在淤漿加氫裂化方法中用于催化劑回收和任選再循環(huán)的方法
【專利摘要】描述了用于淤漿加氫裂化催化劑回收的方法。在一個實施方案中，該方法包括將來自淤漿加氫裂化區(qū)的流出物分離成包含溶劑和澄清瀝青的第一部分以及包含瀝青和催化劑的第二部分。使第二部分與酸接觸以將催化劑從瀝青中瀝濾出，形成水溶液和瀝青殘余物。使水溶液與陰離子接觸以形成不溶性鹽，其為催化劑。
【專利說明】在淤漿加氫裂化方法中用于催化劑回收和任選再循環(huán)的方法
[0001]早期國家申請的優(yōu)先權(quán)要求
[0002]本申請要求2012年8月7日提交的美國申請N0.13/568，473的優(yōu)先權(quán)。
發(fā)明領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明一般性地涉及淤漿加氫裂化方法，更特別地涉及用于催化劑回收和任選催化劑再循環(huán)的方法。
[0004]發(fā)明背景
[0005]淤漿加氫裂化方法涉及在向上流反應(yīng)器中在富氫環(huán)境中加工殘余物和細粒催化劑的混合物。該反應(yīng)環(huán)境促進殘余物轉(zhuǎn)化成液體產(chǎn)物，特別是蒸餾物沸程組分的非常高的轉(zhuǎn)化率。淤漿加氫裂化方法的一個實例顯示于圖1中。將液體進料5和再循環(huán)氣體10在分開的加熱器15、20中加熱至溫度，其中小部分再循環(huán)氣流和所需量的催化劑通過油加熱器。將來自兩個加熱器15、20的出口料流25、30供入淤漿反應(yīng)區(qū)35的底部。將反應(yīng)器流出物40在反應(yīng)器出口處驟冷以終止反應(yīng)，然后流入一系列分離器45、50、55、60中，其中氣體10再循環(huán)回反應(yīng)區(qū)中。液體流入裝置的分餾段65、70中以回收輕餾分75、石腦油80、柴油85、輕和重減壓瓦斯油90、95和未轉(zhuǎn)化的進料(瀝青)100。重減壓瓦斯油105部分地再循環(huán)至反應(yīng)器中以進一步轉(zhuǎn)化。
[0006]催化劑在該方法期間損失，并需要新鮮催化劑補充。在一些方法中，新鮮催化劑補充可以為I重量％或更多。另外，該方法可加工2-20重量％瀝青。瀝青中催化劑的量和催化劑顆粒的小粒度，例如小于I μπι使得難以使用簡單的分離技術(shù)回收催化劑顆粒。
[0007]需要用于回收淤漿加氫裂化方法中所用催化劑的方法。
[0008]發(fā)明概述
[0009]本發(fā)明一方面涉及用于淤漿加氫裂化催化劑回收的方法。在一個實施方案中，本方法包括將來自淤漿加氫裂化區(qū)的流出物分離成包含溶劑和澄清瀝青的第一部分以及包含瀝青和催化劑的第二部分。使第二部分與酸接觸以將催化劑從瀝青中瀝濾出，形成水溶液和瀝青殘余物。使水溶液與陰離子接觸以形成不溶性鹽和第二水溶液，其中不溶性鹽為催化劑。
[0010]附圖簡述
[0011]圖1闡述淤漿加氫裂化方法的一個實施方案。
[0012]圖2闡述催化劑回收和再循環(huán)方法的一個實施方案。
[0013]發(fā)明詳述
[0014]催化劑回收和任選再循環(huán)方法涉及酸瀝濾方法以回收催化劑?；厥盏拇呋瘎├硐氲卦傺h(huán)回淤漿加氫裂化反應(yīng)器中，從而降低所需補充催化劑的量。
[0015]催化劑回收和任選再循環(huán)方法可具有以下優(yōu)點中的一個或多個。在一些實施方案中，可存在較低的資本成本，因為存在較小的新鮮催化劑制備和材料處理系統(tǒng)。在一些實施方案中，操作成本可以為較低的，因為新鮮催化劑補充的量是較低的。在一些實施方案中，該方法可產(chǎn)生更高價值產(chǎn)物，因為瀝青具有較低的硫和灰含量。例如，瀝青可能能夠用于船用燃料油中或者用作瀝青的改進劑。
[0016]在如圖2所述催化劑回收和再循環(huán)方法的一個實施方案中，來自分餾器70的底部料流100包含瀝青和HVGO。任選低粘度芳族溶劑115可與底部料流100結(jié)合。合適的溶劑包括但不限于輕循環(huán)油(LCO)和澄清油漿(CSO)。將結(jié)合的底部料流100/溶劑料流115送入分離器120中，在那里將它分離成包含溶劑和澄清瀝青的第一部分125以及包含瀝青和催化劑的第二部分130。合適的分離方法包括但不限于離心、過濾、沉降或靜電沉淀。如果需要的話，可將第一部分125例如在分餾單元127中進一步加工。
[0017]如果需要的話，可將第二部分130送入任選研磨器135中以降低材料的粒度。將包含瀝青和催化劑的第二部分130 (無論是研磨還是未研磨的)送入槽140中，在那里使它與酸145接觸以將催化劑從瀝青中瀝濾出。酸瀝濾形成水溶液和瀝青殘余物155以及在一些情況下氣體147的混合物?？蓪怏w147送入洗滌器150中。可使用任何合適的酸，包括但不限于H2S04、HCl和ΗΝ03。
[0018]將來自酸瀝濾槽140的水溶液和瀝青殘余物155的混合物送入分離器160中，在那里將瀝青殘余物165與水溶液170分離。在一些實施方案中，將水溶液170送入中和槽175中，在那里將它用中和劑180中和?？墒褂萌魏魏线m的中和劑，包括但不限于NaOH和CaCO3O將在中和槽175中形成的任何氣體185送入洗滌器190中。
[0019]將中和的溶液195送入沉淀槽200中并與陰離子205接觸，導(dǎo)致不溶性鹽沉淀。陰離子205基于待回收的催化劑選擇?？墒褂脮纬刹蝗苄喳}的任何陰離子，包括但不限于硫化物、氧化物、氫氧化物、碳酸鹽和磷酸鹽。將沉淀混合物210送入分離器215中，在那里將第二水溶液220與沉淀的不溶性鹽225分離，所述沉淀的不溶性鹽為催化劑?？蓪⒊恋淼牟蝗苄喳}225送入催化劑制備單元230中。催化劑制備步驟僅涉及催化劑的化學(xué)性質(zhì)不變的物理加工，且它可包括但不限于洗滌、干燥和研磨中的一種或多種。
[0020]然后可使回收的催化劑235再循環(huán)回淤漿加氫裂化區(qū)中，減少對補充催化劑的需求。
[0021]在一個實施方案中，淤漿加氫裂化催化劑為Fe(1_x)S，其中X為0-0.2。使Fe(1_x)S催化劑與合適的酸如H2SO4接觸，形成FeSO 4的水溶液?？蓪⑿纬傻腍2S氣體送入洗滌器中。如果需要的話，在將？必04用中和劑如NaOH中和以前，可將瀝青殘余物與FeSO 4的水溶液分離。使中和的FeSO4與硫化物陰離子(如來自Na2S)接觸以使Fe(1_x)S沉淀?？苫厥誇e(1_x)S并再循環(huán)回淤漿加氫裂化區(qū)中。
[0022]盡管本發(fā)明先前詳細描述中提出了至少一個示例實施方案，應(yīng)當(dāng)理解操作大量變化。還應(yīng)當(dāng)理解一個或多個示例實施方案僅為實例，且決不意欲限制本發(fā)明的范圍、適用性或結(jié)構(gòu)。而是，先前的詳細描述會提供給本領(lǐng)域技術(shù)人員執(zhí)行本發(fā)明示例實施方案的方便路線圖。應(yīng)當(dāng)理解可做出示例實施方案中所述元件的功能和配置的各種變化而不偏離如所附權(quán)利要求書所述的本發(fā)明范圍。
【權(quán)利要求】
1.用于淤漿加氫裂化催化劑回收的方法，其包括: 將來自淤漿加氫裂化區(qū)(35)的流出物(100)分離(120)成包含溶劑和澄清瀝青的第一部分(125)以及包含瀝青和催化劑的第二部分(130); 使第二部分(130)與酸(145)接觸(140)以將催化劑從瀝青中瀝濾出，形成水溶液(170)和瀝青殘余物(165);和 使水溶液(170)與陰離子(205)接觸(200)以形成不溶性鹽(225)和第二水溶液(220)，其中不溶性鹽(225)為催化劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其進一步包括使不溶性鹽(225)再循環(huán)至淤漿加氫裂化區(qū)(35)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其進一步包括將第一部分(125)分離成溶劑和澄清瀝青。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項的方法，其進一步包括在第二部分(130)與酸(145)接觸(140)以前將第二部分(130)研磨(135)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項的方法，其進一步包括在水溶液(170)與陰離子(205)接觸(200)以前將水溶液(170)中和(175)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中將水溶液(170)用Na0H(180)中和。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項的方法，其進一步包括在水溶液(170)與陰離子(205)接觸(200)以前將水溶液(170)與瀝青殘余物(165)分離(160)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項的方法，其進一步包括將不溶性鹽(225)與第二水溶液(220)分尚(215) ο
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項的方法，其中催化劑包含F(xiàn)e(1_X)S，其中X為0-0.2。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項的方法，其中酸(145)SH2S04。
【文檔編號】B01J38/68GK104520000SQ201380041418
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2013年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月7日
【發(fā)明者】R·R·加圖帕里, G·H·祐口米佐, B·齊亞布拉 申請人:環(huán)球油品公司