[发明专利]一种加氢精制催化剂组合装填方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种加氢精制催化剂组合装填方法，特别是一种柴油深度加氢精制催化剂组合装填方法。 

背景技术

随着人们环保意识的提高以及环保法规的日益严格，生产和使用清洁车用燃料越来越成为一种发展趋势。而对于柴油的清洁化来讲，脱硫和脱芳烃是其清洁化的关键。 

目前，在柴油的脱硫脱芳技术中，加氢处理技术仍然是主要的、也是最有效的技术手段。加氢反应器内，由上至下不同区域反应条件不同、反应环境不同、进行的化学反应类型也不相同，在这种情况下单一的催化剂通常很难同时满足反应器内不同反应区域的反应需要。单独使用这些催化剂往往不能完全满足实际生产中的要求。为此，需要通过不同催化剂的级配装填使用，满足同一反应器不同反应区域内不同反应的要求。催化剂活性的发挥往往与多种因素密切相关，除了与催化剂金属组成及金属含量有关，催化剂载体的组成、孔径大小、酸性强弱等因素也同样影响着催化剂活性的发挥，因此，催化剂的级配应该从多个角度去考虑，最终达到催化剂活性、稳定性的最好发挥。 

CN 101092573A公开了一种生产低硫柴油的加氢方法，该方法采用原料油与氢气混合后进入加氢反应器，依次与加氢保护剂、加氢精制催化剂Ⅰ、加氢精制催化剂Ⅱ和任选的加氢精制催化剂Ⅲ接触进行反应，其中加氢精制催化剂Ⅰ以钼和钴为活性金属组分，加氢精制催化剂Ⅱ以钨、钼和镍为活性金属组分，加氢精制催化剂Ⅲ为任选的直接脱硫活性高的催化剂。反应生产物中间不进行分离，反应流出物经冷却分离后得到硫含量满足欧Ⅲ标准和欧Ⅳ标准的低硫柴油。 

US 6251262B1公开了一种柴油加氢脱硫方法，该方法采用原料依次通过三个反应区：第一反应区催化剂的活性金属组分是钼和钴，以多孔氧化铝为载体；第二反应区的催化剂是以多孔氧化铝和少部分沸石为载体，负载的金属是钼和镍；第三反应区的催化剂的活性金属组分是钼和镍或钼和钴，以多孔氧化铝为载体。该方法在温度320℃~370℃，压力3.0MPa~15.0MPa，液时空速0.5 h^-1~3h^-1，氢油体积比180~900条件下得到满足欧Ⅳ标准的柴油。 

发明内容

针对加氢精制反应器内不同反应区域发生化学反应类型的不同，本发明提供一种加氢精制催化剂组合装填方法，以更好的发挥催化剂的作用。 

本发明的催化剂组合装填方法将反应器分为四个区域：1、机械杂质、固体颗粒拦截以及烯烃饱和区域；2、简单硫化物及氮化物反应脱除区域；3、复杂硫化物、氮化物及芳烃加氢饱和及异构区域；4、深度加氢脱硫反应区域。 

本发明的加氢精制催化剂组合装填方法，包括以下内容： 

原料柴油与氢气混合后，依次通过四个加氢反应区，与加氢精制催化剂接触反应，加氢反应流出物经过分离和分馏得到柴油产品；其中加氢反应区级配装填下列性质的加氢精制催化剂：

第一反应区内装填钼-镍催化剂，金属含量以氧化物计为5～15 wt%，催化剂的总酸量为0.2～0.5mmol/g；

第二反应区装填钼-钴催化剂，其中金属含量以氧化物计为10～15 wt%，催化剂总酸量为0.2～1.0 mmol/g；

第三反应区内装填钼-镍催化剂、钨-镍催化剂或钨-钼-镍催化剂，金属含量以氧化物计为20～50 wt%，催化剂的总酸量为1.0～3.0 mmol/g；

第四反应区装填钼-钴催化剂，其金属含量以氧化物计为20～30 wt%，催化剂总酸量为 0.2～1.0 mmol/g。

根据本发明的方法，其中第一反应区为机械杂质、固体颗粒拦截以及烯烃饱和区域。与第一反应区催化剂接触的原料含有较多的机械杂质及不饱和烃类物质（如烯烃、二烯烃等），不饱和烃类容易在催化剂上聚合结焦与机械杂质一起沉积在催化剂表面及孔道内。因此，本发明在第一反应区域内装填了容垢能力强的大孔容催化剂，该区域内催化剂的形状可以是拉西环状、蝶形、多孔饼形等容垢能力强的异型催化剂，同时，催化剂具有一定的烯烃饱和能力以脱除烯烃及二烯烃。 

第二反应区为简单硫化物及氮化物反应脱除区域。在第二反应区域内反应温度较低、条件缓和，因此在这一区域内主要进行的反应为简单的硫化物、氮化物的加氢脱除反应。为此，本发明方法在该反应区域内使用低金属含量、低酸量的Mo-Co型加氢精制催化剂，这样既可以满足简单硫化物、简单氮化物在该区域内的脱除反应的需要，同时还降低该区域内催化剂结焦的可能。