一种重整催化剂预处理及初始反应方法技术

一种重整催化剂预处理及重整初始反应方法，包括用氧含量小于５ｐｐｍ的氮气置换反应装置中的气体至从装置中排出气体的氧含量小于２０ｐｐｍ，建立氮气循环并将反应器入口温度升至３５０～４２０℃，在此条件下向反应器中通入重整原料油和含氯化合物，当循环气中的氢气含量大于７０体积％时，将反应装置的压力和气／油体积比逐渐调整至常规重整的工艺条件，再将反应器入口温度升至４４０～４８０℃，保持此温度，当循环气中的水含量小于５０ｐｐｍ时，逐步将反应温度调整至稳定生产的温度。该方法适用于双／多金属重整催化剂的初始反应，操作安全、成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术为一种重整催化剂预处理及初始反应方法，具体地说，是一种以氮气作为重整催化剂预处理和初始反应工艺介质及重整装置初期反应控制的方法。
技术介绍
催化重整是炼油和石油化工重要的工艺之一。它以石脑油为原料，在重整催化剂的作用下，通过临氢催化反应生产优质高辛烷值汽油调合组分和石油化工的基本原料芳烃，副产的大量氢气是炼厂用氢的重要来源。以芳构化反应为主体的催化重整过程，催化剂的反应性能，活性、选择性和稳定性是决定过程的最重要因素。催化剂活性通常以某一反应温度下目的产物的辛烷值或芳烃含量来表示；选择性以某一辛烷值或芳烃含量时相对应的液体产品收率表征；稳定性是指在一定反应苛刻度下催化剂的运转时间或反应性能下降程度，正常情况下取决于催化剂的积炭速率。重整反应需在临氢状态下进行，以降低催化剂的生焦速率。新鲜的含铂双/多金属重整催化剂用于重整反应前需经过预处理，以保证其良好的反应性能，如用于连续再生式重整的铂锡系列催化剂要进行催化剂干燥、还原，用于半再生重整的铂铼系列催化剂要进行催化剂干燥、还原、硫化。因积炭失活的催化剂需要进行再生处理，主要包括烧炭、氧氯活化、还原、硫化等来恢复催化剂的反应性能。再生过程可在反应装置内进行，也可在专门的器外再生装置上完成。目前，催化剂供应商提供的催化剂可以有三种形态:氧化态催化剂、还原态催化剂、硫化态催化剂。氧化态催化剂反应前预处理各步骤均在反应装置内进行。还原态、硫化态催化剂在器外已完成了干燥、还原、硫化等相应过程，在反应装置上的预处理相对简便，因此受到炼厂普遍欢迎而得以迅速推广。USP4518708公开了一种新鲜的含铱催化剂的预处理方法，先将新鲜的含铱催化剂用含氧5体积％的氮气在850℉～1000℉氧化2小时，再注入氯化氢在700℉～1000℉处理0.5～24小时，然后再用氢气在400℉～1000℉还原0.1～24小时进油反应。该法仅适用于新鲜催化剂的预处理，较之不进行氧化，只用氯化氢处理的方法，所得催化剂的分散性较好。USP5106800公开了一种重整催化剂的稳定化方法，主要是使在催化剂生产现场完成了氧氯化、还原处理的重整催化剂，在基本无水的干燥条件下装入反应装置。其使用纯净氢气通过吸附剂将水含量降至20ppm以下，在425～650℃处理催化剂，催化剂使用前最好对其进行硫化后再进油反应。-->《工业催化》2003年第9期P5～P8和《石油炼制与化工》2004年第1期P39～P42均报道了还原态重整催化剂反应前的预处理方法，所使用的方法均是用氮气吹扫重整装置后，在氢气循环下升温至370℃进油反应，进油后以20～30℃/小时的速率升温至480℃稳定。USP4369129公开了一种含铼催化剂的预处理和活化方法，该法先用含氧气体在高温下氧化催化剂形成铼的氧化物，再用干燥的氢气还原至催化剂中的铼为零价，并控制氢气离开催化剂时的水含量小于1000ppm。USP6593264B2公开了一种重整催化剂的活化方法。该法先用氮气除去反应装置中的氧气，再用普通氢气置换氮气，并将反应器升温至400℉～600℉，并在此温度下脱除游离水，然后升温至800℉～850℉还原系统内的氧化铁，并继续脱除系统中的水，再升温至900℉～940℉用高纯度氢气还原催化剂，其间注入氯化物；降温至700℉进油反应。CN1023565C公开了一种催化重整装置的开工方法，该法在预加氢系统内采用单铂/氧化铝制氢催化剂与预加氢催化剂串联用粗汽油制取重整开工用氢气和精制油。所述的单铂(铂含量0.50～0.55m％)制氢催化剂在氮气循环下升温、进油，在360～450℃、0.5～3.0MPa、体积空速8～40h-1、气/油体积比100～500:1的条件下进行环烷脱氢反应生产氢气，所产氢气一部分循环使用，另一部分用作重整开工。CN1458239A亦公开了一种类似的方法，只是在制氢反应器和加氢精制反应器之间采用冷油来调整加氢反应器的切入温度、升温速度和操作温度。上述方法中用于制氢的重整反应苛刻度很低且每次仅运转2～6天，故单铂催化剂在预处理及进油反应时活性、稳定性的损失对该工艺的应用无明显影响。CN1098331C公开了一种运转后含炭重整催化剂再开工的方法。该方法以含氧0.3～0.5体积％的氮气处理未完全失活的积炭双/多金属重整催化剂，在氮气循环下将反应器温度升至350～420℃注入重整原料油反应，注油后即以40～50℃/时的速率将反应床层温度升至440～460℃，当循环气中氢气浓度大于80体积％时，向预加氢系统中通入氢气，当气中水含量小于50ppm时，将反应条件调至稳定生产的反应条件。再开工后含炭催化剂的反应性能接近停工前水平。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新鲜的或器外再生后的还原态或硫化态重整催化剂的氮气预处理及初始反应方法，该方法使用的氮气来源广、催化剂预处理成本低，使用安全。本专利技术提供的重整催化剂预处理及初始反应方法，包括如下步骤:(1)将还原态或硫化态的重整催化剂装入反应装置，用氧含量小于5ppm的氮气置换反应装置中的气体至装置中排出气体的氧含量小于20ppm，-->(2)在0.2～0.9MPa压力下建立反应系统的氮气循环，控制氮气与催化剂的体积比为300～1500:1，并以30～70℃/小时的速率将反应器入口温度升至350～420℃，当温度升至350℃后排除反应系统气液分离器中的冷凝水，(3)控制(2)步操作条件不变，向反应器中通入重整原料油和含氯化合物，当循环气中的氢气含量大于70体积％时，将反应装置的压力和气/油体积比逐渐调整至常规重整的工艺条件，(4)以30～50℃/小时的速率将反应器入口温度升至440～480℃，并在此条件下连续检测循环气中的水含量，当循环气中的水含量小于50ppm时，逐步将反应温度调整至稳定生产的温度。本专利技术方法用氮气作为还原态或硫化态的重整催化剂预处理的工艺介质，处理后的重整催化剂具有良好的反应性能，催化剂活性、选择性、稳定性与传统方法使用的氢气预处理效果相当。本专利技术与使用氢气的工艺过程比较具有以下优点:不干扰炼厂其它用氢装置的操作，特别适用于氢源短缺的炼厂；避免了氢气运输和灌装的安全隐患；缩短了开工时间；降低了操作成本；使用的氮气来源广、价格低廉、使用安全性好。具体实施方式本专利技术方法以氮气为还原态或硫化态的重整催化剂的预处理工艺介质，严格控制反应系统内氮气的含氧量，防止催化剂氧化；并且在反应装置进油后采用低温控制恒定，以在反应初期氢分压较低的情况下降低催化剂的积炭速率，使催化剂的活性稳定性得到了较好的保护，催化剂在稳定的重整操作条件下性能与用氢气为预处理介质的常规方法相当。本专利技术方法中(1)步为用基本无氧的氮气置换反应系统，所述基本无氧的氮气中N2含量大于99.99体积％，O2含量应小于10ppm，优选小于5ppm。先按常规方法将还原态或硫化态的含铂双/多金属重整催化剂装入反应装置的反应器，再通入氮气进行置换。氮气置换可采用低压一次通过连续排放方式或升、降压方式，最好先用一次通过方式置换系统内高含氧气体，再用升、降压方式置换系统死区部分残存的氧气。置换氮气耗量应为反应系统容积的5倍以上。置换合格标准为从装置排出气体中的氧含量小于15ppm，更优选小于10ppm。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种重整催化剂预处理及初始反应方法，包括如下步骤：　（１）将还原态或硫化态的重整催化剂装入反应装置，用氧含量小于５ｐｐｍ的氮气置换反应装置中的气体至装置中排出气体的氧含量小于２０ｐｐｍ，　（２）在０．２～０．９ＭＰａ压力下建立反应系统的氮气循环，控制氮气与催化剂的体积比为３００～１５００∶１，并以３０～７０℃／小时的速率将反应器入口温度升至３５０～４２０℃，当温度升至３５０℃后排除反应系统气液分离器中的冷凝水，　（３）控制（２）步操作条件不变，向反应器中通入重整原料油和含氯化合物，当循环气中的氢气含量大于７０体积％时，将反应装置的压力和气／油体积比逐渐调整至常规重整的工艺条件，　（４）以３０～５０℃／小时的速率将反应器入口温度升至４４０～４８０℃，并在此条件下连续检测循环气中的水含量，当循环气中的水含量小于５０ｐｐｍ时，逐步将反应温度调整至稳定生产的温度。

【技术特征摘要】
1、一种重整催化剂预处理及初始反应方法，包括如下步骤:(1)将还原态或硫化态的重整催化剂装入反应装置，用氧含量小于5ppm的氮气置换反应装置中的气体至装置中排出气体的氧含量小于20ppm，(2)在0.2～0.9MPa压力下建立反应系统的氮气循环，控制氮气与催化剂的体积比为300～1500:1，并以30～70℃/小时的速率将反应器入口温度升至350～420℃，当温度升至350℃后排除反应系统气液分离器中的冷凝水，(3)控制(2)步操作条件不变，向反应器中通入重整原料油和含氯化合物，当循环气中的氢气含量大于70体积％时，将反应装置的压力和气/油体积比逐渐调整至常规重整的工艺条件，(4)以30～50℃/小时的速率将反应器入口温度升至440～480℃，并在此条件下连续检测循环气中的水含量，当循环气中的水含量小于50ppm时，逐步将反应温度调整至稳定生产的温度。2、按照权利要求1所述的方法，其特征在于(1)步所述装置中排出气体的氧含量小于15ppm。3、按照权利要求1所述的方法，其特征在于(1)步所述的重整催化剂包括氧化铝载体和以载体为计算基准的含量为0.05～1.0质...

【专利技术属性】
技术研发人员：任坚强，张新宽，纪长青，王杰广，陈恒芳，赵雅郡，
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石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]