[发明专利]操作沸腾床工艺以降低沉积物产率的方法

说明书

一种改进的操作常规沸腾床工艺的方法，用于重质烃原料的加氢转化，以便在转化产物中提供低的或减小的沉积物含量而不损失加氢脱硫功能。

本申请要求2016年4月25日提交的在审美国临时申请序列号62/327,072的益处，其全部公开内容通过引用结合于此。

本发明涉及一种操作沸腾床工艺的方法，用于加氢转化和加氢处理重质烃原料，提供高转化率和低沉积物产率。

有许多方法可提供重油原料的加氢处理和转化，包括重油中所含沥青质的转化。与这些方法相关的一个问题是沥青质和重质烃转化为较轻的烃通常伴随着不希望的沉积物形成。沉积物是可由Van Kerknoort等人J.Inst.Pet.,37,596-604页(1951)，外壳热过滤固体测试(Shell Hot Filtration Solid Test)(SHFST)描述的方法或通过测试方法ASTM-4870测量的沉积物。沉积物通常包括具有至少340℃的常压沸点温度的烃物质。

本领域已经提出了许多方法来解决由重质烃油的加氢处理和转化产生的沉积物形成问题。例如，US 7491313公开了一种两步法，其提供重质烃油的改质，同时抑制沉积物形成。在该方法中，第一步骤的第一催化剂提供重油的去金属化和从重油中除去沥青质，第二步骤中独立选择的第二催化剂具有与第一催化剂的组成和孔径分布性质不同的组成和孔径分布，提供重油的脱硫和氢化，同时抑制由沥青质沉淀引起的沉积物形成。两步法的催化剂负载在用金属浸渍的球形、圆柱形或多叶形载体颗粒上。颗粒的直径为约0.5mm至约10mm，但较大的直径优选为约0.7mm至约1.2mm的范围。

本发明的一个目的是提供一种用于加氢转化重质烃原料的沸腾床方法的改进操作，以产生相对于从常规操作的沸腾床方法得到的转化产物的沉积物含量具有降低的沉积物含量的重质烃转化产物。

本发明的另一个目的是改进常规沸腾床工艺系统的操作，该系统设计用于使用较大粒度的沸腾床催化剂，以产生具有降低的沉积物含量的重质烃转化产物。

因此，提供了一种用于改进的沸腾床方法的操作的方法，用于加氢转化重质烃原料。该方法包括提供沸腾床反应器系统，其包括沸腾床反应器容器，其限定反应器容积，在该反应器容积内是由催化剂床限定的沸腾床反应区，催化剂床包含第一成形加氢处理催化剂颗粒，其具有提供小于5mm^-1的第一比率的横截面周长与横截面积比的第一几何形状。沸腾床反应器系统的反应器容积还包括沸腾床反应区上方的上部区和沸腾反应区下方的下部区。将重质烃原料引入沸腾床反应区，该反应区在加氢转化反应条件下操作。从催化剂床中除去一部分第一成形加氢处理催化剂颗粒，并且将具有提供至少5mm^-1的横截面周长与横截面积的第二比率的第二几何形状的增量的第二成形加氢处理催化剂颗粒加入催化剂床中。从沸腾床反应器容器的反应器容积产生的重质烃转化产物具有降低的沉积物含量。

本发明方法的另一个实施例包括通过提供被设计为使用第一成形加氢处理催化剂颗粒的沸腾床反应器系统操作用于重质烃原料加氢转化的沸腾床工艺。这些颗粒具有第一几何形状，其在催化剂床中提供小于5mm^-1的横截面周长与横截面积的第一比率，所述催化剂床限定包含在由沸腾床反应容器限定的反应器容积内的沸腾床反应区。反应器容积包括沸腾床反应区上方的上部区和沸腾反应区下方的下部区。将重质烃原料引入沸腾床反应区，该反应区在加氢转化反应条件下操作。将具有提供至少5mm^-1的横截面周长与横截面积的第二比率的第二几何形状的第二成形加氢处理催化剂颗粒引入反应器容积中。从沸腾反应器容器的反应器容积产生的重质烃转化产物具有低沉积物含量。

图1是本发明的沸腾床反应器系统的某些方面的简化示意图。

本发明提供了包括转化重质烃原料以产生重质烃转化产物的常规操作的沸腾床方法的改进操作。从更好操作的沸腾床方法得到的转化产物具有降低的沉积物含量，其低于通常由常规操作的沸腾床方法产生的转化产物的预期值。出乎意料地实现了转化产物的沉积物产率的这种降低，几乎没有或没有降低并且在一些情况下略微增加了重质烃原料的加氢脱硫。