一种改善催化裂化催化剂选择性的处理方法技术

一种改善催化裂化催化剂选择性的处理方法，将新鲜催化剂装入流化床，优选密相流化床，将燃料和含氧气的气体引入流化床，并使燃料发生燃烧释放热量，通入水蒸气并与催化剂接触，在一定的水热环境下进行老化。该方法使催化裂化装置内催化剂的活性和选择性分布更加均匀，明显地改善催化裂化催化剂的选择性，从而明显地降低干气产率和焦炭产率，充分利用了水蒸气，从而降低装置的能耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及催化裂化领域内催化剂的处理方法，更具体地说，是。
技术介绍
20世纪60年代初最早使用的Y型沸石是经稀土交换的稀土 Y (REY)沸石。REY沸石硅铝比小于5，稀土含量以RE2O3计不低于17重％ (占沸石)，酸中心密度高，氢转移性能强，汽油中烯烃和环烷烃含量低，导致汽油辛烷值下降，而不得不以四乙基铅作为提高辛烷值的添加剂。但尽管如此，Y型沸石一直是重质石油烃流化催化裂化(FCC)所用催化剂的主要活性组分。1975年美国取消加铅汽油，出现了以超稳Y(USY)沸石取代REY沸石作为活性组元的裂化催化剂。USY是通过水热处理法使Y型沸石骨架脱铝而制成的一种高硅Y沸石，该沸石的硅铝比一般在5 10之间，不含或含少量稀土。由于USY的骨架硅铝比提高、酸中心密度降低，其氢转移性能减弱。因而，汽油的烯烃含量增加、辛烷值提高。20世纪80年代初ZSM-5类择型沸石开始被应用于FCC催化剂，用以提高汽油的辛烷值。ZSM-5在FCC中的作用实际上是选择性地将汽油馏分中辛烷值低的直链烃类裂化成低碳烯烃，并将部分低碳烯烃芳构化，使汽油的辛烷值得以提高。因此，ZSM-5的应用不可避免地会造成汽油中烯烃、芳烃含量的增加。高硅Y沸石作为催化剂活性组元，主要用于增加FCC汽油和馏分油产率及降低FCC过程的焦炭和气体产率。无论是REY沸石，还是各种硅铝比的USY沸石，用其制备的催化剂还不能很好地满足对FCC目的产品选择性的要求。当其在被加入工业催化裂化装置时，催化剂初始活性均在85以上，REY型沸石催化剂初始活性更是高达90以上。两种沸石催化剂在高强度的水热处理下，催化剂活性不断地降低，REY型沸石催化剂活性处于直线降低中，而USY型沸石催化剂活性随着老化时间的增加，初始活性衰减快，而后降低慢(参见Fluid Catalytic Cracking Handbook :Design,Operation,and Troubleshooting of FCC Facilities,Reza Sadeghbeigi，2nd edition, P92,图 3 5)。原油品质随着原油开采量的不断增加而越来越差，主要表现在原油密度变大，粘度变高，重金属、硫、氮、胶质和浙青质含量及酸值变高。目前，劣质原油与优质原油的价格差别随着石油资源的短缺也越来越大，导致价格低廉的劣质原油开采和加工方法越来越受到关注，也就是说，从劣质原油中尽可能地提高轻质油的收率，这给传统的原油的加工技术带来了巨大的挑战。为了满足日益增长的低碳烯烃化工原料和车用汽油的需求，PCT/ CN2009/000272公开了一种从劣质原料油制取轻质燃料油和丙烯的方法，劣质原料油依次进入催化转化反应器的第一、二反应区与催化转化催化剂接触分别发生一次反应、二次反应，反应产物和待生催化剂经气固分离后，待生催化剂依次经汽提、烧焦再后返回反应器循环使用；反应产物经分离得到丙烯、汽油、催化蜡油及其它产品，其中所述催化蜡油进入芳烃抽提装置，分离得到抽出油和抽余油；所述抽余油循环至催化转化反应器的第一反应区或/和其它催化转化装置进一步反应得到目的产物丙烯和汽油。该方法中劣质原料油经缓和催化转化后，所得到的催化蜡油经芳烃抽提，抽出油中富含双环芳烃，是很好的化工原料；抽余油富含链烷和环烷烃，非常适合进行催化转化，实现了石油资源高效利用。该方法可以大幅度地降低干气产率和焦炭产率。该方法所采用的催化剂是以催化剂对目的产物的选择性为主。工业催化裂化装置内的催化剂在运转过程中存在着不断磨损而流失，再加上为了保持反应所需求的平衡催化剂活性而经常卸出部分平衡催化剂，同时被迫补充新鲜催化剂 (目前一般新鲜催化剂活性在85以上，干气和焦炭选择性极差)，这样就存在着新鲜催化剂对系统平衡催化剂藏量的合理置换速率。因此，平衡催化剂是新鲜催化剂不断加入与系统平衡催化剂连续跑损(包括人为卸剂)共同作用的结果。目前催化裂化装置补充新鲜催化剂的方法，通常采取以下办法从新鲜催化剂储罐中来的新鲜催化剂，进入手动或自动加料仪，经称重、通空气流化后出料，将催化剂输送至催化裂化装置的再生器中。催化剂的水热失活是一个平均寿命为30 100天的缓慢过程，在失活过程中，新鲜催化剂的活性、原料油的金属含量和其他性质、装置的操作条件、催化剂的流失率和卸出率都难以恒定，同时，单颗粒的新鲜催化剂在进入完全混合流动再生器的瞬间就失去了它的物理和化学性质，这些问题给准确预测工业催化裂化装置内的催化剂的年龄分布及其活性分布带来难度。从工业催化裂化装置内直接采取平衡催化剂样品来测量平衡催化剂的活性或其他性质，或者基于简化的数学模型来计算平衡催化剂的活性或其他性质，所得到的平衡催化剂活性或其他性质只是平均活性或其他性质的平均值。这些数值是指导装置的生产操作和优化产物分布及产品性质关键参数，但同时产生一个严重的问题，就是忽略了工业催化裂化装置内所有单个颗粒催化剂对产物分布和产品性质的影响差异。CN1382528A 公开了一种催化剂循环污染和老化方法，新鲜催化剂经该方法处理后，其各项物化性质均接近于工业平衡剂。该方法主要针对实验室所处理的催化剂与工业平衡催化剂差异而设计的，但并不能改善工业平衡催化剂之间的活性差异。
技术实现思路
本专利技术的目的是在现有技术的基础上提供一种改善催化裂化催化剂选择性的处理方法。研究表明单个颗粒催化剂因在工业催化裂化装置内停留时间不同从而具有不同的裂化活性和选择性。工业催化裂化装置内大多数催化剂年龄较长，对活性贡献较小，当装置运行100天后，所加入的催化剂约有一半仍留存在系统中，但对活性的贡献只有5%，而寿命只有25天的催化剂数量只占系统总量的1/6，但对整个系统的活性贡献却占2/3。工业催化裂化装置内的催化剂的活性近似为再生温度和水蒸汽分压的函数，水蒸汽使催化剂失活过程存在着“自平衡”过程，即其失活影响随老化时间的延长而减弱。同时，研究结果表明，催化剂从新鲜催化剂(较高的微反活性)转变到平衡催化剂(较低的微反活性)，干气和焦炭选择性迅速改善，直至达到平衡。因此，改善催化裂化选择性最佳方法就是将具有较高选择性的催化剂加入到工业催化裂化装置中，而不是将具有较高活性的新鲜催化剂直接加入到工业催化裂化装置中。在第一方面，本专利技术提供的，该方法包括下列步骤(1)、将新鲜催化剂装入流化床，优选密相流化床；(2)、将燃料和含氧气的气体引入流化床，并使燃料发生燃烧释放热量；(3)、通入水蒸汽并与催化剂接触，在一定的水热环境下进行老化。本专利技术的技术方案例如是这样具体实施的将新鲜催化剂装入流化床优选密相流化床内，在流化床的底部通入燃料和含氧气的气体，催化剂在所述气体的作用下实现流化，并使燃料发生燃烧释放热量，与此同时或然后在流化床的底部注入水蒸汽或液态水，催化剂在水蒸汽实现老化，老化温度为500°C 850°C，优选650°C 790°C，流化床的表观线速为0. 1米/秒 0.6米/秒，最好为0. 15 秒 0. 5米/秒，老化1小时 720小时优选5小时 360小时后，得到老化催化剂按工业催化裂化装置的要求，加入到工业催化裂化装置，优选加入到工业催化裂化装置的再生器。需要指出的是，在本文中，再生器被视为工业催化裂化装置的一部分。所述燃料主要本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：崔守业，刘新林，李强，唐津莲，程从礼，刘守军，龚剑洪，黄建，
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：