石油加氫過程催化活性促進劑的製作方法
2023-10-11 04:37:34 2
專利名稱：石油加氫過程催化活性促進劑的製作方法
技術領域：
本發明是一種在石油加工催化加氫過程中提高催化劑活性，催化加氫深度和催化加氫產物收率的催化活性促進劑。
石油是個非常複雜的體系，除了含有分子量不同的鏈烷烴、環烷烴和芳香烴之外，還含有少量的硫化物、氧化物、氮化物，以及微量的鐵、銅、鎳、釩等金屬化合物。這些烴類及非烴類在石油加工過程中，會發生裂解、縮合、結焦等反應。目前國內外催化加氫都採用原料油加氫氣，在高溫加壓下進行加氫反應。隨著原油重質化和石油產品需求輕質化矛盾的日益尖銳，二次加工裝置的原料油也逐漸變重、變劣，使得很多煉油廠和石化廠的加氫裂化、加氫脫硫、催化裂化等裝置的催化劑出現了嚴重的結焦、結垢和催化劑失活現象，有的甚至影響到加氫精制加氫裂化的催化床層，使壓降增加，嚴重影響和制約了裝置的使用周期和穩定運轉。
其中在加氫裂化裝置的問題尤為突出。因其反應壓力高達15-20Mpa，反應溫度380-420攝氏度，催化劑的一次裝填量約500-1000噸。有些裝置開工後3-5月就因催化劑失活而被迫停車處理，因此防止或減緩加氫裂化裝置催化劑失活，提高催化劑催化效能就成為一個延長生產周期、提高經濟效益的緊迫的任務。
石油催化加氫過程中所用的催化劑都是無機物，而加氫反應中，參加反應的原料油是有機物，還有非極性的氫氣，因而與催化劑接觸活性相對較差，同時在催化劑表面容易形成結焦，影響催化劑的活性。
國內外近年來有不少關於新型加氫催化劑研究的報導，目前國內外對在催化加氫過程裡，在原料油中添加催化活性促進劑，提高催化劑活性，提高催化加氫深度和催化加氫產物收率，弱化催化加氫反應條件的方法還沒有報導。如能在實際生產中應用催化活性促進劑，提高催化劑活性，延長催化劑使用壽命，那麼對世界催化加氫工藝將是非常大的進步。
本發明的目的在於在石油加工過程催化加氫反應中，通過在原料油中添加催化活性促進劑，進而提高催化劑活性，增加催化加氫深度和催化加氫產物收率，弱化催化加氫反應條件，改善產品的品質。
本發明的目的可以通過以下措施來達到本發明催化活性促進劑由烴基琥珀醯亞胺衍生物、烴基酚、表面活性劑所組成。
本發明所用的烴基琥珀醯亞胺衍生物是指下列結構式 R1至R16為H或烴基，n為CH2CH2N的聚合度，n為1～8，組成促進劑時可使用烴基琥珀醯亞胺衍生物的純淨物或其混合物，添加在促進劑中的重量百分比為5～70％，最好為10～50％之間。
本發明所用的烴基酚可以是苯酚，萘酚的一元酚或多元酚的衍生物，如 R1～R6可為H或C1～C10的烷基或烯基，其在促進劑中可以用烴基酚的純淨物或混合物，使用的重量百分比為2～70％，最好為5～40％。
本發明促進劑中所用的表面活性劑可以用下列多元醇與脂肪酸反應製得的酯類非離子表面活性劑的純淨物或混合物。多元醇可以是丙二醇，丙三醇，季戊四醇，環己多醇，山梨醇，二甘醇，三甘醇，甘露醇及其它們的混合物。脂肪酸可為C6～C22的飽和脂肪酸或不飽和脂肪酸；陰離子表面活性劑可以用C1～C26的烴基磺酸鹽。
促進劑中加入的表面活性劑重量百分比為2～70％，最好為7～40％。
本發明催化活性促進劑所用的溶劑為烴類溶劑，可為苯，甲苯，二甲苯，汽油，柴油，煤油，石油醚，石腦油，環烷烴。
本發明催化活性促進劑可通過上述烴基琥珀醯亞胺衍生物，烴基酚，表面活性劑為原料，將烴基酚加入烴類溶劑中溶解，再加入琥珀醯亞胺衍生物，表面活性，經過常規方法加熱混合製得，混合反應溫度在30～100℃。具體實施例見表1。
表1催化活性促進劑的組成 上述表1中HCA-1促進劑的反應條件為反應溫度60℃，溶劑為柴油，重量百分比為35％。
上述表1中HCA-2促進劑的反應條件為反應溫度70℃，溶劑為汽油，重量百分比為10％。
上述表1中HCA-3促進劑的反應條件為反應溫度50℃，溶劑為甲苯，重量百分比為20％。
上述表1中HCA-4促進劑的反應條件為反應溫度90℃，溶劑為苯，重量百分比為20％。
上述表1中HCA-5促進劑的反應條件為反應溫度80℃，溶劑為煤油，重量百分比為15％。
上述表1中HCA-6促進劑的反應條件為反應溫度40℃，溶劑為柴油，重量百分比為25％。
本發明的催化活性促進劑經過催化加氫動態評價裝置進行效果評價。評價的操作工藝條件是添加濃度30～200ppm催化活性促進劑，操作壓力12～16Mpa，反應溫度370～400℃，空速0.7～1.5h-1，氫油比800～1000，試驗時間500小時。具體數據見表2，表3。表2添加催化活性促進劑效果比較表(壓力14Mpa，空速1.0h-1)
表3油品品質對照表(HCA-4,100ppm)
以上數據可以看出，通過添加催化活性促進劑可較大幅度地提高輕質油收率，添加促進劑所得的石腦油總芳烴約11％、總硫＜10ppm、總氮＜0.2ppm。是優良的乙烯裂解料和制氫制氨原料。所得柴油飽和烴約92.5％，單環芳烴7.5％，總硫＜30ppm，是優質柴油及高十六烷的添加組份，屬於新型的綠色燃料，其尾油的飽和烴含量約99％，是優質的FCC原料或加氫裂解原料。總收率高出20％左右。
我們研製的新型催化加氫促進劑，是利用促進劑的活性提高氫、油與催化劑的接觸能力，通過對催化劑表面的滲透清洗，使催化劑長期保持在高活性狀態。通過對原料油添加和不添加促進劑動態中試對比試驗，結果表明在原料油中添加30～200ppm促進劑，在操作壓力12～16Mpa，反應溫度370～400℃，空速0.7～1.5h-1，氫油比800～1000條件下，催化劑床層溫度可提高1～10℃，汽柴油總收率提高2～25％，提高了催化劑活性，延長催化劑使用壽命，弱化催化加氫操作條件。該促進劑的加入對提高生產裝置生產效率，降低生產消耗有著巨大的現實意義。
權利要求
1.一種石油加氫過程催化活性促進劑，其特徵在於催化活性促進劑由烴基琥珀醯亞胺衍生物、烴基酚、表面活性劑所組成，其中烴基琥珀醯亞胺衍生物添加在促進劑中的重量百分比為5～70％，烴基酚添加在促進劑中的重量百分比為2～70％，促進劑中加入的表面活性劑重量百分比為2～70％。
2.根據權利要求1所述的石油加氫過程催化活性促進劑，其特徵在於本發明所用的烴基琥珀醯亞胺衍生物的純淨物或混合物是指下列結構式 或 R1至R16為H或烴基，n為CH2CH2N的聚合度，n為1～8。
3.根據權利要求1或2所述的石油加氫過程催化活性促進劑，其特徵在於烴基琥珀醯亞胺衍生物添加在促進劑中的重量百分比最好為10～50％。
4.根據權利要求1所述的石油加氫過程催化活性促進劑，其特徵在於烴基酚可以是苯酚，萘酚的一元酚或多元酚衍生物的純淨物或混合物，其結構式為 R1～R6可為H或C1～C10的烷基或烯基。
5.根據權利要求1或4所述的石油加氫過程催化活性促進劑，其特徵在於烴基酚添加在促進劑中的重量百分比最好為5～40％。
6.根據權利要求1所述的石油加氫過程催化活性促進劑，其特徵在於本發明促進劑中所用的表面活性劑可以用下列多元醇與脂肪酸反應製得的酯類非離子表面活性劑的純淨物或混合物。
7.根據權利要求6所述的石油加氫過程催化活性促進劑，其特徵在於多元醇可以是丙二醇，丙三醇，季戊四醇，環己多醇，山梨醇，二甘醇，三甘醇，甘露醇。
8.根據權利要求6所述的石油加氫過程催化活性促進劑，其特徵在於脂肪酸可為C6～C22的飽和脂肪酸或不飽和脂肪酸。
9.根據權利要求1所述的石油加氫過程催化活性促進劑，其特徵在於本發明促進劑中所用的表面活性劑可以用C1～C26的烴基磺酸鹽陰離子表面活性劑。
10.根據權利要求1、6或9所述的石油加氫過程催化活性促進劑，其特徵在於促進劑中加入表面活性劑重量百分比最好為7～40％。
11.根據權利要求1所述的石油加氫過程催化活性促進劑，其特徵在於本發明催化活性促進劑所用的溶劑為烴類溶劑。
12.根據權利要求1或11所述的石油加氫過程催化活性促進劑，其特徵在於本發明催化活性促進劑所用的烴類溶劑為苯，甲苯，二甲苯，汽油，柴油，煤油，石油醚，石腦油，環烷烴。
全文摘要
本發明提供一種通過在原料油中添加催化活性促進劑,進而提高催化劑活性,增加催化加氫深度和催化加氫產物收率,弱化催化加氫反應條件,改善產品的品質。本發明其特徵在於催化活性促進劑由烴基琥珀醯亞胺衍生物、烴基酚、表面活性劑所組成,其中烴基琥珀醯亞胺衍生物添加在促進劑中的重量百分比為5～70%,烴基酚添加在促進劑中的重量百分比為2～70%,促進劑中加入的表面活性劑重量百分比為2～70%。
文檔編號B01J31/02GK1346869SQ0011259
公開日2002年5月1日 申請日期2000年10月8日 優先權日2000年10月8日
發明者王錦堂, 關建寧, 戴厚良, 周立進, 唐明輝, 張玉明, 歐陽平凱, 李成峰, 戴朝榮, 王淨依 申請人:南京化工大學, 中國石化集團揚子石油化工有限責任公司