用於加氫轉化方法的添加劑的製備方法
2024-02-11 23:42:15
用於加氫轉化方法的添加劑的製備方法
【專利摘要】本發明提供一種用於加氫轉化方法的添加劑，該添加劑包含固體有機材料，所述固體有機材料的粒徑為約0.1μm至約2,000μm，體密度為約500kg/m3至約2,000kg/m3，骨架密度為約1,000kg/m3至約2,000kg/m3，並且溼度為0至約5重量%。本發明還提供了所述添加劑的製備方法和使用方法。通過使用本發明的添加劑，能夠以較高的轉化率進行加氫轉化方法。
【專利說明】用於加氫轉化方法的添加劑的製備方法
[0001]本申請是申請號為201010219239.X、申請日為2010年6月25日、發明名稱為「用於加氫轉化方法的添加劑及其製備和使用方法」的專利申請的分案申請。
【技術領域】
[0002]本發明涉及在加氫轉化的催化方法中所使用的添加劑。
【背景技術】
[0003]加氫轉化方法通常是已知的，並且該方法的一個實例為2008年5月I日提交的共同待審的共有美國專利申請12/113，305中所披露的方法。在該專利文獻所披露的方法中，催化劑以水溶液或其他溶液的形式提供，並且預先製備催化劑在油中的一種或多種乳液(水溶液)，隨後將乳液與原料混合，並將混合物暴露在加氣轉化條件中。
[0004]所披露的這種方法在所需轉化過程中通常是有效的。然而，應當注意，所用催化劑可能是昂貴的。找到一種回收再利用該催化劑的方法是有利的。
[0005]此外，加氫轉化反應器中所出現的起泡等現象可能導致多種不利後果，因此需要提供針對這些問題的解決方案。
[0006]通常，在不進行循環且催化劑濃度不高的情況下，用於重質渣油(其具有較高含量的金屬、硫和浙青質)的加氫轉化方法不能達到高的轉化率(超過80重量％)。
[0007]已知的試圖用於`控制反應器中的起泡現象的添加劑可能價格昂貴且可能會在反應區域中發生化學降解，從而潛在導致更為困難的副產品處理等。
【發明內容】
[0008]根據本發明，提供一種在催化加氫轉化方法中使用的添加劑，其中添加劑可清除催化劑金屬以及原料中的金屬，並將其濃縮為重質物流或可從方法反應器中離開的未轉化的渣油材料,可對該重質物流進行處理以回收金屬。可將物流加工成為片狀材料。隨後可對這些片狀物進行進一步加工，以回收催化劑金屬以及片狀物中源自原料的其他金屬。這樣可有利地將金屬再次用於該方法中，或者以其他方式將其有利地處理。
[0009]所述加氫轉化方法包括這樣的步驟:在加氫轉化條件下，向加氫轉化區域中供入含有釩和/或鎳的重質原料、含有至少一種第8-10族金屬以及至少一種第6族金屬的催化劑乳液、氫氣以及有機添加劑，以製備高級烴產物以及含有所述第8-10族金屬、所述第6族金屬以及所述釩的固態碳質材料。
[0010]此外，添加劑可用於控制並改善反應器內的總體的流體動力學。這是由於在反應器內使用添加劑產生的消泡效果所致，並且這種泡沫控制還能夠在這種方法中提供更好的溫度控制。
[0011]所述添加劑優選為有機添加劑，並且其可優先選自由焦炭、炭黑、活性焦炭、菸灰(soot)及其組合所組成的組。焦炭的優選來源包括(但不限於):來自於硬煤的焦炭、以及由直懼洛油(virgin residue)等的氫化或脫碳而製得的焦炭。[0012]所述添加劑可有利地用於原料的液相加氫轉化方法中，所述原料例如為初沸點為約500°C的重質懼分,其一個典型實例為減壓洛油(vacuum residue)。
[0013]在該加氫轉化方法中，原料與氫氣、一種或多種超細分散催化劑、硫試劑(sulfuragent)以及有機添加劑在反應區內發生接觸。一種優選方法可在上流式並流三相鼓泡塔反應器(upflow co-current three-phase bubble column reactor)中進行，不過本發明的添加劑也適用於其他應用。在該裝置中，有機添加劑向方法中的引入量可為原料的約0.5重量％至約5.0重量％，並且其優選粒徑為約0.1 μ m至約2，000 μ m。
[0014]利用本發明的有機添加劑來進行本文所述的方法，該有機添加劑清除出方法中的催化劑金屬(例如，其包括鎳和鑰催化劑金屬)，並且還清除出原料中的金屬(一種典型的實例為釩)。因此，該方法的產物包括更高級的烴產物以及含有金屬的未轉化的渣油。可將這些未轉化的渣油加工成為固體(例如加工成為片狀材料)，這種固體含有重質烴、有機添加劑、以及濃縮的催化劑和原料金屬。這些片狀物為上述用於回收的有價值的金屬來源。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]下面將參照附圖對本發明的優選實施方案進行詳細描述，其中:
[0016]圖1示意性示出本發明的方法；並且
[0017]圖2示意性示出用以製備本發明有機添加劑的方法；並且
[0018]圖3示意性示出使用本發明添加劑的益處；
[0019]圖4示意性示出在使用本發明添加劑時反應器的內部溫度曲線；
[0020]圖5示意性示出在使用本發明添加劑時，與流體動力學控制相關的壓差曲線。
[0021]圖6示意性示出在使用本發`明添加劑時，與相分布相關的壓差曲線。
【具體實施方式】
[0022]本發明涉及用於重質原料的催化加氫轉化方法的添加劑。該添加劑可用作催化劑金屬及原料金屬的清除劑，並將這些金屬濃縮為殘餘相以供後續提取。此外，該添加劑用作泡沫控制劑，並且可用以改善總體的方法條件。
[0023]這裡藉助於圖1中的單元200從而給出了對該加氫轉化方法的簡要描述。在該加氫轉化方法中，使含有釩和/或鎳的原料與由一種、兩種或多種乳液(油包水型)構成的催化劑(其含有至少一種第8-10族金屬以及至少一種第6族金屬)在加氫轉化條件(其是指高氫氣分壓及高溫)以及添加劑的存在下接觸，所述添加劑的一個目的是將金屬濃縮在其表面上，從而使金屬回收方法更為容易。
[0024]在單元200中發生了原料的轉化，並且從單元200中的流出物包含產物流、含有添加劑的渣油、以及可被回收的未轉化的減壓渣油，其中所述產物流包含高級烴相(其可被分離為液相和蒸氣相以進行進一步處理並且/或者根據需要供入氣體回收單元中)，並且所述含有添加劑的渣油可被固化或分離成富含固體的物流、從而供入金屬回收單元內。
[0025]用於加氫轉化方法的原料可為任何重質烴，並且一種尤其優良的原料為減壓渣油，其性質可如下表1所示:
[0026]
【權利要求】
1.一種用於加氫轉化方法的添加劑的製備方法，包括如下步驟: 向初級碾磨區域供入原料碳質材料，以製備經碾磨的材料，所述經碾磨的材料的粒徑相對於所述原料碳質材料的粒徑得以減小； 將所述經碾磨的材料乾燥，以製備溼度低於約5重量％的乾燥後的經碾磨的材料；將所述乾燥後的經碾磨的材料供入分級區域中，以將滿足所需粒徑標準的顆粒從不滿足所需粒徑標準的顆粒中分離出來； 將所述滿足所需粒徑標準的顆粒加熱到約300°C至約1，000°C的溫度；以及 將離開所述加熱步驟的顆粒冷卻至低於約80°C的溫度以提供所述添加劑。
2.權利要求1所述的方法，還包括如下步驟: 將不滿足所需粒徑標準的顆粒供入進一步碾磨的步驟，以提供經進一步碾磨的材料；將所述經進一步碾磨的材料供入另外的分級區域中，以將滿足所需粒徑標準的顆粒從仍舊不滿足所需粒徑標準的顆粒中分離出來；以及 將所述仍舊不滿足所需粒徑標準的顆粒循環至所述另外的分級區域中。
3.權利要求2所述的方法，其中在加熱步驟之前，將滿足所需粒徑標準的其他顆粒加入所述滿足所需粒徑標準的顆粒中。
4.權利要求1所述的方法，其中通過使所述顆粒暴露於具有所需溫度的空氣流來進行所述加熱步驟和所述冷卻步驟。
5.權利要求1所述的方法，其中在所述加熱步驟之前將滿足所需粒徑標準的顆粒供入次級分級區域，並且其中所述次級分級區域進一步分離出供入所述加熱步驟的、滿足所需粒徑標準的分級顆粒，和 供入聚集站的、不滿足所需粒徑標準的顆粒。
6.權利要求1所述的方法，還包括如下步驟: 在所述冷卻步驟後，將所述添加劑供入最終分離區域內，以將滿足所需粒徑標準的添加劑顆粒從不滿足所需粒徑標準的添加劑顆粒中分離出來，以及將所述不滿足所需粒徑標準的添加劑顆粒供入聚集站。
7.權利要求1所述的方法，其中所述添加劑產品包含固體有機材料，所述固體有機材料的粒徑為約0.1 μ m至約2，OOO μ m,體密度為約500kg/m3至約2，000kg/m3,骨架密度為約I,000kg/m3至約2，000kg/m3,並且溼度為O至約5重量％。
8.權利要求7所述的方法，其中所述粒徑為約20μ m至約1，000 μ m。
【文檔編號】C10G45/00GK103820144SQ201410028453
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2010年6月25日 優先權日:2010年1月21日
【發明者】卡洛斯·卡內隆, 安格爾·裡瓦斯, 奧馬伊拉·德爾加多, 米格爾·派瓦, 朱塞波·迪·薩利, 路易斯·扎卡裡亞斯 申請人:英特衛普公司