用于加氫轉(zhuǎn)化方法的添加劑的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于加氫轉(zhuǎn)化方法的添加劑，該添加劑包含固體有機(jī)材料，所述固體有機(jī)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，并且濕度為0至約5重量%。本發(fā)明還提供了所述添加劑的制備方法和使用方法。通過使用本發(fā)明的添加劑，能夠以較高的轉(zhuǎn)化率進(jìn)行加氫轉(zhuǎn)化方法。
【專利說明】用于加氫轉(zhuǎn)化方法的添加劑的制備方法
[0001]本申請是申請?zhí)枮?01010219239.X、申請日為2010年6月25日、發(fā)明名稱為“用于加氫轉(zhuǎn)化方法的添加劑及其制備和使用方法”的專利申請的分案申請。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及在加氫轉(zhuǎn)化的催化方法中所使用的添加劑。
【背景技術(shù)】
[0003]加氫轉(zhuǎn)化方法通常是已知的，并且該方法的一個實(shí)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(xiàn)所披露的方法中，催化劑以水溶液或其他溶液的形式提供，并且預(yù)先制備催化劑在油中的一種或多種乳液(水溶液)，隨后將乳液與原料混合，并將混合物暴露在加氣轉(zhuǎn)化條件中。
[0004]所披露的這種方法在所需轉(zhuǎn)化過程中通常是有效的。然而，應(yīng)當(dāng)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(zhuǎn)化反應(yīng)器中所出現(xiàn)的起泡等現(xiàn)象可能導(dǎo)致多種不利后果，因此需要提供針對這些問題的解決方案。
[0006]通常，在不進(jìn)行循環(huán)且催化劑濃度不高的情況下，用于重質(zhì)渣油(其具有較高含量的金屬、硫和浙青質(zhì))的加氫轉(zhuǎn)化方法不能達(dá)到高的轉(zhuǎn)化率(超過80重量％)。
[0007]已知的試圖用于`控制反應(yīng)器中的起泡現(xiàn)象的添加劑可能價格昂貴且可能會在反應(yīng)區(qū)域中發(fā)生化學(xué)降解，從而潛在導(dǎo)致更為困難的副產(chǎn)品處理等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]根據(jù)本發(fā)明，提供一種在催化加氫轉(zhuǎn)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，并將其濃縮為重質(zhì)物流或可從方法反應(yīng)器中離開的未轉(zhuǎn)化的渣油材料,可對該重質(zhì)物流進(jìn)行處理以回收金屬?？蓪⑽锪骷庸こ蔀槠瑺畈牧?。隨后可對這些片狀物進(jìn)行進(jìn)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于該方法中，或者以其他方式將其有利地處理。
[0009]所述加氫轉(zhuǎn)化方法包括這樣的步驟:在加氫轉(zhuǎn)化條件下，向加氫轉(zhuǎn)化區(qū)域中供入含有釩和/或鎳的重質(zhì)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(jī)添加劑，以制備高級烴產(chǎn)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(tài)碳質(zhì)材料。
[0010]此外，添加劑可用于控制并改善反應(yīng)器內(nèi)的總體的流體動力學(xué)。這是由于在反應(yīng)器內(nèi)使用添加劑產(chǎn)生的消泡效果所致，并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(yōu)選為有機(jī)添加劑，并且其可優(yōu)先選自由焦炭、炭黑、活性焦炭、煙灰(soot)及其組合所組成的組。焦炭的優(yōu)選來源包括(但不限于):來自于硬煤的焦炭、以及由直懼洛油(virgin residue)等的氫化或脫碳而制得的焦炭。[0012]所述添加劑可有利地用于原料的液相加氫轉(zhuǎn)化方法中，所述原料例如為初沸點(diǎn)為約500°C的重質(zhì)懼分,其一個典型實(shí)例為減壓洛油(vacuum residue)。
[0013]在該加氫轉(zhuǎn)化方法中，原料與氫氣、一種或多種超細(xì)分散催化劑、硫試劑(sulfuragent)以及有機(jī)添加劑在反應(yīng)區(qū)內(nèi)發(fā)生接觸。一種優(yōu)選方法可在上流式并流三相鼓泡塔反應(yīng)器(upflow co-current three-phase bubble column reactor)中進(jìn)行，不過本發(fā)明的添加劑也適用于其他應(yīng)用。在該裝置中，有機(jī)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％，并且其優(yōu)選粒徑為約0.1 μ m至約2，000 μ m。
[0014]利用本發(fā)明的有機(jī)添加劑來進(jìn)行本文所述的方法，該有機(jī)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)，并且還清除出原料中的金屬(一種典型的實(shí)例為釩)。因此，該方法的產(chǎn)物包括更高級的烴產(chǎn)物以及含有金屬的未轉(zhuǎn)化的渣油。可將這些未轉(zhuǎn)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(zhì)烴、有機(jī)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于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(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述，其中:
[0016]圖1示意性示出本發(fā)明的方法；并且
[0017]圖2示意性示出用以制備本發(fā)明有機(jī)添加劑的方法；并且
[0018]圖3示意性示出使用本發(fā)明添加劑的益處；
[0019]圖4示意性示出在使用本發(fā)明添加劑時反應(yīng)器的內(nèi)部溫度曲線；
[0020]圖5示意性示出在使用本發(fā)明添加劑時，與流體動力學(xué)控制相關(guān)的壓差曲線。
[0021]圖6示意性示出在使用本發(fā)`明添加劑時，與相分布相關(guān)的壓差曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0022]本發(fā)明涉及用于重質(zhì)原料的催化加氫轉(zhuǎn)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，并將這些金屬濃縮為殘余相以供后續(xù)提取。此外，該添加劑用作泡沫控制劑，并且可用以改善總體的方法條件。
[0023]這里借助于圖1中的單元200從而給出了對該加氫轉(zhuǎn)化方法的簡要描述。在該加氫轉(zhuǎn)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(gòu)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(zhuǎn)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(fā)生了原料的轉(zhuǎn)化，并且從單元200中的流出物包含產(chǎn)物流、含有添加劑的渣油、以及可被回收的未轉(zhuǎn)化的減壓渣油，其中所述產(chǎn)物流包含高級烴相(其可被分離為液相和蒸氣相以進(jìn)行進(jìn)一步處理并且/或者根據(jù)需要供入氣體回收單元中)，并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(nèi)。
[0025]用于加氫轉(zhuǎn)化方法的原料可為任何重質(zhì)烴，并且一種尤其優(yōu)良的原料為減壓渣油，其性質(zhì)可如下表1所示:
[0026]
【權(quán)利要求】
1.一種用于加氫轉(zhuǎn)化方法的添加劑的制備方法，包括如下步驟: 向初級碾磨區(qū)域供入原料碳質(zhì)材料，以制備經(jīng)碾磨的材料，所述經(jīng)碾磨的材料的粒徑相對于所述原料碳質(zhì)材料的粒徑得以減?。? 將所述經(jīng)碾磨的材料干燥，以制備濕度低于約5重量％的干燥后的經(jīng)碾磨的材料；將所述干燥后的經(jīng)碾磨的材料供入分級區(qū)域中，以將滿足所需粒徑標(biāo)準(zhǔn)的顆粒從不滿足所需粒徑標(biāo)準(zhǔn)的顆粒中分離出來； 將所述滿足所需粒徑標(biāo)準(zhǔn)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于約80°C的溫度以提供所述添加劑。
2.權(quán)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(biāo)準(zhǔn)的顆粒供入進(jìn)一步碾磨的步驟，以提供經(jīng)進(jìn)一步碾磨的材料；將所述經(jīng)進(jìn)一步碾磨的材料供入另外的分級區(qū)域中，以將滿足所需粒徑標(biāo)準(zhǔn)的顆粒從仍舊不滿足所需粒徑標(biāo)準(zhǔn)的顆粒中分離出來；以及 將所述仍舊不滿足所需粒徑標(biāo)準(zhǔn)的顆粒循環(huán)至所述另外的分級區(qū)域中。
3.權(quán)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(biāo)準(zhǔn)的其他顆粒加入所述滿足所需粒徑標(biāo)準(zhǔn)的顆粒中。
4.權(quán)利要求1所述的方法，其中通過使所述顆粒暴露于具有所需溫度的空氣流來進(jìn)行所述加熱步驟和所述冷卻步驟。
5.權(quán)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(biāo)準(zhǔn)的顆粒供入次級分級區(qū)域，并且其中所述次級分級區(qū)域進(jìn)一步分離出供入所述加熱步驟的、滿足所需粒徑標(biāo)準(zhǔn)的分級顆粒，和 供入聚集站的、不滿足所需粒徑標(biāo)準(zhǔn)的顆粒。
6.權(quán)利要求1所述的方法，還包括如下步驟: 在所述冷卻步驟后，將所述添加劑供入最終分離區(qū)域內(nèi)，以將滿足所需粒徑標(biāo)準(zhǔn)的添加劑顆粒從不滿足所需粒徑標(biāo)準(zhǔn)的添加劑顆粒中分離出來，以及將所述不滿足所需粒徑標(biāo)準(zhǔn)的添加劑顆粒供入聚集站。
7.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述添加劑產(chǎn)品包含固體有機(jī)材料，所述固體有機(jī)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,并且濕度為O至約5重量％。
8.權(quán)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(yōu)先權(quán)日:2010年1月21日
【發(fā)明者】卡洛斯·卡內(nèi)隆, 安格爾·里瓦斯, 奧馬伊拉·德爾加多, 米格爾·派瓦, 朱塞波·迪·薩利, 路易斯·扎卡里亞斯 申請人:英特衛(wèi)普公司