專利名稱：一種石油蠟加氫精制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種石油蠟加氫精制的方法，特別是采用單反應(yīng)器及兩種催化劑級(jí)配裝填的加氫精制方法。本發(fā)明所說(shuō)的石油蠟包括石蠟和微晶蠟。
2、背景技術(shù)石油蠟是一種重要的化工原料，從石油餾分中分離出來(lái)的石油蠟必須進(jìn)行精制，以脫除其中少量的硫氮化合物和稠環(huán)芳烴，用于食品、藥品和化妝品的石油蠟必須進(jìn)行深度精制，以期做到對(duì)人體無(wú)害。
石油蠟加氫精制是一種在2～16MPa氫分壓、230～360℃溫度下，石油蠟與氫氣混合后通過(guò)反應(yīng)器內(nèi)單一催化劑的固定床層，在催化劑作用下石油蠟得到精制的過(guò)程。與白土精制比較，石油蠟加氫精制具有產(chǎn)品收率高、質(zhì)量好，無(wú)廢渣排放等特點(diǎn)，目前加氫精制已取代白土精制成為石油蠟精制的最主要方法。
石油蠟加氫精制過(guò)程和其它石油產(chǎn)品加氫精制過(guò)程的主要區(qū)別是石油蠟加氫過(guò)程只能在較低的反應(yīng)溫度下實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的深度精制，高溫將導(dǎo)致裂解反應(yīng)發(fā)生從而破壞石油蠟的特性指標(biāo)，使石油蠟的含油量和針入度上升，因此在石油蠟加氫精制過(guò)程中，要求催化劑具有較高的加氫活性和選擇性，能夠在較低溫度下有效脫除硫氮化合物和稠環(huán)芳烴。
CN1176296A公開了一種石蠟加氫精制方法，采用兩段催化劑，其中第一段催化劑是第二段的30～50％，兩段催化劑采用不同的操作條件，對(duì)催化劑沒有特別要求，通過(guò)調(diào)整操作條件達(dá)到石蠟的加氫深度。但該工藝仍有進(jìn)一步改進(jìn)的可能。
CN1032408C公告一種Mo-Ni型石油蠟加氫精制催化劑及精制方法，石蠟原料在氫分壓4.9MPa、溫度270℃、體積空速1.5h-1、氫蠟比100的操作條件下與所述催化劑接觸，可得到合格的精制產(chǎn)品。CN1044816C公告一種W-Ni型石油蠟加氫精制催化劑及精制方法，石蠟原料在壓力6.0MPa、溫度260℃、體積空速1.0h-1、氫蠟比300的操作條件下與所述催化劑接觸，可得到合格的精制產(chǎn)品。上述兩個(gè)發(fā)明均采用單反應(yīng)器單催化劑的加氫精制方法，它們的共同缺點(diǎn)是不能同時(shí)獲得最佳的脫硫脫氮和芳烴飽和效果，未能充分地有效提高精制產(chǎn)品的安定性。
3、發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有石油蠟加氫精制工藝的不足，根據(jù)石油蠟精制過(guò)程中各種化學(xué)反應(yīng)的不同特點(diǎn)，提供一種可以深度脫硫脫氮和芳烴飽和，有效提高精制產(chǎn)品安定性的石油蠟加氫精制方法。
本發(fā)明石油蠟加氫精制方法是采用單反應(yīng)器、雙催化劑床層的固定床加氫精制方法，包括采用Mo-Ni催化劑和W-Ni催化劑兩種催化劑級(jí)配裝填的方法精制石油蠟。在氫氣存在下，石油蠟原料首先與第一床層的Mo-Ni催化劑接觸，在相對(duì)較高的溫度下實(shí)現(xiàn)脫硫脫氮和脫色，第一床層精制產(chǎn)物與器外注入的冷氫混合，在相對(duì)較低的溫度下與第二床層的W-Ni催化劑接觸，達(dá)到芳烴飽和、提高精制產(chǎn)品安定性的目的。
本發(fā)明石油蠟加氫精制方法的第一床層精制催化劑為Mo-Ni型精制催化劑MoO315％～25％、NiO 2％～8％、比表面積≥160m2/g、孔容積≥0.3ml/g，較好的為MoO317％～20％、NiO 4％～5％，比表面積220～280m2/g、孔容積0.45～0.65ml/g。第二床層精制催化劑為W-Ni型精制催化劑WO325％～35％、NiO 2％～8％、比表面積≥160m2/g、孔容積≥0.3ml/g，較好的為WO329.5％～31.5％、NiO 4％～5％，比表面積200～240m2/g、孔容積0.4～0.6ml/g。兩種催化劑的裝填體積比為Mo-Ni催化劑W-Ni催化劑＝40～80∶60～20。
本發(fā)明方法石蠟加氫精制的操作條件為第一床層氫分壓4～10MPa、反應(yīng)溫度270～330℃、氫蠟體積比100～1000；第二床層氫分壓4～10MPa、反應(yīng)溫度230～270℃；兩床層總體積空速0.5～3.0h-1。
微晶蠟加氫精制的操作條件為第一床層氫分壓6～16MPa、反應(yīng)溫度300～360℃、氫蠟體積比300～1000；第二床層氫分壓6～16MPa、反應(yīng)溫度240～300℃；兩床層總體積空速0.2～1.5h-1。
第二床層的反應(yīng)溫度通?？梢员鹊谝淮矊拥?0～100℃，優(yōu)選40～70℃。
根據(jù)兩床層規(guī)定的溫度差向器內(nèi)兩床層之間注入一定量的冷氫，實(shí)現(xiàn)第一床層精制產(chǎn)物降溫至所需溫度。本發(fā)明方法也可以采用兩個(gè)獨(dú)立的反應(yīng)器，以中間換熱或注入冷氫的方法控制第二反應(yīng)器的溫度。具體催化劑的選擇，以及兩段催化劑用量和操作條件可以按所處理原料性質(zhì)的不同和產(chǎn)品性質(zhì)的要求而確定。
第二床層精制產(chǎn)物經(jīng)氣液分離、汽提干燥后得到深度脫硫脫氮脫芳及安定性明顯改善的目的產(chǎn)品。
石油蠟中的主要雜質(zhì)為含硫、氮、氧物質(zhì)以及稠環(huán)芳烴，在加氫條件下，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的含硫、氮、氧化合物較易除去，而結(jié)構(gòu)中即含有稠環(huán)芳核又含有雜元素時(shí)，以及稠環(huán)芳烴則需要在較為苛刻的條件下才能脫除，并且各自的最佳脫除條件并不相同。在一些含有稠環(huán)芳核和雜元素的結(jié)構(gòu)中，反應(yīng)過(guò)程通常是先進(jìn)行芳環(huán)飽和，然后是脫雜元素，因此功能單一的催化系統(tǒng)一般不能滿足同時(shí)脫雜元素和稠環(huán)芳烴飽和的要求，并且兩者是相互影響、相互配合的，沒有脫雜元素作用系統(tǒng)的飽和功能不能充分發(fā)揮，沒有飽和功能的脫雜元素系統(tǒng)的效率也受到影響，而兩者有機(jī)結(jié)合則產(chǎn)生了1+1大于2的效果。本發(fā)明根據(jù)石油蠟中不同雜質(zhì)加氫脫除反應(yīng)的特點(diǎn)，采用適合其各自不同要求的條件，使用不同催化劑并在不同操作條件下進(jìn)行，可以得到低硫氮、低稠環(huán)芳烴含量的石油蠟產(chǎn)品，產(chǎn)品的安定性明顯提高。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)還在于可以根據(jù)原料蠟硫氮和稠環(huán)芳烴含量調(diào)整兩種催化劑的裝填比例，達(dá)到產(chǎn)品深度精制的目的。
依照本發(fā)明所述方法生產(chǎn)的石油蠟可以用于食品、藥品和化妝品。
具體實(shí)施方式
以下通過(guò)實(shí)施例具體說(shuō)明本發(fā)明的方案和效果。
本發(fā)明實(shí)施例和比較例采用的石蠟原料是大慶原油58號(hào)脫油蠟和大慶原油66號(hào)脫油蠟，采用的微晶蠟原料是南陽(yáng)原油80號(hào)微晶蠟。原料蠟性質(zhì)見表1。
本發(fā)明實(shí)施例和比較例采用的Mo-Ni催化劑的性質(zhì)為MoO318.9％、NiO4.2％、比表面積262m2/g、孔容積0.56ml/g，采用的W-Ni催化劑的性質(zhì)為WO329.8％、NiO 4.5％，比表面積232m2/g、孔容積0.48ml/g。
本發(fā)明實(shí)施例采用兩種催化劑等體積裝填。
本發(fā)明實(shí)施例1、實(shí)施例2和實(shí)施例3采用器外注入冷氫的方法降低第一床層精制產(chǎn)物的溫度。
本發(fā)明實(shí)施例和比較例加氫精制的操作條件及結(jié)果見表2～4，其中以簡(jiǎn)易法紫外吸光度表征稠環(huán)芳烴含量。
表1 石油蠟性質(zhì)
表2 58石蠟加氫操作條件及結(jié)果
表3 66石蠟加氫操作條件及結(jié)果
表4 80號(hào)微晶蠟加氫操作條件及結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種石油蠟加氫精制的方法，采用兩個(gè)床層串聯(lián)方式，第二床層的操作溫度低于第一個(gè)床層的操作溫度，其特征在于第一床層使用Mo-Ni型加氫精制催化劑，第二床層使用W-Ni型加氫精制催化劑，第一床層與第二床層催化劑的體積比為40～80∶60～20。
2.按照權(quán)利要求1所述的石油蠟加氫精制方法，其特征在于所述的Mo-Ni型加氫精制催化劑以重量計(jì)含MoO315％～25％、NiO 2％～8％，比表面積≥160m2/g、孔容積≥0.3ml/g。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的石油蠟加氫精制方法，其特征在于所述的中Mo-Ni型加氫精制催化劑以重量計(jì)含MoO317％～20％、NiO 4％～5％，比表面積220～280m2/g、孔容積0.45～0.65ml/g。
4.按照權(quán)利要求1所述的石油蠟加氫精制方法，其特征在于所述的W-Ni型加氫精制催化劑以重量計(jì)含WO325％～35％、NiO 2％～8％，比表面積≥160m2/g、孔容積≥0.3ml/g。
5.按照權(quán)利要求1或4所述的石油蠟加氫精制方法，其特征在于所述的W-Ni型加氫精制催化劑以重量計(jì)含WO329.5％～31.5％、NiO 4％～5％，比表面積200～240m2/g、孔容積0.4～0.6ml/g。
6.按照權(quán)利要求1所述的石油蠟加氫精制方法，其特征在于所述石油蠟是石蠟，其加氫精制條件為第一床層氫分壓4～10MPa、反應(yīng)溫度270～330℃、氫蠟體積比100～1000；第二床層氫分壓4～10MPa、反應(yīng)溫度230～270℃；兩床層總體積空速0.5～3.0h-1。
7.按照權(quán)利要求1所述的石油蠟加氫精制方法，其特征在于所述的石油蠟是微晶蠟，其加氫精制條件為第一床層氫分壓6～16MPa、反應(yīng)溫度300～360℃、氫蠟體積比300～1000；第二床層氫分壓6～16MPa、反應(yīng)溫度240～300℃；兩床層總體積空速0.2～1.5h-1。
8.按照權(quán)利要求6或7所述的石油蠟加氫精制方法，其特征在于采用由反應(yīng)器外向第一床層反應(yīng)產(chǎn)物注入冷氫的方法降低第二床層的反應(yīng)溫度。
9.按照權(quán)利要求1、6或7所述的石油蠟加氫精制方法，其特征在于所述第二床層反應(yīng)溫度比第一床層反應(yīng)溫度低10～100℃。
10.按照權(quán)利要求9所述的石油蠟加氫精制方法，其特征在于所述的第二床層反應(yīng)溫度比第一床層反應(yīng)溫度低40～70℃。
全文摘要
本發(fā)明公開一種石油蠟加氫精制的方法，包括采用單反應(yīng)器及兩種催化劑級(jí)配裝填的精制方法，在加氫精制條件下，石油蠟原料先與Mo－Ni催化劑接觸，精制產(chǎn)物與冷氫混合后再與W－Ni催化劑接觸，可以獲得低硫氮、低稠環(huán)芳烴含量的精制產(chǎn)品，產(chǎn)品安定性明顯改善。本發(fā)明所說(shuō)的石油蠟包括石蠟和微晶蠟。依照本發(fā)明方法生產(chǎn)的石油蠟可以用于食品、藥品和化妝品。
文檔編號(hào)C10G73/42GK1458243SQ0210966
公開日2003年11月26日 申請(qǐng)日期2002年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月15日
發(fā)明者王士新, 袁平飛, 劉慧青, 張忠清, 蔡立, 全輝, 趙啟明, 李殿昭 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院