用于将催化剂前体引入浆料加氢裂化反应器的方法和设备与流程

背景技术：

1、该领域涉及一种用于处理原油的方法和设备，并且更具体地，涉及在催化剂的存在下重质烃的加氢裂化，以提供可用的产物并进一步制备用于进一步精炼的原料。

2、原油通常单独在蒸馏塔中以回收可蒸馏产物。留在蒸馏塔中的残余物含有原油的最高沸点馏分，即重油或渣油。重质原油有助于重质渣油馏分的更高收率。重质油必须被升级以生产可用的产品。在重质油升级中，较重的物质被转化为较轻级分，并且必须除去大部分的硫、氮和金属。重质油含有大部分沸点高于524℃(975℉)的物质。这些重质烃原料的特征可在于减粘裂化时的低反应性、高焦化趋势、不易于加氢裂化以及蒸馏困难。大多数待升级的残余油原料含有一定含量的沥青质，该沥青质通常被理解为不溶于庚烷但可溶于甲苯的化合物，如通过astm d3279或astm d6560所测定的。沥青质是高分子量芳族化合物，其可含有赋予极性的杂原子。

3、在将重质油进一步加工成可用产物之前，可在初级升级单元中对重质油进行升级。本领域已知的初级升级单元包括但不限于焦化工艺诸如延迟焦化或流化焦化，以及氢气添加工艺诸如固定床氢化处理、沸腾床或浆液加氢裂化(shc)。

4、在shc中，在固体催化剂上有气态氢存在的情况下，重质烃进料的三相混合物在压力、升高的温度下产生较轻产物。在shc中，主要目的是在二次精加工之前将原油的较高沸点馏分转化成较低沸点中间产物。渣油转化率通常定义为进料中较高沸点物质馏分的沸腾，诸如在524℃以上沸腾。发现使用相对于进料速率为半个百分点至几个百分点的基于铁的催化剂提供约80％转化率。

5、与铁催化剂相比，钼催化剂具有更高的催化活性。因为钼催化剂具有更高的活性，所以可使用更少的钼催化剂，使得它比基于铁的催化剂更有吸引力。

6、催化剂可通过将金属和杂多酸引入油进料中来制备。然后将进料加热以形成有机金属化合物，然后在加氢裂化条件下将其转化为催化剂。该金属被描述为第iv族至第viii族金属的氧化物、硫化物或盐。

7、钼催化剂可由油溶性钼或固体钼制成。钼催化剂前体或活化的钼催化剂可由油进料携带。油载体的目的是提供输送介质并完全分散活化或未活化的钼催化剂。钼催化剂对烃分子具有亲和性。因此，烃分子用作钼催化剂的载体基质以避免形成钼簇或聚集体。这被认为是将钼分散在烃中的关键，因此其对于shc反应是有效的。通常，重质残余物进料，即shc进料，可用于提供碳载体。已用于提供碳载体的残余物进料的示例包括全原油、常压渣油、减压渣油、减压渣油与瓦斯油的混合物。

8、操作残余物进料的浆料加氢裂化反应器最具挑战性的是过量焦炭或污垢形成。尽管焦炭和污垢沉积物可被机械清洁，但机械清洁需要关闭工厂过程并导致利润损失。通过有效的催化加氢，将焦炭或污垢形成控制到可管理的水平是至关重要的。

9、shc产物的特征可在于不溶于甲苯溶剂中的固体。不被甲苯溶解的固体包括残余催化剂或无机金属物质和不溶于甲苯的有机残余物(tior)。tior是焦炭和污垢形成程度的近似量度。当催化器表现良好时，其将tior维持在维持操作的低稳定程度。

10、因此，本公开教导了在shc工艺期间，例如在热交换和加热器中，减少焦炭和污垢形成的方法和设备。

技术实现思路

1、本公开提供了用于将富含催化剂前体的流引入到shc反应器中的方法和设备。该方法避免了催化剂在烃中运输期间的结垢，并防止了在shc工艺期间焦炭和污垢的形成。

2、在本公开的一个方面中，shc设备包括：催化剂制备系统，其用于提供与钼源下游连通的催化剂前体流；shc进料管线，其用于提供与加热器下游连通的重质烃进料流；以及shc反应器，其与shc进料管线和催化剂前体反应器下游连通。

3、在本公开的一个方面中，shc设备可包括用于提供催化剂前体流的催化剂反应器，该催化剂反应器可与水源和钼源下游连通以产生催化剂前体流，混合容器可与所述催化剂反应器下游连通并且用于将所述催化剂前体流与重质烃流混合的重质烃源可提供催化剂前体浓缩物流，干燥部分可与混合容器下游连通以用于干燥催化剂前体浓缩物流，其可提供经干燥的前体浓缩物流，shc部分可包括加热器和shc反应器，并且经干燥的前体管线可与干燥部分下游连通，并且催化剂前体浓缩物管线可与所述干燥的前体管线下游连通并且在所述加热器下游和所述浆料加氢裂化反应器上游的浆料加氢裂化进料管线处邻接所述浆料加氢裂化部分。在催化剂前体制备或催化剂前体注入系统中不使用含硫化学品。唯一必需的硫源是源自原料的天然提供的有机硫。

4、在本公开的一个方面中，一种用于shc的方法可包括：在不添加硫化剂的情况下，在催化剂前体反应器中制备包含钼的催化剂前体流；将该催化剂前体流与重质烃流混合以提供催化剂前体浓缩物流；在加热器中加热加氢裂化烃进料流以提供加热的加氢裂化进料流；将该催化剂前体浓缩物流与该加热的加氢裂化烃流混合以提供shc进料流；以及使该shc进料流在shc反应器中反应。

5、通过阅读以下结合附图的详细描述，本领域技术人员将进一步理解本发明的上述优点和优越特征以及其受权利要求书保护的其他重要方面。

技术特征：

1.一种浆料加氢裂化设备，所述设备包括：

2.根据权利要求1所述的浆料加氢裂化设备，所述设备还包括：

3.根据权利要求2所述的浆料加氢裂化设备，其中所述催化剂前体反应器与水源下游连通，并且所述设备还包括在所述前体浓缩物混合器下游的干燥部分。

4.根据权利要求2所述的浆料加氢裂化设备，其中所述金属是钼，并且所述催化剂前体反应器与磷源下游连通。

5.根据权利要求2所述的浆料加氢裂化设备，所述设备还包括催化剂前体浓缩物管线，所述催化剂前体浓缩物管线提供催化剂前体浓缩物流，所述浆料加氢裂化进料管线与所述催化剂前体浓缩物管线下游连通。

6.一种用于浆料加氢裂化的方法，所述方法包括：

7.根据权利要求6所述的方法，所述方法还包括在将所述催化剂前体浓缩物流与所述加热的烃进料流混合之前将所述重质烃进料流加热至不超过695℉的温度。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述浆料加氢裂化反应器是在比所述浆料加氢裂化进料流的温度高的温度下操作的。

9.根据权利要求8所述的方法，所述方法还包括将加热的氢气流进料至所述反应器，以将所述反应器加热至高于所述浆料加氢裂化进料流的温度的温度。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述浆料加氢裂化进料流的温度不超过700℉。

技术总结一种SHC设备及方法包括催化剂前体反应器，其用于提供与钼源下游连通的催化剂前体流；SHC进料管线，其用于提供与加热器下游连通的重质烃进料流；以及SHC反应器，其与SHC进料管线及该催化剂前体反应器下游连通。一种用于SHC的方法，该方法包括：在催化剂前体反应器中制备包含钼的催化剂前体流，将该催化剂前体流与重质烃流混合以提供催化剂前体浓缩物流，在加热器中加热加氢裂化烃进料流以提供加热的加氢裂化进料流，将该催化剂前体浓缩物流与该加热的烃流混合以提供SHC进料流，以及使该SHC进料流在SHC反应器中反应。技术研发人员：格兰特·H·横沟,孙平,马克·万威斯,尼拉杰·蒂瓦里,S·H·沙阿受保护的技术使用者：环球油品有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/5/16