[发明专利]一种高氮劣质重油的加氢处理方法

说明书

本发明涉及石油化工领域，公开了一种高氮劣质重油的加氢处理方法，该方法包括：在加氢反应条件下，将重油原料依次与保护剂、脱金属剂和脱氮剂接触，所述保护剂、所述脱金属剂和所述脱氮剂各自含有催化剂载体和负载于该催化剂载体中的活性金属组分，其中，所述保护剂、所述脱金属剂和所述脱氮剂中的至少一者的催化剂载体为改性载体，所述改性载体含有在载体中分层分布的酸性助剂，且从该改性载体颗粒表面到中心酸性逐渐增强。本发明提供的所述高氮劣质重油的加氢处理方法不仅能够获得较高的金属、氮和残炭脱除效果，更可嘉的是催化剂稳定性高，运转时间长，从而本发明提供的所述高氮劣质重油的加氢处理方法具有较好的工业应用前景。

技术领域

本发明涉及石油化工领域，具体地，涉及一种高氮劣质重油的加氢处理方法。

背景技术

固定床渣油加氢催化剂采用级配体系，主要包括保护剂、脱金属剂、脱硫剂、脱氮剂、脱残炭剂等。随着中国石化沿江炼厂及中国石油华北分公司等渣油加氢装置的陆续建设，其加工原料将转向主要以胜利管输原油或华北原油等低硫高氮渣油为原料。与中东高硫渣油相比较，该类渣油原料的特点：硫含量较低(0.2％～2.5％)，氮含量高(0.3％～0.7％)，胶质含量高，沥青质含量低，镍含量高、钒含量低。与中东高硫低氮渣油相比，低硫高氮渣油中的含氮化合物难以加氢转化，同时引起较低的残炭转化率，对下游催化裂化装置产生不利影响，加氢渣油中的氮化物，不仅使催化裂化催化剂活性降低，而且使产品分布变差，催化裂化原料氮含量每增加150μg/g，转化率下降1％左右。现有渣油加氢催化剂对国外高硫低氮类渣油中硫和残炭值的降低效果显著。但对于低硫高氮类渣油而言，由于硫含量较低，硫的脱除相对于氮的脱除而言，对于加氢前后油品残炭值的降低贡献较小。

CN101928592B公开了一种加氢催化剂的级配组合方法，反应器自上而下分别装填加氢脱金属催化剂和脱硫剂；加氢脱金属催化剂和脱硫剂的活性金属组分和酸性助剂浓度分布呈不均匀分布，从催化剂颗粒表面到中心，加氢脱金属催化剂的活性金属组分和酸性助剂浓度梯度增加，脱硫剂的活性金属组分和酸性助剂浓度梯度减少。然而，该级配组合中催化剂制备方法复杂、能耗大并且该制备方法的重复性和可控性较差。

发明内容

本发明的目的是克服采用现有的方法对高氮劣质重油进行加氢处理的过程中脱氮活性和脱残炭活性较低的缺点，提供一种适用于高氮劣质重油(如高氮渣油)的能够实现全面脱金属、脱氮和脱残炭效果且不易形成积炭、具有高稳定性的重油加氢处理方法。

本发明的发明人通过研究发现，如果能将重油加氢催化剂的催化剂载体上的酸性助剂制备成双层或多层分布，随着反应物分子沿催化剂颗粒外部向内部扩散逐渐接触到酸性较强的酸性助剂，将有利于金属沉积物和积炭沿催化剂径向的均匀分布，从而能够提高渣油加氢催化剂的活性和稳定性。

为此，本发明提供了一种高氮劣质重油的加氢处理方法，该方法包括：在加氢反应条件下，将重油原料依次与保护剂、脱金属剂和脱氮剂接触，所述保护剂、所述脱金属剂和所述脱氮剂各自含有催化剂载体和负载于该催化剂载体中的活性金属组分，其特征在于，所述保护剂、所述脱金属剂和所述脱氮剂中的至少一者的催化剂载体为改性载体，所述改性载体含有在载体中分层分布的酸性助剂，且从该改性载体颗粒表面到中心酸性逐渐增强。

在本发明提供的高氮劣质重油的加氢处理方法中，通过对保护剂、脱金属剂和脱氮剂中的至少一种的催化剂载体进行改性，使得改性的催化剂载体(即改性载体)中的酸性助剂呈分层分布并且从改性载体颗粒表面到中心酸性逐渐增强，这样反应物分子沿催化剂颗粒外部向内部扩散能够逐渐接触到酸性较强的酸性助剂，将有利于金属沉积物和积炭沿催化剂径向的均匀分布，使得所述方法能够有效发挥各类催化剂作用，用于高氮劣质重油加氢具有更好的脱金属、脱氮、脱残炭活性和稳定性，可以有效控制催化剂床层的温升，减缓催化剂的失活速度，延长催化剂的运转周期。

而且，本发明中使用的催化剂载体的制备方法相对比较容易实施，能耗较小，并且该制备方法的重复性和可控性较好。