一种重油加氢改质催化剂及其制备方法和重油加氢改质方法技术

技术编号:8479809 阅读:160 留言:0更新日期:2013-03-27 22:16
本发明专利技术提供一种重油加氢改质催化剂,其特征在于,以催化剂的总重量为基准,该催化剂含有2-18重量%的金属元素和82-98重量%的非金属元素,其中,以金属元素的重量为基准,95重量%以上的所述金属元素为V、Ni以及第VIB族金属元素;以非金属元素的重量为基准,95重量%以上的所述非金属元素为C和S,且至少部分所述S与所述金属元素以该金属元素的硫化物形式存在。以及一种重油加氢改质催化剂的制备方法和一种重油加氢改质方法。本发明专利技术的重油加氢改质催化剂具有较好的加氢改质功能。此外,本发明专利技术的催化剂可适用于杂质含量高和残炭值高的劣质重、渣油的加氢改质过程,能够显著提高馏分油收率降低焦炭产率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种重油加氢改质催化剂及其制备方法,以及一种利用该重油加氢改质催化剂的重油加氢改质方法。
技术介绍
随着开采原油的不断变重、市场对轻质燃料油需求不断增加以及环保要求的日益提高,各炼厂对渣油轻质化技术越来越关注,其中重/渣油浆态床加氢改质是重/渣油轻质化的重要途径之一,于是各大石油公司竞相研究开发重/渣油浆态床加氢技术。浆态床加氢工艺都是采用细粉状或液体均相催化剂(或添加剂)与原料油混合再与氢气共同以上流形式进入反应器完成临氢热裂解反应,不同之处在于其所使用的催化剂不同。早期的浆态床加氢技术都采用固体粉末态的催化剂,如德国Veba公司开发的VCC工艺(2002年被BP公司购买)采用褐煤或焦炭磨细后作装置的添加剂。CANMET工艺申请的相关专利(或申请)US4299685、CA1276902、CN1035836、CN1042174中涉及了用于浆态床工艺的防焦剂、负载Fe、Co、Mo、Zn等金属盐的煤粉、煤焦粉和硫酸铁以及超细硫酸铁等。委内瑞拉INTEVEP公司研究开发的HDH工艺是以含N1、V的天然矿物细粉作催化剂。UOP公司的Uniflex 工艺采用纳米尺寸的钥铁固体粉末作为催化剂。由于固体粉末催化剂(或添加剂)的分散度不高,而使其加氢活性较低,因此,不能有效抑制渣油浆态床加氢工艺在高转化率时的反应器结焦,装置运转时间较短。为了增强催化剂的分散度和加氢活性,80年代后期各大石油公司开始了渣油浆态床加氢均相催化剂的研究开发。均相催化剂在反应过程中都是以金属微粒及其硫化物的形态存在,分散度高。已开发的均相催化剂有Exxon公司申请的专利(或申请)US4226742、 US4134825、CA2004882提出的环烷酸盐、脂肪酸盐或多羰基钴、钥、铁等羰基金属化合物。意大利Eni公司的EST工艺采用油溶性的环烷酸钥作为催化剂。Chevron公司的VRSH工艺申请的US4557821、US4710486、US4824821、US4970190专利涉及的钥酸铵水溶性催化剂。现有技术中,使用高浓度的催化剂成本昂贵,而且由于现有催化剂容易失活,即使增加使用浓度,其对整体催化效果的提升也是有限的,因此,现有技术中,不管是固体粉末催化剂还是均相催化剂,催化剂在加氢反应器内的浓度都较低,一般为200-3000 μ g/g。因此,亟需发展一种能够高浓度地在加氢反应器内使用,且催化效果保持良好的加氢裂化催化剂。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可以高浓度地在加氢反应器内使用,且催化效果好的重油加氢改质催化剂及其制备方法,以及提供一种使用该催化剂的重油加氢改质方法。本专利技术提供了一种重油加氢改质催化 剂,其特征在于,以催化剂的总重量为基准, 该催化剂含有2-18重量%的金属兀素和82-98重量%的非金属兀素,其中,以金属兀素的重量为基准,95重量%以上的所述金属元素为V、Ni以及第VIB族金属元素;以非金属元素 的重量为基准,95重量%以上的所述非金属元素为C和S,且至少部分所述S与所述金属元 素以该金属元素的硫化物形式存在。本专利技术提供了一种重油加氢改质催化剂的制备方法,其特征在于,该方法包括将 金属源和非金属源在溶剂存在下以及硫化反应条件下与硫化剂接触,所述金属源为含有V、 Ni以及第VIB族金属元素的物质,所述非金属源为含有碳元素的物质,所述金属源、非金 属源和硫化剂的用量使得接触后所得固体产物中含有2-18重量%的金属元素和82-98重 量%的非金属元素,且以金属元素的重量为基准,95重量%以上的所述金属元素为V、Ni以 及第VIB族金属元素;以非金属元素的重量为基准,95重量%以上的所述非金属元素为C 和S。以及提供由上述方法制得的重油加氢改质催化剂。此外,本专利技术还提供了一种重油加氢改质方法,该方法包括,在重油加氢改质条件 下,使重油原料、氢气与重油加氢改质催化剂一同通过液相流动床反应器进行加氢改质反 应,其特征在于,该重油加氢改质催化剂为上述的重油加氢改质催化剂中的至少一种,且以 重油原料的重量为基准,所述重油加氢改质催化剂的加入量为O. 1-25重量%。本专利技术的催化剂具有提高渣油转化率、轻质油收率、并显著降低生焦率的优点。当 加入15重量%的催化剂E时,渣油转化率(< 500°C收率)可达84重量%,而生焦率仅有 O. 95重量%,较对比例I转化率提高了 70%,生焦率下降了 88%;轻质油收率为34重量%, 较对比例I增加了 58%。而加入10重量%的催化剂A的实施例6中,渣油转化率为75. 62 重量%,生焦率为2. 98重量%,轻质油收率为27. 92重量%,而使用同样重量的现有催化剂 的对比例2中,生焦率高达为16. 45重量%,轻质油收率为26. 49重量%。这说明,本专利技术 的重油加氢改质催化剂具有较好的加氢改质效果,能够提高轻质油收率、降低焦炭产率。此外,本专利技术中所用减压渣油A的S、N、金属和残炭量含量均较高,说明本专利技术的 催化剂适用于对硫、氮、金属等杂质含量高和残炭高的劣质重、渣油进行加氢裂化催化,并 且可以有效的抑制反应缩合生焦。具体实施方式本专利技术一种重油加氢改质催化剂,其特征在于,以催化剂的总重量为基准,该催化 剂含有2-18重量%的金属元素和82-98重量%的非金属元素;优选地,以催化剂的总重量 为基准,该催化剂含有5-11重量%的金属元素和89-95重量%的非金属元素;其中,以金 属元素的重量为基准,95重量%以上的所述金属元素为V、Ni以及第VIB族金属元素,优选 地,99重量%以上的所述金属元素为V、Ni以及第VIB族金属元素;以非金属元素的重量为 基准,95重量%以上的所述非金属元素为C和S,优选地,99重量%以上的所述非金属元素 为C和S ;且至少部分所述S与所述金属元素以该金属元素的硫化物的形式存在。根据本专利技术,所述第VIB族金属元素可以为任何的第VIB族金属元素,如Cr、Mo和 W中的至少一种,优选地,所述第VIB族金属元素为Mo和/或W。根据本专利技术,所述催化剂优选为颗粒状,且颗粒的平均粒径优选为O. 01-200微 米,进一步优选为O. 1-100微米,最优选为1-100微米。本专利技术中,所述平均粒径指D50粒径。根据本专利技术,优选地,所述催化剂中金属元素的硫化物分散均匀,且所述金属元素的硫化物为大小为5-50纳米的颗粒,进一步优选为10-30纳米的颗粒。根据本专利技术,优选地,以催化剂的总重量为基准,所述催化剂中V的含量为 O. 1-5. O重量%,Ni的含量为O. 05-4. O重量%,第VIB族金属元素的含量为O. 1-15. O重 量进一步优选地,以催化剂的总重量为基准,所述催化剂中V的含量为O. 5-3. O重量%, Ni的含量为O. 1-3. O重量%,第VIB族金属元素的含量为O. 1-10. O重量%;最优选地,以催 化剂的总重量为基准,所述催化剂中V的含量为O. 8-2. O重量%,Ni的含量为1. 5-2. 5重 量% ,第VIB族金属元素的含量为2. 0-8. O重量% ,最优选地,每种VIB族金属元素的含量 为2. 5-4. 5重量%。根据本专利技术,优选地,以催化剂的总重量为基准,所述催化剂中C的含量为50-95 重量%,S的含量为1-25本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种重油加氢改质催化剂,其特征在于,以催化剂的总重量为基准,该催化剂含有2?18重量%的金属元素和82?98重量%的非金属元素,其中,以金属元素的重量为基准,95重量%以上的所述金属元素为V、Ni以及第VIB族金属元素;以非金属元素的重量为基准,95重量%以上的所述非金属元素为C和S,且至少部分所述S与所述金属元素以该金属元素的硫化物形式存在。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:龙军侯焕娣董明王子军
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:

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