[发明专利]一种裂解汽油选择加氢的方法

说明书

技术领域

本发明涉及裂解汽油领域，更进一步说，是涉及一种裂解汽油选择加氢的方法。

背景技术

裂解汽油是轻油裂解生产乙烯、丙烯时的液体副产物C5～C9馏分的总称。裂解汽油组成很复杂，主要有芳烃（包括苯、甲苯、二甲苯）、单烯烃、双烯烃、直链烷烃、环烷烃、以及氮、硫、氧、氯和重金属的有机化合物等。根据裂解原料及裂解深度的不同，裂解汽油产量约占乙烯生产能力的50wt%以上。裂解汽油中芳烃含量约为50～80wt%，不饱和烃含量约为25～30%。工业生产上主要切割C6～C8馏分，经一段选择加氢去除高度不饱和烃，如链状共轭双烯、环状共轭双烯、苯乙烯、炔烃等，再经二段加氢脱硫去除单烯烃及硫、氮、氧的有机化合物后作芳烃抽提的原料，生产苯、甲苯、二甲苯之用；也可只经一段加氢去除双烯烃，保留大部分单烯烃，从而得到稳定的车用汽油掺合剂，或辛烷值较高的车用汽油。

目前工业上裂解汽油C5～C9馏分选择加氢用催化剂主要是两大类，一类是镍系催化剂，如Ni/Al2O3等；另一类是钯系催化剂，如Pd/Al2O3、Pd-Cr/Al2O3等，一般进料空速在3.0h-1以下。由于裂解汽油中As、S、O、N等杂质和胶质含量较高，催化剂失活较快，因而催化剂不得不频繁活化和再生。现在工业上使用的Pd/Al2O3催化剂最短再生周期为7天。因此，希望加氢催化剂具有较高的低温活性、较高的抗杂质中毒能力和适当的容胶能力，以增加催化剂再生周期，延长催化剂使用寿命。近年来贵金属价格高涨，原油资源日益短缺，在增产烯烃以及降本增效的严峻形势下，生产企业的裂解原料趋于劣质化，因此裂解汽油一段选择加氢催化剂趋向于Ni/Al2O3催化剂。Ni系催化剂在催化加氢反应的同时还可促进胶质裂化为小分子，从而避免或降低胶质在催化剂表面积累。专利CN1443829A公开了一种裂解汽油一段选择加氢催化剂及其制法，其中活性组分Pd负载量为催化剂总重量的0.05～0.40%，活性组分Pd在载体表面呈蛋壳型分布；载体氧化铝的孔容为0.6～0.9ml/g，比表面积为140-170m2/g。该催化剂与工业上目前采用的粒状催化剂相比，可有效降低反应床层压降，有利于反应撤热，使床层温度较均匀，有利于提高目的产物的选择性，适应高空速运转，并具有较好的稳定性，但其活性和选择性仍有改进的余地。专利CN1056068A公开了一种用于双烯烃选择性加氢转化为单烯烃的催化剂，主要由Ni、Na、S和氧化铝载体组成，其中氧化铝载体是以无定形相为主的固体物质，其表面积低于100m2/g，总孔体积小于1cm3/g，该催化剂在处理C7-C16的烃的混合物时特别有效，但其低温活性仍有待改进。

工业上通常采用固定床反应器进行裂解汽油选择加氢，含不饱和烃类的物料与氢气以并流或逆流方式通过固定的催化剂床层，由于各组分不同的吸附速率实现有选择的加氢反应。固定床加氢具有反应器结构简单、返混小，应用广泛的优点，也存在着传热差、物料停留时间长、副反应多等缺点。由于固定床反应器中不饱和烃加氢反应放热量大，操作不当就会产生飞温现象，影响安全生产。固定床反应工艺中物料与催化剂接触时间长，易发生副反应，造成副产低聚物绿油覆盖在催化剂表面，减少了催化活性中心，降低了催化剂活性和目的产物收率，影响了催化剂的寿命。迄今为止，传统的固定床反应器由于受到传质、传热的限制，以及催化剂性能的影响，加氢效果没有达到理想水平，性能有待进一步提高。

超重力技术是20世纪70年代末发展起来的强化气液传质的新型技术，它利用高速旋转产生的超重力场强化传质过程和微观混合过程，大幅度提高化学反应的转化率和选择性，显著缩小反应器或分离设备的体积，简化工艺流程，实现了过程的高效节能，减少了污染排放，提高了产品质量。超重力技术可以极大地强化传质、传热和分子混合过程，近年来在化学工程领域的应用研究取得重要进展。EP0023745A3提出超重力旋转床可以用于吸收、解吸、蒸馏等过程，专利没有公开工业化规模的应用技术。CN1064338A、CN1116146A、CN1116185A成功地将超重力场旋转床应用于工业规模的油田注水脱氧过程和超细碳酸钙的制备过程。CN1507940A公开了在超重力场反应器中进行烃类全加氢的方法。CN200510083850.3提出一种在旋转床超重力场中进行催化选择加氢的方法，催化剂采用商业化的传统金属负载催化剂，采用金属丝网作为支撑内件，催化剂置入金属丝网中并固定在超重力旋转床反应器的转子上。但是催化剂颗粒之间摩擦力大，容易磨损造成金属活性组分流失，金属丝网不易加工。

发明内容