[发明专利]一种加氢催化剂的级配组合

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于重质馏分油和渣油的加氢精制和加氢处理的加氢催化剂的级配组合。

背景技术

目前，国内外油品市场对轻、中质油品的需求仍将呈持续上升的趋势，对燃料油等重质油品的需求则呈下降趋势。此外，由于环境保护的压力日益增加，各国普遍提高了石油产品尤其是车用汽柴油产品的质量标准要求。在上述市场趋势下，既能以较经济合理的代价实现重油轻质化、又能使所得到的产品满足不断苛刻的汽柴油产品规格的炼油技术成了国内外炼油技术开发商重点开发的技术之一。

在加氢处理重馏分油尤其是渣油的过程中，由于原料中杂质含量特别高，特别是其中的油溶性镍和钒等有机金属化合物，对加氢脱硫、脱氮催化剂具有强的毒化作用，现有技术提出了从进料中脱除此类杂质的各种方法，以保护下游高活性的加氢脱硫、脱氮催化剂。例如，美国专利USP 44473 14就提出一种双催化剂床层系统加氢处理渣油的过程，该过程所采用的第一种催化剂为大孔催化剂，第二种催化剂为小孔催化剂。渣油加氢过程中，原料油首先通过第一种催化剂床层，再顺序通过位于第一种催化剂下游的第二种催化剂，实现渣油的脱金属和脱硫。美国专利US4306964则提出三种催化剂依次装填在反应器不同部位的方法，以解决上述问题。

CN 1100122C公开了一种对劣质瓦斯油进行加氢处理生产催化裂化进料的加氢技术。该专利采用一种加氢保护剂/加氢脱金属剂/加氢精制催化剂的催化剂组合，使劣质瓦斯油原料的金属含量、硫含量、氮含量大幅度降低，可满足催化裂化装置对进料的要求。但该专利的体积空速较低，在0.2～1.2h^-1之间，因此加工成本高。

CN 1 197 105A公开了一种加氢处理含金属污染物的烃类原料的方法；该法是在氢气存在下，使原料与第一催化剂、第二催化剂、第三催化剂中的一个或多个催化剂床层接触。各床层催化剂的性质、功能不同。实际上，沿物流方向，催化剂活性逐渐变大，孔径逐渐减小，是常规的先脱金属，再脱硫，最后脱氮的加氢处理过程。试验证明，这种分级装填方法的缺点是脱硫和脱氮催化剂床层温升过大，冷氢需要量大，处理量无法提高。

CN1054393C公开的渣油加氢用大孔径催化剂，对渣油加氢脱金属过程较为适合，其加氢活性组分含量低，稠环芳烃加氢饱和能力差，酸性弱，加氢转化能力不强。

CN 104213 SC公开的渣油加氢处理催化剂，其稠环芳烃加氢饱和能力和加氢转化能力均较强，但受其孔径限制，不能较好地转化大分子组分沥青质、重胶质等。

总的来说，现有技术的主要不足之处在于级配系统中催化剂利用率不高，现有的催化剂级配组合系统需要进一步优化。

发明内容

本发明的目的是提出一种能够有效发挥各类催化剂作用，提高催化剂脱金属、脱硫、脱残炭活性和稳定性的重质馏分油和渣油加氢催化剂级配组合。

本发明的加氢催化剂的装填方法采用常规的催化剂装填方式，反应器自上而下分别装填加氢脱金属(HDM)和加氢脱硫(HDS)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；脱金属类催化剂由一种或多种脱金属催化剂组成，脱硫催化剂由一种或多种脱硫催化剂组成；脱金属催化剂和脱硫催化剂的活性金属组分和酸性助剂浓度分布呈不均匀分布；从催化剂颗粒表面到中心，加氢脱金属催化剂的活性金属组分和酸性助剂浓度梯度增加，而加氢脱硫催化剂的活性金属组分和酸性助剂浓度梯度减少；催化剂级配组合中，按重量含量计算，脱金属催化剂占15％～80％，最好为20％～50％；脱硫催化剂占20％～85％，最好为50％～80％；

本催化剂级配组合的加氢脱金属、加氢脱硫催化剂，一般以多孔无机氧化物如氧化铝为载体，第VIB族金属(如W或/和Mo)和/或VIII族金属(如CO或/和Ni)的氧化物为活性组分，选择性地加入其他助剂，如P、Si、F和/或B元素。

上述的二种(HDM，HDS)催化剂可采用现有技术中的常规方法来制备。