加氢裂化催化剂级配方法及催化柴油加氢转化工艺组成比例

本发明专利技术公开了一种加氢裂化催化剂级配方法及催化柴油加氢转化工艺。本发明专利技术的加氢裂化催化剂级配方法，包括以下内容：将加氢裂化反应器沿物料流动方向等分为2~8个反应区，每个反应区内混合装填加氢裂化催化剂和再生催化剂，各反应区内的加氢裂化催化剂与再生催化剂的质量比为10:1~1:10，沿物料流动方向，各反应区内的加氢裂化催化剂与再生催化剂的质量比逐渐减小。本发明专利技术同时提供一种利用上述催化剂级配的催化柴油加氢转化工艺。本发明专利技术通过在裂化反应器内级配装填不同反应性能的催化剂，提高了转化过程柴油/汽油组分加氢选择性，提高了高辛烷值汽油产品的收率。

Hydrocracking catalyst grading method and catalytic diesel oil hydrogenation conversion process

The invention discloses a method for grading a hydrocracking catalyst and a catalytic diesel oil hydrogenation conversion process. Hydrocracking catalyst grading method of the invention comprises the following contents: the hydrocracking reactor along the material flow direction is divided into 2~8 reaction zone, mixed loading and hydrocracking catalyst and regenerated catalyst in each reaction zone, the quality of the reaction zone of the hydrocracking catalyst and regenerated catalyst is 10:1~1:10, the the material flow direction, the quality of the reaction zone of the hydrocracking catalyst and regenerated catalyst gradually decreased. The invention also provides a catalytic diesel oil hydrogenation conversion process using the catalyst gradation. The invention improves the hydrogenation selectivity of the diesel / gasoline components in the conversion process and improves the yield of the high octane gasoline products by loading the catalyst with different reaction performance in the inner stage of the cracking reactor.

【技术实现步骤摘要】
加氢裂化催化剂级配方法及催化柴油加氢转化工艺
本专利技术涉及一种加氢裂化催化剂级配方法及催化柴油加氢转化工艺。
技术介绍
近年来，随着国内所加工原油质量的日益重质化，催化裂化所加工的原料也日趋重质化和劣质化，加之许多企业为了达到改善汽油质量或增产丙烯的目的，对催化裂化装置进行了改造或提高了催化裂化装置的操作苛刻度，导致催化裂化的产品，特别是催化柴油的质量更加恶化。为提高石油资源的利用率，提高汽柴油燃料的整体质量水平，实现产品调合最优化和产品价值最大化的目标，满足国内对清洁燃料不断增长的需求，高芳烃柴油加氢转化生产高附加值石脑油组分和低硫清洁柴油燃料的加氢裂化新工艺技术具有很好的应用前景。国内外科研工作者也进行了大量的研究工作。国外已有采用加氢裂化工艺技术将催化裂化轻循环油转化为超低硫柴油和高辛烷值汽油调合组分的相关报道。如：1995年NPRA年会，DavidA.Pappal等人介绍了由Mobil、AkzoNobel/NipponKetjen和M.W.Kellogg公司开发的一种单段加氢裂化工艺技术。2005年NPRA年会，VasantP.Thakkar等人介绍了UOP公司开发的LCOUnicrackingTM技术。据报道，以上两种技术均可将低价值的催化循环油组分转化为高辛烷值汽油组分和优质柴油调合组分。该技术过程在保证未转化柴油组分充分加氢饱和提高柴油产品十六烷值的同时，汽油组分的产率及辛烷值是该技术优劣的一个重要指标，因此，如何在保证柴油质量的前提下，提高柴油/汽油组分加氢选择性，提高汽油产品收率是该技术的关键。中国石化抚顺石油化工研究院开发了催化柴油加氢转化技术（FD2G）及配套催化剂。FD2G技术采用高温、低压的工艺条件，同时配以高裂化活性、低加氢活性的加氢裂化催化剂实现了催化柴油高效转化生产高辛烷值汽油的设计目标。这一技术在工业应用过程中表现出有别于常规加氢裂化过程的特点：首先，相比于其他加氢裂化技术过程，FD2G技术过程在运转初期产品分布及产品质量与设计目标相差较大，汽油产品辛烷值以及汽油产率明显偏低，其反应性能在运转初期呈现出逐渐改善的现象，随着运转时间延长产品分布及汽油产品质量逐渐改善直至达到一个较好的相对稳定的水平。这一过程较为缓慢（一般在1个月以上），在工业装置上突出表现为运转初期相当长的一段时间内汽油产品质量不达标，影响了企业的效益，而进一步运转到反应末期，反应条件更加苛刻，随着积炭量的增加催化剂上强酸及非强酸上都发生了严重的积炭，并且活性金属发生聚集，催化剂活性反应性能损失严重，因此，从反应转化率、产品分布及产品质量均大幅度下降，无法满足反应要求，这时催化剂需要进行再生。目前，催化柴油加氢转化工艺过程运转后裂化催化剂加氢裂化催化剂的再生处理，一般是在大于400℃甚至更高的温度下，在空气气氛中焙烧处理，完成脱炭及金属重新分布的效果，这样随着炭化物的脱除，一方面催化剂红外酸量积都可以得到很好的恢复，另一方面，催化剂上的活性金属完成重新分散，该方法再生后催化剂在总酸/强酸分布上与新鲜剂接近。催化柴油加氢转化生产高辛烷值汽油的反应工艺过程通常是催化柴油原料首先经过预处理反应器加氢脱氮反应，然后，脱氮反应生成油进入后边的加氢裂化反应器进行加氢裂化反应生成高辛烷值汽油组分。在催化柴油加氢转化工艺裂化反应器内，沿着反应物流的方向，随着反应深度的加深反应物流中汽油组分含量逐渐增加，柴油组分含量逐渐下降。因此，反应器由上至下对于柴油产品和汽油产品的贡献程度是逐渐变化的。在反应器内由上至下催化剂对于柴油的反应贡献逐渐下降，而对汽油的反应贡献是逐渐增加的。因此，为了实现催化剂体系对反应馏分中柴油/汽油组分选择性反应的技术目标，理想的反应过程应该是反应器上部催化剂具有较好的开环和加氢饱和能力，完成柴油馏分的开环、断链和加氢饱和，提高柴油产品十六烷值，增产汽油产品；而反应器下部由于富集了汽油馏分，为了提高汽油产品的辛烷值及收率则要求催化剂尽可能的降低汽油馏分的饱和能力和进一步开环反应能力。传统的催化柴油加氢转化工艺裂化反应器单一催化剂体系无法满足这样的反应需求，因此，该技术有待于进一步完善。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种加氢裂化催化剂级配方法及催化柴油加氢转化工艺，通过在裂化反应器内级配装填不同反应性能的催化剂体系来实现提高转化过程柴油/汽油组分加氢及裂化选择性，增产高辛烷值汽油产品的目标。本专利技术的加氢裂化催化剂级配方法，包括以下内容：将加氢裂化反应器沿物料流动方向等分为2~8个反应区，优选分为3~6个反应区，每个反应区内混合装填加氢裂化催化剂和再生催化剂，各反应区内的加氢裂化催化剂与再生催化剂的质量比为10:1~1:10，优选6:1~1:6，沿物料流动方向，各反应区内的加氢裂化催化剂与再生催化剂的质量比逐渐减小；其中所述的再生催化剂为失活后经过再生处理的加氢裂化催化剂，再生催化剂具有如下性质：比表面积为50~130m2/g，孔容为0.07~0.15ml/g，含炭量10wt%~20wt%，总红外酸量0.08~0.25mmol/L；再生催化剂按积炭存在的位置分为积炭区和非积炭区，其中非积炭区为再生催化剂颗粒横截面最外缘上任意一点与横截面中心连线方向上25~250μm厚度范围，优选范围50~200μm。所述的再生催化剂的制备过程即再生处理过程，包括：（1）对再生炉进行氮气置换，调整再生炉气氛中氧气体积含量1~4v%，并预热至400~800℃；（2）将催化柴油加氢转化工艺中运转后失活的加氢裂化催化剂转移至步骤（1）的再生炉中快速焙烧5~30分钟，取出焙烧产物，冷却至室温，然后重复上述的快速焙烧-取出-冷却过程1~4次，得到再生催化剂。本专利技术所述的催化柴油加氢转化工艺是指中国石化抚顺石油化工研究院开发了催化柴油加氢转化技术（FD2G），一般的工艺条件如下：精制段操作条件：反应压力4.0~10.0MPa，反应温度320~420℃，体积空速1.0~4.0h-1，氢油体积比200：1~2000：1；裂化段操作条件：反应压力4.0~10.0MPa，反应温度360~440℃，体积空速1.0~4.0h-1，氢油体积比200：1~2000：1。本专利技术所述的催化柴油加氢转化工艺中加工原料为劣质催化柴油，催化柴油密度为0.90~1.0g/cm3，馏程范围在180~400℃，氮含量500~2000ppm，硫含量5000~15000ppm，芳烃含量60~90m%。步骤（2）所述失活的加氢裂化催化剂，具有如下性质：比表面积为40~100m2/g，孔容为0.05~0.10ml/g，含炭量12wt%~25wt%，总红外酸量0.05~0.2mmol/L。本专利技术所述的加氢裂化催化剂是常规的商业化的轻油型加氢裂化新鲜催化剂，如HC-185、HC-190、FC-24、FC-24B等等，也可以是按照现有技术进行制备的加氢裂化催化剂。上述加氢裂化催化剂通常包括Y分子筛的硅铝载体和加氢活性金属，按照质量百分比计，含Y分子筛的硅铝载体为70%~92%，加氢活性金属以氧化物计为8%~30%；所述加氢裂化催化剂的比表面积为200~400m2/g，孔容为0.2~0.5ml/g；所述加氢活性金属可以是元素周期表中的第VIII族和/或第V本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加氢裂化催化剂级配方法，其特征在于包括以下内容：将加氢裂化反应器沿物料流动方向等分为2~8个反应区，每个反应区内混合装填加氢裂化催化剂和再生催化剂，各反应区内的加氢裂化催化剂与再生催化剂的质量比为10:1~1:10，沿物料流动方向，各反应区内的加氢裂化催化剂与再生催化剂的质量比逐渐减小；其中所述的再生催化剂为失活后经过再生处理的加氢裂化催化剂，再生催化剂具有如下性质：比表面积为50~130m

【技术特征摘要】
1.一种加氢裂化催化剂级配方法，其特征在于包括以下内容：将加氢裂化反应器沿物料流动方向等分为2~8个反应区，每个反应区内混合装填加氢裂化催化剂和再生催化剂，各反应区内的加氢裂化催化剂与再生催化剂的质量比为10:1~1:10，沿物料流动方向，各反应区内的加氢裂化催化剂与再生催化剂的质量比逐渐减小；其中所述的再生催化剂为失活后经过再生处理的加氢裂化催化剂，再生催化剂具有如下性质：比表面积为50~130m2/g，孔容为0.07~0.15ml/g，含炭量10wt%~20wt%，总红外酸量0.08~0.25mmol/L；再生催化剂按积炭存在的位置分为积炭区和非积炭区，其中非积炭区为再生催化剂颗粒横截面最外缘上任意一点与横截面中心连线方向上25~250μm厚度范围。2.按照权利要求1所述的级配方法，其特征在于：述的再生催化剂的非积炭区为再生催化剂颗粒横截面最外缘上任意一点与横截面中心连线方向上50~200μm厚度范围。3.按照权利要求1所述的级配方法，其特征在于：所述的再生催化剂的制备过程，包括：（1）对再生炉进行氮气置换，调整再生炉气氛中氧气体积含量1~4v%，并预热至400~800℃；（2）将催化柴油加氢转化工艺中运转后失活的加氢裂化催化剂转移至步骤（1）的再生炉中快速焙烧5~30分钟，取出焙烧产物，冷却至室温，然后重复上述的快速焙烧-取出-冷却过程1~4次，得到再生催化剂。4.按照权利要求3所述的级配方法，其特征在于：步骤（2）所述失活的加氢裂化催化剂，具有如下性质：比表面积为40~100m2/g，孔容为0.05~0.10ml/g，含炭量12wt%~25wt%，总红外酸量0.05~0.2mmol/L。5.按照权利要求1所述的级配方法，其特征在于：所述的加氢裂化催化剂包括Y分子筛的硅铝载体和加氢活性金属，按照质量百分比计，含Y分子筛的硅铝载体为70%~92%，加氢活性金属以氧化物计为8%~30%；所述加氢裂化催化剂的比表面积为200~4...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳伟，杜艳泽，秦波，张晓萍，阮彩安，王阔，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11