一种含易氢解金属化合物的劣质烃加氢方法技术

一种含易氢解金属化合物的劣质烃加氢方法，特别适合于中低温煤焦油HMS的易氢解金属化合物MX如环烷酸铁、环烷酸钙的加氢脱金属反应过程即浅度预加氢反应过程R11，与使用加氢保护剂和或加氢脱金属剂的常规金属沉积拦截后不进入后续加氢催化剂床层的常规技术理念相反，本发明专利技术设置低沉积率条件，在氢气、硫化氢存在条件下，使氢解出的金属M和或金属硫化物MS以细微的颗粒度主要分散在反应空间物流的液相中形成浆态并随流体离开浅度预加氢反应空间，金属硫化物MS通常对后续加氢催化剂不具有反应活性，易于随液相流体穿透后续床层，可有效降低后续床层孔隙率下降率、延长连续运行周期。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】，特别适合于中低温煤焦油HMS的易氢解金属化合物MX如环烷酸铁、环烷酸钙的加氢脱金属反应过程即浅度预加氢反应过程R11，与使用加氢保护剂和或加氢脱金属剂的常规金属沉积拦截后不进入后续加氢催化剂床层的常规技术理念相反，本专利技术设置低沉积率条件，在氢气、硫化氢存在条件下，使氢解出的金属M和或金属硫化物MS以细微的颗粒度主要分散在反应空间物流的液相中形成浆态并随流体离开浅度预加氢反应空间，金属硫化物MS通常对后续加氢催化剂不具有反应活性，易于随液相流体穿透后续床层，可有效降低后续床层孔隙率下降率、延长连续运行周期。【专利说明】
本专利技术涉及，特别适合于中低温煤焦油HMS的易氢解金属化合物MX如环烷酸铁、环烷酸钙的加氢脱金属反应过程即浅度预加氢反应过程R11，与使用加氢保护剂和或加氢脱金属剂的使金属Μ沉积于催化剂表面实现颗粒物与油品分离或使金属Μ沉积于催化剂表面实现颗粒物拦截后不进入后续加氢催化剂床层的常规技术理念相反，本专利技术设置低沉积率条件，在氢气、硫化氢存在条件下，使氢解出的金属Μ和或金属硫化物MS以细微的颗粒度主要分散在反应空间物流的液相中形成浆态并随流体离开浅度预加氢反应空间，金属硫化物MS通常对后续加氢催化剂不具有反应活性，易于随液相流体穿透后续床层，可有效降低后续床层孔隙率下降率、延长连续运行周期，具有降低沉积填料用量的优点。
技术介绍
以下结合中低温煤焦油的深度加氢改质过程，描述现有的富含胶状浙青状组分的烃加氢方法。 本专利技术所述中低温煤焦油HMS，可以是全馏分中低温煤焦油或中低温煤焦油的馏分油比如中低温煤焦油的煤浙青，通常含有预加氢易反应组分如金属、烯烃、酚、多环芳烃、胶状浙青状组分、灰分等，所述的预加氢易反应组分通常在反应条件下造成催化剂表面结焦或固体沉积。中低温煤焦油HMS，通常含有多环芳烃、稠环芳烃、胶状浙青状组分。本文所说的稠环芳烃的芳环数大于5，而多环芳烃的芳环数为3?5。 对于预加氢易反应组分含量高的富含胶状浙青状组分的劣质中低温煤焦油HMS，其目标产品为柴油馏分的深度加氢改质过程通常包括煤焦油HMS的预加氢反应过程R1和预加氢反应流出物R1P的深度加氢改质反应过程R2，为了最大限度获得轻质产品如汽油、柴油馏分，通常对胶状浙青状组分的深度加氢改质生成油中的常规沸点高于350°C的烃组分进行包含热裂化反应的二次热加工(比如加氢裂化或加氢裂解或焦化或催化裂化或催化裂解等)。 在中低温煤焦油HMS的预加氢反应过程R1，通常使用预加氢催化剂R1C，预加氢催化剂R1C可以是加氢保护剂、烯烃加氢饱和剂、加氢脱氧剂、加氢脱金属剂、加氢脱硫剂、芳烃加氢部分饱和催化剂等的单剂或双剂或多剂的串联组合或混装组合，在预加氢催化剂R1C存在条件下，所述中低温煤焦油HMS与氢气进行加氢反应，生成一个由氢气、杂质组份、常规气体烃、常规液体烃组成的预加氢反应流出物R1P ;基于预加氢反应过程R1的目的是过滤脱除机械杂质、烯烃饱和、脱除金属、脱除部分有机氧(比如有机酚)、脱除部分有机硫以及对其它部分易反应组分加氢(比如多环芳烃中的第一个芳环的加氢饱和)，因此预加氢反应过程R1的反应条件比深度加氢改质反应过程R2的反应条件较为缓和，通常，预加氢反应过程R1的较好的操作条件为:温度为170?390°C、压力为4.0?30.0MPa、预加氢催化剂R1C体积空速为0.05?5.0hr'氢气/原料油体积比为500: 1?4000: 1，通常化学纯氢耗量为0.5?2.5% (对中低温煤焦油HMS的重量)。 在深度加氢改质反应过程R2，在深度加氢改质催化剂R2C(通常至少使用具备加氢精制功能的深度加氢精致催化剂R21C、有时联合使用具备加氢裂化功能的催化剂R22C)存在条件下，所述预加氢反应流出物R1P进行深度加氢改质反应，生成一个由氢气、杂质组份、常规气体烃、常规液体烃组成的深度加氢改质反应流出物R2P ;基于深度加氢改质反应过程R2预期的改质产物的指标要求，深度加氢改质反应过程R2通常必须脱除大部分硫、脱除大部分氮、显著降低芳烃浓度、提高十六烷值、降低密度，通常化学纯氢耗量为2.5?7.5% (对煤焦油HMS的重量)，深度加氢改质反应过程R2的反应温度比预加氢反应过程R1的反应温度一般高20°C以上、通常高50°C以上、特别地高90°C以上。深度加氢改质反应过程R2的深度加氢精致催化剂R21C的操作条件通常为:温度为260?440°C、压力为4.0?30.0MPa、精制催化剂R21C体积空速为0.1?4.0hr-1、氢气/原料油体积比为500: 1?4000: 1。深度加氢改质反应过程R2有时联合使用具备加氢裂化功能的催化剂R22C，催化剂R22C的操作条件通常为:温度为300?440°C、压力为4.0?30.0MPa、催化剂R22体积空速为0.5?4.0hr'氢气/原料油体积比为500: 1?4000: 1。 在中低温煤焦油HMS的预加氢反应过程R1，通常发生金属有机物的加氢脱金属反应，按照金属自金属化合物中脱出的难易程度，本专利技术将其大体分为两类:A类是难氢解的金属化合物如络合物卟啉镍、叶啉钒、叶啉铁等，B类是易氢解的金属化合物如环烷酸盐等。A类金属化合物如络合物的脱除过程通常是必须在具有相当强度加氢功能的加氢脱金属剂表面才能完成的催化加氢脱金属过程。而B类易氢解金属化合物如环烷酸盐，包括环烷酸铁、环烷酸钙等，其氢解通常属于非催化热反应，即在一定的温度条件下、在氢气环境中可以快速氢解出金属，在硫化氢存在条件下，通常快速转化为硫化物如硫化铁、硫化钙，钙加氢氢解过程基本不需要加氢催化剂的活性金属提供的加氢功能。二者的加氢分解条件如温度、催化剂活性存在明显差别。本专利技术主要是针对B类易氢解金属化合物的非催化热反应或催化氢解过程而言的。 B类是易氢解的金属化合物的加氢氢解过程基本不需要加氢催化剂的活性金属提供的加氢功能，但是由于常用的保护剂比如瓷质拉西环或添加少量具备加氢功能金属组分的活性拉西环球具备一定的吸附烃油能力，使得这些填料成为烃油扩大气、液接触面积的载体，可以加速局部反应，借助硫化物与填料之间、沉积的硫化物之间存在的吸引力，硫化物便附着于保护剂的部分内、外表面，并形成一定程度(厚度)的沉积、长大，当然，在上流式反应器床层中，在存在催化剂颗粒和其它颗粒形成的碰撞的条件下，还会发生沉积物脱落，特别是对于上流式固定床或极低膨胀率的微膨胀床，催化剂床层膨胀比较小，故沉积物在颗粒之间存在一定的沉积、长大、脱落机会，因此，当第一预加氢脱金属反应流出物进入后续固定床加氢反应器时，应该防止这些脱落的颗粒物进入后续催化剂床层；当第一预加氢脱金属反应流出物进入后续上流式加氢反应器时，应该防止这些脱落的颗粒物中的粒度较大者进入后续催化剂床层，或沉积于阀门、设备、管道中影响正常生产。 随着煤焦油原料的劣质化，其金属含量、胶质浙青质含量越来越高，根据我国新疆哈密地区、陕北榆林地区等地煤焦油的分析数据，中低温煤焦油中的金属特别是铁、钙、镁、钠的含量分布大体存在高、中、低三档，不同易氢解金属含量的煤焦油加氢过程催化剂床层的长周期运转解决方案，必然是不同的。 煤焦油中易氢解金属化合物如环烷酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含易氢解金属化合物的劣质烃加氢方法，其特征在于包含以下步骤：(1)在预加氢反应过程R1，在氢气存在条件下，含易氢解金属化合物的烃原料HMS进行包含易氢解金属化合物的低沉率加氢脱金属反应的预加氢反应R1R得到预加氢反应流出物R1P；在浅度预加氢反应过程R11，在氢气存在条件下，烃原料HMS进行易氢解金属化合物的低沉率的加氢脱金属反应R11R得到浅度预加氢反应流出物R11P；氢解出的金属M和或金属硫化物MS以细微的颗粒度主要分散在反应空间物流的液相中形成浆态并随浅度预加氢反应流出物R11P离开反应空间；所述易氢解金属化合物MX，指的是其氢解反应主要为热反应的金属化合物，包括环烷酸盐，环烷酸盐至少包括环烷酸铁和或环烷酸钙；(2)在深度加氢改质反应过程R2，在深度加氢改质催化剂R2C存在条件下，所述预加氢反应流出物R1P进行深度加氢改质反应，生成一个由氢气、杂质组份、常规气体烃、常规液体烃组成的深度加氢改质反应流出物R2P；(3)在分离部分HPS，分离深度加氢改质反应流出物R2P得到主要由氢气组成的富氢气气体HPV和深度加氢改质生成油R2P0，至少一部分富氢气气体HPV返回加氢反应过程循环使用。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何巨堂，
申请(专利权)人：何巨堂，
类型：发明
国别省市：河南;41