RN-10B柴油加氢脱硫脱芳烃催化剂的研制与工业应用.pdfVIP

维普资讯 石 油 炼 制 与 化 工 2004年 7月 PETROIEUM PR()CESSINGANDPETROCHEMICALS 第 35卷第 7期 RN一10B柴油加氢脱硫脱芳烃催化剂 的研制与工业应用 刘学芬 ，聂 红 ，张 乐 ，高晓冬 (石油化工科学研 究院，北京 100083) 摘要 为降低车用柴油中的硫和芳烃 含量，石油化工科学研究院在优化催化剂形状 、载体、助 剂、活性金属含量的基础上，开发了 RN 10B柴油深度脱硫脱芳烃催化剂 。该剂为 Ni—w 体系，蝶 形 ，具有高脱硫 、脱芳烃活性及低床层压降 。在 中型试验装置上以两种不 同的柴油为原料 ，精制柴 油的脱硫率大于 99．4 ，芳烃脱除率大于 44．2 ；在工业装置上 以硫含量 为 2796 g／g的焦化汽 油、柴油与直馏柴油、催化裂化柴油的混合油为原料，精制柴油的硫含量为 29pg／g。表 明该催化剂 对原料的适应性强 ，加工催化裂化柴油或催化裂化柴油与直馏柴油的混合柴油 ，均可生产 出符合欧 洲 Ⅲ号排放标准 的清洁柴油。 关键词：脱硫 脱芳烃 蝶形 催化剂 柴油 工业规模 1 前 言 环芳烃单环芳烃 。芳烃加氢是一个强放热的可 降低车用柴油中硫和芳烃 的含量 ，已成为改善 逆反应 。由化学平衡原理可知，当反应达到一定温 环境质量 的一项关键 因素 。欧洲 Ⅲ号柴油排放指 度时，逆反应加剧 ，热力学平衡常数减小，芳烃 的平 标要求硫含量不高于 350gg／g，多环芳烃质量分 衡浓度反而增加 。对于 4，6一二 甲基二苯并噻吩类 数不大于 11 。这意味着炼油企业必须开发高效 化合物 ，由于其主要反应途径是芳环加氢后进行脱 的低硫低芳烃柴油生产技术 以减少有害物质 的排 硫 ，故 同样存在热力学平衡 的限制 。 放。要生产符合欧洲Ⅲ号排放标准的清洁柴油，必 由上述深度脱硫脱芳烃的反应原理可知，新一 须对柴油进行深度加氢 ，而提高催化剂的脱硫和脱 代催化剂必须具有高加氢活性 。同时，为避开热力 芳烃性能是最有效也是最经济 的途径之一 。为此 ， 学平衡 的限制 ，脱硫脱芳烃反应在 中、低温下操作 石油化工科学研究 院开展 了新一代柴油深度脱硫 为宜 ，这就要求催化剂应具备较好 的低温反应性 脱芳烃催化剂 的研制工作 ，开发 出高性能柴油加氢 能 。 脱硫脱芳烃催化剂 RN 10B，并成功地进行 了工业 2．2 载体 的选择 应用 。 载体 的孔结构和强度对催化剂性能有直接影 2 催化剂 的研制 响。选用的载体要求成本低，孔结构要适合于馏分 2．1 设计思路 油加氢精制，并且强度高，能够保证催化剂的长周 在深度脱硫和超深度脱硫阶段 ，柴油 中的硫化 期运转 。 物主要为最难脱除的 4，6一二 甲基二苯并噻吩类硫 研究发现口]，在加氢反应 中，载体 的强度 、比 化物 。该硫化物 中与硫原子相邻 的甲基阻碍 了催 表面积 、孔体积 、孔分布及表面性质对催化剂活 化剂活性 中心与硫原子 的接近 ，导致反应速率大幅 性有着十分重要 的影响，本课题选用 了几种不 同 降低 。芳环预加氢可以使 4，6一二 甲基二苯并噻吩 来源 的氢氧化铝粉作为原料进行 了考察 ，其物化 类硫化物 中相邻 的甲基发生扭转 ，减小其空 间位 性质见表 1。 阻