一种复合催化剂床层的加氢裂化方法技术

本发明专利技术涉及一种复合催化剂床层的加氢裂化方法。本发明专利技术加氢裂化过程为原料先进行加氢精制，然而后进行加氢裂化，在加氢裂化反应器中，反应物料与一种含有小孔沸石的加氢改质催化剂和加氢裂化催化剂接触，小孔沸石的加氢改质催化剂与加氢裂化催化剂的０～８０％混合，反应物料先通过加氢改质催化剂床层或混合催化剂床层，然后通过加氢裂化催化剂床层。与现有技术相比，本发明专利技术方法可以提高加氢裂化反应空速，提高装置处理能力，或提高加氢裂化催化剂的加氢性能。本发明专利技术方法主要用于重质烃类加氢裂化生产轻质产品的工艺过程。

【技术实现步骤摘要】
一种复合催化剂床层的加氢裂化方法
本专利技术涉及一种加氢裂化工艺，特别是提高加氢裂化反应速度的使用复合催化剂床层的加氢裂化方法。
技术介绍
加氢裂化作为重油深度加工生产优质轻质油品(尤其是环境友好中间馏分油产品)和石油化工进料的清洁生产工艺，在未来炼油工业中将会扮演越来越重要的作用。加氢裂化催化剂是一种双功能催化剂，具有加氢性能和裂解性能。加氢裂化催化剂一般选用VIB和VIII族金属的非贵金属或者铂等贵金属作加氢组分，酸性组分可选用晶型沸石和/或无定形硅铝。沸石在加氢裂化催化剂中的使用使催化剂的稳定性和寿命相对无定形加氢裂化催化剂更好并使催化剂的操作灵活性增强，因此现有技术中大部分的加氢裂化工业装置都使用含沸石的催化剂。另一方面，与加氢裂化配套的加氢裂化工艺技术或者说是催化剂的使用方法也对加氢裂化过程有着重要的影响。典型的工艺一般可分为一段法和两段法，操作方式主要可分为循环操作和一次通过操作。特定的工艺及其操作方式都有配套的专用催化剂。非贵金属加氢裂化催化剂主要用在一段串联工艺过程，即将加氢精制催化剂和加氢裂化催化剂分别装填在加氢精制反应器和加氢裂化反应器中串联使用，两个反应器之间不设如两段法需要设置的气提系统。US4990243公开了一种多层催化剂系统，包括第一层的Ni-Mo-P/Al2O3或Co-Mo-P/Al2O3脱氮催化剂和第二层的Ni-W-P/Si-Al-沸石或Ni-Mo-P/Si-Al-沸石裂化催化剂。这是-->一个正常顺序的一段串联工艺。US5593570公开了一个混合加氢过程，它是把加氢脱硫和/或加氢脱氮催化剂与加氢裂化催化剂混杂起来，从而把加氢精制和加氢裂化过程和在一起成了一个双功能催化剂系统。沸石分子筛是一种结晶硅酸盐，具有独特均匀的微孔，每一类沸石都有一定尺寸、形状的孔道结构和高比表面积，因而对不同形状和尺寸的分子具有一定的择形性。沸石分子筛沸石种类超过二百多种，常见的有：丝光沸石、X沸石、Y沸石、ZSM沸石、β沸石、SAPO沸石等。沸石是沸石型加氢裂化催化剂的关键的酸性裂解组分，其性能及特征对催化剂的最终性能和产品性质影响很大。馏分油加氢裂化催化剂常用的沸石主要是Y型沸石，因为Y沸石具有超笼结构，原料油的高分子烃可以进入沸石孔内进行转化。另外一类是使用小孔沸石或择形沸石如ZSM-5为裂化组分的催化剂，由于孔道小，大分子烃不易进入，在处理重质烃物料时活性较低，因此这类催化剂主要用做加氢处理过程对高蜡柴油进行加氢改质。值得注意的是以含有ZSM系列沸石的加氢改质催化剂在氢气存在的加氢处理过程中使用时，在实际反应过程中具有明显的脱氢功能，它表现在可以使加氢饱和的产品中产生少量烯烃，特别是在高空速下条件下的使用。加氢裂化是一个复杂的化学集合反应过程，它包括加氢脱硫氮、烯烃及多环芳烃加氢等初始快速反应，然后是进一步加氢、开环，还包括环状化合物侧链裂化、烷烃裂化并伴随异构化的裂化等。加氢裂化催化剂应该是个典型的双功能催化剂，有加氢中心及裂解中心。双功能催化剂的加氢裂化机理如下：-->从加氢裂化反应机理看，烯烃在加氢裂化过程扮演着特殊的角色。因此通过对加氢裂化过程的动力学和机理研究，有助于加氢裂化过程的催化剂设计工艺优化，以获得最佳的反应选择性和工艺操作的可实现性。特别是通过不同类型催化剂的级配装填或组合使用，可以使加氢裂化过程在更缓和的条件下达到预期的效果。US5925235公开了一种级配加氢裂化催化剂系统，用于处理高硫高氮原料具有高中油选择性。涉及的级配催化剂包括含有晶胞常数大于24.35埃Y沸石组分的第一层加氢裂化催化剂以及含有晶胞常数小于24.30埃Y沸石组分的第二层加氢裂化催化剂。CN02144947.3公开一种加氢裂化方法，将加氢裂化催化剂与临氢降凝催化剂混合，以降低产品柴油的凝点。上述技术并没有针对加氢裂化反应过程，提高加氢裂化的反应速度。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种可以提高加氢裂化反应速度的加氢裂化方法。本专利技术涉及的加氢裂化工艺过程，包括以下步骤：(1)在加氢精制条件下将石油烃原料在加氢精制反应器与加氢精制催化剂接触；(2)步骤(1)得到物料进入裂化反应器，与一种含有小孔沸石的加氢改质催化剂和加氢裂化催化剂接触，小孔沸石的加氢改质催化剂与加氢裂化催化剂的0～80％(体积)混合，优选为0～50％(体积)，反应物料先通过加氢改质催化剂床层或混合催化剂床层，然后通过加氢裂化催化剂床层；(3)裂化反应器出来的物料经气液分离器后进入分馏系统得到转化的馏分油产品和未转化底油。本专利技术加氢裂化工艺过程涉及处理的石油烃原料是馏程为200-650℃的重-->质烃物料，例如瓦斯油、减压馏分油、脱沥青油、催化裂化循环油、页岩油、煤焦油等，或上述几种的混合原料。一般情况下，最常见的石油烃原料进料是减压瓦斯油。本专利技术加氢精制可以选择常规的加氢精制催化剂和工艺条件。含有小孔沸石的加氢改质催化剂中小孔沸石选择ZSM系列沸石，如ZSM-5、ZSM-11等，沸石在催化剂中的含量一般为5-50％，催化剂一般含加氢金属组分1％～30％，其余为氧化铝、含硅氧化铝等载体材料。可以选择现有技术中的临氢降凝催化剂等。加氢裂化条件是在氢气存在下，将原料油与催化剂接触：系统反应压力5～20MPa、氢油比100～5000、裂化段反应温度340～420℃；最好反应压力10～15MPa、氢油比500～2000、裂化段反应温度355～415℃。加氢裂化催化剂为常规的催化剂。原料油通过加氢裂化催化剂的液时体积空速(原料油每小时进料体积与加氢裂化催化剂体积之比)一般为0.5～6hr-1。本专利技术加氢裂化工艺过程涉及的含有ZSM系列沸石的加氢改质催化剂在高空速下与物料接触，所设计使用的液时体积空速(原料油每小时进料体积与改质催化剂体积之比)为6.0-25.0hr-1，最好8.0-12.0hr-1。由于本专利技术加氢裂化工艺过程，其物料在加氢裂化进行之前或同时由于接触了一种含有ZSM系列沸石的加氢改质催化剂，它在高空速脱氢速度要大于加氢速度，产生了一定量常规加氢裂化过程工艺很难出现的烯烃产物。物料中的这些烯烃在主加氢裂化催化剂酸性中心的作用下，迅速产生碳正离子，同时使得烷烃通过金属组分脱氢成为烯烃这一在高氢压下平衡常数低且较难进行的反应步骤可以忽略，大大加快了反应速度，在这个意义上本专利技术加氢裂化工艺过程可以降低常规加氢裂化过程操作的苛刻度，另一方面加氢裂化催化剂的金属组分可以更多的被用来加氢来改善产品性质，或者加氢裂化催化剂可以在更高的空速下处理更多的物料。-->具体实施方式实例给出了一个本专利技术加氢裂化工艺方法的一个应用方案。该应用方案是在本专利技术范围权利要求范围内的一个方案示例，不应被视作对本专利技术的限制。实例1本方案归属于一种一段串联工艺流程，可以应用在现有的常规工业装置上而不必对反应系统投资改造。采用两个串联反应器，第一个反应器(R1)使用加氢精制催化剂，第二个反应器(R2)使用加氢改质催化剂和加氢裂化催化剂，两个反应器串联使用并共用一套循环氢系统的。催化剂装填方案：加氢精制催化剂为抚顺石油化工研究院研制抚顺石化公司催化剂厂生产的3996加氢精制催化剂，加氢改质催化剂为抚顺石油化工研究院研制抚顺石化公司催化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合催化剂床层的加氢裂化方法，包括以下步骤：（１）在加氢精制条件下将石油烃原料在加氢精制反应器与加氢精制催化剂接触；（２）步骤（１）得到物料进入裂化反应器，与一种含有小孔沸石的加氢改质催化剂和加氢裂化催化剂接触，小孔沸石 的加氢改质催化剂与加氢裂化催化剂的０～８０％混合，反应物料先通过加氢改质催化剂床层或混合催化剂床层，然后通过加氢裂化催化剂床层；（３）裂化反应器出来的物料经气液分离器后进入分馏系统得到转化的馏分油产品和未转化底油。

【技术特征摘要】
1、一种复合催化剂床层的加氢裂化方法，包括以下步骤：(1)在加氢精制条件下将石油烃原料在加氢精制反应器与加氢精制催化剂接触；(2)步骤(1)得到物料进入裂化反应器，与一种含有小孔沸石的加氢改质催化剂和加氢裂化催化剂接触，小孔沸石的加氢改质催化剂与加氢裂化催化剂的0～80％混合，反应物料先通过加氢改质催化剂床层或混合催化剂床层，然后通过加氢裂化催化剂床层；(3)裂化反应器出来的物料经气液分离器后进入分馏系统得到转化的馏分油产品和未转化底油。2、按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的小孔沸石的加氢改质催化剂与加氢裂化催化剂的0～50％混合。3、按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的石油烃原料是馏程为200-650℃的重质烃物料。4、按照权利要求3所述的方法，其特征在于所述的石油烃原料为瓦斯油、减压馏分油、脱沥青油、催化裂化循环油、页岩油、煤焦油或上述混合原料。5、按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的含有小孔沸石的加氢改质催化剂中小孔沸石选择ZS...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈松，谷明镝，张晓萍，
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：11[中国|北京]