[发明专利]具有低沉积物产率的重质烃高转化率的沸腾床方法

说明书

一种用于加氢转化重质烃原料的沸腾床方法，其提供重质烃的高转化率和低的沉积物产率。该方法使用特定限定形状的加氢处理催化剂的催化剂床小颗粒，其在加氢转化条件下与重质烃原料接触并产生具有相对低沉积物含量的烃转化。

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62/327,082的益处，其全部公开内容通过引用结合于此。

本发明涉及一种使用沸腾床反应器系统进行加氢转化和加氢处理重质烃原料的方法，该方法提供高转化率和低沉积物产率。

本发明还涉及一种方法，用于处理含有大量的杂质如硫、微碳残留物(MCR)、金属、氮和沥青质的重质烃油以实现加氢脱硫(HDS)、加氢脱金属(HDM)、加氢脱氮(HDN)、微碳残留物减少、沥青质减少和/或重质烃转化为较轻产物，同时在处理的产物中产生相对少量的沉淀物。

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，但优选直径为约0.7mm至约1.2mm，长度为约2mm至约10mm。指出圆柱形颗粒优选用于沸腾床操作，但是，'313专利中没有关于使用特定形状和尺寸的多叶物的益处的教导。

美国专利申请公布2013/0306517公开了一种新颖的催化剂组合物，其具有独特的特征组合，其包括不寻常的形状、特定的孔结构和高的表面积，这使得催化剂具有高的加氢脱硫活性并提供重油进料的高转化以及低的沉积物产率。与浸渍的组合物不同，该催化剂是共研磨的组合物。催化剂颗粒优选是非圆柱形挤出物，其横截面由三个或四个叶片和直径为D_o的外圆和直径为D_I的内圆限定。挤出物进一步由它们的长度或高度H限定。D_o在0.75和2.0毫米之间，D_o与D_I的比率在1.5到3.0之间。叶片的形状是截头的和半圆形的，具有圆形交叉点。颗粒内圆的直径来自连接颗粒锯齿的最内点。

在重质烃原料的加工和转化中特别有用的一种方法是使用沸腾床反应器系统的沸腾床方法。在这些系统中，重质烃进料以上流方向引入包含在沸腾床反应区内的催化剂床底部，方式是以便提升或膨胀催化剂床，从而形成催化剂的流化床。重质烃通过膨胀的催化剂床进入分离区(上部区)，在其中产物与催化剂和液态烃分离。液态烃通过降液管进入再循环沸腾泵并再循环并重新用于催化剂床的膨胀。

然而，在重质烃的转化中使用沸腾床方法可以产生具有显著浓度的沉淀物的转化产物。一直需要提供改进的沸腾床方法，其提供重质烃油的加氢处理和加氢转化，但在处理的转化产物中具有低的或抑制的沉积物产率。