清洁燃料法规迫使炼油企业必须尽快改进其加氢裂化装置的生产。催化剂床层叠置装填技术可用于在反应环境(如原料油有机氮含量、馏程和氢分压)改变的情况下改进加氢裂化装置的生产。这项新技术已用于加氢裂化装置，通过改进产品质量和收率扩大炼厂清洁燃料的供应能力，有助于炼厂在不增加任何投资的情况下提高生产的利润率。
Criterion公司和Zeolyst公司于上世纪90年代首次应用这种催化剂床层叠置装填技术，把抗氮催化剂Z-763装在加氢裂化反应器的第一床层。目前，这项技术已用于加氢预处理和加氢裂化反应器的底部床层。在操作条件合适的情况下，加氢裂化催化剂Z-503和Z-513可用于加氢预处理反应器的底部床层，明显提高原料油的脱氮效率。这种催化剂的组合设计可以提高开环效果，使得用一种常规加氢处理催化剂难以脱除的位阻氮变得容易脱除。实践表明，采用床层叠置的两种催化剂比用一种催化剂有更高的脱氮活性。脱氮活性提高有助于提高产品质量、提高原料油的加工量和/或加工比例更大的劣质原料油。
最近一家炼油厂加氢裂化原料油含氮量提高两倍。对难以加工的原料油加氢，会缩短运转周期并降低产品质量。在评价了几种方案以后，推荐采用催化剂床层叠置装填，在加氢预处理反应器中装进Z-503催化剂。中试结果表明，用了叠置装填的Z-503催化剂，不仅脱氮活性稳定性提高，而且转化率也有所提高。由此看出，在加氢预处理反应器中装填一部分Z-503催化剂，可使用户加工难加工的廉价原料油，并得到所希望的运转周期和产品产率。
催化剂叠置装填也已用于加氢裂化装置的裂化反应器，提高装置的运转性能。因为裂化催化剂叠置装填可以更好地发挥加氢裂化装置的优势，得到更好的效果。决定合适的加氢裂化催化剂装填的主要因素是，优化催化剂的活性与选择性之间的折衷选择。一般说来，活性较高的加氢裂化催化剂，可以延长装置的运转周期，但生产的轻质产品较多。因此，一种优化选择必须在所希望的运转周期与产品产率之间求得经济的平衡。
北美一家炼油厂的加氢裂化装置在过去的三个周期中运转周期都延长了75%以上。可是，这样运转的结果使加氢裂化装置开始接近液化气产率的极限。一旦达到这个极限，加氢裂化装置就必须降低原料油的进料量和/或转化率，以保证正常运转。显然，这样做有损炼厂的经济效益。虽然Zeolyst公司也有能减少液化气产率的加氢裂化催化剂，可是这类催化剂的活性较低，会缩短运转周期。为此，Zeolyst公司开发了能够降低液化气产率、替代单一的通用催化剂，并能延长运转周期的催化剂叠置装填技术。这种技术就是利用Criterion公司的Centinel DN-3100加氢脱氮催化剂(比原有的加氢预处理催化剂的脱氮活性高得多)代替一部分原有的活性较低、选择性较高的加氢裂化催化剂。实际运转表明，用这种床层叠置的催化剂，在保持进料量和运转周期不变的情况下，液化气产率明显减少。
|
