一种脱固催化油浆加氢脱硫催化剂的级配方法及应用组成比例

本发明专利技术提供一种脱固催化油浆加氢脱硫催化剂的级配方法及应用，所述级配方法包括：当脱固催化油浆的硫含量≥0.8％，三环和四环芳烃含量≥55％时，反应器自上而下依次装填选择性脱芳催化剂、直接脱硫催化剂和加氢脱硫催化剂；当脱固催化油浆的硫含量为0.35～0.8％，三环和四环芳烃含量为40～55％时，反应器自上而下依次装填直接脱硫催化剂和加氢脱硫催化剂。本发明专利技术所述的级配方法实现高效脱硫的同时尽量多地保留脱固催化油浆中的三环和四环芳烃，脱固催化油浆经过加氢脱硫反应，得到了优质针状焦原料，具有大规模推广应用前景。具有大规模推广应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种脱固催化油浆加氢脱硫催化剂的级配方法及应用


[0001]本专利技术涉及石油化工
，尤其涉及一种脱固催化油浆加氢脱硫催化剂的级配方法及应用。

技术介绍

[0002]催化裂化油浆作为催化裂化(FCC)的一种重要且产量丰富的副产物，其中含有高含量的芳烃组分，且主要为3～5环短侧链芳烃，可作为生产针状焦的优质原料。但催化油浆中含有大量的硫、氮、氧等杂原子化合物，会在石墨化过程中剧烈释放导致的不可逆体积膨胀，引起裂纹的生成，降低其针状焦理化指标。
[0003]原料预处理方面，主要涉及油浆脱固工艺和油浆精制工艺。在油浆精制方面，国内外均进行了大量的研究，以探索降低原料的硫、氮、金属等杂质含量，主要工艺都是加氢精制。采用选择性脱硫催化剂，脱除原料中硫和氮，同时保留尽量多芳烃，进而可在炭化过程中转化为优质针状焦。
[0004]CN112552959A公开了一种生产针状焦原料的预处理方法和装置。原料精制过程采用减压蒸馏和浆态床加氢工艺。所述加氢脱硫催化剂为金属硫化物，活性金属为硫化钼和硫化镍的组合。加氢工艺条件为温度390～460℃，压力5～10MPa，氢油体积比200～1000:1，空速0.2～4h
‑1。采用该工艺条件后，可以将原料的硫含量脱到0.5％以下，总芳烃含量在90％以上。
[0005]CN110511785A公开了一种利用油浆制备针状焦原料油的方法。催化油浆脱固处理后，再进行脱硫脱，氮处理。加氢工艺条件为温度360～440℃，压力10～15MPa，氢油体积比500～1500:1，空速0.5～2h
‑1。精制油硫含量≤0.55％，芳香分含量≥60％。
[0006]CN113862035A公开了一种催化裂化油浆生产高端针状焦原料的方法。采用了膜过滤
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减压蒸馏
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加氢脱硫
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芳构化单元技术生产高端针状焦原料，加氢脱硫催化剂采用一种γ
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Al2O3为载体，钼、镍为活性组分的催化剂。加氢工艺条件为温度350～380℃，压力3.5～4.0MPa，空速0.8～1.0h
‑1。精制油硫含量≤0.55％，芳香分含量≥60％。采用该工艺可以最大程度的保留多环芳烃，产品的三环、四环芳烃含量≥40％。
[0007]CN109054878A公开了一种通过芳烃油加氢制备油系针状焦原料的方法。原料油经超临界萃取后，与氢气混合进入到芳烃油加氢反应器中进行脱硫脱氮。在芳烃油加氢反应器中装填钴钼系催化剂和镍钼系催化剂，催化剂质量比为0～2:3。在芳烃油反应器中温度为280～320℃，压力5～7MPa，处理后的芳烃油硫含量低于0.3％，芳烃油的损失低于2％。
[0008]上述专利中，原料加氢精制阶段以通用型加氢催化剂为主，催化剂在缓和反应条件下脱硫率低；在苛刻条件下，三环和四环芳烃保留率低。增加芳构化单元可以提高三环、四环芳烃的含量，但会增加工艺成本。
[0009]因此，采用简单的脱硫工艺，实现催化裂化油浆高效脱硫的同时保留尽量多的三环和四环芳烃是本领域的研究难点。

技术实现思路

[0010]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种脱固催化油浆加氢脱硫催化剂的级配方法及应用，根据需要处理的脱固催化油浆的硫含量和多环芳烃的组成情况，合理设置各催化剂的级配方案，实现脱硫催化剂与脱硫工艺优化匹配。
[0011]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0012]第一方面，本专利技术提供一种脱固催化油浆加氢脱硫催化剂的级配方法，所述级配方法包括：
[0013]当脱固催化油浆的硫含量≥0.8％，三环和四环芳烃含量≥55％时，反应器自上而下依次装填选择性脱芳催化剂、直接脱硫催化剂和加氢脱硫催化剂；
[0014]当脱固催化油浆的硫含量为0.35～0.8％，三环和四环芳烃含量为40～55％时，反应器自上而下依次装填直接脱硫催化剂和加氢脱硫催化剂。
[0015]本专利技术所述的脱固催化油浆加氢脱硫催化剂的级配方法根据脱固催化油浆的硫含量以及三环和四环芳烃含量确定不同的催化剂级配方案，当脱固催化油浆中硫含量和三环四环芳烃含量都很高时，脱固催化油浆先通过选择性脱芳催化剂，进行浅度的多环芳烃饱和开环，将平面结构的多环噻吩类含硫化合物转化为立体结构，减弱空间位阻；然后通过直接脱硫催化剂，对含硫化合物进行吸附脱离和异构脱硫，最后通过加氢脱硫催化剂，进一步加氢脱硫；当脱固催化油浆中硫含量以及三环和四环芳烃的含量均较低时，脱固催化油浆直接通过直接脱硫催化剂，对含硫化合物进行吸附脱离和异构脱硫，然后通过加氢脱硫催化剂，进一步加氢脱硫。
[0016]本专利技术所述“含量”均为质量百分含量。
[0017]其中，脱固油浆硫含量≥0.8％，例如可以是0.8％、0.9％、1％、1.3％、1.5％或2％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；
[0018]三环和四环芳烃含量≥55％，例如可以是55％、58％、60％、65％、70％或80％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；
[0019]脱固油浆硫含量为0.35～0.8％，例如可以是0.35％、0.4％、0.5％、0.7％或0.8％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；
[0020]三环四环芳烃含量为40～55％，例如可以是40％、42％、45％、50％、53％或55％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0021]优选地，当脱固催化油浆的硫含量≥0.8％，三环和四环芳烃含量≥55％时，反应器中以全部催化剂的重量为基准，选择性脱芳催化剂的装填量为50～70％，直接脱硫催化剂的装填量为20～40％，加氢脱硫催化剂的装填量为5～15％。
[0022]其中，选择性脱芳催化剂的装填量为50～70％，例如可以是50％、55％、60％、65％、68％或70％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；
[0023]直接脱硫催化剂的装填量为20～40％，例如可以是20％、23％、28％、30％、36％或40％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；
[0024]加氢脱硫催化剂的装填量为5～15％，例如可以是5％、7％、10％、13％、14％或15％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0025]优选地，当脱固催化油浆的硫含量为0.35～0.8％，三环和四环芳烃含量为40～
55％时，反应器中以全部催化剂的重量为基准，直接脱硫催化剂的装填量为30～40％，加氢脱硫催化剂的装填量为60～70％。
[0026]其中，直接脱硫催化剂的装填量为30～40％，例如可以是30％、32％、35％、36％、38％或40％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；
[0027]加氢脱硫催化剂的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种脱固催化油浆加氢脱硫催化剂的级配方法，其特征在于，所述级配方法包括：当脱固催化油浆的硫含量≥0.8％，三环和四环芳烃含量≥55％时，反应器自上而下依次装填选择性脱芳催化剂、直接脱硫催化剂和加氢脱硫催化剂；当脱固催化油浆的硫含量为0.35～0.8％，三环和四环芳烃含量为40～55％时，反应器自上而下依次装填直接脱硫催化剂和加氢脱硫催化剂。2.根据权利要求1所述的级配方法，其特征在于，当脱固催化油浆的硫含量≥0.8％，三环和四环芳烃含量≥55％时，反应器中以全部催化剂的重量为基准，选择性脱芳催化剂的装填量为50～70％，直接脱硫催化剂的装填量为20～40％，加氢脱硫催化剂的装填量为5～15％。3.根据权利要求1或2所述的级配方法，其特征在于，当脱固催化油浆的硫含量为0.35～0.8％，三环和四环芳烃含量为40～55％时，反应器中以全部催化剂的重量为基准，直接脱硫催化剂的装填量为30～40％，加氢脱硫催化剂的装填量为60～70％。4.根据权利要求1～3任一项所述的级配方法，其特征在于，所述脱固催化油浆中硫含量为0.35～1.2％，三环和四环芳烃含量为40～70％，灰分≤0.01％，残碳≤8％。5.根据权利要求1～4任一项所述的级配方法，其特征在于，所述选择性脱芳催化剂的载体为第一改性氧化铝载体，活性组分为镍和钨；优选地，所述镍和钨的原子比为0.28～0.54；优选地，所述选择性脱芳催化剂中活性组分的含量为30～34％；优选地，所述第一改性氧化铝载体是采用改性剂等体积浸渍后得到的；优选地，所述改性剂包括硼酸、磷酸、磷酸铵或氟化氨中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述等体积浸渍过程中加入含量为0.2～0.8％的助剂。6.根据权利要求1～5任一项所述的级配方法，其特征在于，所述直接脱硫催化剂的载体为第二改性氧化铝载体，活性组分为钴和钼；优选地，所述钴和钼的原子比为0.20～0.45；优选地，所述直接脱硫催化剂中活性组分的含量26～30％；优选地，所述第二改性氧化铝载体在改性过程中以湿混法加入含量为5～30％的添加物；优选地，所述添加物包括Y分子筛、USY分子筛或ZSM
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5分子筛中的任意一种或至少两种的组合。7.根据权利要求1～6任一项所述的级配方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：甄涛，宋君辉，焦祖凯，金吉海，严金龙，张铎，张翠侦，许海龙，姚秀杰，郭莎莎，徐岩峰，
申请(专利权)人：中海石油炼化有限责任公司中海油炼油化工科学研究院北京有限公司中海油青岛重质油加工工程技术研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：