用于制备铁和钼催化剂和使用铁和钼催化剂进行浆液加氢裂化的方法技术

公开了一种使用双组分催化剂将重质烃进料流转化为较轻烃产物的方法和催化剂。该催化剂包括含铁和钼的催化剂。氧化铝可为第三催化剂组分。钼在重质烃进料流中以500wppm或更低存在并且铁与钼的重量比小于5。由于在催化剂中添加了铁，因此可使用更低浓度的昂贵钼。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制备铁和钼催化剂和使用铁和钼催化剂进行浆液加氢裂化的方法
技术介绍
本专利技术涉及一种用于处理原油的方法和设备，并且更具体地，涉及在催化剂的存在下重质烃的加氢裂化，以提供可用的产物并进一步制备用于进一步精炼的原料。随着常规原油的储量下降，必须对重质油进行升级以满足世界需求。在重质油升级中，较重的物质被转化为较轻级分，并且必须除去大部分的硫、氮和金属。重质油含有大部分沸点高于524℃(975℉)或更高的物质。这些重质烃原料的特征可在于减粘裂化时的低反应性、高焦化趋势、不易于加氢裂化以及蒸馏困难。大多数待升级的残余油原料含有一定含量的沥青质，该沥青质通常被理解为不溶于庚烷但可溶于甲苯的化合物，如通过ASTMD3279或ASTMD6560所测定的。沥青质是高分子量化合物，其可含有赋予极性的杂原子。在将重质油进一步加工成可用产物之前，必须在初级升级单元中对重质油进行升级。本领域已知的初级升级单元包括但不限于焦化工艺诸如延迟焦化或流化焦化，以及氢气添加工艺诸如沸腾床或浆液加氢裂化(SHC)。US5,755,955描述了一种SHC方法，已发现其通过使用催化剂获得了高液体收率，同时大幅减少了焦炭的形成。在SHC中，在固体催化剂上有气态氢存在的情况下，重质烃进料的三相混合物在压力、升高的温度下产生较轻产物。硫酸亚铁已经作为SHC催化剂公开，例如在US5,755,955中。一水合硫酸亚铁(ISM)价格昂贵，并且可能不足以催化世界上可能需要的所有SHC单元，以升级大量重质油。例如US8,123,933B2中已经显示出其他矿物如铝土矿是优异的SHC催化剂。US5,171,727描述了一种用于制备催化剂的方法，该方法涉及将金属和杂多酸引入油进料中。然后将进料加热以形成有机金属化合物，然后在加氢裂化条件下将其转化为催化剂。该金属被描述为第IV族至第VIII族金属的氧化物、硫化物或盐。杂多酸可以是磷钼酸，其量以钼表示为0.01重量％至2重量％。在碳基质上的油溶性钼或固态钼的钼催化剂体系(称为碳化钼)对SHC有效。但是，钼催化剂的成本很高，并且强烈依赖于市场价格的波动。甲苯可以用作溶剂以溶解和分离SHC产物中来自较轻烃的含碳固体。不被甲苯溶解的固体包括催化剂和不溶于甲苯的有机残余物(TIOR)。TIOR包括焦炭和中间相，并且和沥青质相比更重且更不易溶解。中间相的形成是浆液加氢裂化反应中的关键性反应约束。中间相是半结晶的含碳物质，其被定义为在沥青中高于524℃沸腾的圆形的各向异性微粒。中间相的存在可作为警告，提示SHC反应器中的操作条件过于严苛以及在主导条件下可能会发生焦炭形成。由于对SHC操作以进行升级重质油的预期需求，必将需要更多的有效催化剂供应。
技术实现思路
我们已经发现，将铁组分与钼组分结合以提供铁与钼的重量比小于5的催化剂提供了改善的浆液加氢裂化活性，并且重质烃进料流中的钼浓度较低，诸如500wppm或更低。在一个方面，铁和氧化铝颗粒包含优选的铁组分。氧化铝可被认为是催化剂中的第三组分。钼催化剂前体可与烃物质中的硫混合以提供催化剂前体浓缩物，可将其加热至升高的温度以在添加铁组分之前或之后提供钼组分的催化剂浓缩物。催化剂浓缩物可与重质烃进料流混合到SHC反应器。附图说明为了更好的理解，将参照附图。图1是用于SHC过程的示意性流程图。定义术语“连通”意指在枚举的部件之间可操作地允许物质流动。术语“下游连通”意指在下游连通中流向主体的至少一部分物质可以从与其连通的对象可操作地流动。术语“上游连通”意指在上游连通中从主体流出的至少一部分物质可以可操作地流向与其连通的对象。术语“塔”意指用于分离一种或多种不同挥发性物质的组分的一个或多个蒸馏塔。除非另外指明，否则每个塔包括在塔的塔顶上的用于冷凝塔顶料流的一部分并使其回流回塔的顶部的冷凝器，以及在塔的底部的用于蒸发塔底料流的一部分并将其送回塔的底部的再沸器。可以预热塔的进料。顶部压力是塔的蒸气出口处塔顶蒸气的压力。底部温度是液体底部出口温度。塔顶管线和塔底管线是指从任何回流或再沸腾的塔下游到塔的净管线。汽提塔省略了塔的底部的再沸器，并且相反提供对液化的惰性介质(诸如蒸汽)的加热要求和分离动力。汽提塔通常从顶部塔盘进料并从底部取出主要产物。如本文所用，术语“沸点温度”意指由观察到的沸腾温度和蒸馏压力计算得出的大气压等效沸点(AEBP)，如使用ASTMD1160附录A7，标题为“将观察的蒸气温度转换为大气压等效温度的实践”(PracticeforConvertingObservedVaporTemperaturestoAtmosphericEquivalentTemperatures)中所提供的公式计算。如本文所用，术语“真沸点”(TBP)意指与ASTMD-2892相对应的用于确定物质的沸点的测试方法，其用于生产可获得分析数据的标准化质量的液化气体、馏分和残余物，以及通过质量和体积两者确定上述馏分的收率，从所述质量和体积使用十五个理论塔板在回流比为5:1的塔中得到蒸馏温度与质量％的关系图。如本文所用，“沥青”意指在高于524℃(975℉)AEBP沸腾的烃物质，如由任何标准气相色谱模拟蒸馏法诸如ASTMD2887、D6352或D7169(其全部被石油工业所使用)所确定。如本文所用，术语“T5”或“T95”意指使用ASTMD-7169、ASTMD-86或TBP(根据具体情况)得出的样品分别沸腾5体积％或95体积％(根据具体情况)时的温度。如本文所用，术语“初始沸点”(IBP)意指使用ASTMD-7169、ASTMD-86或TBP(根据具体情况)得出的样品开始沸腾时的温度。如本文所用，术语“端点”(EP)意指使用ASTMD-7169、ASTMD-86或TBP(根据具体情况)得出的样品全部沸腾时的温度。如本文所用，术语“柴油沸腾范围”意指使用TBP蒸馏方法，烃在介于125℃(257℉)和175℃(347℉)之间的IBP，或者介于150℃(302℉)和200℃(392℉)之间的T5的范围内沸腾，并且“柴油分馏点”包括介于343℃(650°F)和399℃(750℉)之间的T95。如本文所用，“沥青转化率”意指高于524℃(975℉)沸腾的物质转化成等于或低于524℃(975℉)沸腾的物质的转化率。如本文所用，术语“真空瓦斯油”意指在介于343℃(650℉)和524℃(975℉)之间AEBP范围内沸腾的烃物质，如由任何标准气相色谱模拟蒸馏法诸如ASTMD2887、D6352或D7169(其全部被石油工业所使用)所确定。如本文所用，“常压渣油”是指从常压粗蒸馏塔的底部获得的，以至少232℃(450℉)的IBP，介于288℃(550℉)和392℃(700℉)之间、通常不超过343℃(650℉)的T5，和介于510℃(950℉)和700℃(1292℉)之间的T95沸腾的烃物质。如本文所用，“真空渣油”意指以至少500℃(932℉)的IBP沸腾的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于将重质烃进料流转化为较轻烃产物的方法，所述方法包括：/n将所述重质烃进料流与催化剂和氢气混合以提供重质烃浆液，所述催化剂包含铁组分和钼组分；其中所述钼在所述烃进料流中以500wppm或更低存在并且铁与所述钼的重量比小于5；以及/n在氢气和所述催化剂的存在下，对所述重质烃浆液中的烃进行加氢裂化以产生包含较轻烃产物的加氢裂化的浆液产物。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于将重质烃进料流转化为较轻烃产物的方法，所述方法包括：
将所述重质烃进料流与催化剂和氢气混合以提供重质烃浆液，所述催化剂包含铁组分和钼组分；其中所述钼在所述烃进料流中以500wppm或更低存在并且铁与所述钼的重量比小于5；以及
在氢气和所述催化剂的存在下，对所述重质烃浆液中的烃进行加氢裂化以产生包含较轻烃产物的加氢裂化的浆液产物。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述铁组分作为铝土矿、红泥、硫酸亚铁、褐铁矿、红土或铁盐颗粒提供。


3.根据权利要求1所述的方法，其中所述铁在所述铁组分中与氧化铝一起提供。


4.根据权利要求1所述的方法，其中所述铁组分中的所述铁在所述烃进料中不超过1.0重量％。


5.根据权利要求1所述的方法，其中所述铁组分作为铝土矿颗粒提供，所述铝土矿颗粒占不超过所述烃进料的2.5重量％。


6.根据权利要求1所述的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：蓬·T·M·多，阿拉卡纳达·巴特查里亚，兰斯·A·贝尔德，佛瑞德·G·索尔伯格，
申请(专利权)人：环球油品有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US