一种用于油品加氢的催化剂级配方法，是在反应器的入口段设置级配装填段，将级配装填段的空间分成若干与物流方向平行的柱状反应单元，在每相邻的两个柱状反应单元中以边缘相互接触的方式分别装填加氢催化剂Ⅰ和加氢催化剂Ⅱ，其中加氢催化剂Ⅰ相比加氢催化剂Ⅱ具有更大的空隙率。含有易沉积物质的劣质油品在加氢过程中，其中的杂质优先沉积在较大空隙率催化剂柱的末段，沉积量较多之后油品主要经由反应器径向进入较小空隙率的催化剂部分，从而获得更大的沉积表面积和沉积容量，减缓了压降上升过程。过程。
【技术实现步骤摘要】
一种用于油品加氢的催化剂级配方法
[0001]本专利技术涉及油品加氢
，具体涉及到一种用于劣质油品加氢的催化剂级配方法。
技术介绍
[0002]由于杂质的影响，多种油品需要加氢改善质量后才能使用。例如乙烯裂解汽油、焦化石脑油、催化汽油、费托合成油、焦化柴油、催化柴油、高干点直馏柴油、蜡油、渣油、煤焦油、煤加氢生成油等，大都含有硫、氮、氧、烯、芳等杂质，通常需要加氢精制脱除其中的杂质才能使用。在加氢精制过程中，加工劣质油品经常出现结焦或机械杂质等因素导致的压降增大现象。例如催化汽油加氢导致加氢精制反应器顶部结焦，例如焦化柴油加氢导致反应器顶部焦粉沉积和积炭结焦，例如煤焦油加氢导致反应器顶部压降等。
[0003]压降大小与催化剂床层空隙率密切相关。目前油品加氢为减缓压降的增加，多采用在反应器入口段装填较大空隙率的颗粒物，尤其固定床渣油加氢过程在一反入口段装填多种形状的保护剂以延长其运转周期。
[0004]为了减少压降，中国专利CN101928592A公开了一种加氢催化剂的级配组合。反应器自上而下分别装填加氢脱金属和加氢脱硫催化剂；原料物流自上而下，保持沿物流方向，催化剂活性逐渐增大，孔径逐渐减小，粒度逐渐减小，孔隙率逐渐减小。该方案具有较好的脱金属、脱残炭、脱硫活性和稳定性，但还有待对催化剂床层压降进行更好的控制。
[0005]中国专利CN1104558公开了一种用于对烃原料进行加氢处理的方法和催化剂体系。该体系内含有高空隙度催化剂颗粒和低空隙度催化剂颗粒的物理混合物，在催化剂床的不同层内将颗粒按不同的量混合，从而在固定床式催化剂体系内形成层状结构，不同层中高空隙度和低空隙度颗粒的混合比例不同。该方案涉及催化剂床层压降的控制，但效果仍有待提高。
技术实现思路
[0006]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种用于油品加氢的催化剂级配方法，采用两种催化剂组分，利用特殊的级配方法，巧妙实现油品中易沉积物质的分散沉积，增大沉积物的分散表面，增加沉积物的容量和油品加氢反应物流的流动表面，延缓反应器入口段压降的上升，获得更长的运转周期。
[0007]为了实现以上技术目的，本专利技术的技术方案如下：本专利技术第一方面的技术目的是提供一种用于油品加氢的催化剂级配方法，是在反应器的入口端设置级配装填段，将级配装填段的空间分成若干与物流方向平行的柱状反应单元，在每相邻的两个柱状反应单元中以柱状边缘相互接触的方式分别装填加氢催化剂Ⅰ和加氢催化剂Ⅱ，其中加氢催化剂Ⅰ相比加氢催化剂Ⅱ具有更大的空隙率。
[0008]其中，所述的空隙率是指催化剂装填至反应器后，催化剂颗粒间的空隙体积占催化剂床层总体积的比例。其测定方法为本领域技术人员熟知。
[0009]本领域技术人员应当理解的是，所述反应器的入口端是油品进入反应器的一端，具体的，顺流式反应器指反应器的顶部，上流式反应器指反应器的底部，中间进料式反应器和气液逆流式反应器指油品流动方向的入口端，其他反应器形式以此类推。级配装填段的催化剂床层高度占整个反应器床层高度的1%
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95%，优选3%
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60%，进一步优选4%
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50%。
[0010]进一步的，在反应器的其余部分装填常规加氢催化剂，其空隙率不大于上述级配装填段中加氢催化剂Ⅱ的空隙率。优选在反应器的其余部分装填加氢催化剂Ⅱ。
[0011]进一步的，所述加氢催化剂Ⅰ装填后形成的催化剂床层空隙率为0.30
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0.80，优选为0.33
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0.70，进一步优选为0.37
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0.60；且级配使用的加氢催化剂Ⅰ的空隙率是加氢催化剂Ⅱ的空隙率的110%
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300%，优选130%
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240%，进一步优选140%
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200%。
[0012]进一步的，所述加氢催化剂Ⅰ为中空的颗粒和/或带齿的颗粒。中空的颗粒包括但不限于五孔球形、六孔球形、七孔球形、拉西环形、内部三孔的圆柱条形、内部五孔的圆柱条形、内部七孔的圆饼形、内部九孔的圆饼形等；带齿的颗粒包括但不限于三齿球形、五齿球形、六齿球形、四齿条形、五齿条形等。
[0013]进一步的，上述在每相邻的两个柱状反应单元中以柱状边缘相互接触的方式分别装填加氢催化剂Ⅰ和加氢催化剂Ⅱ，具体是两种催化剂以交替相邻的方式装填或插入方式装填。
[0014]具体的，所述交替相邻的方式装填是在物流方向上将同一种催化剂装填成一个柱状反应单元，从径向上看每相邻的两个柱状反应单元内分别装填的是上述两种不同的催化剂。每个柱状反应单元的横截面为任意图形，具体的，为矩形、圆形、三角形、平行四边形、环形或其近似形状，或为其他不规则形状均可；在同一反应器内的柱状反应单元横截面可相同也可不同。
[0015]所述插入方式装填是在物流方向上将加氢催化剂Ⅰ以相互分离的柱状装填，形成所述柱状反应单元，加氢催化剂Ⅱ则在剩余位置装填，形成连续或不连续的具有不规则截面形状的柱状反应单元，类似蜂窝煤的形状。所述加氢催化剂Ⅰ形成的柱状反应单元应尽量均匀插入于加氢催化剂Ⅱ的柱状反应单元内，其横截面为任意图形，具体的，为矩形、圆形、三角形、平行四边形或其近似形状，或为其他不规则形状均可。
[0016]本领域技术人员应当理解的是，在同一反应器内，级配装填段所使用的加氢催化剂Ⅰ和加氢催化剂Ⅱ并不仅限于只有一种空隙率的催化剂，但任一种加氢催化剂Ⅰ的空隙率应大于任一种加氢催化剂Ⅱ的空隙率。
[0017]本领域技术人员应当理解的是，在本专利技术的级配装填方法适用于处理任何油品原料，尤其适用于是含有易沉积物质的油品，所述原料包括但不限于乙烯裂解汽油、焦化石脑油、催化汽油、费托合成油、焦化柴油、催化柴油、高干点直馏柴油、蜡油、渣油、煤焦油、煤加氢生成油等。这些原料大都含有硫、氮、氧、烯、芳等杂质，通常需要加氢精制脱除其中的杂质才能使用。在这些原料的加氢精制过程中经常出现反应器压降增加并导致运转周期缩短的现象，压降的增加一定程度上来源于杂质的累积，例如：原料中本身含有的焦粉等固体物质沉积，原料中不饱和组分缩合脱氢结焦，上游管线和容器腐蚀产生金属离子的累积。这些杂质逐渐堵塞催化剂床层空隙导致空隙率下降，引起反应器压降增大影响运转寿命。
[0018]易沉积物质容易穿过较大空隙率催化剂床层，当这些易沉积物质到达较小空隙率催化剂部分则易被吸附沉积，并最终主要沉积在较小空隙率催化剂上。目前延缓压降的技
术主要是单一采用较大空隙率催化剂装填在反应器入口段，易沉积物质逐步沉积，其可沉积面积为反应器横截面面积。本专利技术的技术方案中易沉积物质主要经由具有较大空隙率的加氢催化剂Ⅰ的柱状反应单元并首先沉积在柱底部（此处底部是指物料流向的末端）；当沉积量增加到一定程度导致底部阻塞，易沉积物质则由加氢催化剂Ⅰ的柱状反应单元的侧面径向流向具有较小空隙率的加氢催化剂Ⅱ的柱状反应单元，从而增大了可沉积面积，延缓了压降上升的速度。
[0019]基于以上原理，要取得更好的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于油品加氢的催化剂级配方法，其特征在于，是在反应器的入口端设置级配装填段，将级配装填段的空间分成若干与物流方向平行的柱状反应单元，在每相邻的两个柱状反应单元中以柱状边缘相互接触的方式分别装填加氢催化剂Ⅰ和加氢催化剂Ⅱ，其中加氢催化剂Ⅰ相比加氢催化剂Ⅱ具有更大的空隙率。2.根据权利要求1所述的催化剂级配方法，其特征在于，级配装填段的催化剂床层高度占整个反应器床层高度的1%
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95%，优选3%
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60%，进一步优选4%
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50%。3.根据权利要求1所述的催化剂级配方法，其特征在于，在反应器的其余部分装填常规加氢催化剂，其空隙率不大于上述级配装填段中加氢催化剂Ⅱ的空隙率。4.根据权利要求1所述的催化剂级配方法，其特征在于，所述加氢催化剂Ⅰ装填后形成的催化剂床层空隙率为0.30
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0.80，级配使用的加氢催化剂Ⅰ的空隙率是加氢催化剂Ⅱ的空隙率的110%
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300%。5.根据权利要求1所述的催化剂级配方法，其特征在于，所述加氢催化剂Ⅰ为中空的颗粒和/或带齿的颗粒。6.根据权利要求1所述的催化剂级配方法，其特征在于，所述在每相邻的两个柱状反应单元中以柱状边缘相互接触的方式分别装填加氢催化剂Ⅰ和加氢催化剂Ⅱ，具体是两种催化剂以交替相邻的方式装填或插入方式装填。7.根据权利要求6所述的催化剂级配方法，其特征在于，所述交替相邻的方式装填是在物流方向上将同一种催化剂装填成一个柱状反应单元，从径向上看每相邻的两个柱状反应单元内分别装填的是上述两种不同的催化剂；每个柱状反应单元的横截面为任意图形。8.根据权利要求6所述的催化剂级配方法，其特征在于，所述插入方式装填是在物流方向上将加氢催化剂Ⅰ以相互分离的柱状装填，形成所述柱状反应单元，加氢催化剂Ⅱ则在剩余位置装填，形成连续或不连续的具有不规则截面形状的柱状反应单元，所述加氢催化剂Ⅰ形成的柱状反应单元应尽量均匀插入于加氢催化剂Ⅱ的柱状反应单元内。9.根据权利要求1所述的催化剂级配方法，其特征在于，在同一反应器内，级配装填段所使用的加氢催化剂Ⅰ和加氢催化剂Ⅱ并不仅限于只有一种空隙率的催化剂，但任一种加氢催化剂Ⅰ的空隙率应大于任一种加氢催化剂Ⅱ的空隙率。10.根据权利要求1所述的催化剂级配方法，其特征在于，在同一径向截面上，加氢催化剂Ⅱ的柱状反应单元截面上任一点到与其相邻的加氢催化剂Ⅰ的柱状反应单元截...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨成敏，刘丽，李扬，段为宇，郭蓉，周勇，姚运海，郑步梅，孙进，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：
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