一种重碳氢化合物原料加氢转化的制程，包括利用催化剂以产生低沸点的碳氢化合物产物，该方法可应用在石油提炼的高沸点残留物（石油在真空及真空以下的压力蒸馏的残留物沥青，以及在热催化制程中产生的无用及重的物质）、重油、天然沥青及含沥青砂石，也可用在石油提炼工业以生产煤气、汽油馏份、蒸馏气油、含金属的灰分浓缩物以及化学肥料。该制程可克服传统去除重基质的缺点例如低转化率、在反应中产生焦炭、对进料较敏感（在进料中的金属及固含物会使催化剂去活化）、高投资及操作成本以及需要预纯化单元。
【技术实现步骤摘要】
加氢转化重碳氢化合物原料的制程
本专利技术是有关于一种重碳氢化合物原料加氢转化的制程，特别有关于一种应用在石油提炼的高沸点残留物、重油、天然沥青及含沥青砂石的加氢转化制程，利用催化剂产生低沸点的碳氢化合物。
技术介绍
在石油工业上有许多人致力于将重碳氢化合物原料转化成低沸点液体，重油氢化制程可用来提升重碳氢化合物的等级，依据此制程，重碳氢化合物可转化成较轻的产品以及较低沸点的中馏(mid-distillate)液体，其使用异质性催化剂例如在氧化铝基底上的Co、Mo或Ni的硫化物。未加工的石油中分子量较重的成分会被吸附在催化剂表面，塞住催化剂的孔洞及活性部位，因此严重地降低氢化反应的反应性。未加工石油中的沥青及有机金属成分会被分离，沉积在催化剂表面并使催化剂失去活性，碳氢化合物的质越重，催化剂的寿命越短，因此在制程中需要将氢气一直维持在高的分压。美国专利US 4,637,870描述一种氢化精炼的方法，其在水溶液中加入含磷及钼的催化剂，使磷酸转变成磷钼酸(phospho-molybdic acid)，将此溶液与碳氢化合物混合，得到催化剂的初溶液，此初溶液经脱水及硫化后，加到原料(重碳氢化合物或重残留物)中，然后导入反应器中开始进行氢化反应。在此方法中，工业用的磷钼酸的P/Mo原子比例为0.08～1/0.1～1，加入磷钼酸是为了降低焦炭的产生，焦炭与溶液的比例为0.12～1/0.45～1。此方法的缺点为产生大量的焦炭、催化剂的制备困难以及进-->入反应器前必须先在原料中加入催化剂，而且所使用的催化剂非常昂贵，使得此方法非常不经济。在美国专利US 4,659,454中提到一种重油加氢裂解的方法，在重油中沸点大于400℃的馏份超过75％，与5～50％沸点在150～400℃的蒸馏馏份混合，在此混合物中含有第IV、V、VI、VII以及VIII族过渡金属元素的化合物，其在加热下会分解。在进料中加入酸性沸石催化剂固体，其加入量为进料的0.1～10重量百分比，此方法在250～500℃下进行，在混合式或塞流式反应器中其压力为25～50MPa，液体每小时体积速度为0.1～10h-1。因为此方法使用高压(大于25MPa)，所以需要特殊的设备，轻碳氢化合物馏份的产出相对较低，并且也缺乏良好的催化剂再生方式，以及进料中的金属需分离等缺点。另一种方法在FR 2,631,631中说明，其氢化制程在430℃下进行，并使用过渡金属的硫化物使原料悬浮。此方法的催化剂以下列方式制备：●将第VIB、VIIB以及VIII族元素的金属化合物例如Mo、磷钼酸以及磷钼酸盐与沥青及含有机多硫化物的原料混合。●将该混合物在氢气存在下于0.5～20MPa压力，以260～450℃加热。●将得到的浓缩催化剂加入原料中。此催化剂的制备很困难，需要加入多硫化物，使得此技术既困难又昂贵，并且缺少适当的催化剂再生方法。美国专利US 5,039,392修改上述方法，在制备最初的浓缩催化剂溶液时，使用硫作为硫化元素。此方法包含：将催化剂水溶液分散在碳氢化合物溶液中脱水、硫化，将产生的混合物加到原料中，并将其导入反应器中开始反应。-->在此方法中催化剂的量约为50～300ppm，产生的焦炭(固态产物)约为2质量百分比且至少为1.8质量百分比。此方法的问题为因为脱水及硫化步骤，所产生的大量的焦炭使得催化剂的制备很困难。WO 93/03117描述一种在343～515℃下将重碳氢化合物加氢转化成低沸点产物的方法，使用氢气(50～5000psig)并且加入浓缩催化剂，其中浓缩催化剂的制备方法如下：●将第II、III、IV、V、VIB、VIIB及VIII族金属化合物水溶液与沸点高于570℃的碳氢化合物馏份混合，制备初步催化剂溶液，金属在原料中的量为0.2至2质量百分比。●以硫元素作为硫化剂，将上述的初步催化剂溶液在275～425℃下加热硫化(不加入氢气)。此方法的缺点为浓缩催化剂需在特殊情况及不必要的复杂步骤下制备，需加入昂贵的磷钼酸，以及缺乏催化剂再生方法。美国专利US 6,004,454描述另一种重油及残留物加氢裂解的方法，使用分散型催化剂分散于原料中。此催化剂含有2～15质量百分比的Mo、0.1～2质量百分比的Ni以及0.1～3质量百分比的磷，将Mo及Ni的氧化物或盐类溶解于水中以制备催化剂。将未经过制程的石油及初步未加工物质(重残留物)与催化剂混合后，将混合物加热并导入反应器中，加氢裂解反应在380～460℃及10～15Mpa压力下进行。催化剂加入的量使得活性金属的浓度达到150～1500ppm，在此制程中蒸馏的馏份产出约为70质量百分比，并且大部分无焦炭。此方法的缺点为蒸馏的馏份产出量很少，并且因制程的高流量导致成本很高，而且也缺乏适当的催化剂分离方法。RU 2,146,274中提及一种重碳氢化合物原料转化方法，在此方法中催化剂均匀地分布在进料中，通过将进料与含钼的水溶液-->混合形成乳化物，使得催化剂直接在反应区制造，催化剂(水溶液)的乳化物在石油中预先制备，加入含氢的气体与预备的乳化物接触，使得混合物氢化。含有70％沸点高于500℃的蒸馏反应物的轻馏份以氢化反应精炼，反应的产物以沸点至350℃分离成蒸馏馏份，以及高于350℃分离成残留物。在此方法中，所有沸点高于350℃的残留物都被燃烧以进行催化剂再生，并且分离出原料中存在的金属。此方法的缺点为轻碳氢化合物产物量太少，其环保及经济指标低，因为氢化反应残留物的量为1～40％，并且有价值的馏份在加热过程中丧失。此方法的另一缺点为当沸点高于350℃的残留物回到加氢转化制程中时，其含有的黏性物质例如焦炭、沥青及用过的催化剂，将会降低制程的产率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种将碳氢化合物原料加氢转化成低沸点碳氢化合物产物的制程，其可以克服或减少上述的缺点，以有效率的方式进行并同时将催化剂再利用。本专利技术提供一种重碳氢化合物原料加氢转化的制程，包含催化剂以产生低沸点碳氢化合物产物，此制程包括以下步骤：(a)加入改质剂及稳定剂活化原料；(b)制备催化剂复合物，包括预活性化重碳氢化合物的乳化物、水以及催化剂化合物；(c)在氢气及步骤(b)的催化剂复合物的乳化物存在下，将残留的活性重碳氢化合物氢化；(d)将步骤(c)的产物以大气压力以及/或真空蒸馏方式分馏成液态-气态流；(e)将蒸馏的残留物经过固含物分离之后，返回至步骤(a)；以-->及(f)将固含物中的催化剂成分分离出来，将该催化剂成分再利用成为初步催化剂复合物的制备单元。根据本专利技术的加氢转化重碳氢化合物原料的制程，其中由该催化剂再生步骤产生的一气体，以注入臭氧将氮氧化物气体还原成氮分子，并注入氨水将硫氧化物气体转变成硫酸铵化学原料的方式而纯化该气体。根据本专利技术的加氢转化重碳氢化合物原料的制程，其中该低沸点的碳氢化合物产物的主要成分包括一沸点低于520℃的碳氢化合物。根据本专利技术的加氢转化重碳氢化合物原料的制程，其中该步骤(c)的产物以一大气压力及真空蒸馏塔分馏成该液态-气态流。根据本专利技术的加氢转化重碳氢化合物原料的制程，其中在该蒸馏法的残留物中，该固含物约为0.2重量百分比。根据本专利技术的加氢转化重碳氢化合物原料的制程，其中该催化剂成分以一氧化法由该固含物中分离出本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种加氢转化重碳氢化合物原料的制程，其利用一催化剂产生一低沸点的碳氢化合物产物，包括以下步骤： （ａ）加入一改质剂及一稳定剂以活化该原料； （ｂ）制备一催化剂复合物，该催化剂复合物包括一活性化重碳氢化合物、水以及一催化剂化合物的乳化物； （ｃ）在氢气及步骤（ｂ）的催化剂复合物的该乳化物存在下，将一残留的活性化重碳氢化合物氢化； （ｄ）将步骤（ｃ）的产物以一大气压力以及／或真空蒸馏法分馏成一液态－气态流； （ｅ）将该蒸馏法的残留物经过一固含物分离之后，送回至步骤（ａ）；以及 （ｆ）在一催化剂再生步骤中，将该固含物中的一催化剂成分分离出来，其中该催化剂成分回收至一初步催化剂复合物制备单元中。
【技术特征摘要】
EP 2005-8-16 051075381.一种加氢转化重碳氢化合物原料的制程，其利用一催化剂产生一低沸点的碳氢化合物产物，包括以下步骤：(a)加入一改质剂及一稳定剂以活化该原料；(b)制备一催化剂复合物，该催化剂复合物包括一活性化重碳氢化合物、水以及一催化剂化合物的乳化物；(c)在氢气及步骤(b)的催化剂复合物的该乳化物存在下，将一残留的活性化重碳氢化合物氢化；(d)将步骤(c)的产物以一大气压力以及/或真空蒸馏法分馏成一液态-气态流；(e)将该蒸馏法的残留物经过一固含物分离之后，送回至步骤(a)；以及(f)在一催化剂再生步骤中，将该固含物中的一催化剂成分分离出来，其中该催化剂成分回收至一初步催化剂复合物制备单元中。2.根据权利要求1所述的加氢转化重碳氢化合物原料的制程，其中由该催化剂再生步骤产生的一气体，以注入臭氧将氮氧化物气体还原成氮分子，并注入氨水将硫氧化物气体转变成硫酸铵化学原料的方式而纯化该气体。3.根据权利要求1所述的加氢转化重碳氢化合物原料的制程，其中该低沸点的碳氢化合物产物的主要成分包括一沸点低于520℃的碳氢化合物。4.根据权利要求1所述的加氢转化重碳氢化合物原料的制程，其中该步骤(c)的产物以一大气压力及真空蒸馏塔分馏成该液态-气态流。5.根据权利要求1所述的加氢转化重碳氢化合物原料的制程，其中在该蒸馏法的残留物中，该固含物约为0.2重量百分比。6.根据权利要求1所述的加氢转化重碳氢化合物原料的制程，其中该催化剂成分以一氧化法由该固含物中分离出来。7.根据权利要求1所述的加氢转化重碳氢化合物原料的制程，其中使用一物理化学作用来增加该活性化重碳氢化合物的分散度，形成一分散相。8.根据权利要求7所述的加氢转化重碳氢化合物原料的制程，其中该分散相的物质被降解且转换成许多群组，每一群组都含有一些分子及该活性碳氢化合物形成该分散相...
【专利技术属性】
技术研发人员：萨拉姆拜克奈波维奇喀孜艾夫，库塞因麻戈麦都维奇卡堤艾夫，瓦伊德库马伊德维奇麦志德夫，亚姆施德扎尔柯什，雷扎哈舍米，瑟耶德卡麻尔麻叟迪安图路哥伊，
申请(专利权)人：石油工业研究院，NTI公司，
类型：发明
国别省市：IR[伊朗]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。