一种加氢脱氯催化剂、催化剂体系和高氯含量废塑料裂解油的加氢精制工艺方法技术

本发明专利技术涉及一种加氢脱氯催化剂、催化剂体系和高氯含量废塑料裂解油的加氢精制工艺方法，属于油品精制的加工方法领域，加氢脱氯催化剂包括Al2O3载体和负载于载体上的

【技术实现步骤摘要】
一种加氢脱氯催化剂、催化剂体系和高氯含量废塑料裂解油的加氢精制工艺方法


[0001]本专利技术涉及油品精制的加工方法领域，具体涉及一种加氢脱氯催化剂，还涉及具有加氢脱氯催化剂的催化剂体系和使用该催化剂体系对高氯含量废塑料裂解油的加氢精制工艺方法。

技术介绍

[0002]随着废塑料在城镇垃圾中的占比不断提升，如何将其妥善处理成为一大难题。目前废塑料的处理方法主要有填埋、焚烧、再生造粒和油化等，其中，填埋、焚烧等常规方法处理效率较高，但在处理过程中会对环境造成二次污染，面临日益严苛的环保法规已逐步淘汰；将废塑料清洁处理后进行造粒、熔融再生利用，具有一定的经济价值，但再生塑料的质量远不及新塑料，并且设备投资费用较高，投资回报率低；油化是将废塑料通过热裂解或催化裂解转化为燃料油或化工原料，既能缓解我国原油资源短缺的问题，又不会对环境造成二次污染，是目前废塑料减量资源化利用的最佳选择。
[0003]废塑料裂解油即垃圾分类后的废塑料经洁净处理、液化和裂解等一系列处理后得到的油品，在国内也常简称为塑料油。废塑料裂解油是相对劣质的一类油品，最大的特点是氯含量严重超标，原因是在回收的垃圾废塑料裂解原料中不可避免地会混入少量的聚氯乙烯，致使裂解得到的油品成为氯含量高达几千甚至上万mg/L的“毒油”而无法正常使用。此外，受塑料添加剂及裂解工艺的影响，废塑料裂解油中的硫、氮、氧化物及不饱和烃的含量均较高。
[0004]现有技术中，通常通过对废塑料裂解油加氢处理进行除杂，在加氢过程中，发生不饱和烃类的加氢饱和、脱硫、脱氮、脱氯、脱氧及除胶质等反应，可有效提升裂解油品的质量及收率，同时也适于大规模的工业化生产。
[0005]中国专利CN102942951A公布了一种塑料油加氢法制备清洁柴油的方法及装置，该方法可在缓和条件下生产超清洁柴油馏分，但该专利实施例中处理的塑料油氯含量较低，仅为469μg/g，且该油品中不含氮化物，且未考虑到在处理同时含有氯化物和氮化物的劣质废塑料裂解油时易发生的铵盐堵塞问题。
[0006]中国专利CN103980938A公布了一种含氯塑料油生产清洁燃料的方法，该方法采用液相加氢脱氯，处理能力较低，并且使用的加氢脱氯催化剂的Ni负载量高达55wt.％，成本较高。
[0007]中国专利CN104726134A公布了一种含氯塑料油生产高品质汽柴油的方法，该方法使用装填有活性Al2O3脱氯剂的高温脱氯塔，并在塔顶喷淋NaOH水溶液对塑料油中的氯化物进行脱除，但湿法脱氯中的碱液浓度较难控制，脱氯后生成的废水难以处理，并且碱液会对设备造成腐蚀。
[0008]综上所述，常规的油品加氢精制工艺并不适用于处理废塑料裂解油，在反应过程中不仅氯中毒极易导致加氢精制催化剂的失活，而且反应装置极易因铵盐堵塞，影响加氢
装置的长周期稳定运行。原因是裂解油中氯含量超标使加氢反应体系内生成的HCl含量较大，一方面HCl可与加氢催化剂上的Ni活性中心反应生成NiCl2，使催化剂因活性金属烧结而失活；另一方面HCl可与氮化物的加氢产物NH3反应生成NH4Cl，较高的HCl含量致使铵盐生成量增大且铵盐结晶温度升高，铵盐在反应器内结晶后破坏催化剂的孔结构并堵塞管道，并造成较大的安全隐患，同时现有的脱氯剂将。

技术实现思路

[0009]针对现有常规的油品加氢精制工艺无法满足废塑料裂解油处理要求的问题，即在反应过程中不仅氯中毒极易导致加氢催化剂的失活，而且反应装置极易因铵盐堵塞，影响加氢装置的长周期稳定运行，本专利技术旨在提供一种加氢脱氯催化剂，具有加氢脱氯催化剂的催化剂体系和使用该催化剂体系对高氯含量废塑料裂解油的加氢精制工艺方法。
[0010]为了解决以上技术问题，本专利技术采用的具体方案为：一种加氢脱氯催化剂，包括Al2O3载体和负载于载体上的
Ⅷ
族金属氧化物、
Ⅵ
B族金属氧化物及助剂，其中
Ⅷ
族金属氧化物含量为1～5wt.％；
Ⅵ
B族金属氧化物含量为10～15wt.％；助剂为CaO、CuO、TiO2、ZrO2、B2O3及P2O5中一种或多种，且助剂占加氢脱氯催化剂的1～5wt.％。
[0011]作为上述加氢脱氯催化剂的一种优化方案，
Ⅷ
族金属氧化物为NiO，其含量为2.2wt.％，
Ⅷ
族金属氧化物为MoO3，其含量为14.6wt.％，助剂为P2O5，其含量为2.1wt.％。
[0012]作为上述加氢脱氯催化剂的另一种优化方案，
Ⅷ
族金属氧化物为NiO，其含量为1.9wt.％，
Ⅷ
族金属氧化物为MoO3，其含量为14.2wt.％，助剂为P2O5，其含量为2.0wt.％。
[0013]本专利技术所述加氢脱氯催化剂，加氢脱氯催化剂对氯化物的脱除率高，对硫、氮化物脱除率低，可降低预加氢过程中铵盐的生成量；该催化剂能达到与常规加氢脱氯催化剂相近的脱氯效果，但活性组分金属氧化物和
Ⅵ
B族金属氧化物的含量仅为常规加氢脱氯催化剂的40％和60％，可大幅降低催化剂的生产和使用成本。
[0014]一种加氢预处理用催化剂体系，包括加氢保护剂、脱氯剂以及加氢脱氯催化剂，加氢保护剂、加氢脱氯催化剂和脱氯剂的质量比为1～3：2～6：5～20。
[0015]作为上述加氢预处理用催化剂体系的一种优化方案，加氢保护剂：加氢脱氯催化剂：脱氯剂的质量比为2：4：12。
[0016]作为上述加氢预处理用催化剂体系的另一种优化方案，加氢保护剂：加氢脱氯催化剂：脱氯剂的质量比为3：5：15。
[0017]本专利技术所述具有加氢脱氯催化剂的催化剂体系，加氢保护剂、加氢脱氯催化剂和脱氯剂按照预定比例装填在加氢预处理反应器内，加氢保护剂具有较高的空隙率和大孔分布，能捕捉和容纳油品中的Fe、Ca等垢物，并具有一定的沥青质转化及脱金属能力，加氢脱氯催化剂的作用是将裂解油品中的有机氯化物加氢转化为HCl气体，然后通过级配的脱氯剂将其脱除，对氯化物的脱除率高达99％以上，而对硫、氮化物的脱除率低，进而可降低加氢反应过程中生成铵盐量，防止铵盐堵塞反应装置；且该催化剂具有一定的烯烃饱和能力，可在加氢预处理过程中将高氯含量废塑料裂解油中的不饱和烃加氢饱和，避免后续加氢精制催化剂结焦失活，实现高氯含量废塑料裂解油的高效脱氯，并防止反应过程中铵盐堵塞反应装置和加氢精制催化剂结焦失活。
[0018]一种高氯含量废塑料裂解油的加氢精制工艺方法，基于串联的加氢预处理反应器
和加氢精制反应器，包括如下步骤：
[0019]S1、加氢预处理
[0020]在加氢预处理反应器内装填有催化剂体系，对催化剂体系进行硫化，硫化完成后，将高氯含量废塑料裂解油通入加氢预处理反应器内，进行加氢预处理，脱除废塑料裂解油中的氯；
[0021]S2、加氢精制
[0022]S1中流出物进入加氢精制反应器内，进行加氢精制反应。
[0023]作为上述高氯含量废塑料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种加氢脱氯催化剂，其特征在于：包括Al2O3载体和负载于载体上的
Ⅷ
族金属氧化物、
Ⅵ
B族金属氧化物及助剂，其中
Ⅷ
族金属氧化物含量为1～5wt.％；
Ⅵ
B族金属氧化物含量为10～15wt.％；助剂为CaO、CuO、TiO2、ZrO2、B2O3及P2O5中一种或多种，且助剂占加氢脱氯催化剂的1～5wt.％。2.根据权利要求1所述加氢脱氯催化剂，其特征在于：
Ⅷ
族金属氧化物为NiO，其含量为2.2wt.％，
Ⅷ
族金属氧化物为MoO3，其含量为14.6wt.％，助剂为P2O5，其含量为2.1wt.％。3.根据权利要求1所述加氢脱氯催化剂，其特征在于：
Ⅷ
族金属氧化物为NiO，其含量为1.9wt.％，
Ⅷ
族金属氧化物为MoO3，其含量为14.2wt.％，助剂为P2O5，其含量为2.0wt.％。4.一种加氢预处理用催化剂体系，其特征在于：包括加氢保护剂、脱氯剂以及权利要求1
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3中任一权利要求所述加氢脱氯催化剂，加氢保护剂、加氢脱氯催化剂和脱氯剂的质量比为1～3：2～6：5～20。5.根据权利要求4所述的催化剂体系，其特征在于：加氢保护剂：加氢脱氯催化剂：脱氯剂的质量比为2：4：12。6.根据权利要求4所述的催化剂体系，其特征在于：加氢保护剂：加氢脱氯催化剂：脱氯剂的质量比为3：5：15。7.一种高氯含量废塑料裂解油的加氢精制工艺方法，基于串联的加氢预处理反应器和加氢精制反应器，其特征在于：包括如下步骤：S1、加氢预处理在加氢预处理反应器内装填有权利要求4
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6中任一权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：李治，郝清泉，宋军超，李鹏程，陈新宇，刘金龙，杨再岭，
申请(专利权)人：中石化炼化工程集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：