[发明专利]用于煤焦油加氢提质的装置和催化剂级配的方法以及煤焦油的加氢提质方法

说明书

本发明涉及煤焦油加氢领域，公开了一种用于煤焦油加氢提质的装置，该装置包括依次串联的第一反应区、第二反应区、第三反应区和第四反应区，所述第一反应区有n层加氢保护剂床层，按照加氢保护剂的催化活性低高交替设置；所述第二反应区有m层加氢脱金属催化剂床层，每两层加氢脱金属催化剂床层之间设置有加氢脱氮催化剂床层和/或加氢精制催化剂床层；所述第三反应区有p层加氢精制催化剂床层；所述第四反应区有至少一层加氢裂化催化剂床层。本发明还提供了一种煤焦油加氢的催化剂级配方法以及煤焦油的加氢提质方法。通过采用本发明的级配方法，能够使得煤焦油加氢提质中有效地脱除煤焦油中的杂原子，保持装置的长期稳定运行。

技术领域

本发明涉及煤焦油加氢处理领域，具体地，涉及一种用于煤焦油加氢提质的装置和在所述装置中进行催化剂级配的方法以及煤焦油的加氢提质方法。

背景技术

煤焦油由于粘度大、含有大量芳烃、并且氮、氧含量、残炭、金属杂质和沥青质含量均较高，在固定床加氢连续反应中极容易导致催化剂结焦和金属沉积，引起催化剂失活和床层堵塞，使装置操作频繁停工。为保证装置长周期的循环操作，经常采用催化剂级配装填技术，即在反应器内装填两种或两种以上不同的催化剂。但需要针对不同煤焦油的性质和加氢反应的复杂性开发相应的催化剂级配装填方法，以延长加氢处理系列催化剂的使用寿命，获得高质量的燃料油产品。

CN102899082A公开了一种煤焦油深度净化的加氢精制催化剂级配方法，在加氢反应器中依次有三个加氢反应区床层，在第一加氢反应床层中装填脱金属剂，第二反应床层装填脱硫剂，第三反应床层装填脱氮剂。该方法主要目的是脱除煤焦油原料中的金属和硫氮杂质，对加氢后获得的油品性质没有考虑。

CN102161909A公开了一种用于煤焦油加氢制备清洁燃料油的加氢催化剂的装填方法。煤焦油加氢反应器分为预加氢反应器和主加氢反应器，预加氢反应器依次装填加氢保护剂，加氢精制催化剂F1、加氢精制催化剂F2和加氢精制催化剂F3。主加氢反应器有三个加氢改质反应区，自上而下依次装填加氢改质催化剂C1，加氢改质催化剂C1和C2的混合物，加氢改质催化剂C2。该方法目的是生产出满足质量要求的燃料油产品，其生产的汽柴油产品的硫含量大于50ppm，也没有解决装置的连续运转问题。

CN102311782 A一种煤焦油加氢提质生产柴油的方法，本方法设置串联的两个加氢反应区，第一加氢反应区中装填加氢保护剂，依照反应物流的流向，第二加氢反应区中依次装填加氢保护剂和加氢主催化剂；当第一加氢反应区中至少一个催化剂床层的压降达到压降上限时，将煤焦油原料和氢气的至少一部分直接引入第二加氢反应区。该方法可以有效延长装置运转周期，并同时生产高芳潜含量的石脑油馏分和低硫、低氮、高十六烷值的柴油馏分。但是该方法采用预分馏切割后的煤焦油轻馏分作为原料，煤焦油利用效率不高，且流程复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够更为有效地脱除煤焦油中的杂原子、延缓催化剂的结焦、保持加氢提质装置的长期稳定运行的用于煤焦油加氢提质的装置和用于煤焦油加氢提质的催化剂级配方法以及煤焦油的加氢提质方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种用于煤焦油加氢提质装置，该装置包括依次串联的第一反应区、第二反应区、第三反应区和第四反应区，其中，所述第一反应区设置有n层加氢保护剂床层，该n层加氢保护剂床层之间按照加氢保护剂的催化活性低高交替设置，其中，沿着物流的方向，第一个加氢保护剂床层的催化活性比第二个加氢保护剂床层的催化活性低，且n为3以上的整数；所述第二反应区设置有m层加氢脱金属催化剂床层，每两层加氢脱金属催化剂床层之间设置有加氢脱氮催化剂床层和/或加氢精制催化剂床层，且m为2以上的整数；所述第三反应区设置有p层加氢精制催化剂床层，每层加氢精制催化剂床层上设置有加氢脱氮催化剂床层，且p为1以上的整数；所述第四反应区设置有至少一层加氢裂化催化剂床层。