1度：330~450℃、氢分压：14~22Mpa、体积空速：0.1~2.0h 、氢油体积比：300~800。

说明书

一种加氢脱金属工艺方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种加氢脱金属工艺方法，具体地说涉及一种重油加氢脱金属工艺方法。

背景技术

[0002] 众所周知，重油加氢处理过程中的反应主要包括加氢脱硫、加氢脱氮、加氢脱金属、烯烃及芳烃加氢饱和以及各种烃类的加氢裂化。从总体来看，重油加氢反应是放热反应，加氢脱金属反应较为缓和，脱硫反应和脱氮反应属于强放热反应。工业上重油加氢处理应用最广泛、最成熟的工艺是固定床。

[0003] CN1197105A公开了一种加氢处理金属污染了的烃质原料的方法，该烃质原料至少60％(重)的沸点温度≥370℃，该方法包括：在氢气的存在下，在升高的温度和升高的压力下，使该原料与第一催化剂、第二催化剂和第三催化剂中的一个或多个催化剂床层接触，其中，第一催化剂包括VI族和/或VIII族加氢金属组分载在无机氧化物载体上，其至2
少40％的孔体积在孔径17-25nm的范围内，表面积在100-160m/g的范围内；第二催化剂包括VI族和/或VIII族加氢金属组分载在无机氧化载体上，其至少40％的孔体积在孔径
2
3-17nm的范围内，表面积在160-350m/g的范围内；第三催化剂包括VI族和/或VIII族加氢金属组分载在无机氧化物载体上，其至少40％的孔体积在孔径17-25nm的范围内，表面
2
积在100-160m/g的范围内；其中，在污染物金属沉积量少于5％(重)的情况下，第三催化剂的脱金属活性是第一催化剂的至少1.5倍。该方法能够有效去除烃质原料中的金属。

[0004] CN01114167公开了一种渣油加氢处理催化剂的方法，该方法采用沿物流方向催化剂的活性逐渐降低的原则，改变脱硫催化剂、脱氮催化剂床层的级配，并在床层之间增设一个过渡催化剂床层，使得催化剂每个床层温升更加平稳。与传统的方法相比，该方法催化剂稳定性好，每个催化剂床层温升容易控制，且大大减少了氢耗。

[0005] CN94117660公开了一种加氢脱金属方法。该方法主要是在固定床反应器内，将高空隙度催化剂颗粒和低空隙度催化剂颗粒进行不同配比的物理混合，实现高空隙材料到低空隙材料的平稳变化，并提高均匀改变的过滤效果。该方法可以改善Fe、Ca等杂质在催化剂外部的沉积。

[0006] CN00807042公开了层状催化剂床层的上流式反应器系统。该反应系统主要是考虑原料和氢气向上流动，致使催化剂产生一定的膨胀，膨胀率不超过5%。与固定床相比，催化剂膨胀可以避免物流分配带来热点，但是由于氢油比较低，随之带来由于缺氢而引起新的热点。

[0007] 上述方法中，虽然能够不同程度的提高加氢脱金属效率，但是加氢脱金属催化剂的使用周期普遍较短,主要原因是固定床下流式和上流式都在出现热点时候无法抑制，并且随着运转周期延长，脱金属性能下降。

发明内容

[0008] 针对现有技术的不足，本发明公开一种加氢脱金属工艺方法。该方法在保持高脱金属率的条件下，延长了装置的运转周期，同时可以预防或者解决热点问题。

[0009] 一种加氢脱金属工艺方法，原料油和氢气采用下流式进入反应器进行加氢脱金属反应，当脱金属率降至50~65%，切换原料油和氢气，采用上流式进入反应器继续进行加氢脱金属反应。

[0010] 本发明方法中所述的原料油包括减压渣油、常压渣油、蜡油或者掺炼部分稀释油渣油原料等。

[0011] 本发明方法中所述的反应器下部采用上流式分配盘，上部采用下流式分配盘。

[0012] 本发明方法中所述的加氢脱金属催化剂装填在反应器的中部，加氢脱金属催化剂的顶部和底部各装填该反应器装填总体积的10~30%的保护剂。保护剂和脱金属催化剂为常规工业应用催化剂，如：FZC-102K、FZC-11UH等抚顺石油化工研究院开发的催化剂。催化剂形状最好球形，如：五齿球、七孔球或者椭球等。催化剂至少有60%孔径大于15nm，比表2 -1 -1
面积为80~150 m·g ，孔容大于0.6 mL·g 。催化剂活性金属为ⅥB族和Ⅷ族金属，其中保护剂的ⅥB族金属重量含量为0~4.0%，Ⅷ族金属重量含量为0~1.0%，脱金属催化剂的ⅥB族金属重量含量为5~12.0%，Ⅷ族金属重量含量为2~4%。

[0013] 本发明方法中下流式加氢脱金属工艺条件如下：反应温度：330~450℃、氢分压：-1
14~22Mpa、体积空速：0.1~2.0h 、氢油体积比：700~1500。在该工艺条件下运转900h-3500h脱金属率降至50~65%，此时可以切换为上流式反应。

[0014] 本发明方法中上流式加氢脱金属工艺条件如下：反应温度：330~450℃、氢分压：-1
14~22Mpa、体积空速：0.1~2.0h 、氢油体积比：300~800。

[0015] 本发明方法采用下流式和上流式相结合的方式进行重质油的加氢脱金属处理过程，能够有效延缓高温热点产生，减缓催化剂床层压降的上升速度，使催化剂床层中不同部位的催化剂均能够得到充分利用，从而实现渣油加氢装置长周期运转，并且在下流式出现热点现象时，可以利用上流式膨胀作用解决或者延缓热点产生。本发明方法中切换原料油的进料方式后，加氢脱金属效率得到了一定的恢复及提高。

具体实施方式

[0016] 下面结合实施例对本发明一种加氢脱金属工艺方法进行进一步的说明，但并不因此限制本发明。

[0017] 实施例1

[0018] 原料油和氢气采用下流式进入反应器，当脱金属率降至 60%，切换原料油和氢气，采用上流式进入反应器继续进行加氢脱金属反应。所述反应器下部和上部分别安装有上流式分配盘及下流式分配盘，分配盘之间装填保护剂和加氢脱金属催化剂。保护剂和加氢脱金属催化剂为抚顺石油化工研究院生产的牌号为FZC-102K及FZC-11UH的保护剂和加氢脱金属催化剂。加氢脱金属催化剂装填在中部，装填体积为140ml，保护剂装填在加氢脱金属催化剂的上下两端，装填体积均为30ml。催化剂性质见表1，原料油性质见表2，工艺条件见表3，脱金属率见表4。

[0019] 实施列2

[0020] 原料油和氢气采用下流式进入反应器，当脱金属率降至 54%，切换原料油和氢气，采用上流式进入反应器继续进行加氢脱金属反应。所述反应器下部和上部分别安装有上流式分配盘及下流式分配盘，分配盘之间装填保护剂和加氢脱金属催化剂。保护剂和加氢脱金属催化剂为抚顺石油化工研究院生产的牌号为FZC-10UH及FZC-11UH的保护剂和加氢脱金属催化剂。加氢脱金属催化剂装填在中部，装填体积为140ml，保护剂装填在加氢脱金属催化剂的上下两端，装填体积均为50ml。催化剂性质见表1，原料油性质见表2，工艺条件见表3，脱金属率见表4。

[0021] 对比例1

[0022] 不切换，其余同实施例1。

[0023] 对比列2

[0024] 不切换，其余同实施例2。

[0025] 表1催化剂物化性质

[0026]催化剂牌号 FZC-11UH FZC-10UH
形状 球形 球形
比表面/m2.g-1 150 145
总孔容/cm3.g-1 0.6 0.62
化学组成/m％
MoO3 11 6
NiO 3 1

[0027] 表2 原料油性质

[0028]原料油性质 中东常渣
S，w% 4.0
Ni，ug/g 30.0
V，ug/g 120.0

[0029] 表3 试验条件

[0030]

[0031] 表4脱金属性能对比

[0032]