抗高硅污染的焦化石脑油加氢处理催化剂

简 讯

抗高硅污染的焦化石脑油加氢处理催化剂

在石油馏分中发现的硅主要来源于焦化装置中使用的含硅消泡剂，以及在石油运输和三次采油期间使用的化学品。硅在催化剂表面反应形成硅胶，堵塞催化剂的空隙，可导致催化剂失活，催化剂失活与催化剂上硅的浓度成正比。加氢处理催化剂的硅中毒对加氢脱氮(HDN)活性的影响远远高于对加氢脱硫(HDS)活性的影响。重整装置进料的氮含量需要达到非常低的水平，这就要求加氢装置加工焦化石脑油的苛刻度很高，通过提高操作温度或者采用更高活性的催化剂可以满足苛刻度要求，但为了防止硫的再反应(sulfur recombination)，操作温度不能过高，只有优化催化剂装填方案才能满足脱氮要求。

焦化消泡剂含的硅与原油中或外购原料中的硅不同，控制焦炭塔起泡的是聚二甲基硅氧烷(PDMS)和其它硅氧烷。在典型的焦化塔操作条件下，PDMS会分解成环硅氧烷。对硅的吸收发生在催化剂表面，在焦化石脑油处理过程中，环硅氧烷会进入催化剂的孔中，与氧化铝表面的羟基反应。因此，传统的硅吸收催化剂表面积非常高。由于环硅氧烷分子相对较小，催化剂的孔径不必很大就可使这些分子接近表面。

Haldor Topsoe公司基于对氧化铝结构及其表面性质的详细研究，开发的新型高表面积焦化石脑油加氢催化剂的硅容量更高，配套的SiliconTrap技术已工业化，这种新催化剂单位体积的硅容量提高了15%。由于SiliconTrap催化剂的HDSHDN活性较高，所以反应器系统的总活性也有所增加。

TK-441 SiliconTrap、TK-447 SiliconTrap和TK-449 SiliconTrap是3种尺寸、形状和活性水平不同的商业捕硅剂。TK-449 SiliconTrap是保护剂，不含HDSHDN功能，但硅容量最高， 用于进料硅含量非常高时或前置反应器中。TK-447 SiliconTrap催化剂比表面积大、硅容量高、活性中等，适用于焦化石脑油HDT的第一段或作为保护层。TK-441 SiliconTrap是用于焦化石脑油加氢处理装置的高活性主床层催化剂，单位反应体积的容硅能力非常高。

Haldor Topsoe公司的BRIM和HyBRIM最佳组合，也有高达20%的容硅能力。高表面积的SiliconTrap催化剂提供了最佳的HDSHDN活性和最高的单位体积硅容量。将SiliconTrap技术与高活性的BRIM和HyBRIM催化剂相结合，可使客户延长循环周期、加工更多原料或加工更劣质进料，以提高焦化石脑油装置的盈利能力。

[张伟清摘译自AFPM Newspaper，2017-03-22]