[go: up one dir, main page]

RU2134286C1 - Crude hydrocarbon material hydrofining method (versions) and catalyst - Google Patents

Crude hydrocarbon material hydrofining method (versions) and catalyst Download PDF

Info

Publication number
RU2134286C1
RU2134286C1 RU96105938A RU96105938A RU2134286C1 RU 2134286 C1 RU2134286 C1 RU 2134286C1 RU 96105938 A RU96105938 A RU 96105938A RU 96105938 A RU96105938 A RU 96105938A RU 2134286 C1 RU2134286 C1 RU 2134286C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
catalyst particles
reaction zone
activity
particles
Prior art date
Application number
RU96105938A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU96105938A (en
Inventor
В.Бэчтел Роберт
А.Дарсау Брайан
И.Ерлс Дэвид
Р.Джонсон Дэвид
Дж.Клетт Роберт
К.Крамер Дэвид
И.Рейнолдс Брюс
Л.Шеуерман Джорджианна
Дж.Тримбл Гарольд
Н.Броссард Дэвид
Original Assignee
Шеврон Ю.Эс.Эй. Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US08/235,777 external-priority patent/US5472928A/en
Priority claimed from US08/273,526 external-priority patent/US5492617A/en
Priority claimed from US08/342,527 external-priority patent/US5589057A/en
Application filed by Шеврон Ю.Эс.Эй. Инк. filed Critical Шеврон Ю.Эс.Эй. Инк.
Publication of RU96105938A publication Critical patent/RU96105938A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2134286C1 publication Critical patent/RU2134286C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/08Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with moving particles
    • B01J8/12Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with moving particles moved by gravity in a downward flow
    • B01J8/125Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with moving particles moved by gravity in a downward flow with multiple sections one above the other separated by distribution aids, e.g. reaction and regeneration sections
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/0015Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor
    • B01J8/003Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor in a downward flow
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/008Details of the reactor or of the particulate material; Processes to increase or to retard the rate of reaction
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G49/00Treatment of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen-generating compounds, not provided for in a single one of groups C10G45/02, C10G45/32, C10G45/44, C10G45/58 or C10G47/00
    • C10G49/002Apparatus for fixed bed hydrotreatment processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00796Details of the reactor or of the particulate material
    • B01J2208/00884Means for supporting the bed of particles, e.g. grids, bars, perforated plates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: petroleum processing. SUBSTANCE: hydrocarbon material is passed in upward direction reaction zone of hydrogenation converter containing essentially compacted catalyst bed. Distinguishing feature consists in that catalyst in reaction zone is composed of particles with average size ranging from 35 to 3 mesh and such size distribution that at least 90% of catalyst particles have diameter between R1 (ca.0.04 to 0.63 cm) and R2 (ca.0.04 to 0.63 cm) provided that R2/R1 ratio varies approximately from 1.0 to 1.4. EFFECT: enabled additional control of flow through catalyst bed. 21 cl, 9 dwg

Description

1. Область изобретения
Настоящее изобретение относится к катализатору и к замене катализатора, работающего в процессе гидроочистки потока углеводородного сырья. В частности, это изобретение относится к катализатору, способу и устройству для экономного использования пространства внутри аппарата гидроочистки в широком интервале скоростей переработки, без существенной флюидизации или "вскипания" уплотненного слоя катализатора при высоких скоростях противотока углеводородного сырья и водородсодержащего газа через уплотненный слой при подержании непрерывной или периодической замены катализатора из аппарата при "поршневом" обтекании слоя.
1. Field of invention
The present invention relates to a catalyst and to the replacement of a catalyst operating in a hydrotreatment process for a hydrocarbon feed stream. In particular, this invention relates to a catalyst, method and device for the economical use of the space inside the hydrotreating apparatus in a wide range of processing speeds, without significant fluidization or “boiling” of the packed catalyst bed at high countercurrent rates of hydrocarbon feedstock and hydrogen-containing gas through the packed bed while maintaining continuous or periodic replacement of the catalyst from the apparatus during the "piston" flow around the layer.

2. Описание уровня техники
Гидроочистка или гидрогенизационная обработка с целью удаления из потоков углеводородного сырья нежелательных компонентов представляет собой хорошо известный способ каталитической обработки таких тяжелых углеводородов для повышения их коммерческой стоимости. "Тяжелые" фракции жидких углеводородов и, в частности, отбензиненных сырых нефтей, нефтяных остатков, битуминозных песков, сланцевого масла или ожиженного угля, или регенерированного масла, обычно содержат примесные продукты, такие как сернистые и/или азотсодержащие соединения, металлы и металлоорганические соединения, которые приводят к дезактивации частиц катализатора при контакте с этими сырьевыми фракциями и водородом в условиях гидроочистки. Обычно такими условиями гидроочистки являются: температура в интервале от 212 до 1200oF (от 100 до 650oC) и давление от 20 до 300 атмосфер. Обычно такую гидроочистку осуществляют в присутствии катализатора, содержащего металлы VI или VIII группы, такие как платина, молибден, вольфрам, никель, кобальт и др., в сочетании с различными другими металлическими элементами, частицами оксида алюминия, диоксида кремния, оксида магния и т.п., которые имеют высокое отношение поверхности к объему. Более конкретно, катализаторы, используемые для гидрогенизационного удаления металлов, гидрообессеривания, гидродеазотирования, гидрокрекинга и др. тяжелых нефтей и т.п., обычно произведены на основе носителя или базового материала, такого как оксид алюминия, диоксид кремния, алюмосиликат или возможно кристаллический алюмосиликат, с одним или несколькими промотором (промоторами) или каталитически активным металлом (металлами) (или веществами) с добавкой следовых материалов. Типичные используемые каталитически активные металлы включают кобальт, никель и вольфрам; однако могут быть выбраны другие металлы или вещества в зависимости от применения.
2. Description of the prior art
Hydrotreating or hydrogenation treatment to remove unwanted components from hydrocarbon streams is a well-known method for catalytic treatment of such heavy hydrocarbons to increase their commercial value. "Heavy" fractions of liquid hydrocarbons and, in particular, stripped crude oils, oil residues, tar sands, shale oil or liquefied coal, or regenerated oil, usually contain impurity products such as sulfur and / or nitrogen-containing compounds, metals and organometallic compounds, which lead to deactivation of the catalyst particles in contact with these feed fractions and hydrogen under hydrotreatment conditions. Typically, these hydrotreating conditions are: a temperature in the range of 212 to 1200 ° F (100 to 650 ° C) and a pressure of 20 to 300 atmospheres. Typically, such hydrotreating is carried out in the presence of a catalyst containing Group VI or VIII metals, such as platinum, molybdenum, tungsten, nickel, cobalt, etc., in combination with various other metal elements, particles of aluminum oxide, silicon dioxide, magnesium oxide, etc. p., which have a high surface to volume ratio. More specifically, the catalysts used for hydrogenation removal of metals, hydrodesulfurization, hydrodetriding, hydrocracking and other heavy oils and the like, are usually made on the basis of a carrier or base material such as alumina, silica, aluminosilicate or possibly crystalline aluminosilicate, with one or more promoter (s) or catalytically active metal (s) (or substances) with the addition of trace materials. Typical catalytically active metals used include cobalt, nickel and tungsten; however, other metals or substances may be selected depending on the application.

В патенте США N 5076908, выданном Стангеланду и др., предложена система, в которой поршневой поток через слой катализатора поддерживается в широком интервале скоростей противопотока углеводородного сырья и водородсодержащего газа через объем существенно уплотненного слоя катализатора. При таком потоке через уплотненный слой катализатора поддерживается существенно максимальный объем и плотность катализатора в пределах заданного расчетного объема аппарата путем регулирования размера, формы и плотности катализатора таким образом, чтобы слой существенно не расширялся при расчетной скорости жидкого потока через этот слой. Соответствующие размеры, форма и плотность частиц определяются путем подбора коэффициентов, полученных в ходе обширного экспериментального изучения расширения слоя в большой пилотной установке с углеводородами, водородом и катализатором при расчетных значениях давления и скоростей потока, как конкретно описано ниже. US Pat. No. 5,076,908, issued to Stangeland et al., Proposes a system in which piston flow through a catalyst bed is maintained over a wide range of flow rates of hydrocarbon feedstocks and hydrogen-containing gas through a volume of substantially densified catalyst bed. With such a flow through a densified catalyst bed, a substantially maximum catalyst volume and density is maintained within a predetermined design volume of the apparatus by adjusting the size, shape and density of the catalyst so that the layer does not substantially expand at the estimated rate of liquid flow through this layer. The appropriate particle size, shape and density are determined by selecting the coefficients obtained from an extensive experimental study of layer expansion in a large pilot plant with hydrocarbons, hydrogen and a catalyst at calculated pressure and flow rates, as described specifically below.

С целью дополнительного контроля такого потока через слой катализатора его уровень внутри реактора непрерывно измеряют, например по поглощению гамма-излучения, для того чтобы удостовериться в том, что происходит незначительное вскипание катализатора. Такому регулированию дополнительно способствует равномерное распределение как водорода, так и жидкого сырья по всей длине слоя за счет концентричного распределения компонентов - водородсодержащего газа и жидкого углеводородного сырья в других концентрических кольцевых проходах поперек полного горизонтального поперечного сечения реактора в месте их входа в слой катализатора. Кроме того, желательно, чтобы водород вновь равномерно распределялся и в случае необходимости прибавлялся через систему закаливания на одном или нескольких промежуточных уровнях вдоль длины слоя катализатора. Выравнивание потоков водорода и жидкости поперек полного горизонтального сечения по длине слоя, заполненного частицами, предотвращает локальную турбулентность и нежелательное вертикальное разделение более легких частиц от более тяжелых частиц, проходящих через реактор поршневым потоком. In order to further control such a flow through the catalyst bed, its level inside the reactor is continuously measured, for example, by absorption of gamma radiation, in order to ensure that slight boiling of the catalyst occurs. This regulation is additionally facilitated by the uniform distribution of both hydrogen and liquid feedstock over the entire length of the layer due to the concentric distribution of components - hydrogen-containing gas and liquid hydrocarbon feedstock in other concentric annular passages across the full horizontal cross section of the reactor at their entry into the catalyst layer. In addition, it is desirable that hydrogen is again uniformly distributed and, if necessary, added through a quenching system at one or more intermediate levels along the length of the catalyst layer. Aligning the flows of hydrogen and liquid across a full horizontal section along the length of the layer filled with particles prevents local turbulence and undesirable vertical separation of lighter particles from heavier particles passing through the reactor by a piston stream.

Изложение сущности изобретения
В предпочтительном варианте настоящего изобретения желаемые цели достигаются за счет предоставления катализатора, включающего множество частиц, имеющих средний диаметр, изменяющийся примерно от 35 до 3 единиц Тайлера (от 0,42 до 6,68 мм); и такое распределение по размеру, что по меньшей мере примерно 90 вес. % частиц катализатора имеют диаметр в интервале от R1 до R2, при этом:
1) R1 имеет значение в интервале примерно от 1/64 до 1/4 дюйма, (от 0,04 до 0,63 см)
2) R2 имеет значение в интервале примерно от 1/64 до 1/4 дюйма, (от 0,04 до 0,63 см), и
3) величина отношения R1/R2 изменяется примерно от 1,0 до 1,4; и размерное отношение (L/D) меньше, чем примерно 2,0.
SUMMARY OF THE INVENTION
In a preferred embodiment of the present invention, the desired objectives are achieved by providing a catalyst comprising a plurality of particles having an average diameter varying from about 35 to 3 Tyler units (from 0.42 to 6.68 mm); and such a size distribution that at least about 90 weight. % of the catalyst particles have a diameter in the range from R1 to R2, while:
1) R1 has a value in the range of about 1/64 to 1/4 of an inch, (from 0.04 to 0.63 cm)
2) R2 has a value in the range of about 1/64 to 1/4 inch (0.04 to 0.63 cm), and
3) the value of the ratio R1 / R2 varies from about 1.0 to 1.4; and the dimensional ratio (L / D) is less than about 2.0.

Этот катализатор может использоваться в любом процессе гидрирования. Предпочтительно катализатор предназначается для получения существенно уплотненного слоя катализатора в реакторе поршневого потока в процессе гидроочистки при контактировании существенно уплотненного слоя катализатора с восходящим потоком углеводородного сырья. Более конкретно, когда частицы катализатора располагаются в зоне превращения углеводорода, образуется существенно уплотненный слой катализатора гидроочистки; причем при прохождении потока углеводородного сырья снизу вверх через существенно уплотненный слой катализатора, когда объем каталитических частиц выводится со дна зоны превращения углеводорода. Используемый здесь термин "катализатор" включает другие частицы, которые взаимодействуют с потоком углеводородного сырья, такие как сорбенты или другие твердые вещества для контакта с жидкостью. Катализатор располагается в реакционной зоне и поток углеводородного сырья проходит снизу вверх через катализатор для гидроочистки этого потока. This catalyst can be used in any hydrogenation process. Preferably, the catalyst is intended to produce a substantially densified catalyst bed in a piston flow reactor during hydrotreatment by contacting the substantially densified catalyst bed with an upstream hydrocarbon feed. More specifically, when the catalyst particles are located in the hydrocarbon conversion zone, a substantially densified hydrotreating catalyst layer is formed; moreover, when passing the flow of hydrocarbon feedstock from bottom to top through a substantially densified catalyst bed, when the volume of catalytic particles is discharged from the bottom of the hydrocarbon conversion zone. As used herein, the term “catalyst” includes other particles that interact with a hydrocarbon feed stream, such as sorbents or other solids for contacting a liquid. The catalyst is located in the reaction zone and the hydrocarbon feed stream flows upward through the catalyst for hydrotreating this stream.

Частицы катализатора имеют такое распределение по размеру, что максимум примерно 2,0 вес.% частиц катализатора имеют диаметр меньше, чем R1. Кроме того, эти частицы катализатора имеют такое распределение по размеру, что максимум примерно 0,4 вес.% частиц катализатора имеют диаметр меньше, чем R3, причем R3 меньше R1 и величина отношения R1/R3 составляет примерно 1,4. Частицы катализатора имеют максимальную истираемость около 1% от веса частиц катализатора, имеющих диаметр в интервале значений R1; и частицы катализатора имеют максимальную истираемость около 0,4% от веса частиц катализатора, имеющих диаметр в интервале значений R3, где R3 меньше, чем R1 и значение отношения R1/R3 составляет около 1,4. The catalyst particles have such a size distribution that a maximum of about 2.0 wt.% Of the catalyst particles have a diameter less than R1. In addition, these catalyst particles have such a size distribution that a maximum of about 0.4 wt.% Of the catalyst particles have a diameter less than R3, wherein R3 is less than R1 and the ratio R1 / R3 is about 1.4. The catalyst particles have a maximum abradability of about 1% by weight of the catalyst particles having a diameter in the range of R1; and the catalyst particles have a maximum abradability of about 0.4% of the weight of the catalyst particles having a diameter in the range of R3, where R3 is less than R1 and the ratio R1 / R3 is about 1.4.

В одном варианте воплощения катализатора он включает множество частиц, имеющих средний диаметр, изменяющийся примерно от 6 до 8 единиц Тайлера (от 2,36 до 3,33 мм); и такое распределение по размеру, что по меньшей мере примерно 97 вес.% частиц катализатора имеют диаметр в интервале от R1 до R2, при этом:
1) R1 имеет значение примерно 0,093 дюйма (0,27 см),
2) R2 имеет значение примерно 0,131 дюйма (0,33 см); и величина размерного отношения составляет примерно 1,0; частицы катализатора имеют максимальное содержание пыли примерно до 1% от веса частиц, проходящих через сито 8 единиц Тайлера (2,36 мм) и до 0,2% от веса частиц, проходящих через сито 10 единиц Тайлера (1,65 мм).
In one embodiment of the catalyst, it comprises a plurality of particles having an average diameter varying from about 6 to 8 Tyler units (2.36 to 3.33 mm); and a size distribution such that at least about 97 wt.% of the catalyst particles have a diameter in the range from R1 to R2, wherein:
1) R1 has a value of approximately 0.093 inches (0.27 cm),
2) R2 has a value of about 0.131 inches (0.33 cm); and the size ratio is about 1.0; catalyst particles have a maximum dust content of up to about 1% of the weight of particles passing through a sieve of 8 Tyler units (2.36 mm) and up to 0.2% of the weight of particles passing through a sieve of 10 Tyler units (1.65 mm).

В другом варианте воплощения изобретения катализатор включает множество частиц, имеющих средний диаметр, изменяющийся примерно от 10 до 12 единиц Тайлера (до 1,65 мм); и такое распределение по размеру, что по меньшей мере примерно 90 вес.% частиц катализатора имеют диаметр в интервале от R1 до R2, при этом:
1) R1 имеет значение в интервале примерно 0,065 дюйма (0,17 см),
2) R2 имеет значение в интервале примерно от 0,078 дюйма (0,20 см);
и размерное отношение (L/D) меньше, чем примерно 2,0; и в котором частицы катализатора имеют такое распределение по размеру, что максимум примерно 2,0 вес.% частиц катализатора имеют диаметр меньше, чем R1, и максимум примерно 0,4 вес.% частиц катализатора имеют диаметр меньше, чем R3, причем R3 меньше R1 и величина отношения R1/R3 составляет примерно 1,4.
In another embodiment, the catalyst comprises a plurality of particles having an average diameter varying from about 10 to 12 Tyler units (up to 1.65 mm); and a size distribution such that at least about 90 wt.% of the catalyst particles have a diameter in the range from R1 to R2, wherein:
1) R1 has a value in the range of about 0.065 inches (0.17 cm),
2) R2 has a value in the range of about 0.078 inches (0.20 cm);
and the size ratio (L / D) is less than about 2.0; and in which the catalyst particles have such a size distribution that a maximum of about 2.0 wt.% of the catalyst particles have a diameter less than R1, and a maximum of about 0.4 wt.% of the catalyst particles have a diameter less than R3, and R3 is less R1 and the ratio of R1 / R3 is about 1.4.

В еще одном варианте воплощения изобретения катализатор для гидроочистки потока углеводородного сырья, которое проходит снизу вверх через реакционную зону гидрогенизационного превращения, содержащую существенно уплотненный слой катализатора, включает множество частиц катализатора, имеющих средний диаметр, изменяющийся примерно от 6 до 8 единиц Тайлера (от 2,36 до 3,33 мм); и такое распределение по размеру, что по меньшей мере примерно 90 вес.% частиц катализатора имеют диаметр в интервале от R1 до R2, при этом:
1) R1 имеет значение примерно 0,093 дюйма (0,24 см),
2) R2 имеет значение примерно 0,131 дюйма (0,33 см);
и размерное отношение (L/D) меньше, чем примерно 2,0; и в котором частицы катализатора имеют такое распределение по размеру, что максимум примерно 2,0 вес.% частиц катализатора имеют диаметр меньше, чем R1, и максимум примерно 0,4 вес.% частиц катализатора имеют диаметр меньше, чем R3, причем R3 меньше R1 и величина отношения R1/R3 составляет примерно 1,4.
In yet another embodiment, the catalyst for hydrotreating a hydrocarbon feed stream that flows from bottom to top through a hydrogenation conversion reaction zone containing a substantially densified catalyst bed includes a plurality of catalyst particles having an average diameter varying from about 6 to 8 Tyler units (2, 36 to 3.33 mm); and a size distribution such that at least about 90 wt.% of the catalyst particles have a diameter in the range from R1 to R2, wherein:
1) R1 has a value of about 0.093 inches (0.24 cm),
2) R2 has a value of about 0.131 inches (0.33 cm);
and the size ratio (L / D) is less than about 2.0; and in which the catalyst particles have such a size distribution that a maximum of about 2.0 wt.% of the catalyst particles have a diameter less than R1, and a maximum of about 0.4 wt.% of the catalyst particles have a diameter less than R3, and R3 is less R1 and the ratio of R1 / R3 is about 1.4.

В другом аспекте изобретения поставленные цели также достигаются за счет широкого представления способа получения существенно уплотненного слоя катализатора гидроочистки, двигающегося сверху вниз в поршневом режиме, внутри реакционной зоны гидрогенизационного превращения, причем этот способ включает стадии:
а) образование множества кольцевых зон смешения в реакционной зоне гидрогенизационного превращения, содержащей существенно уплотненный слой катализатора гидроочистки, который описан выше, причем каждая кольцевая зона смешения содержит поток углеводородного сырья, включающий жидкий компонент и водородсодержащий газовый компонент, и в котором кольцевые зоны смешения являются концентрическими в отношении друг друга и соосными в отношении реакционной зоны гидрогенизационного превращения;
b) выведение потока углеводородного сырья из каждой кольцевой зоны смешения стадии (a) в существенно уплотненный слой катализатора гидроочистки для того, чтобы поток углеводородного сырья поднимался вверх из каждой кольцевой зоны смешения сквозь существенно уплотненный слой катализатора;
c) выведение объема частиц катализатора из реакционной зоны гидрогенизационного превращения для того, чтобы получить движущийся вниз поршневым потоком существенно уплотненный слой катализатора гидроочистки внутри реакционной зоны гидрогенизационного превращения.
In another aspect of the invention, the objectives are also achieved due to the wide representation of the method of obtaining a substantially densified layer of hydrotreating catalyst, moving from top to bottom in a piston mode, inside the hydrogenation transformation reaction zone, this method comprising the steps of:
a) the formation of many ring mixing zones in the hydrogenation reaction zone containing a substantially densified hydrotreating catalyst layer, as described above, each ring mixing zone containing a hydrocarbon feed stream comprising a liquid component and a hydrogen-containing gas component, and in which the ring mixing zones are concentric in relation to each other and coaxial in relation to the reaction zone of the hydrogenation transformation;
b) withdrawing the hydrocarbon feed stream from each annular mixing zone of step (a) into a substantially densified hydrotreating catalyst bed so that the hydrocarbon feed flow rises from each annular mixing zone through the substantially densified catalyst bed;
c) removing the volume of catalyst particles from the hydrogenation conversion reaction zone in order to obtain a substantially densified hydrotreating catalyst bed moving downward by the piston stream within the hydrogenation conversion reaction zone.

Этот способ может дополнительно включать впрыскивание закалочного средства (например, закалочной жидкости) в существенно уплотненный слой катализатора гидроочистки. Это впрыскивание включает пропускание закалочного вещества через первую проходную зону, имеющую первый проходной диаметр; пропускание закалочного вещества из первой проходной зоны во вторую проходную зону, имеющую второй проходной диаметр, который больше диаметра первого проходной зоны; пропускание закалочного вещества из второй проходной зоны в третью проходную зону, имеющую третий проходной диаметр, который меньше диаметра второй проходной зоны; пропускание закалочного вещества из третьей проходной зоны в слой катализатора, расположенного в реакционной зоне гидрогенизационного превращения, через которую проходит поток углеводородного сырья. This method may further include injecting a quenching agent (e.g., quenching liquid) into a substantially densified hydrotreating catalyst bed. This injection includes passing the quenching material through a first passage zone having a first passage diameter; passing the quenching material from the first passage zone to the second passage zone having a second passage diameter that is larger than the diameter of the first passage zone; passing the quenching material from the second passage zone to the third passage zone having a third passage diameter that is less than the diameter of the second passage zone; passing the quenching substance from the third passage zone into the catalyst bed located in the reaction zone of the hydrogenation conversion, through which a stream of hydrocarbon feed passes.

Существенно уплотненный слой катализатора гидроочистки располагается в реакционной зоне внутри объема реактора таким образом, что существенно уплотненный слой катализатора гидроочистки занимает максимум пространства реактора. Этот существенно уплотненный слой катализатора занимает по меньшей мере около 50% объема реактора; предпочтительно по меньшей мере около 60% объема; и более предпочтительно по меньшей мере приблизительно от 65 до 70% объема реактора. The substantially densified hydrotreating catalyst bed is located in the reaction zone within the reactor volume so that the substantially densified hydrotreating catalyst bed occupies a maximum of the reactor space. This substantially densified catalyst bed occupies at least about 50% of the reactor volume; preferably at least about 60% of the volume; and more preferably at least about 65 to 70% of the reactor volume.

Из сказанного выше становится очевидным, что на достижение желаемых целей настоящего изобретения непосредственно влияют несколько значительных факторов, которые также вносят вклад в эффективное использование объема реактора данного процесса, чтобы обеспечить поршневое течение частиц катализатора в реакторе, без вскипания, и в то же время сохраняя контакт с противоточным потоком углеводородного сырья, включающего газ и жидкость, при максимальной объемной скорости. Такими значительными факторами являются следующие: i) характеристики размера, объема и плотности таких частиц катализатора при заранее выбранных скоростях потоков и давлении потока углеводородного сырья; ii) контроль вскипания и/или витания слоя катализатора при движении жидкого потока углеводородного сырья и водорода; iii) ламинарное течение частиц катализатора при поступлении в (и из) движущийся слой катализатора для замены (или регенерации, или обновления) без вскипания или витания слоя; iv) концентрическая равномерная кольцевая подача чередующихся колец газообразных и жидких компонентов углеводородного сырья в полностью движущийся слой катализатора, который способен быстро восстанавливаться от падения или изменения давления в реакционном сосуде, для того, чтобы возобновить подачу чередующихся колец газообразных и жидких компонентов в течение всей продолжительности пробега (например, в течение нескольких тысяч часов); и v) повторное распределение газообразных компонентов по длине оси движущегося слоя. From the foregoing, it becomes apparent that the achievement of the desired objectives of the present invention is directly affected by several significant factors that also contribute to the efficient use of the reactor volume of this process in order to ensure the piston flow of catalyst particles in the reactor without boiling, while maintaining contact with a countercurrent flow of hydrocarbons, including gas and liquid, at maximum space velocity. Such significant factors are: i) the size, volume, and density characteristics of such catalyst particles at preselected flow rates and hydrocarbon feed pressure; ii) control the boiling and / or soaking of the catalyst layer during the movement of a liquid stream of hydrocarbon feedstock and hydrogen; iii) the laminar flow of catalyst particles upon entry into (and from) the moving catalyst bed to replace (or regenerate, or renew) without boiling or melting the bed; iv) a concentric uniform ring feed of alternating rings of gaseous and liquid components of hydrocarbon feed into a fully moving catalyst bed that is able to quickly recover from a drop or change in pressure in the reaction vessel in order to resume supply of alternating rings of gaseous and liquid components throughout the run (for example, over several thousand hours); and v) redistributing the gaseous components along the axis of the moving layer.

Краткое описание чертежей
Фиг. 1 является частичным видом поперечного разреза, представляющим слой катализатора с множеством налагающихся друг на друга слоев до начала поршневого течения;
Фиг. 2 является частичным видом поперечного разреза, представляющим слой катализатора, который движется вниз в режиме поршневого течения;
Фиг. 3 является видом снизу на концентрические и радиальные средства поддерживания слоя катализатора для усеченного конического или пирамидального сетчатого фильтра;
Фиг. 3А является частичным видом поперечного разреза реактора и частичной перспективой другого варианта воплощения средства поддержки катализатора;
Фиг. 4 является частичным видом поперечного разреза реактора и средства поддержки катализатора фиг. 3А, которые включают множество кольцевых зон смешения под существенно уплотненным слоем катализатора гидроочистки, причем каждая кольцевая зона смешения содержит жидкий углеводородный компонент и компонент водородсодержащего газа и в которых кольцевые зоны смешения являются концентрическими в отношении друг друга и соосными в отношении реактора и существенно уплотненного слоя катализатора гидроочистки;
Фиг. 5 является частичным видом поперечного разреза реактора и средства поддержки фиг. 4 с инертными таблетками и показывает ребра или спицы, прикрепленные к неперфорированной центральной пластине и поддерживающие множество сегментированных пластин;
Фиг. 6 является частичным видом поперечного разреза реактора и средства поддержки фиг. 5 с инертными таблетками, вокруг которых проходит жидкий углеводородный компонент и компонент водородсодержащего газа, прежде чем войти в кольцевые зоны смешения;
Фиг. 7 является горизонтальным видом поперечного разреза емкости гидроочистки или реактора, представляющим в верхнем плоскостном виде систему(ы) закалки или устройства для распределения закаливающего вещества (например, закалочной жидкости или газа) в слой катализатора на желаемом уровне слоя;
Фиг. 8 является видом частичного вертикального разреза, сделанным в направлении стрелок и вдоль плоскости линии 8-8 на фиг. 7;
Фиг. 8А является видом частичного поперечного разреза сопла, смонтированного на боковой поверхности трубопровода для закалки;
Фиг. 9 является видом частичного вертикального разреза, сделанным в направлении стрелок и вдоль плоскости линии 9-9 на фиг. 7.
Brief Description of the Drawings
FIG. 1 is a partial cross-sectional view representing a catalyst bed with a plurality of overlapping layers prior to the start of the piston flow;
FIG. 2 is a partial cross-sectional view representing a catalyst bed that moves downward in a piston flow mode;
FIG. 3 is a bottom view of concentric and radial catalyst bed support means for a truncated conical or pyramidal mesh filter;
FIG. 3A is a partial cross-sectional view of a reactor and a partial perspective of another embodiment of a catalyst support means;
FIG. 4 is a partial cross-sectional view of the reactor and catalyst support means of FIG. 3A, which comprise a plurality of annular mixing zones under a substantially densified hydrotreating catalyst bed, each annular mixing zone containing a liquid hydrocarbon component and a hydrogen-containing gas component, and in which the annular mixing zones are concentric with respect to each other and coaxial with respect to the reactor and substantially densified catalyst layer hydrotreating;
FIG. 5 is a partial cross-sectional view of a reactor and support means of FIG. 4 with inert tablets and shows ribs or knitting needles attached to a non-perforated central plate and supporting a plurality of segmented plates;
FIG. 6 is a partial cross-sectional view of the reactor and support means of FIG. 5 with inert tablets around which a liquid hydrocarbon component and a hydrogen-containing gas component pass before entering the mixing ring zones;
FIG. 7 is a horizontal cross-sectional view of a hydrotreating vessel or reactor, representing, in an upper planar view, a quenching system (s) or device for distributing a quenching agent (e.g., quenching liquid or gas) into a catalyst bed at a desired layer level;
FIG. 8 is a partial vertical sectional view taken in the direction of the arrows and along the plane of line 8-8 in FIG. 7;
FIG. 8A is a partial cross-sectional view of a nozzle mounted on a side surface of a quenching pipe;
FIG. 9 is a partial vertical sectional view taken in the direction of the arrows and along the plane of line 9-9 in FIG. 7.

Подробное описание изобретения, включая предпочтительные варианты осуществления изобретения
Рассмотрим теперь подробно чертежи, сначала более конкретно фиг. 1, на которой показана система гидроочистки, воплощающая способ настоящего изобретения для существенного увеличения как продолжительности каталитической активности всего объема или слоя катализатора 10, так и эффективности использования отдельного реактора заданного реакционного объема, такого как реактор 11. Реактор 11, как показано толщиной его боковых цилиндрических стенок 12 и куполообразных крышек корпуса или торцов 13 и 14, предназначен для взаимодействия с водородсодержащим газом, смешанным с жидким потоком углеводорода, при давлении примерно до 300 атмосфер и температуре примерно до 650oC. Такой поток реагирующего газа и поток жидкого углеводородного сырья предпочтительно смешиваются и вводятся как один поток через донную крышку 13 по линии 16.
Detailed description of the invention, including preferred embodiments of the invention
Let us now consider in detail the drawings, first more specifically FIG. 1, which shows a hydrotreating system embodying the method of the present invention to substantially increase both the duration of the catalytic activity of the entire volume or layer of catalyst 10, and the efficiency of using a separate reactor of a given reaction volume, such as reactor 11. The reactor 11, as shown by the thickness of its lateral cylindrical walls 12 and domed body covers or ends 13 and 14, is designed to interact with a hydrogen-containing gas mixed with a liquid hydrocarbon stream at to about 300 atmospheres and a temperature of about 650 o C. Such a flow of reactant gas stream and a liquid hydrocarbon feedstock is preferably mixed and introduced as a single stream through bottom cover 13 via line 16.

Для обеспечения максимальной выгоды от каталитической гидроочистки потока углеводородного сырья и водородсодержащего газа существенно, чтобы реактор 11 содержал как можно больше катализатора внутри расчетного объема емкости 11. Соответственно, как указано, средство 17 для поддержания слоя катализатора 10 размещается в реакторе 11 как можно ниже, в то же время обеспечивается полное и соответствующее диспергирование водородной фазы внутри потока жидкого углеводорода. В то же самое время верхняя граница слоя 10 находится вблизи от верхней куполообразной крышки 14, тогда как обеспечивается соответствующее пространство 21 для разделения увлеченного катализатора от полученных продуктов, которые выводятся из центральной трубы 18. Для обеспечения того, чтобы катализатор не вовлекался в жидкие продукты, выходящие из центральной трубы 18, в пространство 21 может быть вмонтирован сетчатый фильтр выше поверхности слоя 20, которая определяет вершину слоя катализатора 10. Затем на поверхность слоя 20 добавляют свежий катализатор через трубку 19, проходящую сквозь фильтр 15. Желательно, чтобы верхний уровень или верх слоя катализатора 10, обозначенный как поверхность слоя 20, предпочтительно непрерывно контролировался методом измерения поглощения гамма-излучения, что возможно путем размещения источника и детектора гамма-излучения (на чертежах не показаны) в непосредственной близости от поверхности слоя 20 катализатора. Такой источник гамма-излучения может быть в виде радиоактивных изотопов, таких как цезий-137, расположенных внутри реактора в карманах специальной конструкции. Альтернативно этот источник может быть электрически регулируемым источником, таким как генератор гамма-излучения, активируемый тепловыми нейтронами. Детекторы могут иметь форму ионизационной трубки, счетчика Гейгера-Мюллера или сцинцилляционного детектора. Подходящие источники и детекторы производятся фирмой Ронан Инжиниринг Ко., Тексас Ньюклеар и другими поставщиками. Путем определения уровня поверхности 20 в соответствии с изобретением можно обеспечить поддержание каталитического материала на оптимальном уровне так, чтобы реактор никогда не переполнялся. In order to maximize the benefits of catalytic hydrotreating a stream of hydrocarbon feedstock and hydrogen-containing gas, it is essential that the reactor 11 contains as much catalyst as possible within the calculated volume of the tank 11. Accordingly, as indicated, the means 17 for maintaining the catalyst layer 10 is located in the reactor 11 as low as possible at the same time, a complete and appropriate dispersion of the hydrogen phase within the liquid hydrocarbon stream is ensured. At the same time, the upper boundary of the layer 10 is close to the upper domed cover 14, while an appropriate space 21 is provided for separating the entrained catalyst from the resulting products, which are discharged from the central pipe 18. To ensure that the catalyst is not drawn into the liquid products, exiting the central pipe 18, a screen can be mounted in the space 21 above the surface of the layer 20, which defines the top of the catalyst layer 10. Then, fresh the catalyst through a tube 19 passing through the filter 15. It is desirable that the upper level or top of the catalyst layer 10, designated as the surface of the layer 20, is preferably continuously monitored by measuring the absorption of gamma radiation, which is possible by placing a source and a gamma radiation detector (in the drawings not shown) in the immediate vicinity of the surface of the catalyst layer 20. Such a gamma radiation source may be in the form of radioactive isotopes, such as cesium-137, located inside the reactor in pockets of a special design. Alternatively, the source may be an electrically adjustable source, such as a gamma radiation generator activated by thermal neutrons. The detectors can take the form of an ionization tube, a Geiger-Muller counter, or a scintillation detector. Suitable sources and detectors are manufactured by Ronan Engineering Co., Texas Newclear and other suppliers. By determining the level of the surface 20 in accordance with the invention, it is possible to maintain the catalytic material at an optimum level so that the reactor is never overfilled.

Переполнение реактора увеличивает риск того, что частицы катализатора будут раздавливаться в запорных задвижках транспортирующих линий, когда они будут закрываться по окончании каждого перемещения частиц катализатора. Кроме того, контроль уровня слоя необходим для того, чтобы убедиться в минимизации вскипания слоя и в том, что для выбранного катализатора исключены нежелательные отклонения от проектной скорости потока для водорода и углеводородного сырья, поступающего снизу вверх через слой 10. С этой целью размер, форму и плотность частиц катализатора, подаваемых в слой, выбирают в соответствии с проектной максимальной скоростью потока сырьевых потоков для того, чтобы предотвратить такое вскипание. Такой контроль гарантирует, что слой 10 последовательно передвигается вниз внутри реактора в режиме поршневого потока. Поршневое течение слоя катализатора 10 проиллюстрировано на фиг. 1 и 2 и оно может быть лучше всего описано таким образом, что когда удаляется самый нижний объемный слой A, следующий объемный слой B вытекает вниз, чтобы занять самую нижнюю объемную часть B. Удаленный самый нижний объемный слой A заменяется верхним объемным слоем J. Эта процедура повторяется снова (как лучше всего показано пунктирными линиями на фиг. 2) путем удаления самого нижнего объемного слоя B, что приводит к тому, что следующий объемный слой C вытекает вниз в поршневом режиме, чтобы занять самую нижнюю объемную часть B. Удаленный самый нижний объемный слой B заменяется верхним объемным слоем K. Эта процедура может непрерывно повторяться, чтобы определить поршневое перемещение слоя катализатора 10 вниз в направлении стрелки W на фиг. 2. Overflowing the reactor increases the risk that the catalyst particles will crush in the shut-off valves of the conveyor lines when they close at the end of each movement of the catalyst particles. In addition, control of the level of the layer is necessary in order to ensure that boiling of the layer is minimized and that unwanted deviations from the design flow rate for hydrogen and hydrocarbon feed from bottom to top through layer 10 are eliminated for the selected catalyst. To this end, size, shape and the density of the catalyst particles supplied to the bed is selected in accordance with the design maximum flow rate of the feed streams in order to prevent such boiling. This control ensures that the bed 10 sequentially moves downward inside the reactor in a reciprocating flow mode. The piston flow of the catalyst bed 10 is illustrated in FIG. 1 and 2 and it can best be described in such a way that when the lowest volume layer A is removed, the next volume layer B extends down to occupy the lowest volume part B. The removed lowermost volume layer A is replaced by the upper volume layer J. This the procedure is repeated again (as best shown by the dashed lines in Fig. 2) by removing the lowest volumetric layer B, which causes the next volumetric layer C to flow downward in the piston mode to occupy the lowest volumetric part B. The removed lowest the volumetric layer B is replaced by the upper volumetric layer K. This procedure can be continuously repeated to determine the piston movement of the catalyst layer 10 downward in the direction of the arrow W in FIG. 2.

Методикой для определения того, является ли течение слоя катализатора 10 поршневым, может быть любая подходящая методика. Например, в предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения, в котором из потока углеводородного сырья удаляются металлы (например, ванадий), слой катализатора 10 перемещается как поршень, если при анализе образца катализатора (например, 15 частиц катализатора) из выведенного потока обнаруживается, что по данным элементного анализа этот образец имеет однородно высокое содержание металла, предпочтительно по меньшей мере в 1,5 раза больше, чем среднее содержание металла в слое катализатора 10, и более предпочтительно по меньшей мере в 2,0 раза больше, чем среднее содержание металла в слое катализатора 10. Специалисты обычного уровня в этой области техники смогут определить среднее количество катализатора в слое 10 из данных общего содержания металлов, удаленных из потока углеводородного сырья, веса слоя катализатора 10 и др. The methodology for determining whether the flow of catalyst layer 10 is piston can be any suitable technique. For example, in a preferred embodiment of the present invention, in which metals (e.g., vanadium) are removed from the hydrocarbon feed stream, the catalyst bed 10 moves like a piston if, when analyzing a catalyst sample (e.g., 15 catalyst particles) from the recovered stream, it is found that according to elemental analysis, this sample has a uniformly high metal content, preferably at least 1.5 times greater than the average metal content in the catalyst layer 10, and more preferably at least re 2.0 times greater than the average metal content in the catalyst layer 10. Those of ordinary skill in the art will be able to determine the average amount of catalyst in the layer 10 from the data of the total metal content removed from the hydrocarbon stream, the weight of the catalyst layer 10, etc. .

Следует понимать, что при использовании или упоминании в описании или формуле изобретения любого типа перемещения катализатора или слоя катализатора 10 (например, "удаление, перемещение, подача, замена, передача, поток, течение, перенос, перенесение, добавка, добавление, смешивание" и др.) для любого типа или смеси катализатора без утверждения или упоминания основы, основной для такого перемещения катализатора или слоя катализатора может быть любой тип способа, такой как "прерываемым образом", "периодическим образом", непрерывным образом, полунепрерывным образом и др. Таким образом, только в качестве примера удаление самых нижних объемов слоев и добавление верхних объемных слоев может быть сделано периодическим образом, непрерывным образом или даже единовременным образом, причем во всех случаях не воздействуя на сущность и объем настоящего изобретения. Также следует понимать, что удаление или выведение катализатора и добавление или замена катализатора взаимно исключают друг друга и могут быть осуществлены одновременно или в разное время, не воздействуя на сущность и объем настоящего изобретения. Предпочтительно добавление или замена катализатора осуществляется после удаления или выведения катализатора и после движения слоя катализатора 10 вниз в неподвижное состояние или неподвижное положение. It should be understood that when using or mentioning in the description or claims of any type of movement of the catalyst or catalyst layer 10 (for example, "removal, movement, supply, replacement, transfer, flow, flow, transfer, transfer, addition, addition, mixing" and etc.) for any type or mixture of catalyst without approving or mentioning the base, the main one for such movement of the catalyst or catalyst layer may be any type of method, such as “intermittently”, “periodically”, continuously, floor in a continuous manner, etc. Thus, only as an example, the removal of the lowest volumes of the layers and the addition of the upper bulk layers can be done in a periodic manner, in a continuous manner or even in a one-time manner, and in all cases without affecting the essence and scope of the present invention. It should also be understood that the removal or removal of the catalyst and the addition or replacement of the catalyst are mutually exclusive and can be carried out simultaneously or at different times without affecting the essence and scope of the present invention. Preferably, the addition or replacement of the catalyst is carried out after removal or removal of the catalyst and after moving the catalyst layer 10 down to a stationary state or a fixed position.

Для дополнительной гарантии того, что поршневой поток распространяется по всей длине слоя и особенно в донной части, средство поддержания слоя 17 специально характеризуется конфигурацией усеченного многогранника или конуса. To further ensure that the piston flow extends along the entire length of the layer, and especially in the bottom, the means for supporting the layer 17 are specially characterized by the configuration of a truncated polyhedron or cone.

Как показано в предпочтительных вариантах воплощения изобретения на фиг. 3-6, носитель 17 включает ряд кольцевых многогранников, по форме приближающихся к кольцам, которые образуются из множества сегментных пластин 27 (см. фиг. 3) между радиальными ребрами или спицами 26, простирающимися от неперфорированной центральной пластины 25 к боковой стенке 12 реактора 11. Как показано на фиг. 3 и 5, спицы 26 могут иметь любую подходящую геометрическую форму, такую как типа прутка (см. фиг. 5) или практически плоской пластины (см. фиг. 3), которые разбивают периферию реактора на многие сегменты (в этом случае восемь) и аналогично поддерживают концы внешнего октаэдрического кольца 23 поддерживающего средства 17, образованного кольцевыми или периферическими пластинами 27. В каждом случае радиальные ребра или спицы 26 и кольцевые сегментные пластины 27 образуют множество концентрических колец или кольцевых многогранников, которые поддерживают коническую или пирамидальную перфорированную пластину или фильтр 28. Таким образом, фильтр 28 проницаем как для газа, так и для жидкости, которые поднимаются из нижней части сосуда 11. As shown in preferred embodiments of FIG. 3-6, the carrier 17 includes a series of annular polyhedra approaching in shape to rings that are formed from a plurality of segmented plates 27 (see FIG. 3) between radial ribs or spokes 26 extending from the non-perforated central plate 25 to the side wall 12 of reactor 11 As shown in FIG. 3 and 5, the spokes 26 may be of any suitable geometric shape, such as a rod (see FIG. 5) or a substantially flat plate (see FIG. 3), which divide the periphery of the reactor into many segments (in this case eight) and similarly support the ends of the outer octahedral ring 23 of the support means 17 formed by annular or peripheral plates 27. In each case, the radial ribs or knitting needles 26 and the annular segmented plates 27 form a plurality of concentric rings or annular polyhedra that support a conical or pyramidal perforated plate or filter 28 is formed. Thus, the filter 28 is permeable to both gas and liquid, which rise from the bottom of the vessel 11.

В одном предпочтительном варианте изобретения конкретного замысла концентрических кольцевых многогранников, которые показаны на фиг. 3, взаимосвязанные пластины 27 образуют множество кольцеподобных структур, обычно выступающих аксиально, параллельно боковой стенке 12, причем радиальные ребра или спицы 26 радиально выступают по направлению к боковой стенке 12 реактора 11. Смесь потока углеводородного сырья и водородсодержащего газа, которая будет входить в слой катализатора 10, разделяется под действием силы тяжести на радиально чередующиеся кольца жидкости и газа, составленные из смежных сегментов между каждой парой радиальных спиц 26. Таким образом, обе фазы текут наверх через чередующиеся концентрические кольцевые проходы под фильтром 28. Предпочтительное отделение газа от жидкости в каждом кольце включает верхний сегмент газа, перекрывающий смежный нижний кольцевой сегмент, заполненный жидкостью. Поэтому оба потока имеют равный (и со смежным углом) доступ к слою через фильтр 28. Множество чередующихся колец водородсодержащего газа и углеводородной жидкости обеспечивают равномерное и равное поступление обеих фаз по всему поперечному сечению фильтра 28 в слой 10. Среди прочих факторов мы конкретно обнаружили, что эта конфигурация обеспечивает равномерное и равное распределение по всему поперечному сечению слоя катализатора. Такое равномерное распределение по всему диаметру слоя 10 обеспечивает сектор спокойного течения, образующийся непосредственно выше центральной пластины 25, которая усекает коническое средство 17 поддержания слоя. Это существенно снижает возможное локальное вскипание или турбулентные потоки, которые могут быть вызваны в слое катализатора в месте удаления катализатора через вход 30 обращенной J-образной трубки 29, чтобы обеспечить локализованный ламинарный поток катализатора и жидкости внутрь (и из) слоя 10. In one preferred embodiment of the invention, the specific design of the concentric annular polyhedra, which are shown in FIG. 3, the interconnected plates 27 form a plurality of ring-like structures, usually axially protruding parallel to the side wall 12, with the radial ribs or spokes 26 radially protruding toward the side wall 12 of the reactor 11. A mixture of a stream of hydrocarbon feedstock and a hydrogen-containing gas that will enter the catalyst bed 10, is divided by gravity into radially alternating rings of liquid and gas, composed of adjacent segments between each pair of radial spokes 26. Thus, both phases flow up h Through alternating concentric annular passages under the filter 28. The preferred gas-liquid separation in each ring includes an upper gas segment overlapping an adjacent lower liquid-filled annular segment. Therefore, both flows have equal (and with an adjacent angle) access to the layer through the filter 28. A lot of alternating rings of hydrogen-containing gas and hydrocarbon liquid provide a uniform and equal flow of both phases along the entire cross section of the filter 28 into layer 10. Among other factors, we specifically found that this configuration provides uniform and equal distribution over the entire cross section of the catalyst bed. This uniform distribution over the entire diameter of the layer 10 provides a sector of calm flow, which is formed directly above the Central plate 25, which truncates the conical means 17 for maintaining the layer. This significantly reduces the possible local boiling or turbulent flows that can be caused in the catalyst bed at the catalyst removal point through the inlet 30 of the inverted J-shaped tube 29 to provide a localized laminar flow of catalyst and liquid into (and from) the layer 10.

Равномерная подача смеси потока углеводородного сырья и водорода конкретно облегчается на входной стороне пластин 27 поддерживающего средства 17 через входную камеру повышенного давления 33, расположенную между носителем 17 и круглым пластинчатым элементом 31, который выступает поперек полного поперечного сечения реактора 11. Этот круглый пластинчатый элемент 31 определяет решетчатую структуру, поддерживающую проницаемый фильтр 6, имеющий одно или несколько отверстий, как лучше всего показано на фиг. 4, 5 и 6. Как дополнительно показано на фиг. 4, 5 и 6, проницаемый фильтр 6 поддерживает слой 3 из множества инертных таблеток 4 (например таблетки оксида алюминия), которые имеют такой размер, чтобы не проходить через отверстия в проницаемом фильтре 6 для, того чтобы предотвратить турбулентные потоки в камере повышенного давления 33 и чтобы сохранить пузырьки водородсодержащего газа, продиффундировавшего внутрь потока углеводородного сырья. Пластина 31 включает множество аналогичных труб больших диаметров 32, образующих отверстия в пластине 31. The uniform flow of the mixture of the hydrocarbon feed stream and hydrogen is specifically facilitated on the inlet side of the plates 27 of the support means 17 through the inlet of the increased pressure 33 located between the carrier 17 and the circular plate element 31, which protrudes across the full cross section of the reactor 11. This round plate element 31 defines a lattice structure supporting a permeable filter 6 having one or more openings, as best shown in FIG. 4, 5 and 6. As further shown in FIG. 4, 5 and 6, a permeable filter 6 supports a layer 3 of a plurality of inert tablets 4 (eg, aluminum oxide tablets) that are sized so as not to pass through openings in the permeable filter 6 in order to prevent turbulent flows in the pressure chamber 33 and in order to retain bubbles of a hydrogen-containing gas diffused into the hydrocarbon feed stream. The plate 31 includes many similar pipes of large diameters 32, forming holes in the plate 31.

Каждая труба имеет диаметр несколько дюймов и проходит аксиально на аналогичную глубину порядка 4-6 дюймов (10-15 см), ниже пластины 31. Труба 32 обеспечивает равный доступ смеси водорода и углеводородного сырья в камеру повышенного давления 33. Равномерному распределению входящего потока сырья внутрь нижней крышки 35 из сырьевой линии 16 также может способствовать отражающая пластина 34 (см. фиг. 1 и 2), чтобы обеспечить равномерное распределение чрезмерно больших пузырей водорода, которые могут содержаться в сырьевом потоке, по зоне поперечного сечения пластины 31 и равномерное распределение к каждой трубе 32 для потока в камеру повышенного давления 33. Длина труб 32 может быть подобрана таким образом, чтобы под пластиной 31 образовалась подходящая газовая подушка для подавления волнений в сырьевых потоках, поступающих в коллектор 35. Each pipe has a diameter of several inches and extends axially to a similar depth of about 4-6 inches (10-15 cm), below plate 31. Pipe 32 provides equal access to the mixture of hydrogen and hydrocarbon feed in the pressure chamber 33. Uniform distribution of the incoming feed stream into the bottom cover 35 of the feed line 16 can also be promoted by a reflection plate 34 (see FIGS. 1 and 2) to ensure uniform distribution of excessively large hydrogen bubbles that may be contained in the feed stream over the cross section the plate 31 and the uniform distribution to each pipe 32 for flow into the pressure chamber 33. The length of the pipes 32 can be selected so that a suitable gas cushion is formed under the plate 31 to suppress unrest in the feed streams entering the manifold 35.

Как отмечалось выше, вертикальная поперечная ширина или осевая длина пластин 27, которые определяют каждый индивидуальный кольцевой и радиальный сегменты, обеспечивает равный доступ для водорода и жидкого сырья в слой катализатора 10 и проходит под фильтром 28 таким образом, что они эффективно образуют кольца газообразного и углеводородного сырья, которые поочередно пересекают полный диаметр на входной стороне слоя катализатора 10. Таким образом, ни одна отдельная зона входа в слой катализатора 10 не становится выделенной или предпочтительной для потока либо жидкости, либо газа. Кроме того, если возмущения давления приведут к полному смачиванию фильтра 28 жидкой фазой, выделение газового потока облегчается шириной площади каждого сегмента между пластинами 27 и радиальными пластинами 26. As noted above, the vertical transverse width or axial length of the plates 27, which define each individual annular and radial segments, provides equal access for hydrogen and liquid feed to the catalyst layer 10 and passes under the filter 28 so that they effectively form gaseous and hydrocarbon rings raw materials that alternately cross the full diameter at the inlet side of the catalyst layer 10. Thus, no single entry zone into the catalyst layer 10 becomes highlighted or preferred Noah for the flow of either liquid or gas. In addition, if pressure disturbances lead to the complete wetting of the filter 28 by the liquid phase, gas evolution is facilitated by the width of the area of each segment between the plates 27 and the radial plates 26.

В другом предпочтительном варианте воплощения конкретного замысла концентрических кольцевых многогранников, который проиллюстрирован на фиг. 3-6, виден жидкий углеводородный компонент LH и компонент водородсодержащего газа HG (пузырьки водородсодержащего газа), входящие как смесь LH-HG в камеру повышенного давления 33 из труб 32. Смесь LH-HG вводится в камеру повышенного давления. В этом предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения кольцевые или периферические пластины 27 прикреплены к и поддерживаются радиальными ребрами или спицами 26, каждая из которых имеет вертикальную или поперечную ширину, которая практически равна вертикальной или поперечной ширине кольцевых или периферийных пластин 27. Радиальные ребра или спицы 26 также действуют как средство уменьшения размера пузырьков водородсодержащего газа, особенно очень больших пузырьков водородсодержащего газа из газового компонента HG. Специалисты в этой области техники легко согласятся, что число используемых радиальных ребер или спиц 26 будет зависеть от ряда факторов, таких как ожидаемое число очень больших пузырей водородсодержащего газа в потоке углеводородного сырья, текущего снизу вверх, веса слоя катализатора 10 и др. Взаимосвязанные пластины 27 и радиальные ребра или спицы 26 образуют сеть или сетчатую структуру, определяющую множество кольцевых зон смешения, в общем обозначенных на фиг. 3-6 как MZ. Эти кольцевые зоны смешения MZ являются практически непрерывными или обычно бесконечными зонами MZ и могут содержать или могут быть подразделены на любое разумное желаемое число зон смешения (или зон предварительного смешения), таких как MZ1, MZ2, MZ3, MZ4, MZ5 и MZ6 на фиг. 4 и 5. Каждая из индивидуальных зон смешения MZ1, MZ2, MZ3, MZ4, MZ5 и MZ6, предназначенная для всех практических целей, является кольцевой непрерывной или бесконечной зоной смешения однородной толщины, за исключением периодического прерывания радиальными ребрами 26, которые представляют собой относительно узкие противоположно расположенные ребра, распределенные между любой парой смежных ребер 26-26. Как очевидно из фиг. 3-6, неперфорированная пластина 25, которая предпочтительно расположена в стороне от пластины 31 и фильтра 6 таким образом, чтобы инертные таблетки 4 могли опираться на фильтр 6 и пластину 31, сразу же под неперфорированной центральной пластиной 25. Зона смешения MZ1 является существенно цилиндрической зоной смешения с открытым верхом и границами, определенными пространством между множеством взаимно зацепленных и спаренных пластин 27 и периметром неперфорированной центральной пластины 25. In another preferred embodiment of the specific design of the concentric annular polyhedra, which is illustrated in FIG. 3-6, the liquid hydrocarbon component LH and the hydrogen-containing gas component HG (hydrogen-containing gas bubbles) entering the LH-HG mixture into the pressure chamber 33 from the pipes 32 are visible. The LH-HG mixture is introduced into the pressure chamber. In this preferred embodiment of the present invention, the annular or peripheral plates 27 are attached to and supported by radial ribs or spokes 26, each of which has a vertical or transverse width that is substantially equal to the vertical or transverse width of the annular or peripheral plates 27. The radial ribs or knitting needles 26 also act as a means of reducing the size of the bubbles of the hydrogen-containing gas, especially the very large bubbles of the hydrogen-containing gas from the gas component HG. Those skilled in the art will readily agree that the number of radial ribs or spokes 26 used will depend on a number of factors, such as the expected number of very large hydrogen-containing gas bubbles in the hydrocarbon stream flowing from the bottom up, the weight of the catalyst layer 10, etc. Interconnected plates 27 and the radial ribs or spokes 26 form a network or mesh structure defining a plurality of annular mixing zones, generally indicated in FIG. 3-6 as MZ. These annular MZ mixing zones are substantially continuous or usually infinite MZ zones and can contain or can be subdivided into any reasonable desired number of mixing zones (or pre-mixing zones), such as MZ1, MZ2, MZ3, MZ4, MZ5 and MZ6 in FIG. 4 and 5. Each of the individual mixing zones MZ1, MZ2, MZ3, MZ4, MZ5 and MZ6, designed for all practical purposes, is an annular continuous or infinite mixing zone of uniform thickness, with the exception of periodic interruption by radial ribs 26, which are relatively narrow oppositely located ribs distributed between any pair of adjacent ribs 26-26. As is apparent from FIG. 3-6, a non-perforated plate 25, which is preferably located away from the plate 31 and the filter 6 so that inert tablets 4 can rest on the filter 6 and the plate 31, immediately below the non-perforated central plate 25. The mixing zone MZ1 is a substantially cylindrical zone mixing with the open top and the boundaries defined by the space between the set of mutually engaged and paired plates 27 and the perimeter of the non-perforated Central plate 25.

Множество кольцевых зон смешения MZ (или кольцевых непрерывных или бесконечных зон смешения MZ2, MZ3, MZ4, MZ5 и MZ6) под слоем катализатора 10 являются концентрическими по отношению друг к другу и соосными по отношению к емкости реактора 11 и слоя катализатора 10. Пластины 27 могут быть расположены радиально от каждой другой пластины на любом подходящем расстоянии (предпочтительно на одинаковом расстоянии), чтобы способствовать достижению поставленных целей настоящего изобретения. Однако предпочтительно пластины 27 расположены радиально от каждой другой пластины обычно на одинаковой толщине или расстоянии, которое изменяется примерно от 1 дюйма (2,54 см) до 4 футов (122 см), более предпочтительно примерно от 6 дюймов (15 см) до 3 футов (91 см), наиболее предпочтительно примерно от 1 (30,48 см) до 2 футов (61 см). Расположенная радиально взаимосвязь между и среди пластин 27 обычно определяет равномерную толщину для каждой кольцевой зоны смешения (то есть MZ2, MZ3 и др.). Следует понимать, что хотя множество кольцевых зон смешения MZ представлено на фиг. 3-6 как множество зон некруглой геометрической формы (например, восьмиугольной на фиг. 3), в замысел и объем настоящего изобретения входит то, что множество кольцевых зон смешения MZ может состоять из зон любой геометрической формы, включающей не только зоны восьмиугольной формы, но также множество концентрических круговых зон смешения и т.п., которые все могут быть также концентрическими по отношению друг к другу и соосными по отношению к реактору 11 и/или слою катализатора 10 (или реакционной зоне гидрогенизационного превращения). The plurality of annular mixing zones MZ (or annular continuous or infinite mixing zones MZ2, MZ3, MZ4, MZ5 and MZ6) under the catalyst bed 10 are concentric with respect to each other and coaxial with respect to the reactor vessel 11 and catalyst layer 10. The plates 27 may be located radially from each other plate at any suitable distance (preferably at the same distance) to help achieve the objectives of the present invention. However, preferably, the plates 27 are located radially from each other plate, usually at the same thickness or distance, which varies from about 1 inch (2.54 cm) to 4 feet (122 cm), more preferably from about 6 inches (15 cm) to 3 feet (91 cm), most preferably from about 1 (30.48 cm) to 2 feet (61 cm). The radially located relationship between and among the plates 27 usually defines a uniform thickness for each annular mixing zone (i.e., MZ2, MZ3, etc.). It should be understood that although the plurality of annular mixing zones MZ are shown in FIG. 3-6, as a plurality of zones of non-circular geometric shape (for example, octagonal in FIG. 3), it is an object and scope of the present invention that the plurality of annular mixing zones MZ may consist of zones of any geometric shape, including not only octagonal zones, but there are also many concentric circular mixing zones and the like, which all can also be concentric with respect to each other and coaxial with respect to the reactor 11 and / or the catalyst layer 10 (or the reaction zone of the hydrogenation transformation).

Следовательно пластины 27 обеспечивают образование полос, обычно одинаковой толщины и существенно концентрически круглых, углеводородного сырья, которые также коаксиальны по отношению к слою катализатора 10. Только с целью примера, как лучше всего видно из фиг. 3-6, кольцевые зоны смешения MZ2, которые ограничены восемью взаимно зацепленными или спаренными пластинами 271 и восемью взаимно зацепленными или спаренными пластинами 272. Каждые из этих восьми пластин 271 и восьми пластин 272 образуют кольцевую границу для существенно круглой полосы потока углеводородного сырья в зоне смешения MZ2. Так как пространство или расстояние между пластинами 271 и 272 обычно является однородным по периферии, толщина или размер существенно круглой полосы потока углеводородного сырья в зоне смешения MZ2 является существенно однородной в поперечном сечении и/или равной в поперечном или горизонтальном сечении. Аналогично, зона смешения MZ6 восемью взаимно зацепленными или спаренными пластинами 275 и восемью взаимно зацепленными или спаренными пластинами 276, которые в сочетании образуют кольцевые границы для существенно круглых полос потока углеводородного сырья в зоне смешения MZ6. Как было аналогично указано ранее для пластин 271 и 272, так как пространство или расстояние между пластинами 275 и 276 обычно является однородным по периферии, толщина или размер существенно круглой полосы потока углеводородного сырья в зоне смешения MZ6 является существенно однородной в поперечном сечении и/или равной в поперечном или горизонтальном сечении. Пластины 272, 273 274 и 275 аналогично функционально взаимно зацеплены или спарены между собой, чтобы определить кольцевые границы для зон смешения MZ3, MZ4 и MZ5.Consequently, the plates 27 provide for the formation of strips, usually of the same thickness and substantially concentrically round, of hydrocarbon feedstocks, which are also coaxial with respect to the catalyst layer 10. For the purpose of example only, as best seen from FIG. 3-6, annular mixing zones MZ2, which are limited by eight mutually engaged or paired plates 27 1 and eight mutually engaged or paired plates 27 2 . Each of these eight plates 27 1 and eight plates 27 2 form an annular boundary for a substantially round strip of hydrocarbon feed stream in the mixing zone MZ2. Since the space or distance between the plates 27 1 and 27 2 is usually uniform around the periphery, the thickness or size of the substantially round strip of the hydrocarbon feed stream in the mixing zone MZ2 is substantially uniform in the cross section and / or equal in the cross or horizontal section. Similarly, the MZ6 mixing zone is made up of eight mutually engaged or paired plates 27 5 and eight mutually engaged or paired plates 27 6 , which in combination form annular boundaries for substantially circular streaks of hydrocarbon feed stream in the MZ6 mixing zone. As previously indicated for the plates 27 1 and 27 2 , since the space or distance between the plates 27 5 and 27 6 is usually uniform along the periphery, the thickness or size of the substantially round strip of the hydrocarbon feed stream in the mixing zone MZ6 is substantially uniform in cross section and / or equal in cross-section or horizontal section. Plates 27 2 , 27 3 27 4 and 27 5 are likewise functionally mutually engaged or paired to define annular boundaries for the mixing zones MZ3, MZ4 and MZ5.

Как лучше всего показано на фиг. 1, ребра 26 простираются радиально от неперфорированной центральной пластины 25 и в плоскости визуально представляют собой сегменты формы "пирога". Между каждой парой смежных ребер 26-26 длина соответствующих пластин 27 увеличивается от пластины 271 по направлению к пластине 276, в то время как толщины остаются существенно такими же, как лучше всего показано на фиг. 3-4. Таким образом пластина 272 длиннее, чем пластина 271, хотя имеет примерно одинаковую ширину. Аналогично пластина 273 длиннее, чем пластина 272, пластина 274 длиннее, чем пластина 273, пластина 275 длиннее, чем пластина 274, и пластина 276 длиннее, чем пластина 275, хотя в то же время все пластины 27 имеют обычно одну и ту же ширину или продольное протяжение ниже фильтра 28 (см. фиг. 3). Таким образом, вертикальные размеры или ширина пластин 27 (то есть структурные протяжения пластин 27, которые обычно параллельны продольной оси реактора 11 и/или слою катализатора 10 в реакторе) обычно одинаковы. Все пластины 27 предпочтительно расположены таким образом, что поток углеводородного сырья течет параллельно продольной оси слоя катализатора 10 до входа и контактирования с этим слоем. Как верхние, так и нижние края пластин 271, 272, 273, 274, 275 и 266 все имеют различный уровень или высоту. Зоны смешения MZ отличаются от множества труб, проходов или трубчатых каналов или ввода существенно полного или интегрального цилиндрического потока углеводородного сырья в слой катализатора 10. Как лучше всего видно на фиг. 4 и 5, верхние и нижние края пластин 271, находятся на другом уровне или высоте, чем верхние и нижние края пластин 272, которые находятся на другом уровне или высоте, чем верхние и нижние края пластин 273. Аналогично верхние и нижние края пластин 273 находятся на другом уровне или высоте, чем верхние и нижние края пластин 274, которые находятся на другом уровне или высоте, чем верхние и нижние края пластин 275. Верхние и нижние края пластин 275 находятся на другом уровне или высоте, чем верхние и нижние края пластин 276.As best shown in FIG. 1, the ribs 26 extend radially from the non-perforated center plate 25 and visually represent pie-shaped segments in the plane. Between each pair of adjacent ribs 26-26, the length of the respective plates 27 increases from the plate 27 1 towards the plate 27 6 , while the thicknesses remain substantially the same as best shown in FIG. 3-4. Thus, the plate 27 2 is longer than the plate 27 1 , although it has approximately the same width. Similarly, plate 27 3 is longer than plate 27 2 , plate 27 4 is longer than plate 27 3 , plate 27 5 is longer than plate 27 4 , and plate 27 6 is longer than plate 27 5 , although at the same time all plates 27 usually have the same width or longitudinal extension below filter 28 (see FIG. 3). Thus, the vertical dimensions or width of the plates 27 (i.e., the structural elongations of the plates 27, which are usually parallel to the longitudinal axis of the reactor 11 and / or the catalyst layer 10 in the reactor) are usually the same. All plates 27 are preferably positioned so that a stream of hydrocarbon feed flows parallel to the longitudinal axis of the catalyst layer 10 before entering and contacting this layer. Both the upper and lower edges of the plates 27 1 , 27 2 , 27 3 , 27 4 , 27 5 and 26 6 all have different levels or heights. MZ mixing zones are different from a plurality of pipes, passages or tubular channels or introducing a substantially complete or integral cylindrical flow of hydrocarbon feed into the catalyst bed 10. As best seen in FIG. 4 and 5, the upper and lower edges of the plates 27 1 are at a different level or height than the upper and lower edges of the plates 27 2 , which are at a different level or height than the upper and lower edges of the plates 27 3 . Similarly, the upper and lower edges of the plates 27 3 are at a different level or height than the upper and lower edges of the plates 27 4 , which are at a different level or height than the upper and lower edges of the plates 27 5 . The upper and lower edges of the plates 27 5 are at a different level or height than the upper and lower edges of the plates 27 6 .

После того как смесь LH-HG поступит и пройдет через фильтр 6 в камеру 33 повышенного давления, текущая смесь LH-HG поступит в каждую обычно непрерывную кольцевую зону смешения (MZ2, MZ3 и др.) для разбиения или разделения текущей смеси LH-HG на множество текущих обычно непрерывных кольцевых смесей LH-HG, которые обозначены на фиг. 11 как LH-HG2, LH-HG3, LH-HG4, LH-HG5 и LH-HG6. Как было указано ранее, зона смешения MZ1 является также в основном зоной смешения кольцевой или цилиндрической формы, которая ограничена пространством между периметром неперфорированной центральной пластины 25 и взаимно спаренными сегментированными пластинами 27, и принимает поток углеводородного сырья (то есть жидкое углеводородное сырье и/или водородсодержащий газ) внутрь и через пространство, которым она ограничена. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, как лучше всего показано на фиг. 6, прежде чем текущая смесь LH-HG поступит в каждую обычно непрерывную кольцевую зону смешения (MZ1, MZ2, MZ3 и др.) смесь LH-HG проходит вокруг множества инертных таблеток 4 в зигзагообразных направлениях, что снижает вероятность турбулентных потоков и позволяет газообразному водороду диффундировать из пузырьков внутрь жидкого углеводорода и предотвращает их агломерацию в более крупные пузырьки. Поток углеводородного сырья, поступающего в зону смешения MZ1, обозначен как LH-HG1. Множество смесей LH-HG (то есть LH-HG1, HL-HG2 и др.) проходят через фильтр 28 и соответственно поступают в слой катализатора 10 из каждой зоны смешения (то есть MZ1, MZ2, MZ3 и др.) при такой скорости течения, чтобы слой катализатора 10 не вскипал, не витал и не расширялся в верхнем направлении или в направлении фильтра 15 и куполообразной крышки 14 более, чем на 10% по длине за пределами существенно полной осевой длины слоя катализатора 10 в упорядоченном состоянии, таком как стационарное состояние слоя, приведенное на фиг. 1. Множество обычно непрерывных кольцевых смесей LH-HG текут вверх через фильтр 28 в слой катализатора 10. Это слой катализатора 10 настоящего изобретения предпочтительно включает частицы катализатора, которые имеют существенно одинаковые и/или однородные размер, форму и плотность и которые выбраны в соответствии со средней оптимальной скоростью потока углеводородного сырья (то есть смеси жидкого углеводородного компонента LH и водородсодержащего газового компонента HG или непрерывных кольцевых смесей LH-HG), втекающего в камеру повышенного давления 33 и затем внутрь и через множество зон смешения MZ2, MZ3 и др. Все скорости потока множества соответствующих смесей LH-HG (то есть LH-HG 1, LH-HG2 и др.) из соответствующих зон смешения MZ1, MZ2 и др., а затем также скорости потока углеводородного сырья в камеру 33 повышенного давления по линии 16 регулируются на таком уровне и в такой степени, которая достаточна для поддержания расширения или витания слоя катализатора 10 на уровне меньше, чем 10% по всей длине или за пределами существенно полной осевой длины слоя катализатора 10 в уплотненном состоянии. Более предпочтительно расширение существенно уплотненного слоя катализатора ограничено до менее чем 5%, наиболее предпочтительно до менее чем 2%, или даже меньше чем 1% по всей длине или за пределами существенно полной осевой длины слоя катализатора 10 в уплотненном состоянии. В идеале расширение существенно уплотненного слоя катализатора ограничено до 0% по длине. After the LH-HG mixture enters and passes through the filter 6 into the pressure chamber 33, the current LH-HG mixture enters each usually continuous annular mixing zone (MZ2, MZ3, etc.) to split or separate the current LH-HG mixture into the plurality of current typically continuous ring mixtures LH-HG, which are indicated in FIG. 11 as LH-HG2, LH-HG3, LH-HG4, LH-HG5 and LH-HG6. As indicated previously, the mixing zone MZ1 is also mainly a mixing zone of a circular or cylindrical shape, which is limited by the space between the perimeter of the non-perforated central plate 25 and mutually paired segmented plates 27, and receives a stream of hydrocarbon feed (i.e., liquid hydrocarbon feed and / or hydrogen-containing gas) inside and through the space to which it is limited. In a preferred embodiment of the present invention, as best shown in FIG. 6, before the current LH-HG mixture enters each normally continuous ring mixing zone (MZ1, MZ2, MZ3, etc.), the LH-HG mixture passes around a plurality of inert tablets 4 in zigzag directions, which reduces the likelihood of turbulent flows and allows hydrogen gas diffuse from the bubbles into the liquid hydrocarbon and prevents their agglomeration into larger bubbles. The flow of hydrocarbon feed to the mixing zone MZ1 is designated as LH-HG1. Many LH-HG mixtures (i.e., LH-HG1, HL-HG2, etc.) pass through a filter 28 and accordingly enter the catalyst bed 10 from each mixing zone (i.e., MZ1, MZ2, MZ3, etc.) at this flow rate so that the catalyst layer 10 does not boil, flow and expand in the upper direction or in the direction of the filter 15 and the domed cover 14 more than 10% in length beyond the substantially full axial length of the catalyst layer 10 in an ordered state, such as a stationary state the layer shown in FIG. 1. A plurality of typically continuous LH-HG ring mixtures flow upward through a filter 28 into a catalyst layer 10. This catalyst layer 10 of the present invention preferably includes catalyst particles that have substantially the same and / or uniform size, shape and density and which are selected in accordance with the average optimal flow rate of hydrocarbon feed (i.e., a mixture of a liquid hydrocarbon component LH and a hydrogen-containing gas component HG or continuous ring mixtures LH-HG) flowing into the chamber of increased yes 33 and then inward and through a plurality of mixing zones MZ2, MZ3, etc. All flow rates of the plurality of corresponding LH-HG mixtures (i.e., LH-HG 1, LH-HG2, etc.) from the corresponding mixing zones MZ1, MZ2, etc. and then also the flow rates of hydrocarbon feed to the pressure chamber 33 through line 16 are regulated at a level and to such an extent that is sufficient to maintain the expansion or wandering of catalyst layer 10 at a level of less than 10% over the entire length or outside substantially full the axial length of the catalyst layer 10 in a compacted state. More preferably, the expansion of the substantially densified catalyst bed is limited to less than 5%, most preferably to less than 2%, or even less than 1%, over the entire length or outside the substantially full axial length of the catalyst bed 10 in the packed state. Ideally, the expansion of a substantially densified catalyst bed is limited to 0% in length.

Скорость потока углеводородного сырья по длине 16 должна быть на уровне, который незначительно больше, чем оптимальная скорость потока. Оптимальная скорость обрабатываемого жидкого потока через существенно уплотненный слой катализатора будет изменяться для различных технологических установок в зависимости от нескольких факторов, включающих характеристики углеводородного и водородосодержащего сырья, технических условий на катализатор, целей процесса и т. п. В расчете на частицы катализатора, имеющие практически одинаковые и/или однородные размер, форму и плотность, скорость потока углеводородного сырья предпочтительно изменяется в пределах приблизительно от 0,01 фут/с (0,3 см/с) до 10 фут/с (304,8 см/с) и более предпочтительно изменяется приблизительно от 0,01 фут/с (0,3 см/с) до 1,0 фут/с (30,48 см/с). Аналогично и/или таким же образом и дополнительно основываясь на частицах катализатора, имеющих практически одинаковые и/или однородные размер, форму и плотность, скорость потока непрерывных кольцевых смесей LH-HG (то есть сумма скоростей потоков LH-HG1 до LH-HG6 из зон смешения от MZ1 до MZ2 соответственно на фиг. 4) должна быть на уровне, который незначительно больше, чем оптимальная скорость потока, которая предпочтительно изменяется в пределах приблизительно от 0,01 фут/с (0,3 см/с) до 10 фут/с (304,8 см/с) и более предпочтительно изменяется приблизительно от 0,01 фут/с (0,3 см/с) до 1,0 фут/с (30,48 см/с). Конкретная скорость потока будет зависеть, как указано выше, от числа переменных, таких как конкретное применение (например, удаление металлов или обессеривание и т.п.) процесса гидроочистки. Однако конкретные скорости потока следует контролировать на приемлемом уровне в такой степени, которая достаточна для ограничения расширения существенно уплотненного слоя катализатора до менее чем 10% по всей длине или за пределами существенно уплотненного слоя катализатора гидроочистки в уплотненном состоянии. The flow rate of hydrocarbon feedstock over a length of 16 should be at a level that is slightly greater than the optimum flow rate. The optimal speed of the processed liquid flow through a substantially densified catalyst bed will vary for various process plants, depending on several factors, including the characteristics of the hydrocarbon and hydrogen-containing raw materials, technical specifications for the catalyst, process goals, etc. Based on the catalyst particles having almost the same and / or uniform size, shape and density, flow rate of hydrocarbon feeds preferably ranges from about 0.01 feet / s (0.3 cm / s) to 10 ft / s (304.8 cm / s) and more preferably varies from about 0.01 ft / s (0.3 cm / s) to 1.0 ft / s (30.48 cm / s). Similarly and / or in the same way and additionally based on catalyst particles having practically the same and / or uniform size, shape and density, flow rate of continuous ring mixtures LH-HG (i.e. the sum of the flow rates LH-HG1 to LH-HG6 from the zones mixing from MZ1 to MZ2, respectively, in Fig. 4) should be at a level that is slightly higher than the optimal flow rate, which preferably varies from about 0.01 ft / s (0.3 cm / s) to 10 ft / s (304.8 cm / s) and more preferably varies approximately from 0.01 ft / s (0.3 cm / s) to 1.0 ft / s (30.48 cm / s). The specific flow rate will depend, as indicated above, on the number of variables, such as the particular application (for example, metal removal or desulfurization, etc.) of the hydrotreatment process. However, the specific flow rates should be controlled at an acceptable level to the extent that it is sufficient to limit the expansion of the substantially densified catalyst bed to less than 10% over the entire length or outside the substantially densified hydrotreating catalyst bed in a packed state.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения и для такой скорости потока углеводородного сырья и такой скорости непрерывных кольцевых смесей LH-HG, частицы катализатора предпочтительно имеют практически одинаковые и/или однородные размер, форму и плотность для того, чтобы обеспечить выше желаемой степень деметаллизации или обессеривания жидкого углеводородного компонента LH в потоке углеводородного сырья (то есть смесь LH-HG) в получаемых жидких продуктах, облагороженных гидрированием, которые выводятся из реактора 11 через центральную трубу 18. При указанных выше скоростях потока углеводородного сырья, проходящего по линии 16, и для скоростей потока обычно непрерывных кольцевых смесей LH-HG (т.е. LH-HG1, LH-HG2 и т.п.) полученные облагороженные жидкие продукты предпочтительно выводятся через центральную трубу 18 из реактора 11 при скоростях, изменяющихся в пределах приблизительно от 0,01 фут/с (0,3 см/с) до 10 фут/с (304,8 см/с) и более предпочтительно изменяются приблизительно от 0,01 фут/с (0,3 см/с) до 1,0 фут/с (30,48 см/с). Скорости отвода получаемых облагороженных жидких продуктов не должны быть больше, чем оптимальная скорость потока, причем она также будет изменяться для различных технологических установок в зависимости от нескольких факторов, включающих характеристики углеводородного и водородсодержащего сырья, технических условий на катализатор, целей процесса и т.п. Конкретные скорости отвода продуктов следует контролировать на приемлемом уровне в такой степени, которая достаточна для предотвращения и/или ограничения расширения существенно уплотненного слоя катализатора до менее чем 10% (более предпочтительно менее чем 5%, наиболее предпочтительно менее чем 2% или даже меньше чем 1%) по всей длине или за пределами существенно всей осевой длины слоя 10 в уплотненном состоянии. In a preferred embodiment of the invention and for such a flow rate of hydrocarbon feed and such a speed of continuous ring mixtures LH-HG, the catalyst particles preferably have substantially the same and / or uniform size, shape and density in order to provide the desired degree of demetallization or desulfurization of the liquid hydrocarbon the LH component in the hydrocarbon feed stream (i.e., the LH-HG mixture) in the resulting hydrogenated hydrogenated liquid products that are removed from the reactor 11 through a cent pipe 18. At the above flow rates of hydrocarbon feed passing through line 16 and for flow rates of typically continuous ring mixtures LH-HG (i.e., LH-HG1, LH-HG2, etc.), the obtained refined liquid products preferably are discharged through the central pipe 18 from the reactor 11 at speeds varying from about 0.01 ft / s (0.3 cm / s) to 10 ft / s (304.8 cm / s) and more preferably vary from approximately 0.01 ft / s (0.3 cm / s) to 1.0 ft / s (30.48 cm / s). The discharge rates of the obtained enriched liquid products should not be greater than the optimal flow rate, and it will also vary for various process plants depending on several factors, including the characteristics of the hydrocarbon and hydrogen-containing raw materials, technical specifications for the catalyst, process goals, etc. The specific rates of product withdrawal should be controlled at an acceptable level to the extent that is sufficient to prevent and / or limit the expansion of the substantially densified catalyst bed to less than 10% (more preferably less than 5%, most preferably less than 2% or even less than 1 %) along the entire length or outside substantially the entire axial length of the layer 10 in a compacted state.

Расположение входного распределителя 31 для однородного распределения потока водородсодержащего газа и потока углеводородного сырья, как показано на фиг. 4, может быть изменено за счет образования однородно распределенных цилиндрических проходов в камеру повышенного давления 33. Конкретное преимущество использования труб 32 по сравнению с простыми перфорациями или отверстиями соответствующего диаметра заключается в образовании газовой подушки под пластиной 31 в областях вокруг отдельных труб 32. Авторы обнаружили, что это желательно, поскольку такая газовая подушка, удерживаемая под лотком или пластиной 31, сглаживает возмущения давления, которые могут возникать от изменений скорости потока смеси водорода и жидкости, подаваемой в реактор. Однако длина труб 32 сохраняется короткой, насколько это возможно для выполнения их функций. И здесь это обусловлено желательностью использования возможно меньшего реакционного пространства, имеющегося в реакторе 11, для всего, что не относится к контактированию потоков сырья с катализатором превращения. Конкретное преимущество использования труб 32 по сравнению с сочетанием труб и перфораций состоит в том, что запроектированный характер распределения потоков поддерживается в более широком интервале скоростей потока. В случае труб и перфораций газ обычно выходит из перфораций, а жидкость выходит из трубы. Однако поток газа может найти новые пути через трубы, если возрастает поток газа или перфорации окажутся забитыми, что приведет к непредвиденному и потенциально нежелательному характеру потока. The arrangement of the inlet distributor 31 for uniform distribution of the hydrogen-containing gas stream and the hydrocarbon feed stream, as shown in FIG. 4 can be altered by the formation of uniformly distributed cylindrical passages into the pressure chamber 33. A particular advantage of using pipes 32 compared to simple perforations or holes of the corresponding diameter is the formation of a gas cushion under the plate 31 in the areas around the individual pipes 32. The authors found which is desirable, since such a gas cushion held under the tray or plate 31, smooths out pressure disturbances that may arise from changes in flow velocity and a mixture of hydrogen and liquid supplied to the reactor. However, the length of the pipes 32 is kept as short as possible to carry out their functions. And here this is due to the desirability of using the smallest possible reaction space available in the reactor 11 for everything that does not relate to contacting the feed streams with the conversion catalyst. A particular advantage of using pipes 32 over a combination of pipes and perforations is that the projected pattern of flow distribution is maintained over a wider range of flow rates. In the case of pipes and perforations, gas usually leaves the perforations, and liquid exits the pipe. However, the gas flow can find new ways through the pipes if the gas flow increases or the perforations become clogged, which will lead to an unforeseen and potentially undesirable flow pattern.

Обратимся теперь за подробностями к фиг. 7-9, где показан вариант воплощения системы закалки 39, которая не только дополнительно способствует поддержания поршневого течения слоя катализатора 10 по всей осевой длине, но также способствует:
1. Возобновлению движению водородсодержащего газа (т.е. скорости водородсодержащего газового компонента) в верхних реакционных зонах слоя катализатора 10, чтобы тем самым поддерживать и обеспечивать предсказуемые условия не кипящего, существенно уплотненного слоя катализатора.
Turning now to the details of FIG. 7-9, where an embodiment of the quenching system 39 is shown, which not only further contributes to maintaining the piston flow of the catalyst layer 10 along the entire axial length, but also contributes to:
1. The resumption of the movement of the hydrogen-containing gas (ie, the velocity of the hydrogen-containing gas component) in the upper reaction zones of the catalyst layer 10, thereby maintaining and providing predictable conditions for a non-boiling, substantially densified catalyst layer.

2. Переносу возможности промежуточного охлаждения реактора или закалочной нагрузки со всей технологической газовой закалочной среды на закалочную среду, выбранную из группы, состоящей из закалочного газа, закалочной жидкости и их смесей, или в некоторых случаях на закалочную среду, полностью состоящую из технологической закалочной жидкости. 2. Transferring the possibility of intermediate cooling of the reactor or quenching load from the entire process gas quenching medium to the quenching medium selected from the group consisting of quenching gas, quenching liquid and mixtures thereof, or in some cases to the quenching medium completely consisting of technological quenching liquid.

3. И регулированию части закалочного газа любой объединенной газо/жидкостной закалочной среды, для того чтобы поддерживать баланс водородсодержащего газа на основе химических требований процесса гидроочистки и не обязательно полные требования охлаждения и/или закалки. 3. And regulating part of the quenching gas of any combined gas / liquid quenching medium in order to maintain a hydrogen-containing gas balance based on the chemical requirements of the hydrotreating process and not necessarily the complete cooling and / or quenching requirements.

4. И выключению первичного контроля промежуточного охлаждения и/или закалки реактора жидким закалочным веществом или потоком закалочной среды, который автоматически поддерживается газообразным закалочным веществом или потоком закалочного газа в случае, когда поток жидкого закалочного вещества или поток закалочной жидкости прерывается по некоторой причине. В этом предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения закалочная система 39 может использоваться в составе процесса гидроочистки любого типа, включая, но не ограничиваясь гидроочисткой в неподвижном слое, кипящем или расширяющемся слое и т.п. 4. And turning off the initial control of the intermediate cooling and / or quenching of the reactor with a liquid quenching substance or a quenching medium stream, which is automatically supported by a gaseous quenching substance or quenching gas flow in the case when the liquid quenching substance or quenching fluid flow is interrupted for some reason. In this preferred embodiment of the present invention, the quenching system 39 can be used as part of any type of hydrotreating process, including but not limited to hydrotreating in a fixed bed, a boiling or expanding bed, and the like.

Система закалки 39 для варианта воплощения изобретения, представленного на фиг. 7-9, включает блок подачи основной закалочной среды, показанной вообще позицией 130; и блок подачи вторичной закалочной среды, показанный вообще позицией 132; и прикрепленный и/или присоединенный к и связанный с блоком подачи основной закалочной среды 130 для приема закалочной среды или вещества (т.е. жидкая закалка и/или газовая закалка) и для ее распределения по слою катализатора 10 в соответствии с методикой, которая будет подробно объяснена ниже. Поддерживающее средство, обычно показанное как 134, прикрепляется и/или присоединяется к реактору 11 (т.е. к внутренней периферийной поверхности реактора 11) и к блокам подачи основной и вторичной закалочной среды 130 и 132 для поддержки этих блоков подачи в подвешенном состоянии относительно слоя катализатора 10 и для сохранения обоих блоков 130 и 132 в общем стационарном положении относительно реактора 11. The quenching system 39 for the embodiment of the invention shown in FIG. 7-9 includes a feed unit for the main quenching medium shown generally at 130; and a secondary quenching medium supply unit, shown generally at 132; and attached and / or attached to and connected to the supply unit of the main quenching medium 130 for receiving the quenching medium or substance (i.e., liquid quenching and / or gas quenching) and for distributing it over the catalyst layer 10 in accordance with the methodology, which will explained in detail below. Supporting means, typically shown as 134, are attached and / or attached to the reactor 11 (i.e., to the inner peripheral surface of the reactor 11) and to the supply units of the primary and secondary quenching media 130 and 132 to support these supply units in suspension relative to the bed catalyst 10 and to maintain both blocks 130 and 132 in a general stationary position relative to the reactor 11.

Блок подачи основной закалочной среды 130 предпочтительно включает основной полый элемент 138, принимающий закалочную среду, который представляет собой напорный трубопровод 142 для приема закалки или закалочной среды или средства, которое транспортируется из источника для закалки, находящегося вне реактора 11. The supply unit of the main quenching medium 130 preferably includes a main hollow element 138 receiving the quenching medium, which is a pressure line 142 for receiving quenching or quenching medium or means that is transported from a quenching source outside the reactor 11.

Основной полый элемент 138, принимающий закалочную среду, или напорный трубопровод 142 образуется с одним, или несколькими, или множеством обычно полых поперечных элементов или поперечных напорных трубопроводов 150, которые обычно проходят от него по нормали и присоединяются к основному полому элементу 138 или напорному трубопроводу 142 для закалки. Множество поперечных напорных трубопроводов 150 имеет диаметр (т.е. внутренний диаметр) меньше или уже диаметра трубопровода 142 для закалки. Как лучше всего показано на фиг. 8, основной полый элемент 138, принимающий закалочную среду (или напорный трубопровод 142 закалки), также образуется с входным напорным трубопроводом 146a (или вторичным входным трубопроводом), который соединяется с основным полым элементом 138, принимающим закалочную среду (или с напорным трубопроводом 142 для закалки) для приема и пропускания закалочной среды или вещества. Напорный входной трубопровод 146a для закалки имеет диаметр (т.е. внутренний диаметр) меньше или уже диаметра напорного трубопровода 142 для закалки. Диаметр этого трубопровода 142 больше диаметра напорного входного трубопровода 146 закалки для того, чтобы он мог получить, или иначе принять, и сохранить большой или достаточный объем закалочной среды для немедленной и/или бесперебойной подачи в блок 132 поставки вторичной закалочной среды. The primary hollow element 138 receiving the quenching medium or pressure line 142 is formed with one, or several, or a plurality of typically hollow transverse elements or transverse pressure lines 150, which normally extend normal from it and are connected to the main hollow element 138 or pressure line 142 for hardening. Many transverse pressure pipelines 150 have a diameter (i.e., inner diameter) less than or narrower than the diameter of the quenching pipe 142. As best shown in FIG. 8, the main hollow member 138 receiving the quenching medium (or quench discharge pipe 142) is also formed with an inlet pressure pipe 146a (or a secondary inlet pipe) that connects to the main hollow member 138 receiving the quenching medium (or with a pressure pipe 142 for quenching) for receiving and passing a quenching medium or substance. The quench pressure inlet pipe 146a has a diameter (i.e., inner diameter) less than or narrower than the quench pressure pipe 142. The diameter of this pipe 142 is larger than the diameter of the quench inlet pressure pipe 146 so that it can receive, or otherwise accept, and maintain a large or sufficient volume of quenching medium for immediate and / or uninterrupted supply to the secondary quenching medium supply unit 132.

Продольные оконечности или противоположные концы основного полого элемента 138, принимающего закалочную среду, или напорного трубопровода 142 для закалки, имеют пару опор трубопровода направляемого типа (или первичные опоры), вообще показанных как позиции 182-182, соответственно к тому же прикрепленных и к опорному средству 134, более конкретно к ограждающему элементу, показанному ниже как 180. Коллекторные (или первичные) опоры 182-182 функционируют таким образом, чтобы соединить основной полый элемент 138, принимающий закалочную среду (или напорный трубопровод 142 для закалки), с опорным средством 132. Коллекторные (или первичные) опоры 182-182 могут быть изготовлены из любого подходящего материала, предпочтительно из любого термически расширяющегося материала, который может быть совместим с металлургическими требованиями к опоре основного полого элемента 138, принимающего закалочную среду (или напорного трубопровода 142 для закалки) в зависимой связи относительно опорного средства 132, в то же время обеспечивая некоторую свободу перемещения из-за термического расширения. The longitudinal ends or opposite ends of the main hollow element 138 receiving the quenching medium, or the pressure pipe 142 for quenching, have a pair of supports of the guiding type pipe (or primary supports), generally shown as positions 182-182, respectively attached to the support means 134, more specifically to the enclosing member, shown below as 180. The manifold (or primary) supports 182-182 operate so as to connect the main hollow member 138 receiving the quenching medium (or pressure hardening conduit 142), with support means 132. The collector (or primary) supports 182-182 can be made of any suitable material, preferably any thermally expandable material, which can be compatible with metallurgical requirements for the support of the main hollow member 138 receiving the quenching medium (or the quenching pressure pipe 142) is dependently coupled to the support means 132, while at the same time providing some freedom of movement due to thermal expansion.

Блок подачи основной закалочной среды 130 также включает элемент 140 для входа закалочной среды, который проходит через цилиндрическую боковую стенку 12 реактора 11 и прикрепляется и/или присоединяется к входному напорному трубопроводу 146a для передачи или прохода закалочной среды или вещества во входной напорный трубопровод 146a, через который эта среда, в свою очередь, передается или проходит для последующего транспорта в основной полый элемент 138, принимающий закалочную среду (или напорный трубопровод 142 для закалки). Как указано ранее, закалочная среда или вещество из источника закалки, который был получен ранее и размещен вне реактора 11. Элемент 140 для входа закалочной среды предпочтительно представляет собой входной напорный трубопровод 146 для закалочной среды, который имеет диаметр (т.е. внутренний диаметр), практически равный диаметру (т.е. внутреннему диаметру) напорного входного трубопровода 146a. В предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения входной напорный трубопровод 146 для закалочной среды присоединяется к напорному входному трубопроводу 146a соединительным зажимом (или средством для соединения), вообще показанным как позиция 158, который действует как соединяющее и разъединяющее устройство или элемент, обеспечивая легкое подсоединение или прикрепление входного трубопровода 146 для закаливающей среды к входному напорному трубопроводу 146a и для облегчения разъединения двух входных трубопроводов 146 и 146a по любой желаемой причине, такой как очистка и/или разблокирование входных трубопроводов 146 и/или 146a и т.п. Соединительный зажим 158 может быть любым подходящим средством соединения или блоком, который способен соединять, связывать и разъединять любую пару элементов или трубопроводов для выполнения функции системы закалки 39 этого предпочтительного варианта изобретения. Подходящим соединительным зажимом 158 является зажим, продаваемый фирмой Эй-Би-Би Ветко Грэй (г. Хьюстон, шт. Техас) под зарегистрированным торговым знаком GRAYLOC. Входной напорный трубопровод 146 закалочной среды питает основной полый элемент 138, принимающий закалочную среду (т.е. напорный трубопровод 142 для закалки и связанный с ним входной напорный трубопровод 146a), в месте, которое обычно коаксиально в отношении продольной оси реактора 11 и/или слоя катализатора 10. The quenching medium supply unit 130 also includes a quenching medium inlet element 140 that passes through the cylindrical side wall 12 of the reactor 11 and is attached and / or attached to the inlet pressure pipe 146a to transfer or pass the quenching medium or substance into the inlet pressure pipe 146a, which this medium, in turn, is transmitted or passes for subsequent transport to the main hollow element 138, receiving the quenching medium (or pressure pipe 142 for quenching). As indicated previously, the quenching medium or material from the quenching source that was previously obtained and placed outside the reactor 11. The quenching medium inlet 140 is preferably an inlet pressure quenching pipe 146 for the quenching medium that has a diameter (i.e., inner diameter) substantially equal to the diameter (i.e., inner diameter) of the pressure inlet pipe 146a. In a preferred embodiment of the present invention, the quench inlet pressure conduit 146 is connected to the inlet pressure conduit 146a by a connection clip (or connection means), generally shown at 158, which acts as a connecting and disconnecting device or element, making it easy to connect or attach the inlet piping 146 for the quenching medium to the inlet pressure pipe 146a and to facilitate the separation of the two inlet pipes 146 and 146a any desired reason, such as cleaning and / or unblocking the inlet conduit 146 and / or 146a, etc. The connection clamp 158 may be any suitable connection means or unit that is capable of connecting, linking and disconnecting any pair of elements or conduits to act as a quenching system 39 of this preferred embodiment of the invention. A suitable connection clamp 158 is a clamp sold by ABC Vetco Gray (Houston, TX) under the registered trademark GRAYLOC. The quenching inlet pressure pipe 146 feeds the main hollow element 138 receiving the quenching medium (i.e., the quenching pressure pipe 142 and its associated inlet pressure pipe 146a) at a location that is usually coaxial with respect to the longitudinal axis of the reactor 11 and / or catalyst bed 10.

Блок 132 поставки вторичной закалочной среды включает одно или несколько ответвлений 154 трубопровода для закалки, который имеет диаметр (т.е. внутренний диаметр), примерно равный диаметру поперечных напорных трубопроводов 150. Каждое из ответвлений 154 трубопровода для закалки прикрепляется и/или присоединяется к соответствующему поперечному напорному трубопроводу 150 соединительным зажимом 158, которым, как указывалось выше, может быть любой подходящий соединительный блок 158, особенно или более конкретно такой, который способен взаимно соединять и разъединять поперечные напорные трубопроводы 150 и ответвления 154 трубопровода для закалки по любой желаемой причине, такой как очистка, или для любой другой цели. Концевые части каждого из ответвлений 154 трубопровода для закалки имеют боковую направляющую опору, показанную как позиция 184 (см. фиг. 9), прикрепленную к опорному средству 134 (более конкретно, ограждающий элемент, показанный здесь как 180). Боковые опоры 184 могут быть изготовлены из любого подходящего материала, предпочтительно из любого термически расширяющегося материала, который может быть совместим с металлургическими требованиями к опоре блока 132, поставляющего вторичную закалочную среду (или ответвлений 154 трубопровода для закалки), в зависимой связи относительно опорного средства 132, в то же время обеспечивая некоторую свободу перемещения из-за термического расширения. The secondary quenching medium supply unit 132 includes one or more branches of the quenching pipe 154 that has a diameter (i.e., inner diameter) approximately equal to the diameter of the transverse pressure pipes 150. Each of the branches 154 of the quenching pipe is attached and / or attached to a respective transverse pressure line 150 connecting clamp 158, which, as mentioned above, can be any suitable connecting block 158, especially or more specifically one that is mutually interconnected remove and disconnect the transverse pressure lines 150 and branches 154 of the quenching line for any desired reason, such as cleaning, or for any other purpose. The end parts of each of the branches 154 of the quenching pipe have a lateral guide support shown as position 184 (see FIG. 9) attached to the support means 134 (more specifically, the guard member shown here as 180). The side supports 184 can be made of any suitable material, preferably any thermally expanding material, which can be compatible with the metallurgical requirements for the support of the block 132 supplying the secondary quenching medium (or branches 154 of the quenching pipe), dependently relative to the supporting means 132 while providing some freedom of movement due to thermal expansion.

В каждом из ответвлений 154 трубопровода для закалки имеется одно или несколько отверстий или диафрагм 160, которые соединяются с блоком форсунки, показанным позицией 164, для обеспечения поступления закалочной среды или вещества из ответвлений 154 трубопровода для закалки в блок форсунки 164 для последующего впрыска и распределения по слою катализатора 10. Одно или несколько отверстий или диафрагм 160 предназначены для однородного распределения закалочной среды (т.е. закалочной жидкости и/или закалочного газа) по слою катализатора. Each of the branches 154 of the hardening pipeline has one or more holes or diaphragms 160, which are connected to the nozzle block shown at 164, to ensure the passage of quenching medium or substance from the branches 154 of the hardening pipe into the nozzle block 164 for subsequent injection and distribution over the catalyst layer 10. One or more holes or diaphragms 160 are designed to uniformly distribute the quenching medium (i.e., quenching liquid and / or quenching gas) over the catalyst layer.

Каждый форсуночный блок 164 соединяется с отверстиями трубопровода 154 для закалки (и/или напорного трубопровода 142 для закалки) так, чтобы выступать снизу вверх в направлении куполообразной крышки 14 реактора 11 и обычно параллельно продольной оси реактора 11. Однако замысел и объем настоящего изобретения включают прикрепление по меньшей мере одного или нескольких форсуночных блоков 164 к ответвлениям 154 трубопровода для закалки (и/или напорного трубопровода 142 для закалки) так, чтобы выступать сверху вниз или в направлении дна реактора гидроочистки, например в направлении дна реактора с фиксированным слоем катализатора. Направление выступа одного или нескольких форсуночных блоков 164 может зависеть от желаемого направления впрыскивания и/или распределения закалочной среды или вещества, как например, в одном направлении или в противотоке с потоком углеводородного сырья, проходящим через слой катализатора. Each nozzle block 164 is connected to the openings of the quenching pipe 154 (and / or the quenching pressure pipe 142) so as to protrude from the bottom up towards the dome-shaped cover 14 of the reactor 11 and usually parallel to the longitudinal axis of the reactor 11. However, the intent and scope of the present invention include attachment at least one or more nozzle blocks 164 to the branches 154 of the hardening pipe (and / or pressure pipe 142 for hardening) so as to protrude from top to bottom or in the direction of the bottom of the reactor source, for example in the direction of the bottom of the reactor with a fixed catalyst bed. The direction of protrusion of one or more nozzle units 164 may depend on the desired direction of injection and / or distribution of the quenching medium or substance, such as in one direction or countercurrent with a stream of hydrocarbon feed passing through the catalyst bed.

Опорным средством 134 может быть любое подходящее опорное средство для поддержки блоков подачи 130 и 132 закалочной среды в желаемое место внутри слоя катализатора 10 в реакторе 11, но предпочтительно включает ограждающий элемент 180 и элемент 188, соединяющий опору, закрепленный на ограждающем элементе 180. Этот ограждающий элемент 180 предпочтительно имеет такую конфигурацию или конструкцию, которая является подобной цилиндрическому кольцу, причем элемент 188, соединяющий опору, присоединен к его внешней периферийной поверхности и к внутренней цилиндрической стороне стенки 12. The support means 134 may be any suitable support means to support the quench media supply units 130 and 132 to a desired location within the catalyst layer 10 in the reactor 11, but preferably includes a containment element 180 and an element 188 connecting the support fixed to the enclosure 180. This enclosure the element 180 preferably has a configuration or construction that is similar to a cylindrical ring, with the element 188 connecting the support attached to its outer peripheral surface and to the inner indricheskoy side wall 12.

Как указывалось ранее, пара коллекторных (или основных) опор 182-182 также соединяется с ограждающим элементом 180 (более конкретно с внутренней периферической поверхностью ограждающего элемента 180) для соединения и/или взаимной связи первичного полого элемента 138, принимающего закалочную среду, или напорного трубопровода 142 закалки к ограждающему элементу 180. Как также указывалось ранее, боковые опоры 184 соединяются с ограждающим элементом 180 (более конкретно с внутренней периферической поверхностью ограждающего элемента 180) для соединения и/или взаимной связи блока 132 подачи вторичной закалочной среды (более конкретно ответвлений трубопровода 154 для закалки) с ограждающим элементом 180. Элемент 188, соединяющий опору, обосновывает этот предпочтительный вариант воплощения системы закалки 39 внутри и вне реактора 11 (т.е. внутри и вне цилиндрической боковой стенки 12 реактора 11) и предпочтительно изготавливается из любого подходящего материала, который может быть совместимым с металлургическими требованиями и в то же время обеспечивает некоторую свободу перемещения из-за термического расширения. As indicated previously, a pair of collector (or main) supports 182-182 are also connected to the enclosing member 180 (more specifically to the inner peripheral surface of the enclosing member 180) for connecting and / or interconnecting the primary hollow member 138 receiving the quenching medium or the pressure pipe 142 quenching to the enclosing member 180. As also indicated previously, the side supports 184 are connected to the enclosing member 180 (more specifically to the inner peripheral surface of the enclosing member 180) for connection and / or interconnecting the secondary quenching medium supply unit 132 (more specifically, the branches of the quenching pipe 154) with the guard member 180. The support member 188 justifies this preferred embodiment of the quenching system 39 inside and outside the reactor 11 (i.e., inside and outside cylindrical side wall 12 of the reactor 11) and is preferably made of any suitable material that can be compatible with metallurgical requirements and at the same time provides some freedom of movement due to thermal wow extension.

Сырьевой поток гидроочистки, включающий жидкий компонент и компонент водородсодержащего газа, втекает в существенно уплотненный слой катализатора гидроочистки с такой скоростью, что расширение существенно уплотненного слоя катализатора ограничивалось менее чем 10% по длине за пределами практически полной осевой длины существенно уплотненного слоя катализатора гидроочистки в стационарном состоянии. Объем катализатора гидроочистки выводится из реакционной зоны и начинается движение существенно уплотненного слоя катализатора гидроочистки в реакционной зоне в существенно поршневом режиме. Замещающий катализатор гидроочистки добавляется к двигающемуся вниз в практически поршневом режиме существенно уплотненному слою катализатора гидроочистки с такой скоростью, чтобы значительно заменить объем выведенного катализатора гидроочистки. Эта процедура может повторяться по желанию многократно и даже непрерывно или при непрерывном ведении процесса гидроочистки. The hydrotreating feed stream, including the liquid component and the hydrogen containing gas component, flows into the substantially densified hydrotreating catalyst bed at such a rate that the expansion of the substantially densified catalyst bed is limited to less than 10% in length beyond the substantially full axial length of the substantially densified hydrotreating catalyst bed in a stationary state . The volume of the hydrotreating catalyst is withdrawn from the reaction zone and the movement of a substantially densified hydrotreating catalyst layer in the reaction zone begins in a substantially piston mode. A replacement hydrotreating catalyst is added to the substantially compacted hydraulically treated catalyst bed moving downward in a substantially piston mode at such a rate as to significantly replace the volume of the hydrotreatment catalyst withdrawn. This procedure can be repeated at will repeatedly and even continuously or with continuous hydrotreatment.

Предусмотрен другой способ гидроочистки потока углеводородного сырья, который протекает вверх через реакционную зону гидрогенизационного превращения, содержащую существенно уплотненный слой катализатора, который включает формирование множества кольцевых зон смешения в реакционной зоне гидрогенизационного превращения, имеющей существенно уплотненный слой катализатора, таким образом, что каждая кольцевая зона смешения содержит поток углеводородного сырья, имеющий жидкий компонент и компонент водородсодержащего газа и в котором кольцевые зоны смешения являются концентрическими по отношению друг к другу и коаксиальными по отношению к реакционной зоне гидрогенизационного превращения. Поток углеводородного сырья из каждой кольцевой зоны смешения вводится в существенно уплотненный слой катализатора гидроочистки и начинается течение вверх потока углеводородного сырья из каждой кольцевой зоны смешения через существенно уплотненный слой катализатора. Another method is provided for hydrotreating a hydrocarbon feed stream that flows upward through a hydrogenation conversion reaction zone containing a substantially densified catalyst bed, which includes forming a plurality of annular mixing zones in a hydrogenation transformation reaction zone having a substantially densified catalyst bed, such that each annular mixing zone contains a hydrocarbon feed stream having a liquid component and a component of a hydrogen-containing gas and in which ltsevye mixing zones are concentric with respect to each other and coaxial with respect to the hydroconversion reaction zone. A hydrocarbon feed stream from each annular mixing zone is introduced into a substantially densified hydrotreating catalyst bed and an upward flow of hydrocarbon feed from each annular mixing zone through a substantially densified catalyst bed begins.

Кроме того, дополнительно предоставлен способ увеличения уровня активности частиц катализатора в нижней реакционной зоне слоя катализатора при гидроочистке путем контактирования слоя катализатора в реакционной зоне гидрогенизационного превращения с восходящим потоком углеводородного сырья, имеющим жидкий компонент и компонент водородсодержащего газа, который включает стадии:
a) размещение множества частиц катализатора в реакционной зоне гидрогенизационного превращения с образованием слоя катализатора, в котором имеется по меньшей мере одна верхняя реакционная зона и по меньшей мере одна нижняя реакционная зона;
b) движение восходящего потока углеводородного сырья, имеющего жидкий компонент и водородсодержащий газовый компонент, в слое катализатора по стадии (a) до тех пор, пока не будут достигнуты практически стационарные условия, причем частицы катализатора в верхней зоне реакции имеют повышенный уровень активности, а частицы катализатора в нижней реакционной зоне имеют пониженный уровень активности по сравнению с верхним уровнем активности;
c) выведение объема частиц катализатора из нижней реакционной зоны гидрогенизационного превращения, причем выведенный объем частиц катализатора включает частицы катализатора пониженной плотности с повышенным уровнем активности и частицы катализатора повышенной плотности с пониженным уровнем активности;
d) разделение частиц катализатора с высокой активностью и меньшей плотностью и частиц катализатора с пониженной активностью и большей плотностью;
e) смешивание частиц катализатора с высокой активностью и меньшей плотностью со свежими частицами катализатора, чтобы получить смесь катализаторов;
f) введение смеси катализаторов стадии (e) в реакционную зону гидрогенизационного превращения стадии (a); и
g) повторение стадий от (c) до (f) до тех пор, пока не будут практически достигнуты условия стационарного состояния, причем частицы катализатора в нижней реакционной зоне слоя катализатора имеют повышенный уровень активности по сравнению с нижним уровнем активности стадии (b).
In addition, a method for increasing the activity of catalyst particles in the lower reaction zone of the catalyst bed during hydrotreating by contacting the catalyst bed in the hydrogenation reaction reaction zone with an upward stream of hydrocarbon feed having a liquid component and a component of a hydrogen-containing gas, which includes the steps of:
a) placing a plurality of catalyst particles in a hydrogenation reaction reaction zone to form a catalyst layer in which there is at least one upper reaction zone and at least one lower reaction zone;
b) the upward flow of hydrocarbon feeds having a liquid component and a hydrogen-containing gas component in the catalyst layer according to stage (a) until practically stationary conditions are reached, with the catalyst particles in the upper reaction zone having an increased level of activity, and the particles catalysts in the lower reaction zone have a lower level of activity compared to the upper level of activity;
c) removing the volume of the catalyst particles from the lower reaction zone of the hydrogenation conversion, wherein the withdrawn volume of the catalyst particles includes reduced density catalyst particles with an increased level of activity and increased density catalyst particles with a reduced level of activity;
d) separation of catalyst particles with high activity and lower density and catalyst particles with reduced activity and higher density;
e) mixing the catalyst particles with high activity and lower density with fresh catalyst particles to obtain a mixture of catalysts;
f) introducing a mixture of catalysts of stage (e) into the reaction zone of the hydrogenation conversion of stage (a); and
g) repeating steps (c) to (f) until the steady state conditions are achieved, with the catalyst particles in the lower reaction zone of the catalyst layer having an increased level of activity compared to the lower level of activity of step (b).

Кроме того, предусмотрен способ повышения способности катализатора гидроочистки к облагораживанию и/или деметаллизации в существенно уплотненном слое катализатора, который передвигается вниз в реакционной зоне гидрогенизационного превращения в процессе гидроочистки (особенно в равновесных или стационарных условиях), посредством контактирования катализатора гидроочистки в реакционной зоне гидрогенизационного превращения с восходящим потоком углеводородного сырья, содержащим жидкий компонент и компонент водородсодержащего газа, который включает стадии:
a) выведение объема частиц катализатора из реакционной зоны гидрогенизационного превращения, включающей существенно уплотненный слой катализатора гидроочистки, который фактически движется вниз поршневым потоком внутри реакционной зоны гидрогенизационного превращения, причем выведенный объем частиц катализатора включает частицы катализатора пониженной плотности с повышенной активностью и частицы катализатора повышенной плотности с пониженной активностью;
b) разделение частиц катализатора с высокой активностью и меньшей плотностью от частиц катализатора с пониженной активностью и большей плотностью;
c) смешивание частиц катализатора с высокой активностью и меньшей плотностью со свежими частицами катализатора, чтобы получить смесь катализаторов; и
d) введение смеси катализаторов стадии (c) в реакционную зону гидрогенизационного превращения стадии (a) для повышения способности катализатора гидроочистки к облагораживанию и/или деметаллизации в существенно уплотненном слое катализатора, который передвигается вниз в реакционной зоне гидрогенизационного превращения стадии (a) в режиме поршневого потока.
In addition, a method is provided for improving the hydrotreating catalyst’s ability to refine and / or demetallize in a substantially densified catalyst bed that moves down in the hydrogenation conversion reaction zone during hydrotreating (especially under equilibrium or stationary conditions) by contacting the hydrotreating catalyst in the hydrogenation conversion reaction zone with a hydrocarbon feed stream containing a liquid component and a hydrogen-containing gas component, which includes the stages:
a) removing the volume of catalyst particles from the hydrogenation conversion reaction zone, including a substantially densified hydrotreating catalyst layer, which actually moves downward by a piston stream inside the hydrogenation conversion reaction zone, wherein the withdrawn volume of catalyst particles includes reduced density catalyst particles with increased activity and increased density catalyst particles with decreased activity;
b) separation of catalyst particles with high activity and lower density from catalyst particles with reduced activity and higher density;
c) mixing the catalyst particles with high activity and lower density with fresh catalyst particles to obtain a mixture of catalysts; and
d) introducing a mixture of catalysts of stage (c) into the hydrogenation conversion reaction zone of stage (a) to increase the hydrotreatment catalyst’s ability to refine and / or demetallize in a substantially densified catalyst bed which moves downward in the piston hydrogenation transformation reaction zone flow.

Поставленные цели настоящего изобретения также достигаются путем широкого предоставления способа уменьшения количества катализатора гидроочистки, которое необходимо для облагораживания потока углеводородного сырья (или, говоря иными словами, для продления срока службы катализатора гидроочистки в реакционной зоне гидрогенизационного превращения) в ходе гидроочистки посредством контактирования катализатора гидроочистки в реакционной зоне гидрогенизационного превращения с восходящим потоком углеводородного сырья, содержащим жидкий компонент и компонент водородсодержащего газа. В соответствии с настоящим изобретением уменьшение необходимого количества катализатора обеспечивает или позволяет облагораживать поток углеводородного сырья практически до той же степени, что и в случае с количеством катализатора гидроочистки, которое необходимо для облагораживания потока углеводородного сырья в реакторе с однократным способом замены катализатора гидроочистки. Этот способ вообще состоит из стадий:
a) выведение объема частиц катализатора из реакционной зоны гидрогенизационного превращения, включающей существенно уплотненный слой катализатора гидроочистки, который первоначально имеет вид уплотненного слоя и который фактически движется вниз поршневым потоком внутри реакционной зоны гидрогенизационного превращения, причем выведенный объем частиц катализатора включает частицы катализатора пониженной плотности с повышенной активностью и частицы катализатора повышенной плотности с пониженной активностью;
b) разделение частиц катализатора с высокой активностью и меньшей плотностью и частиц катализатора с пониженной активностью и большей плотностью;
c) смешивание частиц катализатора с высокой активностью и меньшей плотностью со свежими частицами катализатора, чтобы получить смесь катализатора, имеющую объем, который меньше выведенного объема частиц катализатора; и
d) последующее введение смеси катализатора в реакционную зону гидрогенизационного превращения таким образом, чтобы существенно уплотненный слой катализатора, который передвигается вниз в реакционной зоне гидрогенизационного превращения в режиме поршневого потока, имел в последующем объем уплотненного слоя меньше первоначального объема уплотненного слоя.
The objectives of the present invention are also achieved by the wide provision of a method of reducing the amount of hydrotreating catalyst that is necessary to improve the flow of hydrocarbon feed (or, in other words, to extend the life of the hydrotreating catalyst in the hydrogenation reaction zone) during hydrotreating by contacting the hydrotreating catalyst in the reaction hydrogenation transformation zone with an upward flow of hydrocarbon feed containing liquid component and component of hydrogen-containing gas. In accordance with the present invention, a decrease in the required amount of catalyst provides or allows the refinement of the hydrocarbon feed stream to the same extent as in the case of the amount of hydrotreatment catalyst that is needed to refine the hydrocarbon feed in a reactor with a single method for replacing the hydrotreatment catalyst. This method generally consists of stages:
a) removing the volume of catalyst particles from the hydrogenation conversion reaction zone, comprising a substantially densified hydrotreating catalyst layer, which initially has the form of a densified layer and which actually moves downward by a piston stream inside the hydrogenation conversion reaction zone, wherein the withdrawn volume of catalyst particles includes reduced density catalyst particles with increased activity and particles of a catalyst of increased density with reduced activity;
b) separation of catalyst particles with high activity and lower density and catalyst particles with reduced activity and higher density;
c) mixing the catalyst particles with high activity and lower density with fresh catalyst particles to obtain a catalyst mixture having a volume that is less than the extracted volume of the catalyst particles; and
d) the subsequent introduction of the catalyst mixture into the hydrogenation conversion reaction zone so that the substantially densified catalyst bed, which moves downward in the piston flow hydrogenation transformation reaction zone, subsequently has a volume of compacted layer less than the original volume of the compacted layer.

В другом аспекте настоящего изобретения, кроме того, предоставляется способ гидроочистки потока углеводородного сырья, двигающегося вверх через реакционную зону гидрогенизационного превращения, содержащую существенно уплотненный слой катализатора, причем этот способ включает стадии:
а) образование множества кольцевых зон смешения в реакционной зоне гидрогенизационного превращения, содержащей существенно уплотненный слой катализатора гидроочистки, так что каждая кольцевая зона смешения содержит поток углеводородного сырья, включающий жидкий компонент и водородсодержащий газовый компонент, и в котором кольцевые зоны смешения являются концентрическими в отношении друг друга и соосными в отношении реакционной зоны гидрогенизационного превращения;
b) введение потока углеводородного сырья из каждой кольцевой зоны смешения стадии (a) в существенно уплотненный слой катализатора гидроочистки для того, чтобы поток углеводородного сырья начал подниматься вверх из каждой кольцевой зоны смешения через существенно уплотненный слой катализатора и чтобы получить объем частиц катализатора в реакционной зоне гидрогенизационного превращения, который включает частицы катализатора пониженной плотности с повышенной активностью и частицы катализатора повышенной плотности с пониженной активностью;
c) выведение объема частиц катализатора из реакционной зоны гидрогенизационного превращения для того, чтобы началось движение вниз поршневым потоком существенно уплотненного слоя катализатора гидроочистки внутри реакционной зоны гидрогенизационного превращения;
d) разделение частиц катализатора с высокой активностью и меньшей плотностью от частиц катализатора с пониженной активностью и большей плотностью;
e) смешивание частиц катализатора с высокой активностью и меньшей плотностью со свежими частицами катализатора, чтобы получить смесь катализаторов; и
f) введение смеси катализаторов в реакционную зону гидрогенизационного превращения.
In another aspect of the present invention, there is further provided a method for hydrotreating a stream of hydrocarbon feed moving upward through a hydrogenation conversion reaction zone containing a substantially densified catalyst bed, the method comprising the steps of:
a) the formation of a plurality of ring mixing zones in the hydrogenation reaction zone containing a substantially densified hydrotreating catalyst bed, such that each ring mixing zone contains a hydrocarbon feed stream comprising a liquid component and a hydrogen-containing gas component, and in which the ring mixing zones are concentric with respect to each other friend and coaxial with respect to the reaction zone of the hydrogenation transformation;
b) introducing a hydrocarbon feed stream from each annular mixing zone of step (a) into a substantially densified hydrotreating catalyst bed so that the hydrocarbon feed begins to rise up from each annular mixing zone through a substantially densified catalyst bed and to obtain a volume of catalyst particles in the reaction zone hydrogenation conversion, which includes low density catalyst particles with increased activity and high density catalyst particles with low activity Stu;
c) removing the volume of catalyst particles from the hydrogenation conversion reaction zone so that a substantially densified hydrotreating catalyst bed inside the reaction zone of the hydrogenation transformation begins to move downward with a piston stream;
d) separation of catalyst particles with high activity and lower density from catalyst particles with lower activity and higher density;
e) mixing the catalyst particles with high activity and lower density with fresh catalyst particles to obtain a mixture of catalysts; and
f) introducing a mixture of catalysts into the reaction zone of the hydrogenation conversion.

Система гидрогенизационного превращения и/или реакционная зона гидрогенизационного превращения предпочтительного варианта воплощения настоящего изобретения включает катализатор, который подробно описан ниже со следующим подзаголовком "Катализатор" и который также может работать в неподвижном слое (т. е. слой катализатора не расширяется), в движущемся слое, кипящем слое, расширенном слое или псевдоожиженном слое. The hydrogenation conversion system and / or the hydrogenation conversion reaction zone of a preferred embodiment of the present invention includes a catalyst which is described in detail below with the following subheading "Catalyst" and which can also operate in a fixed bed (i.e., the catalyst bed does not expand), in a moving bed fluidized bed, expanded bed, or fluidized bed.

Катализатор
В предпочтительном варианте воплощения изобретения катализатор, который загружается в реактор 11, предпочтительно удовлетворяет следующим четырем основным критериям;
1) катализатор имеет соответствующую каталитическую активность и срок службы для конкретного применения (например, деметаллизация, гидрообессеривание и т.п.);
2) катализатор имеет такие физические свойства, при которых сведены к минимуму его случайные движения в реакторе 11;
3) катализатор имеет такие физические свойства, при которых сведены к минимуму его потери как на стадиях его переноса, так и в реакторе 11; и
4) катализатор является достаточно однородным по размеру, форме и плотности частиц, чтобы предотвратить их разделение по размеру при нормальной работе.
Catalyst
In a preferred embodiment, the catalyst that is charged to reactor 11 preferably satisfies the following four basic criteria;
1) the catalyst has the corresponding catalytic activity and service life for a particular application (for example, demetallization, hydrodesulfurization, etc.);
2) the catalyst has such physical properties in which its random movements in the reactor 11 are minimized;
3) the catalyst has such physical properties in which its losses are minimized both at the stages of its transfer and in the reactor 11; and
4) the catalyst is sufficiently uniform in size, shape and density of particles to prevent their separation in size during normal operation.

Предпочтительно катализатор настоящего изобретения обладает соответствующей каталитической активностью и сроком службы для конкретного применения (например, деметаллизация, гидрообессеривание и т.п.). Например, если катализатор будет применяться для деметаллизации, он должен иметь достаточную активность в процессе гидродеметаллизации и достаточную емкость по металлам (т. е. срок службы), для того чтобы соответствовать цели деметаллизации без использования неэкономичных количеств катализатора. Емкость катализатора по металлам предпочтительно превышает примерно 0,10 г металла на один кубический сантиметр насыпного объема катализатора. Свойствами катализатора, которые наиболее сильно влияют на каталитическую активность и емкость по металлам, являются следующие: пористая структура (объем пор и распределение пор по размерам); материал основы (например, оксид алюминия или диоксид кремния); каталитические металлы (количество, распределение и тип - никель, молибден, кобальт и др.); площадь поверхности и размер и форма частиц. Preferably, the catalyst of the present invention has the corresponding catalytic activity and service life for a particular application (e.g., demetallization, hydrodesulfurization, etc.). For example, if the catalyst is to be used for demetallization, it must have sufficient activity during hydrodemetallization and a sufficient metal capacity (i.e., service life) in order to meet the purpose of demetallization without the use of uneconomical amounts of catalyst. The metal catalyst capacity preferably exceeds about 0.10 g of metal per cubic centimeter of bulk catalyst volume. The properties of the catalyst, which most strongly affect the catalytic activity and metal capacity, are as follows: porous structure (pore volume and pore size distribution); a base material (e.g., alumina or silica); catalytic metals (quantity, distribution and type - nickel, molybdenum, cobalt, etc.); surface area and particle size and shape.

Кроме того, катализатор настоящего изобретения предпочтительно имеет такие физические свойства, при которых сведен к минимуму случайный подъем его частиц при восходящем движении сырья в реакторе 11. Поскольку одним из преимуществ настоящего изобретения является контактирование в противотоке, которое достигается между реагентами и катализатором, предпочтительным является поддержание поршневого течения катализатора вниз по всей длине реактора 11. Для минимизации или предотвращения расширения слоя катализатора критическими являются следующие свойства катализатора: плотность частиц катализатора (наибольшая возможная плотность частиц является предпочтительной, которая соответствует требованиям каталитической активности и емкости по металлам); размер частиц (практически предпочтителен наибольший размер); плотность основы (повышенная плотность основы является предпочтительной для снижения скелетной плавучести); и однородность размеров. Одной из отличительных особенностей настоящего изобретения является то, что катализатор не будет распространяться при случайном движении внутри реактора, но будет еще довольно легко перемещаться при транспортировании потоком. При фактических условиях процесса внутри реактора существенно меньшие частицы катализатора могут подниматься кверху, в то время как существенно большие частицы могут мигрировать вниз. Это мешает оптимальному поршневому течению катализатора. По этой причине размерные условия для катализатора настоящего изобретения уже, чем условия для катализаторов полностью уплотненного или неподвижного слоя и кипящего слоя. In addition, the catalyst of the present invention preferably has such physical properties that minimizes the accidental rise of its particles during the upward movement of the feedstock in the reactor 11. Since one of the advantages of the present invention is countercurrent contacting between the reactants and the catalyst, it is preferable to maintain the piston flow of the catalyst down along the entire length of the reactor 11. To minimize or prevent the expansion of the catalyst bed, eduyuschie properties of the catalyst: catalyst particle density (highest particle density possible is preferred, which complies with the catalytic activity of metals and container); particle size (the largest size is practically preferred); density of the base (increased density of the base is preferred to reduce skeletal buoyancy); and uniformity of size. One of the distinguishing features of the present invention is that the catalyst will not spread during inadvertent movement inside the reactor, but will still be fairly easy to move when transported by flow. Under the actual process conditions inside the reactor, substantially smaller catalyst particles may rise upward, while substantially larger particles may migrate downward. This interferes with the optimum piston flow of the catalyst. For this reason, the dimensional conditions for the catalyst of the present invention are narrower than the conditions for the catalysts of a fully densified or fixed bed and a fluidized bed.

Катализатор настоящего изобретения должен дополнительно иметь такие физические свойства, при которых сведены к минимуму потери катализатора на стадиях его перемещения и в реакторе 11. Разрушение или истирание катализатора или на стадиях перемещения или в реакторе 11 может оказывать значительное вредное воздействие на характеристики самой реакторной системы и на любое последующее оборудование или технологическую установку. Для потери катализатора критическими являются следующие свойства: истираемость катализатора (абсолютным требованием является минимальная истираемость); прочность катализатора к разрушению (требуется максимальная прочность катализатора к разрушению, не допускается использование очень хрупкого катализатора, который может быть подвержен избыточному истиранию); размер и форма частиц катализатора (предпочтительными являются сферические частицы катализатора, так как они более подвижны и не имеют резких или острых краев, которые откалываются); содержание пыли (абсолютным требованием является минимальное количество пыли, чтобы избежать вредного воздействия пыли в реакторе 11 и в последующем оборудовании). The catalyst of the present invention should additionally have such physical properties in which the loss of catalyst at the stages of its movement and in the reactor 11 is minimized. Destruction or abrasion of the catalyst or at the stages of movement or in the reactor 11 can have a significant detrimental effect on the characteristics of the reactor system itself and any subsequent equipment or technological installation. The following properties are critical for catalyst loss: catalyst abrasion (the minimum abrasion is an absolute requirement); fracture strength of the catalyst (maximum fracture strength of the catalyst is required; use of a very brittle catalyst is not allowed, which may be subject to excessive abrasion); the size and shape of the catalyst particles (spherical catalyst particles are preferred since they are more mobile and do not have sharp or sharp edges that break off); dust content (an absolute requirement is the minimum amount of dust in order to avoid the harmful effects of dust in the reactor 11 and in the subsequent equipment).

Частицы катализатора являются достаточно однородными по размерам, форме и плотности, чтобы предотвратить разделение катализатора по размерам при обычной работе. Обычно требуется узкий интервал размеров для того, чтобы предотвратить разделение катализатора по размерам. Конкретный размер частиц катализатора выбирают таким образом, чтобы он был вблизи от размера, при котором частицы распространяются по случайным направлениям, но не такого размера, при котором частицы распространяются по случайным направлениям сами по себе или при кипении. The catalyst particles are sufficiently uniform in size, shape and density to prevent separation of the catalyst in size during normal operation. Typically, a narrow size range is required in order to prevent the size separation of the catalyst. The specific particle size of the catalyst is chosen so that it is close to the size at which the particles propagate in random directions, but not the size at which the particles propagate in random directions on their own or during boiling.

Все эти четыре основных критерия для подбора катализаторов настоящего изобретения являются важными и не являются взаимно независимыми или взаимно исключающими. Эти 4 основных критерия должны быть сбалансированы между собой для того, чтобы оптимизировать катализатор для конкретного применения. Например, для минимизации распространения катализатора по случайным направлениям были бы предпочтительны большие частицы очень плотного катализатора. Это противоречит свойствам, которые могли бы быть желательными при применении катализатора для деметаллизации нефтяных остатков, где необходимы частицы малого диаметра с низкой плотностью. Эти противоречия должны быть сбалансированы между собой для того, чтобы обеспечить минимальное распространение катализатора или кипение и в то же время добиться соответствующей активности катализатора и его емкости по металлам, минимальной истираемости и минимального разделения частиц по размерам. All four of these basic criteria for selecting the catalysts of the present invention are important and are not mutually independent or mutually exclusive. These 4 main criteria must be balanced among themselves in order to optimize the catalyst for a particular application. For example, to minimize the spread of the catalyst in random directions, large particles of a very dense catalyst would be preferable. This contradicts properties that might be desirable when using a catalyst for demetallization of oil residues, where particles of small diameter with low density are needed. These contradictions must be balanced among themselves in order to ensure minimal catalyst distribution or boiling and at the same time to achieve the corresponding activity of the catalyst and its capacity in metals, minimal abrasion and minimal particle size separation.

Вследствие взаимоисключающих требований к катализатору и из-за того, что каждое его применение является специфичным, катализатором настоящего изобретения может быть любой подходящий катализатор, который способен содействовать при осуществлении изобретения и содействовать в достижении поставленных целей изобретения. Due to the mutually exclusive requirements for the catalyst and due to the fact that each application is specific, the catalyst of the present invention can be any suitable catalyst that is able to assist in the implementation of the invention and to help achieve the objectives of the invention.

Катализатор настоящего изобретения обеспечивает неочевидное поршневое течение существенно уплотненного слоя катализатора (то есть слоя катализатора 10) при гидроочистке путем контактирования существенно уплотненного слоя катализатора гидроочистки с потоком углеводородного сырья (т.е. жидким компонентом и компонентом водородсодержащего газа), который течет снизу вверх со скоростью, регулируемой в такой степени, которая достаточна для ограничения расширения существенно уплотненного слоя катализатора гидроочистки меньше чем на 10% по длине сверх осевой длины существенно уплотненного слоя катализатора гидроочистки в неподвижном состоянии. Более предпочтительно расширение существенно уплотненного слоя катализатора гидроочистки ограничивается до менее чем 5%, наиболее предпочтительно менее чем на 2% или даже менее чем на 1% сверх практически всей осевой длины существенно уплотненного слоя катализатора гидроочистки в неподвижном состоянии. Скорость течения потока углеводородного сырья может иметь любую подходящую величину, регулируемую в такой степени, которая достаточна для ограничения расширения существенно уплотненного слоя катализатора гидроочистки, предпочтительно скорость потока изменяется в пределах приблизительно от 0,01 фут/с (0,3 см/с) до 10 фут/с (304,8 см/с). The catalyst of the present invention provides an unobvious piston flow of a substantially densified catalyst bed (i.e., catalyst bed 10) during hydrotreating by contacting the substantially densified hydrotreating catalyst bed with a hydrocarbon feed stream (i.e., a liquid component and a hydrogen-containing gas component) that flows upwardly controlled to such an extent that it is sufficient to limit the expansion of a substantially densified hydrotreating catalyst layer by less than 10% Line over the axial length of the substantially packed catalyst bed hydrotreating stationary. More preferably, the expansion of the substantially densified hydrotreating catalyst bed is limited to less than 5%, most preferably less than 2%, or even less than 1% over substantially all of the axial length of the substantially densified hydrotreating catalyst bed in a stationary state. The flow rate of the hydrocarbon feed stream may be any suitable amount that is adjustable to such an extent that it is sufficient to limit the expansion of the substantially densified hydrotreating catalyst layer, preferably the flow rate ranges from about 0.01 ft / s (0.3 cm / s) to 10 ft / s (304.8 cm / s).

Катализатор настоящего изобретения более конкретно обеспечивает неочевидное поршневое течение существенно уплотненного слоя катализатора гидроочистки, когда объем катализатора гидроочистки выводится или переносится в условиях предпочтительно ламинарного потока со дна существенно уплотненного слоя катализатора гидроочистки хотя и одновременно с этим существенно уплотненный слой катализатора гидроочистки максимально и оптимально занимает по меньшей мере примерно 50% объема, предпочтительно примерно от 80 до 98% объема реактора 11 (то есть весь внутренний доступный объем). Существенно уплотненный слой катализатора гидроочистки настоящего изобретения максимально и оптимально занимает объем внутри реактора 11, который больше, чем объем слоя катализатора в реакторе с кипящим слоем, который имеет практически такой же полный внутренний доступный объем, что и реактор 11, и в котором объем слоя катализатора в реакторе с кипящим слоем в "проваленном" состоянии слоя занимает менее чем примерно 50% от объема (максимум) всего внутреннего доступного объема реактора с кипящим слоем. Таким образом, существенно уплотненный слой катализатора гидроочистки максимально и оптимально занимает по меньшей мере примерно 50% объема, предпочтительно примерно от 80 до 98 об.% внутреннего доступного объема реактора 11. Наиболее предпочтительно существенно уплотненный слой катализатора гидроочистки настоящего изобретения максимально и оптимально занимает по меньшей мере примерно от 85 до 98 об.% внутреннего доступного объема реактора 11. The catalyst of the present invention more specifically provides an unobvious piston flow of a substantially densified hydrotreating catalyst bed when the volume of hydrotreating catalyst is discharged or transferred under conditions of a preferably laminar flow from the bottom of the substantially densified hydrotreating catalyst bed, although at the same time, the substantially densified hydrotreating catalyst bed maximally and optimally occupies at least at least about 50% of the volume, preferably from about 80 to 98% of the volume of the reactor 11 ( there is all internal available volume). The substantially densified hydrotreating catalyst bed of the present invention maximally and optimally occupies a volume inside the reactor 11 that is larger than the volume of the catalyst bed in the fluidized bed reactor, which has substantially the same total internal available volume as the reactor 11, and in which the volume of the catalyst bed in a fluidized bed reactor in the “failed” state of the bed, it occupies less than about 50% of the volume (maximum) of the total internal available volume of the fluidized bed reactor. Thus, the substantially densified hydrotreating catalyst bed maximally and optimally occupies at least about 50% of the volume, preferably from about 80 to 98 vol.% Of the internal available volume of the reactor 11. Most preferably, the substantially densified hydrotreating catalyst bed of the present invention maximally and optimally takes at least from about 85 to 98 vol% of the internal available volume of the reactor 11.

Кроме того, катализатора настоящего изобретения конкретно обеспечивает неочевидное поршневое течение существенно уплотненного слоя катализатора гидроочистки, когда объем катализатора гидроочистки выводится или переносится в потоке углеводородного сырья в условиях предпочтительно ламинарного потока из центральной части или секции существенно уплотненного слоя катализатора гидроочистки из самой нижней донной секции слоя и ниже точек множества кольцевых зон смешения MZ, содержащих поток углеводородного сырья (то есть жидкий компонент и компонент водородсодержащего газа). Как указывалось выше, когда объем катализатора гидроочистки настоящего изобретения выводится или переносится, для того, чтобы началось поршневое течение слоя, он выводится или переносится предпочтительно ламинарно в жидком потоке углеводородного сырья и удаляется из него вблизи непроницаемой зоны (то есть неперфорированной центральной пластины 25) опорного средства 17 слоя и практически вне пути потока смесей LH-HG (то есть LH-HG2, LH-HG3 и др.), вытекающих из зон смешения MZ (то есть MZ2, NZ3 и др.). Конкретный объем (или количество) катализатора, который выводится в любое желаемое время со дна существенно уплотненного слоя катализатора гидроочистки, может быть любым подходящим объемом (или количеством), при котором достигаются поставленные цели настоящего изобретения. Предпочтительно, как например, только в качестве примера, конкретным объемом (или количеством) катализатора, который выводится в любое желаемое время, является объем (или количество), изменяющийся примерно от 0,1% до 25% от веса существенно уплотненного слоя катализатора (то есть слоя катализатора 10). Скорость выведения конкретного объема (или количества) катализатора также может быть любым подходящим объемом (или количеством), при котором достигаются поставленные цели настоящего изобретения, как например, скорость выведения, при которой поток катализатора (например, катализатора в потоке углеводородного сырья) изменяется приблизительно от 0,1 фут/с (3,05 см/с) до 20 фут/с (610 см/с), более предпочтительно приблизительно от 0,1 фут/с (3,05 см/с) до 10 фут/с (304,8 см/с), и при концентрации катализатора, изменяющейся приблизительно от 0,1 фунт (45,4 г) катализатора/фунт (454 г) суспензии катализатора (то есть вес катализатора гидроочистки плюс вес потока углеводородного сырья) до приблизительно 0,80 фунт (363 г) катализатора/фунт (454 г) суспензии катализатора, более предпочтительно приблизительно от 0,15 (68 г) до 0,60 фунт (272 г) катализатора/фунт (454 г) суспензии катализатора. Как указывалось выше, выведенный катализатор может быть удобно заменен путем введения объема свежего катализатора через верх реактора 11 на слой катализатора 10. Скорость замены или добавления катализатора может быть любой скоростью замены или добавления катализатора, при которой достигаются поставленные цели настоящего изобретения, как, например, скорость потока заменяемого катализатора (т.е. заменяемого катализатора в потоке очищенного углеводородного сырья, например в газойле), изменяющаяся приблизительно от 0,1 фут/с (0,3 см/с) до 20 фут/с (610 см/с), более предпочтительно приблизительно от 0,1 фут/с (0,3 см/с ) до 10 фут/с (304,8 см/с), и при концентрации заменяемого катализатора, изменяющейся приблизительно от 0,1 фунт (45,4 г) заменяемого катализатора/фунт (454 г) суспензии катализатора (то есть вес катализатора гидроочистки плюс вес потока очищенного углеводородного сырья) до приблизительно 0,80 фунт (363 г) заменяемого катализатора/фунт (454 г) суспензии катализатора, более предпочтительно приблизительно от 0,15 (68 г) до 0,60 фунт (272 г) катализатора/фунт (454 г) суспензии катализатора. In addition, the catalyst of the present invention specifically provides an unobvious piston flow of a substantially densified hydrotreating catalyst bed when the volume of the hydrotreating catalyst is withdrawn or transferred in a hydrocarbon feed stream under conditions of a preferably laminar flow from a central portion or section of a substantially densified hydrotreating catalyst bed from the lowermost bottom section of the bed and below the points of the plurality of annular mixing zones MZ containing a hydrocarbon feed stream (i.e., a liquid component nt and a component of hydrogen-containing gas). As indicated above, when the volume of the hydrotreating catalyst of the present invention is removed or transferred, so that the piston flow of the layer begins, it is removed or transferred preferably laminarly in the liquid hydrocarbon stream and removed from it near the impermeable zone (i.e., the non-perforated central plate 25) of the support 17 layer means and practically out of the flow path of LH-HG mixtures (i.e. LH-HG2, LH-HG3, etc.) arising from the mixing zones MZ (i.e. MZ2, NZ3, etc.). A particular volume (or amount) of catalyst that is discharged at any desired time from the bottom of a substantially densified hydrotreating catalyst layer may be any suitable volume (or amount) at which the objectives of the present invention are achieved. Preferably, as for example, by way of example only, the specific volume (or amount) of catalyst that is discharged at any desired time is the volume (or amount) varying from about 0.1% to 25% by weight of the substantially densified catalyst layer (i.e. there is a catalyst bed 10). The rate of removal of a particular volume (or amount) of catalyst may also be any suitable volume (or amount) at which the objectives of the present invention are achieved, such as the rate of removal at which the flow of catalyst (e.g., catalyst in a hydrocarbon feed stream) varies from 0.1 ft / s (3.05 cm / s) to 20 ft / s (610 cm / s), more preferably from about 0.1 ft / s (3.05 cm / s) to 10 ft / s ( 304.8 cm / s), and at a catalyst concentration varying from approximately 0.1 lb (45.4 g) catalysis torus / pound (454 g) of the catalyst suspension (i.e., the weight of the hydrotreating catalyst plus the weight of the hydrocarbon feed stream) to about 0.80 pounds (363 g) of the catalyst / pound (454 g) of the catalyst suspension, more preferably from about 0.15 (68 g) up to 0.60 pounds (272 g) of catalyst / pound (454 g) of catalyst suspension. As indicated above, the withdrawn catalyst can be conveniently replaced by introducing a volume of fresh catalyst through the top of the reactor 11 onto the catalyst bed 10. The rate of replacement or addition of the catalyst can be any rate of replacement or addition of the catalyst at which the objectives of the present invention are achieved, such as the flow rate of the replaced catalyst (i.e., the replaced catalyst in a stream of refined hydrocarbon feed, for example in gas oil), varying from about 0.1 ft / s (0.3 cm / s) to 20 ft / (610 cm / s), more preferably from about 0.1 ft / s (0.3 cm / s) to 10 ft / s (304.8 cm / s), and when the concentration of the replaced catalyst varies from approximately 0, 1 lb (45.4 g) of the replaced catalyst / lb (454 g) of the catalyst suspension (i.e. the weight of the hydrotreating catalyst plus the weight of the stream of refined hydrocarbon feed) to approximately 0.80 lb (363 g) of the replaced catalyst / pound (454 g) of the suspension catalyst, more preferably from about 0.15 (68 g) to 0.60 pounds (272 g) of catalyst / pound (454 g) of catalyst suspension.

В предпочтительном варианте настоящего изобретения катализатор настоящего изобретения включает неорганический носитель, который может включать цеолиты, неорганические оксиды, такие как диоксид кремния, оксид алюминия, оксид магния, диоксид титана и их смеси или любые аморфные тугоплавкие неорганические оксиды из группы II, III или IV элементов или композиции неорганических оксидов. Более предпочтительно неорганический носитель включает пористый материал носителя, такой как диоксид кремния, оксид алюминия, алюмосиликат или кристаллический алюмосиликат. На этот неорганический носитель или пористый материал носителя осаждают один или несколько металлов или соединений металлов, таких как оксиды, причем эти металлы выбирают из групп Ib, Vb, VIb, VIIb и VIII Периодической системы. Типичными примерами этих металлов являются железо, кобальт, никель, вольфрам, молибден, хром, ванадий, медь, ванадий, медь, палладий и платина, а также их сочетания. Предпочтение отдается молибдену, вольфраму, кобальту и никелю, а также их сочетаниям. Подходящие примеры катализатора предпочтительного типа включают никель-вольфрам, никель-молибден, кобальт-молибден или кобальт-никель-молибден, осажденные на пористый неорганический носитель, выбранный из группы, включающей диоксид кремния, оксид алюминия, оксид магния, диоксид титана, диоксид циркония, диоксид тория, оксид бора или диоксид гафния, или композиции неорганических оксидов, таких как алюмосиликат, диоксид кремния - оксид магния, оксид алюминия - оксид магния и т.п. In a preferred embodiment of the present invention, the catalyst of the present invention includes an inorganic carrier, which may include zeolites, inorganic oxides such as silica, alumina, magnesium oxide, titanium dioxide and mixtures thereof or any amorphous refractory inorganic oxides from group II, III or IV elements or inorganic oxide compositions. More preferably, the inorganic support comprises a porous support material such as silica, alumina, silica-alumina or crystalline silica-alumina. One or more metals or metal compounds, such as oxides, are deposited onto this inorganic support or porous support material, these metals being selected from Groups Ib, Vb, VIb, VIIb and VIII of the Periodic System. Typical examples of these metals are iron, cobalt, nickel, tungsten, molybdenum, chromium, vanadium, copper, vanadium, copper, palladium and platinum, as well as combinations thereof. Molybdenum, tungsten, cobalt and nickel, as well as their combinations, are preferred. Suitable examples of the preferred catalyst type include nickel-tungsten, nickel-molybdenum, cobalt-molybdenum or cobalt-nickel-molybdenum deposited on a porous inorganic support selected from the group consisting of silica, alumina, magnesium oxide, titanium dioxide, zirconia, thorium dioxide, boron oxide or hafnium dioxide, or compositions of inorganic oxides such as aluminosilicate, silicon dioxide - magnesium oxide, aluminum oxide - magnesium oxide, and the like.

Катализатор настоящего изобретения может дополнительно включать добавки, которые изменяют характеристики активности и/или емкости по металлам катализатора, такие как (но не ограничивающиеся указанными) фосфор и глины, включая слоистые глины. Такие добавки могут присутствовать в любых подходящих количествах в зависимости от конкретного применения для процесса гидрогенизационного превращения, включая прикладные катализаторы. Обычно такие добавки могут составлять практически примерно от 0 до 10 вес.% в расчете на вес всего катализатора (т.е. неорганический носитель плюс оксид металла). The catalyst of the present invention may further include additives that alter the activity characteristics and / or capacity of the metals of the catalyst, such as (but not limited to) phosphorus and clays, including layered clays. Such additives may be present in any suitable amounts, depending on the particular application for the hydrogenation conversion process, including applied catalysts. Typically, such additives can be from about 0 to 10% by weight, based on the weight of the total catalyst (i.e., inorganic support plus metal oxide).

Хотя металлические компоненты (например, кобальт, молибден и др.) могут присутствовать в любом подходящем количестве, катализатор настоящего изобретения предпочтительно включает приблизительно от 0,1% до 60% от веса металлических компонентов, в расчете на вес всего катализатора (т.е. неорганический оксидный носитель плюс оксиды металлов) или более предпочтительно примерно от 0,2% до 40% от веса всего катализатора и наиболее предпочтительно примерно от 0,5% до 30% от веса всего катализатора. Металлы VII группы обычно используются в меньших количествах, в интервале приблизительно от 0,1% до 30 вес. %, более предпочтительно примерно от 0,1% до 10 вес.%, а металлы группы VIB обычно используются в больших количествах, в интервале приблизительно от 0,5% до 50 вес.%, более предпочтительно примерно от 0,5% до 30 вес. %; хотя, как упоминалось выше, общее количество металлических компонентов на пористом неорганическом носителе составляет до 60% от веса всего катализатора (более предпочтительно примерно до 40% от веса). Атомное отношение металлов VIII и VIB групп может изменяться в широких пределах, предпочтительно приблизительно от 0,01 до 15, более предпочтительно примерно от 0,1 до 5. Эти атомные отношения будут зависеть от конкретного использования катализатора гидроочистки и/или от целей очистки. Although metal components (e.g., cobalt, molybdenum, etc.) may be present in any suitable amount, the catalyst of the present invention preferably comprises from about 0.1% to 60% by weight of the metal components, based on the weight of the total catalyst (i.e. inorganic oxide carrier plus metal oxides) or more preferably from about 0.2% to 40% by weight of the total catalyst and most preferably from about 0.5% to 30% by weight of the total catalyst. Group VII metals are usually used in smaller amounts, in the range of about 0.1% to about 30 weight. %, more preferably from about 0.1% to 10 wt.%, and the metals of group VIB are usually used in large quantities, in the range from about 0.5% to 50 wt.%, more preferably from about 0.5% to 30 weight. %; although, as mentioned above, the total amount of metal components on a porous inorganic support is up to 60% by weight of the total catalyst (more preferably up to about 40% by weight). The atomic ratio of Group VIII and Group VIB metals can vary widely, preferably from about 0.01 to 15, more preferably from about 0.1 to 5. These atomic ratios will depend on the particular use of the hydrotreating catalyst and / or purification goals.

Группы в Периодической системе, на которую ссылались выше, относятся к Периодической Таблице элементов, которая опубликована в Справочнике по химии Ланге (12-е издание, под редакцией Джона Д. Дина, авторское право 1979 г. Издательство Мак-Гроу Хилл Инк.) или которая опубликована в кратком химическом словаре (10-е издание), переработанном Гесснером Г. Хоули (авторское право 1981 г. Издательство Литтон Эдьюкашнл Паблишинг Инк.). The groups in the Periodic System referenced above refer to the Periodic Table of the Elements that is published in the Lange Chemistry Handbook (12th edition, edited by John D. Dean, copyright 1979 by McGraw Hill Inc.) or which is published in a brief chemical dictionary (10th edition), revised by Gessner G. Hawley (copyright 1981 by Lytton Publishing Publishing Inc.).

В более предпочтительном варианте воплощения катализатора оксидный катализатор гидроочистки или металлооксидный компонент, нанесенный на неорганический носитель или пористый материал носителя, представляет собой триоксид молибдена (MoO3) или сочетание триоксида молибдена и оксида никеля (NiO), причем триоксид молибдена присутствует в большом количестве. Наиболее предпочтительным неорганическим носителем является оксид алюминия. Молибден присутствует на неорганическом носителе катализатора (оксида алюминия) в количествах, изменяющихся примерно от 0,5% до 50 вес.%, предпочтительно примерно от 0,5% до 30 вес.%, наиболее предпочтительно примерно от 1,0% до 20 вес. % в расчете на суммарный вес неорганического носителя и оксида металла (металлов). Когда никель присутствует, его количество изменяется приблизительно до 30 вес. %, предпочтительно примерно от 0,5% до 20 вес.%, более предпочтительно примерно от 0,5% до 10 вес.% в расчете на суммарный вес неорганического носителя и оксида металла (металлов). Оксидный катализатор гидроочистки или металлооксидный компонент может быть приготовлен по любой подходящей методике, такой как осаждение оксида металла (металлов) из водных растворов на пористый неорганический материал носителя, с последующей сушкой и прокаливанием. В общем, методики приготовления катализатора являются традиционными и хорошо известными и могут включать пропитку, размол на бегунах, соосаждение и т.п. с последующим прокаливанием.In a more preferred embodiment of the catalyst, the hydrotreating oxide catalyst or metal oxide component supported on an inorganic support or porous support material is molybdenum trioxide (MoO 3 ) or a combination of molybdenum trioxide and nickel oxide (NiO), with molybdenum trioxide present in large quantities. The most preferred inorganic carrier is alumina. Molybdenum is present on the inorganic catalyst support (alumina) in amounts ranging from about 0.5% to 50% by weight, preferably from about 0.5% to 30% by weight, most preferably from about 1.0% to 20% by weight . % based on the total weight of the inorganic carrier and metal oxide (s). When nickel is present, its amount changes to approximately 30 weight. %, preferably from about 0.5% to 20% by weight, more preferably from about 0.5% to 10% by weight, based on the total weight of the inorganic carrier and the metal oxide (s). The hydrotreating oxide catalyst or metal oxide component can be prepared by any suitable technique, such as precipitation of metal oxide (s) from aqueous solutions onto porous inorganic support material, followed by drying and calcination. In general, catalyst preparation techniques are traditional and well known and may include impregnation, milling on runners, coprecipitation, and the like. followed by calcination.

Катализатор имеет площадь поверхности (такую как измеряется методом Брунауэра-Эммета-Теллера), которая достаточна для достижения целей гидроочистки при конкретном применении. Площадь поверхности обычно составляет примерно от 50 квадратных метров на грамм (м2/г) до 300 м2/г, более типично примерно от 75 до 150 м2/г.The catalyst has a surface area (such as measured by the Brunauer-Emmett-Teller method) that is sufficient to achieve hydrotreatment goals for a particular application. The surface area is usually from about 50 square meters per gram (m 2 / g) to 300 m 2 / g, more typically from about 75 to 150 m 2 / g.

Средняя прочность катализатора на раздавливание должна составлять минимум приблизительно 5 фунтов (2270 г). Прочность катализатора на раздавливание может быть определена на представительной пробе частиц катализатора. Например, фиксированное число частиц (скажем 30 частиц катализатора) получают из статического образца, включающего множество частиц катализатора, которые будут испытаны в процессе гидроочистки настоящего изобретения. Каждую частицу катализатора последовательно располагают между двумя горизонтальными параллельными стальными пластинами. Затем на верхнюю стальную пластину подают нагрузку до тех пор, пока размещенная частица катализатора не будет раздавлена. Прочность катализатора на раздавливание представляет собой приложенную нагрузку, при которой частица катализатора раздавливается. Это испытания повторяют для остальных частиц катализатора и рассчитывают среднюю прочность катализатора на раздавливание. Также предпочтительно, чтобы не более, чем примерно 35 вес.% частиц катализатора имели среднюю прочность менее чем приблизительно 5 фунтов (2270 г); более предпочтительно, чтобы не более, чем примерно 15 вес.% частиц катализатора имели среднюю прочность менее чем приблизительно 5 фунтов (2270 г); и наиболее предпочтительно не более чем примерно 0%. The average crush strength of the catalyst should be a minimum of approximately 5 pounds (2270 g). The crushing strength of the catalyst can be determined on a representative sample of catalyst particles. For example, a fixed number of particles (say 30 catalyst particles) are obtained from a static sample comprising a plurality of catalyst particles that will be tested during the hydrotreatment of the present invention. Each catalyst particle is sequentially positioned between two horizontal parallel steel plates. Then, a load is applied to the upper steel plate until the placed catalyst particle is crushed. The crush strength of a catalyst is the applied load at which a catalyst particle is crushed. This test is repeated for the remaining catalyst particles and the average crush strength of the catalyst is calculated. It is also preferred that no more than about 35 wt.% Of the catalyst particles have an average strength of less than about 5 pounds (2270 g); more preferably, not more than about 15 wt.% of the catalyst particles have an average strength of less than about 5 pounds (2270 g); and most preferably not more than about 0%.

Катализатор настоящего изобретения включает множество частиц катализатора, которые имеют однородный размер и предпочтительно сферическую форму со средним диаметром, изменяющимся примерно от 35 до 3 единиц Тайлера (от 0,42 до 6,68 мм), более предпочтительно примерно от 20 до 4 единиц Тайлера (от 0,83 до 4,70 мм) и наиболее предпочтительно от 14 до 5 единиц Тайлера (от 1,17 до мм). Используемые здесь обозначения единиц Тайлера взяты из таблицы, озаглавленной "Сита по стандартной гранулометрической шкале Тайлера" Справочника 53, издания 1981 г., опубликованного фирмой СЕ Тайлер Комбастшн Инжиниринг, Инк., ул. Вашингтон, г. Саут Норфолк, шт. Коннектикут. The catalyst of the present invention includes a plurality of catalyst particles that are uniform in size and preferably spherical with an average diameter varying from about 35 to 3 Tyler units (from 0.42 to 6.68 mm), more preferably from about 20 to 4 Tyler units ( from 0.83 to 4.70 mm) and most preferably from 14 to 5 Tyler units (from 1.17 to mm). The Tyler unit designations used here are taken from the table entitled "Tyler Standard Sieve Scales" of Reference 53, 1981 edition, published by CE Tyler Combustion Engineering, Inc., ul. Washington, South Norfolk. Connecticut.

Таким же образом, предпочтительно частицы катализатора имеют однородно гладкую и скругленную поверхность. Предпочтительные формы включают, например, сферы, сфероиды, частицы с формой яйца и т.п. Более предпочтительно катализатор настоящего изобретения представляет собой круглые частиц, включающие множество частиц катализатора, имеющих такое распределение по размеру, что по меньшей мере приблизительно 90 вес.% этих частиц имеют размерное отношение меньше чем примерно 2,0, более предпочтительно равное 1,5 или меньше чем 1,5 и наиболее предпочтительно равное примерно 1,0. Используемый здесь термин "размерное отношение" является геометрическим термином, который определяется величиной максимальной протяженности частицы катализатора, отнесенной к ширине частицы катализатора. "Максимальная протяженность" является максимально возможной протяженностью частицы катализатора. Иногда эту величину называют калибровым размером и она представляет собой максимальный размер в максимально поперечном сечении частицы катализатора. "Ширина" частицы катализатора является проекцией частицы катализатора перпендикулярно к максимальной протяженности и представляет собой наибольший размер частицы катализатора в направлении, перпендикулярном к максимальной протяженности. In the same way, preferably the catalyst particles have a uniformly smooth and rounded surface. Preferred forms include, for example, spheres, spheroids, egg particles, and the like. More preferably, the catalyst of the present invention is round particles comprising a plurality of catalyst particles having a size distribution such that at least about 90% by weight of these particles have a size ratio of less than about 2.0, more preferably 1.5 or less than 1.5 and most preferably equal to about 1.0. As used herein, the term "dimensional ratio" is a geometric term that is defined by the maximum length of a catalyst particle, relative to the width of the catalyst particle. "Maximum extent" is the maximum possible extent of a catalyst particle. This value is sometimes called the gauge size and it represents the maximum size in the maximum cross section of the catalyst particle. The “width” of the catalyst particle is the projection of the catalyst particle perpendicular to the maximum extent and represents the largest size of the catalyst particle in the direction perpendicular to the maximum extent.

Катализатор должен иметь такое распределение частиц по размеру, чтобы расширение слоя катализатора 10 в условиях внутри реактора 11 составляло менее 10% от длины (более предпочтительно менее 5% и наиболее предпочтительно менее чем 1% по длине) сверх практически полной осевой длины существенно уплотненного слоя катализатора гидроочистки в стационарном состоянии. Для того, чтобы получить максимальную производительность реактора, частицы катализатора имеют узкое распределение по размеру. Катализатор, используемый в процессе гидрогенизации настоящего изобретения, вообще включает такой интервал размеров или распределение по размеру, что по меньшей мере примерно 90 вес.%, предпочтительно по меньшей мере примерно 95 вес.%, более предпочтительно по меньшей мере примерно от 97 вес.% частиц катализатора в слое катализатора 10 имеют диаметр в интервале от R1 до R2, при этом:
i) R1 имеет значение примерно от 1/64 дюйма (0,04 см) (то есть примерно соответствует размеру отверстия сита Тайлера 35 меш) до 1/4 дюйма (0,63 см) (то есть примерно соответствует размеру отверстия сита Тайлера 3 меш);
ii) R2 также имеет значение примерно от 1/64 дюйма (0,04 см) (то есть примерно соответствует размеру отверстия сита Тайлера 35 меш) до 1/4 дюйма (0,63 см), (то есть примерно соответствует размеру отверстия сита Тайлера 3 меш); и
iii) отношение R2/R1 имеет значение, большее или примерно равное 1,0 и меньшее или примерно равное 1,4 (или примерно равно квадратному корню из 2,0).
The catalyst should have a particle size distribution such that the expansion of the catalyst layer 10 under conditions inside the reactor 11 is less than 10% of the length (more preferably less than 5% and most preferably less than 1% in length) over the almost total axial length of the substantially densified catalyst layer stationary hydrotreating. In order to obtain maximum reactor productivity, the catalyst particles have a narrow size distribution. The catalyst used in the hydrogenation process of the present invention generally includes a size range or size distribution such that at least about 90 wt.%, Preferably at least about 95 wt.%, More preferably at least about 97 wt.% the catalyst particles in the catalyst layer 10 have a diameter in the range from R1 to R2, while:
i) R1 has a value from about 1/64 inch (0.04 cm) (i.e. approximately corresponds to the size of the hole of the Tyler sieve 35 mesh) to 1/4 inch (0.63 cm) (i.e. approximately corresponds to the size of the hole of the Tyler sieve 3 mesh);
ii) R2 also has a value of approximately 1/64 inch (0.04 cm) (i.e. approximately corresponds to the size of the mesh hole of Tyler sieve 35 mesh) to 1/4 inch (0.63 cm), (i.e. approximately corresponds to the size of the mesh hole Tyler 3 mesh); and
iii) the ratio R2 / R1 has a value greater than or approximately equal to 1.0 and less than or approximately equal to 1.4 (or approximately equal to the square root of 2.0).

Более предпочтительно частицы катализатора в слое катализатора 10 имеют диаметр в интервале от R1 до R2, при этом каждый диаметр R1 и R2 имеет значение примерно от 2/64 дюйма (0,08 см), (то есть примерно соответствует размеру отверстия сита Тайлера 20 меш) до 12/64 дюйма (0,48 см), (то есть примерно соответствует размеру отверстия сита Тайлера 4 меш); наиболее предпочтительно примерно от 3/64 дюйма (0,12 см) (то есть примерно соответствует размеру отверстия сита Тайлера 14 меш) до 9/64 дюйма (0,36 см) (то есть примерно соответствует размеру отверстия сита Тайлера 5 меш); причем отношение R2/R1 имеет значение, изменяющееся примерно от 1,0 до 1,4 (или примерно квадратный корень из 2,0). More preferably, the catalyst particles in the catalyst layer 10 have a diameter in the range from R1 to R2, with each diameter of R1 and R2 having a value of from about 2/64 inches (0.08 cm), (i.e., approximately corresponds to a Tyler sieve opening size of 20 mesh ) up to 12/64 in. (0.48 cm), (i.e. roughly equivalent to the mesh size of Tyler sieve 4 mesh); most preferably from about 3/64 inch (0.12 cm) (that is, approximately corresponds to the size of the hole of the Tyler sieve 14 mesh) to 9/64 inches (0.36 cm) (that is, approximately corresponds to the size of the hole of the Tyler sieve 5 mesh); moreover, the ratio R2 / R1 has a value ranging from about 1.0 to 1.4 (or about the square root of 2.0).

Катализатор, используемый в процессе гидрогенизации настоящего изобретения, также в широком смысле включает такое распределение частиц по размеру, что максимум примерно 2,0 вес.% (более предпочтительно максимум примерно 1,0 вес.% и наиболее предпочтительно максимум примерно 0,5 вес.% или менее) частиц катализатора имеют диаметр меньше, чем R1. Катализатор также имеет такое распределение частиц по размеру, что максимум примерно 0,4 вес.% (более предпочтительно максимум примерно 0,2 вес.% и наиболее предпочтительно максимум примерно 0,1 вес.% или менее) частиц катализатора имеют диаметр меньше, чем R3, причем R3 меньше R1 и величина отношения R1/R3 составляет примерно 1,4 (или примерно квадратный корень из 2,0). Частицы катализатора предпочтительно имеют максимальную истираемость примерно 1,0 вес. % (более предпочтительно максимум примерно 0,5 вес.% и наиболее предпочтительно максимум примерно 0,25 вес.% или менее) от частиц катализатора до диаметра (т. е. проходящих через сито Тайлера), имеющего значение R1, и дополнительно имеют максимальную истираемость примерно 0,4 вес. % (более предпочтительно максимальная истираемость примерно 0,2 вес.% и наиболее предпочтительно максимум примерно 0,1 вес.% или менее) от частиц катализатора до диаметра (т.е. проходящих через сито Тайлера), имеющего значение R3, причем и здесь R3 (как указывалось выше) меньше R1 и величина отношения R1/R3 составляет примерно 1,4 (или примерно квадратный корень из 2,0). Заметим, что методика определения истираемости указана в стандарте США Эй-Эс-Ти-Эм Ди 4058-87. Однако в стандартной методике пыль удаляется вплоть до сита 850 мкм (примерно 20 меш). В настоящей методике это сито имеет отверстия, равные минимальному размеру частиц катализатора, который желателен для конкретного применения, который более конкретно определяется величинами R1 и R3. Таким образом, только в целях примера, для катализатора с оговоренным интервалом размеров частиц примерно от 10 до 12 меш. Тайлера можно указать примерно до 2,0 вес.% пыли (более предпочтительно примерно до 1 вес.% пыли) для максимального размера 12 меш. Тайлера и до 0,4 вес.% пыли (более предпочтительно примерно до 0,2 вес. % пыли) для максимального размера 14 меш. Тайлера. Аналогично для катализатора с оговоренным интервалом размеров частиц примерно от 6 до 8 меш. Тайлера можно указать примерно до 2,0 вес.% пыли (более предпочтительно до 1 вес.% пыли) для максимального размера 8 меш. Тайлера и до 0,4 вес.% пыли (более предпочтительно примерно до 0,2 вес.% пыли) для максимального размера 10 меш. Тайлера. Для катализатора с оговоренным интервалом размеров частиц примерно от 10 до 12 меш. Тайлера можно указать истираемость примерно вплоть до 1,0 вес.% (более предпочтительно примерно до 0,5 вес.%, наиболее предпочтительно примерно до 0,25 вес.%) для максимального размера 12 меш. Тайлера и примерно до 0,4 вес.% (более предпочтительно примерно до 0,2 вес.%, наиболее предпочтительно примерно до 0,1 вес.%) для максимального размера 14 меш. Тайлера. Далее аналогично для катализатора с оговоренным интервалом размеров частиц примерно от 6 до 8 меш. Тайлера можно указать истираемость примерно до 1,0 вес.% (более предпочтительно примерно до 0,5 вес.%, наиболее предпочтительно примерно до 0,25 вес. %) для максимального размера 8 меш. Тайлера и до 0,4 вес.% (более предпочтительно примерно до 0,2 вес.% и наиболее предпочтительно примерно до 0,1 вес. %) для максимального размера 10 меш. Тайлера. The catalyst used in the hydrogenation process of the present invention also broadly includes a particle size distribution such that a maximum of about 2.0 wt.% (More preferably a maximum of about 1.0 wt.% And most preferably a maximum of about 0.5 wt. % or less) of the catalyst particles have a diameter less than R1. The catalyst also has a particle size distribution such that a maximum of about 0.4 wt.% (More preferably a maximum of about 0.2 wt.% And most preferably a maximum of about 0.1 wt.% Or less) of the catalyst particles have a diameter less than R3, wherein R3 is less than R1 and the ratio R1 / R3 is about 1.4 (or about the square root of 2.0). The catalyst particles preferably have a maximum abradability of about 1.0 weight. % (more preferably a maximum of about 0.5 wt.% and most preferably a maximum of about 0.25 wt.% or less) from the catalyst particles to a diameter (i.e. passing through a Tyler sieve) having a value of R1, and additionally have a maximum abrasion is about 0.4 weight. % (more preferably a maximum abradability of about 0.2 wt.% and most preferably a maximum of about 0.1 wt.% or less) from the catalyst particles to a diameter (i.e. passing through a Tyler sieve) having the value R3, and here R3 (as mentioned above) is less than R1 and the ratio R1 / R3 is about 1.4 (or about the square root of 2.0). Note that the method for determining the abrasion is specified in the US standard AIS-T-EM Dee 4058-87. However, in the standard procedure, dust is removed up to a sieve of 850 μm (approximately 20 mesh). In the present methodology, this sieve has openings equal to the minimum particle size of the catalyst, which is desirable for a particular application, which is more specifically determined by the values of R1 and R3. Thus, by way of example only, for a catalyst with an agreed particle size range of about 10 to 12 mesh. Tyler can specify up to about 2.0 wt.% Dust (more preferably up to about 1 wt.% Dust) for a maximum size of 12 mesh. Tyler and up to 0.4 wt.% Dust (more preferably up to about 0.2 wt.% Dust) for a maximum size of 14 mesh. Tyler. Similarly, for a catalyst with a specified particle size range of about 6 to 8 mesh. Tyler can specify up to about 2.0 wt.% Dust (more preferably up to 1 wt.% Dust) for a maximum size of 8 mesh. Tyler and up to 0.4 wt.% Dust (more preferably up to about 0.2 wt.% Dust) for a maximum size of 10 mesh. Tyler. For a catalyst with a specified particle size range of about 10 to 12 mesh. Tyler can specify the abrasion up to about 1.0 wt.% (More preferably up to about 0.5 wt.%, Most preferably up to about 0.25 wt.%) For a maximum size of 12 mesh. Tyler and up to about 0.4 wt.% (More preferably up to about 0.2 wt.%, Most preferably up to about 0.1 wt.%) For a maximum size of 14 mesh. Tyler. Further, it is similar for a catalyst with a specified particle size range of from about 6 to 8 mesh. Tyler can specify the abrasion to about 1.0 wt.% (More preferably up to about 0.5 wt.%, Most preferably up to about 0.25 wt.%) For a maximum size of 8 mesh. Tyler and up to 0.4 wt.% (More preferably up to about 0.2 wt.% And most preferably up to about 0.1 wt.%) For a maximum size of 10 mesh. Tyler.

Удельный вес частиц катализатора определяется требованиями процесса гидрогенизационного превращения. Для катализатора настоящего изобретения предпочтительно, чтобы частицы имели однородную плотность. Термин "однородная плотность" означает, что плотность по меньшей мере 70 вес.%, предпочтительно по меньшей мере 80 вес.% и более предпочтительно по меньшей мере 90 вес. % индивидуальных частиц катализатора не изменялась более, чем примерно на 10% от средней плотности всех частиц катализатора; и более предпочтительно плотность индивидуальных частиц катализатора не изменялась более, чем примерно на 5% от средней плотности всех частиц катализатора. В предпочтительном варианте воплощения катализатор настоящего изобретения (т.е. свежий катализатор) имеет плотность частиц, изменяющуюся примерно от 0,6 до 1,5 г/куб. см, более предпочтительно примерно от 0,7 до 1,2 г/куб. см, наиболее предпочтительно примерно от 0,8 до 1,1 г/куб. см. После того как катализатор по меньшей мере частично отработался, плотность частиц может изменяться примерно от 0,6 до 3,0 г/куб. см, более предпочтительно примерно от 0,7 до 3,0 г/куб. см и наиболее предпочтительно примерно от 0,8 до 3,0 г/куб. см. Определение размера частиц будет оставаться таким же, как указано выше. Содержание пыли и истираемость могут увеличиться в ходе гидрогенизационного превращения. The specific gravity of the catalyst particles is determined by the requirements of the hydrogenation conversion process. For the catalyst of the present invention, it is preferred that the particles have a uniform density. The term "uniform density" means that the density of at least 70 wt.%, Preferably at least 80 wt.% And more preferably at least 90 wt. % of individual catalyst particles did not change by more than about 10% of the average density of all catalyst particles; and more preferably, the density of the individual catalyst particles has not changed by more than about 5% of the average density of all catalyst particles. In a preferred embodiment, the catalyst of the present invention (i.e., fresh catalyst) has a particle density ranging from about 0.6 to 1.5 g / cc. cm, more preferably from about 0.7 to 1.2 g / cu. cm, most preferably from about 0.8 to 1.1 g / cu. see After the catalyst is at least partially spent, the particle density can vary from about 0.6 to 3.0 g / cu. cm, more preferably from about 0.7 to 3.0 g / cu. cm and most preferably from about 0.8 to 3.0 g / cu. see particle size determination will remain the same as above. Dust content and abrasion can increase during the hydrogenation transformation.

Хотя катализатором настоящего изобретения может быть любой катализатор, определенный выше, авторы обнаружили, что наиболее предпочтительный катализатор для оптимального достижения целей настоящего изобретения обладает сочетанием следующих свойств:
1. Пористый неорганический оксидный носитель.
Although the catalyst of the present invention can be any catalyst defined above, the authors found that the most preferred catalyst for the optimal achievement of the objectives of the present invention has a combination of the following properties:
1. Porous inorganic oxide carrier.

2. Один или несколько каталитически активных металлов и/или дополнительные каталитические добавки, осажденные на пористый неорганический оксидный носитель. 2. One or more catalytically active metals and / or additional catalytic additives deposited on a porous inorganic oxide carrier.

3. Прочность на раздавливание составляет по меньшей мере 5 фунтов (2270 г). 3. The crushing strength is at least 5 pounds (2270 g).

4. Однородный размер частиц, изменяющийся примерно от 6 до 8 меш. Тайлера. 4. Homogeneous particle size, varying from about 6 to 8 mesh. Tyler.

5. Содержание пыли приблизительно до 1 вес.% для максимального размера 8 меш. Тайлера и до 0,2 вес.% пыли для максимального размера 10 меш. Тайлера. 5. Dust content up to approximately 1 wt.% For a maximum size of 8 mesh. Tyler and up to 0.2 wt.% Dust for a maximum size of 10 mesh. Tyler.

6. Истираемость примерно вплоть до 0,5 вес.% для максимального размера 8 меш. Тайлера и примерно до 0,2 вес.% для максимального размера 10 меш. Тайлера. 6. Abrasion up to about 0.5 wt.% For a maximum size of 8 mesh. Tyler and up to about 0.2 wt.% For a maximum size of 10 mesh. Tyler.

7. Обычно однородная сферическая форма. 7. Usually a uniform spherical shape.

8. Однородная плотность, изменяющаяся примерно от 0,7 до 3,0 куб. см. 8. Homogeneous density, varying from about 0.7 to 3.0 cubic meters. cm.

Авторы неожиданно обнаружили, что более предпочтительный катализатор, имеющий или содержащий сочетание свойств, перечисленное непосредственно выше, неочевидно обеспечивает оптимальный характер поршневого течения существенно уплотненного слоя (т.е. слоя катализатора 11) катализатора гидроочистки, который одновременно расширяется менее чем на 10% по длине (более предпочтительно меньше чем на 1% по длине) сверх практически полной осевой длины существенно уплотненного слоя катализатора гидроочистки в стационарном состоянии, хотя (и одновременно с этим) существенно уплотненный слой катализатора гидроочистки максимально и оптимально занимает примерно от 50 об.% до 98% от объема реактора 11 (т.е. весь внутренний доступный объем или объем реактора). The authors unexpectedly found that a more preferred catalyst having or containing a combination of properties listed immediately above does not obviously provide the optimal nature of the piston flow of a substantially densified layer (i.e., catalyst layer 11) of a hydrotreating catalyst, which simultaneously expands by less than 10% in length (more preferably less than 1% in length) over the almost total axial length of the substantially densified hydrotreating catalyst bed in a stationary state, although (and at the same time Along with this, a substantially densified hydrotreating catalyst bed maximally and optimally occupies from about 50 vol.% to 98% of the volume of the reactor 11 (i.e., the entire internal available volume or volume of the reactor).

Конкретный вид пористого базового материала или неорганического оксидного носителя, конкретный тип каталитически активного металла, пористая структура, площадь поверхности катализатора и размер частиц катализатора - все эти характеристики будут зависеть от предполагаемого конкретного применения (например, деметаллизация, обессеривание и т.п.) катализатора. Вообще говоря, более предпочтительный катализатор включает пористый неорганический оксидный носитель, выбранный из группы, состоящей из оксида алюминия, диоксида кремния и их смесей, и имеет площадь поверхности в интервале приблизительно от 75 до 150 м2/г. Предпочтительный катализатор включает каталитически активный металл (металлы), присутствующий в виде оксида (оксидов), осажденный на пористый неорганический носитель. Оксид (оксиды) каталитически активного металла (металлов) или металлооксидный компонент предпочтительного катализатора выбирают из группы, состоящей из оксида молибдена, оксида кобальта, оксида никеля, оксида вольфрама и их смесей, и включает примерно от 0,5 до 50 вес.%, более предпочтительно примерно от 0,5 до 30% от веса всего катализатора (т. е. неорганический носитель плюс оксид металла (металлов)). Кроме того, более предпочтительный катализатор имеет общий однородный размер сферических частиц со средним диаметром, изменяющимся приблизительно от 20 до 4 меш. Тайлера. Хотя катализатор сферической формы является более предпочтительным, может использоваться также экструдат, если он является очень прочным, скажем, имеет прочность на раздавливание свыше 5 фунтов (2270 г). Абсолютный размер частиц катализатора может изменяться в зависимости от области применения, но более предпочтительный катализатор имеет узкое распределение, как указано выше.The specific type of porous base material or inorganic oxide support, the specific type of catalytically active metal, the porous structure, the surface area of the catalyst and the particle size of the catalyst - all these characteristics will depend on the intended specific application (e.g. demetallization, desulfurization, etc.) of the catalyst. Generally speaking, a more preferred catalyst comprises a porous inorganic oxide support selected from the group consisting of alumina, silica and mixtures thereof, and has a surface area in the range of about 75 to 150 m 2 / g. A preferred catalyst includes a catalytically active metal (s) present in the form of oxide (s) deposited on a porous inorganic support. The oxide (s) of the catalytically active metal (s) or metal oxide component of the preferred catalyst is selected from the group consisting of molybdenum oxide, cobalt oxide, nickel oxide, tungsten oxide and mixtures thereof, and includes from about 0.5 to 50 wt.%, More preferably about 0.5 to 30% by weight of the total catalyst (i.e., inorganic support plus metal oxide (s)). In addition, a more preferred catalyst has an overall uniform size of spherical particles with an average diameter varying from about 20 to 4 mesh. Tyler. Although a spherical catalyst is preferred, an extrudate can also be used if it is very strong, say, has a crush strength of more than 5 pounds (2270 g). The absolute particle size of the catalyst may vary depending on the application, but the more preferred catalyst has a narrow distribution, as described above.

Из приведенного выше обсуждения квалифицированным специалистам-практикам будет ясно, что, хотя частицы катализатора настоящего изобретения имеют однородный размер, форму и плотность, химические и металлургические свойства катализатора могут изменяться в зависимости от целей гидроочистки и выбранных условий процесса. Например, катализатор, выбранный для использования в процессе деметаллизации с максимальной активностью в отношении гидрокрекинга, будет совершенно другим по природе, чем катализатор, выбранный для задачи максимального обессеривания и гидрокрекинга в процессе. Тип катализатора, выбранный в соответствии с этим и имеющий упомянутые выше свойства, располагается в любой реакционной зоне гидрогенизационного превращения. Поток углеводородного сырья проходит через катализатор предпочтительно проходит как восходящий поток через катализатор для того, чтобы осуществить гидроочистку потока углеводородного сырья. Более предпочтительно катализатор используется с различными вариантами воплощения настоящего изобретения. From the discussion above, it will be clear to qualified practitioners that, although the catalyst particles of the present invention are of uniform size, shape and density, the chemical and metallurgical properties of the catalyst may vary depending on the hydrotreatment goals and the selected process conditions. For example, the catalyst selected for use in the demetallization process with maximum activity against hydrocracking will be completely different in nature than the catalyst selected for the task of maximum desulfurization and hydrocracking in the process. A type of catalyst, selected in accordance with this and having the above properties, is located in any reaction zone of the hydrogenation transformation. The hydrocarbon feed stream passes through the catalyst, preferably passes upstream through the catalyst in order to hydrotreat the hydrocarbon feed stream. More preferably, the catalyst is used with various embodiments of the present invention.

Пример
Множество частиц катализатора загружают в реакционную зону, находящуюся внутри реактора, такого как реактор 11. Это множество частиц катализатора образует слой катализатора (такой как слой катализатора 10 на фиг. 1 и 2). Этот слой катализатора в реакторе опирался на опору слоя в виде усеченного конуса, подобно опоре, показанной в общем как позиция 17 на фиг. 1 и 2. Входной распределитель, такой как круглый пластинчатый элемент 31 на фиг. 1 и 2 с множеством труб 32, проходящих поперек полного поперечного сечения реактора ниже усеченной конической опоры слоя, образует камеру повышенного давления или входную камеру между входным распределителем и усеченной конической опорой слоя. Эта усеченная коническая опора слоя катализатора включает ряд кольцевых многоугольников, которые включают множество сегментированных пластин (таких как сегментированные пластины 27 на фиг. 4-6), связанных или сформированных с элементами радиальных спиц, такими как элементы 26 на фиг. 3-6. Множество сегментированных пластин, каждая из которых имеет толщину около 10 дюймов (25,4 см) и ширину около 1,5 дюймов (3,8 см), прикреплено к восьми элементам радиальных спиц. Взаимно зацепленные сегментированные пластины и элементы радиальных спиц образуют сетчатую структуру для того, чтобы получить существенно кольцевые непрерывные зоны смешения для приема потока углеводородного сырья, причем они перекрываются с фильтром, имеющим отверстия такого среднего диаметра, который меньше, чем размер частиц катализатора. Каждая зона смешения ниже фильтра имеет обычно однородную толщину на периферии.
Example
A plurality of catalyst particles are charged into a reaction zone located inside the reactor, such as reactor 11. This plurality of catalyst particles forms a catalyst layer (such as catalyst layer 10 in FIGS. 1 and 2). This catalyst bed in the reactor rested on a truncated cone bed support, similar to the support shown generally at 17 in FIG. 1 and 2. An inlet distributor, such as a circular plate element 31 in FIG. 1 and 2 with a plurality of pipes 32 extending across the full cross section of the reactor below the truncated conical support of the layer, forms a pressure chamber or an inlet chamber between the inlet distributor and the truncated conical support of the layer. This truncated conical support of the catalyst bed includes a series of annular polygons that include a plurality of segmented plates (such as segmented plates 27 in FIGS. 4-6) connected to or formed with radial spoke elements, such as elements 26 in FIG. 3-6. Many segmented plates, each of which has a thickness of about 10 inches (25.4 cm) and a width of about 1.5 inches (3.8 cm), are attached to eight elements of the radial spokes. The mutually engaged segmented plates and radial spoke elements form a mesh structure in order to obtain substantially annular continuous mixing zones for receiving a hydrocarbon feed stream, and they overlap with a filter having openings of such an average diameter that is smaller than the size of the catalyst particles. Each mixing zone below the filter is usually uniform in thickness at the periphery.

Частицы катализатора включают пористый алюминийоксидный материал носителя или неорганический носитель - оксид алюминия. На этот пористый алюминийоксидный материал носителя наносят оксидный компонент катализатора гидроочистки, состоящий из оксида никеля и/или триоксида молибдена. Количество молибдена, присутствующего на этом пористом алюминийоксидном материале носителя, составляет 3 вес.% в расчете на суммарный вес пористого алюминийоксидного материала носителя и оксидного компонента (компонентов) катализатора гидроочистки. Никель содержится на пористом алюминийоксидном материале носителя в количестве около 1 вес.%, в расчете на суммарный вес пористого алюминийоксидного материала носителя и оксидного компонента (компонентов) катализатора гидроочистки. Площадь поверхности этих частиц катализатора составляет примерно 120 м2/г.Catalyst particles include a porous alumina support material or an inorganic support, alumina. An oxide component of a hydrotreating catalyst consisting of nickel oxide and / or molybdenum trioxide is applied to this porous alumina support material. The amount of molybdenum present on this porous alumina support material is 3% by weight based on the total weight of the porous alumina support material and the oxide component (s) of the hydrotreating catalyst. Nickel is contained in the porous alumina support material in an amount of about 1% by weight, based on the total weight of the porous alumina support material and the oxide component (s) of the hydrotreating catalyst. The surface area of these catalyst particles is about 120 m 2 / g.

Множество частиц катализатора имеет в основном сферическую форму и средний диаметр, изменяющийся от 6 до 8 меш. Тайлера. Средняя прочность на раздавливание частиц катализатора составляет примерно 5 фунтов (2270 г). Емкость по металлам этого множества частиц катализатора составляет около 0,3 г металлов на 1 кубический сантиметр насыпного объема частиц катализатора. The plurality of catalyst particles are generally spherical in shape and have an average diameter varying from 6 to 8 mesh. Tyler. The average crush strength of the catalyst particles is approximately 5 pounds (2270 g). The metal capacity of this plurality of catalyst particles is about 0.3 g of metals per 1 cubic centimeter of bulk volume of catalyst particles.

Это множество частиц имеет такое распределение по размеру, что 98,5 вес. % частиц в слое катализатора имеют размерное отношение около 1,0 и диаметр в интервале от R1 до R2, при этом: 1) R1 имеет значение примерно 0,093 дюйма (0,24 см) (то есть примерно соответствует размеру отверстия сита Тайлера 8 меш); 2) R2 имеет значение примерно 0,093 дюйма (0,24 см) (то есть примерно соответствует размеру отверстия сита Тайлера 6 меш); и 3) отношение R2/R1 имеет значение, равное примерно квадратному корню из 2,0 или около 1,414. Частицы катализатора имеют такое распределение частиц по размеру, что максимум примерно 1,0 вес.% частиц катализатора имеют диаметр меньше, чем R1. Катализатор также имеет такое распределение частиц по размеру, что максимум примерно 0,2 вес.% частиц катализатора имеют диаметр меньше, чем R3, причем R3 меньше 1 и величина отношения R1/R3 составляет примерно 1,414 или примерно квадратный корень из 2,0. This set of particles has a size distribution such that 98.5 weight. % of the particles in the catalyst bed have a particle size ratio of about 1.0 and a diameter in the range from R1 to R2, wherein: 1) R1 has a value of about 0.093 inches (0.24 cm) (i.e. approximately corresponds to a Tyler sieve hole size of 8 mesh) ; 2) R2 has a value of about 0.093 inches (0.24 cm) (that is, approximately corresponds to the size of the opening of Tyler sieve 6 mesh); and 3) the ratio R2 / R1 has a value equal to approximately the square root of 2.0, or about 1.414. The catalyst particles have a particle size distribution such that a maximum of about 1.0% by weight of the catalyst particles have a diameter less than R1. The catalyst also has a particle size distribution such that a maximum of about 0.2 wt.% Of the catalyst particles have a diameter less than R3, with R3 being less than 1 and the ratio R1 / R3 is about 1.414, or about a square root of 2.0.

Частицы катализатора предпочтительно имеют максимальную истираемость примерно 0,5 вес.% от частиц катализатора до диаметра (т.е. проходящих через сито Тайлера), имеющего значение R1, и дополнительно имеют максимальную истираемость примерно 0,2 вес.% от частиц катализатора до диаметра (т.е. проходящих через сито Тайлера), имеющего значение R3, причем и здесь R3 меньше R1, а величина отношения R1/R3 составляет примерно 1,414 или примерно квадратный корень из 2,0. Или иными словами для частиц катализатора с оговоренным интервалом размеров частиц или распределением примерно от 6 до 8 меш Тайлера указанная истираемость составляет примерно до 0,5 вес.% для максимального размера 8 меш Тайлера и до 0,2 вес.% для максимального размера 10 меш Тайлера. The catalyst particles preferably have a maximum abradability of about 0.5 wt.% From catalyst particles to a diameter (i.e. passing through a Tyler sieve) of value R1, and additionally have a maximum abradability of about 0.2 wt.% From catalyst particles to a diameter (i.e., passing through a Tyler sieve) having a value of R3, and here R3 is less than R1, and the ratio R1 / R3 is approximately 1.414 or approximately the square root of 2.0. Or in other words, for catalyst particles with a specified particle size range or distribution of about 6 to 8 Tyler mesh, the specified abrasion is up to about 0.5 wt.% For a maximum size of 8 Tyler mesh and up to 0.2 wt.% For a maximum size of 10 mesh Tyler.

Частицы катализатора имеют максимальное примерно до 1,0 вес.% для максимального размера 8 меш Тайлера и до 0,2 вес.% пыли для максимального размера 10 меш Тайлера. Иными словами, для катализатора с оговоренным интервалом размеров частиц или распределением по размеру примерно от 6 до 8 меш Тайлера указанное содержание пыли в частицах катализатора составит примерно до 1,0 вес.% для максимального размера 8 меш Тайлера и примерно до 0,2 вес.% для максимального размера 10 меш Тайлера. Частицы катализатора имеют однородную плотность такую, что средняя плотность частиц катализатора равна примерно 0,9 г/куб. см. The catalyst particles have a maximum of up to about 1.0 wt.% For a maximum size of 8 Tyler mesh and up to 0.2 wt.% Dust for a maximum size of 10 Tyler mesh. In other words, for a catalyst with a specified particle size range or a size distribution of about 6 to 8 Tyler mesh, the indicated dust content in the catalyst particles will be up to about 1.0 wt.% For a maximum size of 8 Tyler mesh and about 0.2 weight. % for a maximum size of 10 Tyler mesh. The catalyst particles have a uniform density such that the average density of the catalyst particles is approximately 0.9 g / cu. cm.

Жидкий компонент потока углеводородного сырья представляет собой тяжелый остаток атмосферной перегонки, в котором по меньшей мере 95 об.% выкипают выше 343oC и в котором значительная часть (например, 50% по объему) выкипает выше 510oC. Это "тяжелое" углеводородное сырье имеет содержание нежелательных металлов примерно 90 ч/млн. на вес тяжелого сырья. Водородсодержащий газ потока углеводородного сырья представляет собой практически на 97% чистый водород и его смешивают с тяжелым атмосферным остатком в соотношении 623 литра водородсодержащего газа при стандартных условиях на литр тяжелого атмосферного остатка, для того, чтобы получить поток углеводородного сырья.The liquid component of the hydrocarbon feed stream is a heavy residue of atmospheric distillation, in which at least 95 vol.% Boil above 343 o C and in which a significant part (for example, 50% by volume) boils above 510 o C. This is a "heavy" hydrocarbon the feed has an unwanted metal content of about 90 ppm. by weight of heavy raw materials. The hydrogen-containing gas of the hydrocarbon feed stream is almost 97% pure hydrogen and is mixed with a heavy atmospheric residue in the ratio of 623 liters of hydrogen-containing gas under standard conditions per liter of heavy atmospheric residue, in order to obtain a hydrocarbon feed stream.

Этот поток углеводородного сырья проходит через входной распределитель и вводится внутрь камеры повышенного давления реактора со скоростью потока, изменяющейся примерно от 0,1 до 1,0 фут/с (от 3 до 30,48 см/с). Давление и температура процесса гидроочистки составляли около 2300 фунт/кв.дюйм (161 ат) и 400oC соответственно. Из этой камеры повышенного давления поток углеводородного сырья поступает в кольцевую непрерывную зону смешения и равномерно подается через фильтр и в слой катализатора таким образом, чтобы не вызвать локальное вскипание или турбулентные потоки в слое катализатора, особенно вблизи к конической опоре слоя, которая перекрывается с фильтром.This hydrocarbon feed stream passes through an inlet distributor and is introduced into the reactor’s high pressure chamber at a flow rate varying from about 0.1 to 1.0 ft / s (3 to 30.48 cm / s). The pressure and temperature of the hydrotreating process were about 2,300 psi (161 at) and 400 ° C., respectively. From this pressure chamber, the hydrocarbon feed stream enters the annular continuous mixing zone and is uniformly fed through the filter and into the catalyst bed so as not to cause local boiling or turbulent flows in the catalyst bed, especially close to the conical bed support that overlaps with the filter.

Слой катализатора в реакторе содержит множество блоков повторного распределения (или закалки газообразным водородом), расположенных порознь аксиально (см. фиг. 7-9 для иллюстрации блоков закалки газообразным водородом). Когда поток углеводородного сырья проходит наверх через слой катализатора, газообразный водород испускается из блоков повторного распределения, которые перераспределяют любой водородсодержащий газ, который стал заключен в части слоя катализатора ниже (или в непосредственной близости) блоков повторного распределения водорода и дополнительно устраняется возможность образования пятен локального разогрева, турбулентных потоков или вскипания в верхней части (особенно выше блоков повторного распределения водорода) слоя катализатора. The catalyst bed in the reactor contains a plurality of redistribution units (or quenching with hydrogen gas) located axially apart (see FIGS. 7-9 for an illustration of quenching blocks with hydrogen gas). When the hydrocarbon feed stream flows upward through the catalyst bed, hydrogen gas is emitted from the redistribution units that redistribute any hydrogen-containing gas that has become enclosed in a portion of the catalyst bed below (or in close proximity) the hydrogen redistribution units and further eliminates the possibility of localized heating spots turbulent flows or boiling in the upper part (especially above the blocks of redistribution of hydrogen) of the catalyst layer.

Поток углеводородного сырья покидает реактор со скоростью потока около 3,6 фут/с (109,7 см/с), причем его качество улучшено настолько, что содержание металлов составляет около 3 ч/млн. от веса потока жидкого углеводородного сырья. Когда поток углеводородного сырья проходит наверх через слой катализатора, источник гамма-излучения в слое катализатора в сочетании с детектором гамма-излучения на реакторе свидетельствуют, что слой катализатора расширился меньше чем на 10% от длины сверх практически полной осевой длины слоя катализатора в стационарном состоянии. The hydrocarbon feed stream leaves the reactor at a flow rate of about 3.6 ft / s (109.7 cm / s), and its quality is so improved that the metal content is about 3 ppm. by weight of the liquid hydrocarbon feed stream. When the hydrocarbon feed stream flows upward through the catalyst bed, the gamma radiation source in the catalyst bed in combination with the gamma radiation detector in the reactor indicates that the catalyst bed has expanded less than 10% of the length over the almost full axial length of the catalyst bed in a stationary state.

После того, как реактор проработал в течение 1 недели, приблизительно 7,25 кубометров частиц катализатора (или примерно 3,3% от веса слоя катализатора) были выведены ламинарным потоком со скоростью примерно 3,6 фут/с (109,7 см/с) в потоке углеводородного сырья через J-образную трубу (такую, как показана позицией 29 на фиг. 1). Выведенный катализатор в потоке углеводородного сырья содержался в концентрации примерно 0,5 фунт/фунт суспензии катализатора (227 г/454 г) (т.е. вес выведенного катализатора плюс вес потока углеводородного сырья). Когда этот объем частиц катализатора был выведен или перемещен со дна слоя катализатора, этот слой (то есть существенно уплотненный слой катализатора) начал движение в поршневом режиме. After the reactor has been running for 1 week, approximately 7.25 cubic meters of catalyst particles (or approximately 3.3% of the weight of the catalyst bed) were discharged by laminar flow at a rate of approximately 3.6 ft / s (109.7 cm / s ) in a hydrocarbon feed stream through a J-shaped pipe (such as that shown at 29 in FIG. 1). The withdrawn catalyst in the hydrocarbon feed stream was contained in a concentration of about 0.5 lb / lb of catalyst suspension (227 g / 454 g) (i.e., the weight of the withdrawn catalyst plus the weight of the hydrocarbon feed stream). When this volume of catalyst particles was removed or moved from the bottom of the catalyst layer, this layer (i.e., a substantially densified catalyst layer) began to move in a piston mode.

Выведенный катализатор был заменен путем введения сравнимого объема свежего замещающего катализатора через верх реактора. Этот свежий замещающий катализатор суспендируют в очищенном потоке углеводорода (например, газойля) и вводят в реактор со скоростью потока замещения катализатора, равной примерно 3,6 фут/с (109,7 см/с), и при концентрации замещающего катализатора/фунт (454 г) суспензии катализатора (т.е. выведенного катализатора плюс вес потока углеводородного сырья, например газойля, в качестве суспендирующей среды). The withdrawn catalyst was replaced by introducing a comparable volume of fresh replacement catalyst through the top of the reactor. This fresh substitute catalyst is suspended in a purified hydrocarbon stream (e.g., gas oil) and introduced into the reactor at a catalyst substitution flow rate of about 3.6 ft / s (109.7 cm / s) and at a concentration of substitute catalyst / lb (454 d) catalyst slurries (i.e., discharged catalyst plus the weight of a stream of hydrocarbon feeds, for example gas oil, as a suspending medium).

Хотя настоящее изобретение описано здесь со ссылкой на конкретные варианты его воплощения, подразумевается множество модификаций, различных изменений и замещений, причем можно признать, что в некоторых случаях некоторые признаки изобретения будут использоваться без соответствующего применения других признаков, без отклонения от объема изложенного здесь изобретения. Although the present invention has been described herein with reference to specific embodiments thereof, many modifications, various changes and substitutions are implied, it being recognized that in some cases some features of the invention will be used without the corresponding use of other features, without deviating from the scope of the invention set forth herein.

Claims (21)

1. Способ гидроочистки углеводородного сырья путем пропускания потока углеводородного сырья снизу вверх через реакционную зону гидрогенизационного превращения, содержащую, по существу, уплотненный слой катализатора, отличающийся тем, что катализатор, размещенный в реакционной зоне, включает множество частиц, имеющих средний диаметр, изменяющийся примерно от 35 до 3 меш Тайлера, и такое распределение по размеру, что по меньшей мере примерно 90 вес.% частиц катализатора имеют диаметр в интервале от R1 до R2, при этом R1 имеет значение в интервале примерно 0,04 - 0,63 см; R2 имеет значение примерно 0,04 - 0,63 см; отношение R2/R1 изменяется примерно 1,0 - 1,4; размерное отношение L/D меньше, чем примерно 2,0. 1. The method of hydrotreating hydrocarbon feeds by passing a stream of hydrocarbon feedstock from bottom to top through a hydrogenation conversion reaction zone containing a substantially densified catalyst bed, characterized in that the catalyst located in the reaction zone includes a plurality of particles having an average diameter varying from about 35 to 3 Tyler mesh, and a size distribution such that at least about 90 wt.% Of the catalyst particles have a diameter in the range from R1 to R2, with R1 having a value in the range about 0.04 - 0.63 cm; R2 is about 0.04-0.63 cm; the ratio R2 / R1 varies from about 1.0 to 1.4; L / D size ratio less than about 2.0. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что частицы катализатора имеют такое распределение по размеру, что максимум примерно 2,0 вес.% частиц катализатора имеют диаметр меньше, чем R1. 2. The method according to claim 1, characterized in that the catalyst particles have such a size distribution that a maximum of about 2.0 wt.% Of the catalyst particles have a diameter less than R1. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что частицы катализатора имеют такое распределение по размеру, что максимум примерно 0,4 вес.% частиц катализатора имеют диаметр меньше, чем R3, причем R3 меньше R1 и величина отношения R1/R3 составляет примерно 1,4. 3. The method according to claim 1, characterized in that the catalyst particles have such a size distribution that a maximum of about 0.4 wt.% Of the catalyst particles have a diameter less than R3, with R3 being less than R1 and the ratio R1 / R3 is approximately 1.4. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что частицы катализатора имеют максимальную истираемость около 1% от веса частиц катализатора, имеющих диаметр в интервале значений R1. 4. The method according to claim 1, characterized in that the catalyst particles have a maximum abrasion of about 1% by weight of catalyst particles having a diameter in the range of R1. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает впрыскивание закалочного средства в катализатор. 5. The method according to claim 1, characterized in that it further comprises injecting the quenching agent into the catalyst. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что для увеличения уровня активности частиц катализатора в нижней реакционной зоне слоя катализатора при гидроочистке путем контактирования слоя катализатора в реакционной зоне гидрогенизационного превращения с восходящим потоком углеводородного сырья, имеющим жидкий компонент и компонент водородсодержащего газа, дополнительно включает стадии: a) размещение множества частиц катализатора в реакционной зоне гидрогенизационного превращения с образованием слоя катализатора, в котором имеется по меньшей мере одна верхняя реакционная зона и по меньшей мере одна нижняя реакционная зона; b) движение восходящего потока углеводородного сырья, имеющего жидкий компонент и водородсодержащий газовый компонент, в слое катализатора по стадии (a) до тех пор, пока не будут достигнуты практически стационарные условия, причем частицы катализатора в верхней зоне реакции имеют повышенный уровень активности, а частицы катализатора в нижней реакционной зоне имеют пониженный уровень активности по сравнению с верхним уровнем активности; c) выведение объема частиц катализатора из нижней реакционной зоны гидрогенизационного превращения, причем выведенный объем частиц катализатора включает частицы катализатора пониженной плотности с повышенным уровнем активности и частицы катализатора повышенной плотности с пониженным уровнем активности; d) разделение частиц катализатора с высокой активностью и меньшей плотностью от частиц катализатора с пониженной активностью и большей плотностью; e) смешивание частиц катализатора с высокой активностью и меньшей плотностью со свежими частицами катализатора для получения смеси катализаторов; f) введение смеси катализатора стадии (c) в реакционную зону гидрогенизационного превращения стадии (a), g) повторение стадии от (c) до (f) до тех пор, пока не будут практически достигнуты условия стационарного состояния, причем частицы катализатора в нижней реакционной зоне слоя катализатора имеют повышенный уровень активности по сравнению с нижним уровнем активности стадии (b). 6. The method according to claim 1, characterized in that to increase the level of activity of the catalyst particles in the lower reaction zone of the catalyst layer during hydrotreatment by contacting the catalyst layer in the reaction zone of the hydrogenation transformation with an upward flow of hydrocarbon feed having a liquid component and a component of a hydrogen-containing gas, additionally includes the steps of: a) placing a plurality of catalyst particles in a hydrogenation reaction reaction zone to form a catalyst layer in which at least th least one upper reaction zone and at least one lower reaction zone; b) the upward flow of hydrocarbon feeds having a liquid component and a hydrogen-containing gas component in the catalyst layer according to stage (a) until practically stationary conditions are reached, with the catalyst particles in the upper reaction zone having an increased level of activity and the particles catalysts in the lower reaction zone have a lower level of activity compared to the upper level of activity; c) removing the volume of the catalyst particles from the lower reaction zone of the hydrogenation conversion, wherein the withdrawn volume of the catalyst particles includes reduced density catalyst particles with an increased level of activity and increased density catalyst particles with a reduced level of activity; d) separation of catalyst particles with high activity and lower density from catalyst particles with lower activity and higher density; e) mixing the catalyst particles with high activity and lower density with fresh catalyst particles to obtain a mixture of catalysts; f) introducing the catalyst mixture of step (c) into the reaction zone of the hydrogenation conversion of step (a), g) repeating step (c) to (f) until stationary conditions are achieved, with the catalyst particles in the lower reaction the zone of the catalyst layer have an increased level of activity compared to the lower level of activity of stage (b). 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что для повышения способности катализатора гидроочистки к облагораживанию и/или деметаллизации в, по существу, уплотненном слое катализатора, который передвигается вниз в реакционной зоне гидрогенизационного превращения в процессе гидроочистки (особенно в равновесных или стационарных условиях), посредством контактирования катализатора гидроочистки в реакционной зоне гидрогенизационного превращения с восходящим потоком углеводородного сырья, содержащим жидкий компонент и компонент водородсодержащего газа, включает стадии: c) выведение объема частиц катализатора из реакционной зоны гидрогенизационного превращения, включающей, по существу, уплотненный слой катализатора гидроочистки, который фактически движется вниз поршневым потоком внутри реакционной зоны гидрогенизационного превращения, причем выведенный объем частиц катализатора включает частицы катализатора пониженной плотности с повышенной активностью и частицы катализатора повышенной плотности с пониженной активностью; d) разделение частиц катализатора с высокой активностью и меньшей плотностью от частиц катализатора с пониженной активностью и большей плотностью; e) смешивание частиц катализатора с высокой активностью и меньшей плотностью со свежими частицами катализатора для получения смеси катализаторов; и f) введение смеси катализаторов стадии (e) в реакционную зону гидрогенизационного превращения стадии (c) для повышения способности катализатора гидроочистки к облагораживанию и/или деметаллизации в существенно уплотненном слое катализатора, который передвигается вниз в реакционной зоне гидрогенизационного превращения стадии (с) в режиме поршневого потока. 7. The method according to claim 1, characterized in that to increase the ability of the hydrotreating catalyst to be upgraded and / or demetallized in a substantially densified catalyst bed that moves down in the hydrogenation transformation reaction zone during hydrotreatment (especially under equilibrium or stationary conditions ), by contacting the hydrotreating catalyst in the hydrogenation reaction zone with a hydrocarbon feed stream containing a liquid component and a hydrogen-containing component its gas, includes the steps of: c) withdrawing a volume of catalyst particles from a hydrogenation conversion reaction zone comprising a substantially densified hydrotreating catalyst layer that actually moves downward by a piston stream inside the hydrogenation conversion reaction zone, wherein the withdrawn volume of catalyst particles includes reduced density catalyst particles with increased activity and catalyst particles of increased density with reduced activity; d) separation of catalyst particles with high activity and lower density from catalyst particles with lower activity and higher density; e) mixing the catalyst particles with high activity and lower density with fresh catalyst particles to obtain a mixture of catalysts; and f) introducing a mixture of catalysts of step (e) into the hydrogenation conversion reaction zone of step (c) to increase the hydrotreatment catalyst’s ability to refine and / or demetallize in a substantially densified catalyst bed that moves downward in the hydrogenation transformation reaction zone of step (c) in piston flow. 8. Способ по п.1, отличающийся тем, что для уменьшения количества катализатора гидроочистки, которое необходимо для облагораживания потока углеводородного сырья или для продления срока службы катализатора гидроочистки, в реакционной зоне гидрогенизационного превращения в ходе гидроочистки посредством контактирования катализатора гидроочистки в реакционной зоне гидрогенизационного превращения с восходящим потоком углеводородного сырья, содержащим жидкий компонент и компонент водородсодержащего газа, так, что уменьшение необходимого количества катализатора обеспечивает или позволяет облагораживать поток углеводородного сырья практически до той же степени, что и в случае с количеством катализатора гидроочистки, которое необходимо для облагораживания потока углеводородного сырья в реакторе с однократным способом замены катализатора гидроочистки, включает стадии: c) выведение объема частиц катализатора из реакционной зоны гидрогенизационного превращения, включающей, по существу, уплотненный слой катализатора гидроочистки, который первоначально имеет вид уплотненного слоя и который фактически движется вниз поршневым потоком внутри реакционной зоны гидрогенизационного превращения, причем выведенный объем частиц катализатора включает частицы катализатора пониженной плотности с повышенной активностью и частицы катализатора повышенной плотности с пониженной активностью; d) разделение частиц катализатора с высокой активностью и меньшей плотностью от частиц катализатора с пониженной активностью и большей плотностью; e) смешивание частиц катализатора с высокой активностью и меньшей плотностью со свежими частицами катализатора для получения смеси катализатора, имеющей объем, который меньше выведенного объема частиц катализатора; f) последующее введение смеси катализатора в реакционную зону гидрогенизационного превращения таким образом, чтобы по существу уплотненный слой катализатора, который передвигается вниз в реакционной зоне гидрогенизационного превращения в режиме поршневого потока, имел в последующем объем уплотненного слоя меньше первоначального объема уплотненного слоя. 8. The method according to claim 1, characterized in that to reduce the amount of hydrotreating catalyst, which is necessary to improve the flow of hydrocarbon feed or to extend the life of the hydrotreating catalyst, in the hydrogenation conversion reaction zone during hydrotreating by contacting the hydrotreating catalyst in the hydrogenation conversion reaction zone with a hydrocarbon feed stream containing a liquid component and a component of a hydrogen-containing gas, so that a reduction is necessary about the amount of catalyst provides or allows you to refine the flow of hydrocarbon raw materials to almost the same degree as in the case of the amount of hydrotreating catalyst, which is necessary to refine the flow of hydrocarbon raw materials in a reactor with a single method for replacing the hydrotreating catalyst, includes the stages: c) removing the volume of catalyst particles from a hydrogenation reaction reaction zone comprising a substantially densified hydrotreatment catalyst bed, which initially has the form of a densification layer and which actually moves downward by a piston stream inside the reaction zone of the hydrogenation transformation, wherein the withdrawn volume of catalyst particles includes reduced density catalyst particles with increased activity and increased density catalyst particles with reduced activity; d) separation of catalyst particles with high activity and lower density from catalyst particles with lower activity and higher density; e) mixing the catalyst particles with high activity and lower density with fresh catalyst particles to obtain a catalyst mixture having a volume that is less than the extracted volume of the catalyst particles; f) subsequently introducing the catalyst mixture into the hydrogenation conversion reaction zone so that the substantially densified catalyst bed, which moves downward in the hydrogenation conversion reaction zone in a piston flow mode, subsequently has a volume of compacted bed less than the original volume of the packed bed. 9. Способ по п.5, отличающийся тем, что это впрыскивание включает пропускание закалочного вещества через первую проходную зону, имеющую первый проходной диаметр, пропускание закалочного вещества из первой проходной зоны во вторую проходную зону, имеющую второй проходной диаметр, который больше диаметра первой проходной зоны, пропускание закалочного вещества из второй проходной зоны в третью проходную зону, имеющую третий проходной диаметр, который меньше диаметра второй проходной зоны, и пропускание закалочного вещества из третьей проходной зоны в слой катализатора, расположенный в реакционной зоне гидрогенизационного превращения, через которую проходит поток углеводородного сырья. 9. The method according to claim 5, characterized in that the injection comprises passing a quenching substance through a first passage zone having a first passage diameter, passing a quenching substance from the first passage zone to a second passage zone having a second passage diameter that is larger than the diameter of the first passage zone, the passage of the quenching substance from the second passage zone to the third passage zone having a third passage diameter that is less than the diameter of the second passage zone, and the passage of the quenching substance from the third passage discharge zone in a catalyst layer disposed in the hydroconversion reaction zone through which the hydrocarbon feed stream. 10. Способ гидроочистки потока углеводородного сырья, проходящего снизу вверх через реакционную зону гидрогенизационного превращения, содержащую, по существу, уплотненный слой катализатора и множество кольцевых зон смешения в реакционной зоне гидрогенизационного превращения, содержащей существенно уплотненный слой катализатора гидроочистки, причем каждая кольцевая зона смешения содержит поток углеводородного сырья, включающий жидкий компонент и водородсодержащий газовый компонент, при этом кольцевые зоны смешения являются концентрическими в отношении друг друга и соосными в отношении реакционной зоны гидрогенизационного превращения, включающий введение потока углеводородного сырья для обеспечения поднятия потока углеводородного сырья вверх из каждой кольцевой зоны смешения через, по существу, уплотненный слой катализатора, отличающийся тем, что катализатор, размещенный в реакционной зоне гидрогенизационного превращения, включает множество каталитических частиц, имеющих средний диаметр, изменяющийся примерно от 35 до 3 меш Тайлера и распределение по размеру, при котором по меньшей мере примерно 90 вес.% частиц катализатора имеют диаметр в интервале от R1 до R2, при этом R1 имеет значение в интервале примерно 0,04 - 0,63 см; R2 имеет значение примерно 0,04 - 0,63 см; отношение R2/R1 изменяется примерно 1,0 - 1,4 и размерное отношение L/D меньше, чем примерно 2,0. 10. A method for hydrotreating a hydrocarbon feed stream passing from bottom to top through a hydrogenation conversion reaction zone comprising a substantially densified catalyst bed and a plurality of annular mixing zones in a hydrogenation transformation reaction zone containing a substantially densified hydrotreatment catalyst layer, each annular mixing zone containing a stream hydrocarbon feedstock, including a liquid component and a hydrogen-containing gas component, while the annular mixing zones are coherent with respect to each other and coaxial with respect to the hydrogenation reaction zone, comprising introducing a stream of hydrocarbon feed to raise the flow of hydrocarbon feed from each annular mixing zone through a substantially densified catalyst bed, characterized in that the catalyst is located in the reaction zone hydrogenation conversion, includes many catalytic particles having an average diameter varying from about 35 to 3 Tyler mesh and size distribution, in which at least about 90 wt.% of the catalyst particles have a diameter in the range from R1 to R2, wherein R1 has a value in the range of about 0.04 to 0.63 cm; R2 is about 0.04-0.63 cm; the R2 / R1 ratio varies from about 1.0 to 1.4 and the L / D size ratio is less than about 2.0. 11. Способ по п.10, отличающийся тем, что стадия введения потока углеводородного сырья из каждой кольцевой зоны смешения в, по существу, уплотненный слой катализатора гидроочистки включает течение потока углеводородного сырья вверх из каждой кольцевой зоны смешения в, по существу, уплотненный слой катализатора гидроочистки с такой скоростью потока, что уплотненный слой катализатора гидроочистки расширяется меньше, чем на 10% по длине сверх практически полной осевой длины, по существу, уплотненного слоя катализатора гидроочистки в стационарном состоянии. 11. The method according to claim 10, characterized in that the step of introducing a stream of hydrocarbon feed from each annular mixing zone into a substantially densified hydrotreating catalyst bed includes flowing a stream of hydrocarbon feed up from each annular mixing zone into a substantially densified catalyst bed hydrotreating at such a flow rate that the densified hydrotreating catalyst bed expands less than 10% in length over the almost full axial length of the substantially densified hydrotreating catalyst bed in the inpatient facility rated state. 12. Способ по п.10, отличающийся тем, что дополнительно включает выведение объема катализатора гидроочистки из реакционной зоны для обеспечения движения вниз поршневым потоком, по существу, уплотненного слоя катализатора гидроочистки внутри реакционной зоны и добавление объема замещающего катализатора гидроочистки в этот движущийся поршневым потоком, по существу, уплотненный слой катализатора гидроочистки для замены объема катализатора гидроочистки. 12. The method according to claim 10, characterized in that it further includes withdrawing the volume of the hydrotreating catalyst from the reaction zone to allow the piston stream to move down the substantially densified hydrotreating catalyst layer inside the reaction zone and adding a volume of the replacement hydrotreating catalyst to this moving piston stream, a substantially densified hydrotreating catalyst bed to replace the volume of the hydrotreating catalyst. 13. Способ по п.10, отличающийся тем, что дополнительно включает впрыскивание закалочного средства в катализатор. 13. The method according to claim 10, characterized in that it further comprises injecting the quenching agent into the catalyst. 14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что впрыскивание включает пропускание закалочного вещества через первую проходную зону, имеющую первый проходной диаметр; пропускание закалочного вещества из первой проходной зоны во вторую проходную зону, имеющую второй проходной диаметр, который больше диаметра первой проходной зоны; пропускание закалочного вещества из второй проходной зоны в третью проходную зону, имеющую третий проходной диаметр, который меньше диаметра второй проходной зоны; и пропускание закалочного вещества из третьей проходной зоны в слой катализатора, расположенный в реакционной зоне гидрогенизационного превращения, сквозь которую проходит поток углеводородного сырья. 14. The method according to p. 13, wherein the injection includes passing the quenching material through a first passage zone having a first passage diameter; passing the quenching material from the first passage zone to the second passage zone having a second passage diameter that is larger than the diameter of the first passage zone; passing the quenching material from the second passage zone to the third passage zone having a third passage diameter that is less than the diameter of the second passage zone; and passing the quenching substance from the third passage zone into the catalyst bed located in the reaction zone of the hydrogenation transformation, through which the flow of hydrocarbon feed passes. 15. Способ по п.10, отличающийся тем, что для увеличения уровня активности частиц катализатора в нижней реакционной зоне слоя катализатора при гидроочистке путем контактирования слоя катализатора в реакционной зоне гидрогенизационного превращения с восходящим потоком углеводородного сырья, имеющим жидкий компонент и компонент водородсодержащего газа, дополнительно включает стадии: a) размещение множества частиц катализатора в реакционной зоне гидрогенизационного превращения с образованием слоя катализатора, в котором имеется по меньшей мере одна верхняя реакционная зона и по меньшей мере одна нижняя реакционная зона; b) движение восходящего потока углеводородного сырья, имеющего жидкий компонент и водородсодержащий газовый компонент, в слое катализатора по стадии (a) до тех пор, пока не будут достигнуты практически стационарные условия, причем частицы катализатора в верхней зоне реакции имеют повышенный уровень активности, а частицы катализатора в нижней реакционной зоне имеют пониженный уровень активности по сравнению с верхним уровнем активности; c) выведение объема частиц катализатора из нижней реакционной зоны гидрогенизационного превращения, причем выведенный объем частиц катализатора включает частицы катализатора пониженной плотности с повышенным уровнем активности и частицы катализатора повышенной плотности с пониженным уровнем активности; d) разделение частиц катализатора с высокой активностью и меньшей плотностью от частиц катализатора с пониженной активностью и большей плотностью; e) смешивание частиц катализатора с высокой активностью и меньшей плотностью со свежими частицами катализатора для получения смеси катализаторов; f) введение смеси катализаторов стадии (e) в реакционную зону гидрогенизационного превращения стадии (a), g) повторение стадии от (c) до (f) до тех пор, пока не будут практически достигнуты условия стационарного состояния, причем частицы катализатора в нижней реакционной зоне слоя катализатора имеют повышенный уровень активности по сравнению с нижним уровнем активности стадии (b). 15. The method according to claim 10, characterized in that to increase the level of activity of the catalyst particles in the lower reaction zone of the catalyst layer during hydrotreatment by contacting the catalyst layer in the reaction zone of the hydrogenation conversion with an upward flow of hydrocarbon feed having a liquid component and a component of hydrogen-containing gas, additionally includes the steps of: a) placing a plurality of catalyst particles in a hydrogenation reaction reaction zone to form a catalyst layer in which at least it least one upper reaction zone and at least one lower reaction zone; b) the upward flow of hydrocarbon feeds having a liquid component and a hydrogen-containing gas component in the catalyst layer according to stage (a) until practically stationary conditions are reached, with the catalyst particles in the upper reaction zone having an increased level of activity and the particles catalysts in the lower reaction zone have a lower level of activity compared to the upper level of activity; c) removing the volume of the catalyst particles from the lower reaction zone of the hydrogenation conversion, wherein the withdrawn volume of the catalyst particles includes reduced density catalyst particles with an increased level of activity and increased density catalyst particles with a reduced level of activity; d) separation of catalyst particles with high activity and lower density from catalyst particles with lower activity and higher density; e) mixing the catalyst particles with high activity and lower density with fresh catalyst particles to obtain a mixture of catalysts; f) introducing a mixture of catalysts of step (e) into the hydrogenation reaction reaction zone of step (a), g) repeating step (c) to (f) until stationary conditions are achieved, with the catalyst particles in the lower reaction the zone of the catalyst layer have an increased level of activity compared to the lower level of activity of stage (b). 16. Способ по п. 10, отличающийся тем, что для повышения способности катализатора гидроочистки к облагораживанию и/или деметаллизации в, по существу, уплотненном слое катализатора, который передвигается вниз в реакционной зоне гидрогенизационного превращения в процессе гидроочистки (особенно в равновесных или стационарных условиях), посредством контактирования катализатора гидроочистки в реакционной зоне гидрогенизационного превращения с восходящим потоком углеводородного сырья, содержащим жидкий компонент и компонент водородсодержащего газа, включает стадии: c) выведение объема частиц катализатора из реакционной зоны гидрогенизационного превращения, включающий, по существу, уплотненный слой катализатора гидроочистки, который фактически движется вниз поршневым потоком внутри реакционной зоны гидрогенизационного превращения, причем выведенный объем частиц катализатора включает частицы катализатора пониженной плотности с повышенной активностью и частицы катализатора повышенной плотности с пониженной активностью; d) разделение частиц катализатора с высокой активностью и меньшей плотностью от частиц катализатора с пониженной активностью и большей плотностью; e) смешивание частиц катализатора с высокой активностью и меньшей плотностью со свежими частицами катализатора для получения смеси катализаторов; f) введение смеси катализаторов стадии (e) в реакционную зону гидрогенизационного превращения стадии (c) для повышения способности катализатора гидроочистки к облагораживанию и/или деметаллизации в существенно уплотненном слое катализатора, который передвигается вниз в реакционной зоне гидрогенизационного превращения стадии (c) в режиме поршневого потока. 16. The method according to p. 10, characterized in that to increase the ability of the hydrotreating catalyst to refine and / or demetallize in a substantially densified catalyst bed, which moves down in the hydrogenation transformation reaction zone during hydrotreating (especially under equilibrium or stationary conditions ), by contacting the hydrotreating catalyst in the hydrogenation conversion reaction zone with an upward stream of hydrocarbon feed containing a liquid component and a hydrogen-containing component gas, includes the steps of: c) withdrawing a volume of catalyst particles from a hydrogenation conversion reaction zone, comprising a substantially densified hydrotreating catalyst layer that actually moves downward by a piston stream within the hydrogenation conversion reaction zone, wherein the withdrawn volume of catalyst particles includes reduced density catalyst particles with increased activity and catalyst particles of increased density with reduced activity; d) separation of catalyst particles with high activity and lower density from catalyst particles with lower activity and higher density; e) mixing the catalyst particles with high activity and lower density with fresh catalyst particles to obtain a mixture of catalysts; f) introducing a mixture of catalysts of stage (e) into the hydrogenation transformation reaction zone of stage (c) to increase the hydrotreatment catalyst’s ability to refine and / or demetallize in a substantially densified catalyst bed which moves down in the piston hydrogenation transformation reaction zone flow. 17. Способ по п. 10, отличающийся тем, что для уменьшения количества катализатора гидроочистки, которое необходимо для облагораживания потока углеводородного сырья или для продления срока службы катализатора гидроочистки, в реакционной зоне гидрогенизационного превращения в ходе гидроочистки посредством контактирования катализатора гидроочистки в реакционной зоне гидрогенизационного превращения с восходящим потоком углеводородного сырья, содержащим жидкий компонент и компонент водородсодержащего газа, так, что уменьшение необходимого количества катализатора обеспечивает или позволяет облагораживать поток углеводородного сырья практически до той же степени, что и в случае с количеством катализатора гидроочистки, которое необходимо для облагораживания потока углеводородного сырья в реакторе с однократным способом замены катализатора гидроочистки, включает стадии: c) выведение объема частиц катализатора из реакционной зоны гидрогенизационного превращения, включающей, по существу, уплотненный слой катализатора гидроочистки, который первоначально имеет вид уплотненного слоя и который фактически движется вниз поршневым потоком внутри реакционной зоны гидрогенизационного превращения, причем выведенный объем частиц катализатора включает частицы катализатора пониженной плотности с повышенной активностью и частицы катализатора повышенной плотности с пониженной активностью; d) разделение частиц катализатора с высокой активностью и плотностью от частиц катализатора с пониженной активностью и большей плотностью; e) смешивание частиц катализатора с высокой активностью и меньшей плотностью со свежими частицами катализатора для получения смеси катализаторов, имеющей объем, который меньше выведенного объема частиц катализатора; f) последующее введение смеси катализаторов в реакционную зону гидрогенизационного превращения таким образом, чтобы, по существу, уплотненный слой катализатора, который передвигается вниз в реакционной зоне гидрогенизационного превращения в режиме поршневого потока, имел в последующем объем уплотненного слоя меньше первоначального объема уплотненного слоя. 17. The method according to p. 10, characterized in that to reduce the amount of hydrotreating catalyst, which is necessary to improve the flow of hydrocarbon feed or to extend the life of the hydrotreating catalyst, in the hydrogenation conversion reaction zone during hydrotreating by contacting the hydrotreating catalyst in the hydrogenation conversion reaction zone with an upstream hydrocarbon feed containing a liquid component and a component of a hydrogen-containing gas, so that a reduction is necessary the amount of catalyst provides or allows you to refine the flow of hydrocarbon raw materials to almost the same degree as in the case of the amount of hydrotreating catalyst, which is necessary to refine the flow of hydrocarbon raw materials in a reactor with a single method of replacing the hydrotreating catalyst, includes the steps of: c) removing the volume of catalyst particles from the reaction zone of the hydrogenation transformation, comprising a substantially densified hydrotreatment catalyst layer, which initially has the form tnennogo layer and which actually moves downward plug flow within the reaction hydroconversion reaction zone, wherein the withdrawn volume of particulate catalyst includes a reduced density of the catalyst particles with high activity and high density of catalyst particles having reduced activity; d) separating catalyst particles with high activity and density from catalyst particles with reduced activity and higher density; e) mixing the catalyst particles with high activity and lower density with fresh catalyst particles to obtain a catalyst mixture having a volume that is less than the extracted volume of the catalyst particles; f) the subsequent introduction of the catalyst mixture into the hydrogenation conversion reaction zone so that the substantially densified catalyst bed, which moves downward in the hydrogenation conversion reaction zone in the reciprocating flow mode, subsequently has a volume of the packed bed less than the original volume of the packed bed. 18. Способ по п.14, отличающийся тем, что для увеличения уровня активности частиц катализатора в нижней реакционной зоне слоя катализатора при гидроочистке путем контактирования слоя катализатора в реакционной зоне гидрогенизационного превращения с восходящим потоком углеводородного сырья, имеющим жидкий компонент поддерживающего газа, дополнительно включает стадии: a) размещение множества частиц катализатора в реакционной зоне гидрогенизационного превращения с образованием слоя катализатора, в котором имеется по меньшей мере одна верхняя реакционная зона и по меньшей мере одна нижняя реакционная зона; b) движение восходящего потока углеводородного сырья, имеющего жидкий компонент и водородсодержащий газовый компонент, в слое катализатора по стадии (a) до тех пор, пока не будут достигнуты практически стационарные условия, причем частицы катализатора в верхней зоне реакции имеют повышенный уровень активности, а частицы катализатора в нижней реакционной зоне имеют пониженный уровень активности по сравнению с верхним уровнем активности; c) выведение объема частиц катализатора из нижней реакционной зоны гидрогенизационного превращения, причем выведенный объем частиц катализатора включает частицы катализатора пониженной плотности с повышенным уровнем активности и частицы катализатора повышенной плотности с пониженным уровнем активности; d) разделение частиц катализатора с высокой активностью и меньшей плотностью от частиц катализатора с пониженной активностью и большей плотностью; e) смешивание частиц катализатора с высокой активностью и меньшей плотностью со свежими частицами катализатора для получения смеси катализатора; f) введение смеси катализаторов стадии (e) в реакционную зону гидрогенизационного превращения стадии (a), и g) повторение стадий от (c) до (f) до тех пор, пока не будут практически достигнуты условия стационарного состояния, причем частицы катализатора в нижней реакционной зоне слоя катализатора имеют повышенный уровень активности по сравнению с нижним уровнем активности стадии (b). 18. The method according to 14, characterized in that to increase the level of activity of the catalyst particles in the lower reaction zone of the catalyst layer during hydrotreating by contacting the catalyst layer in the reaction zone of the hydrogenation transformation with an upward flow of hydrocarbon feedstock having a liquid component of the supporting gas, further includes the stages : a) placing a plurality of catalyst particles in a hydrogenation reaction reaction zone to form a catalyst layer in which there is at least one ve a primary reaction zone and at least one lower reaction zone; b) the upward flow of hydrocarbon feeds having a liquid component and a hydrogen-containing gas component in the catalyst layer according to stage (a) until practically stationary conditions are reached, with the catalyst particles in the upper reaction zone having an increased level of activity and the particles catalysts in the lower reaction zone have a lower level of activity compared to the upper level of activity; c) removing the volume of the catalyst particles from the lower reaction zone of the hydrogenation conversion, wherein the withdrawn volume of the catalyst particles includes reduced density catalyst particles with an increased level of activity and increased density catalyst particles with a reduced level of activity; d) separation of catalyst particles with high activity and lower density from catalyst particles with lower activity and higher density; e) mixing the catalyst particles with high activity and lower density with fresh catalyst particles to obtain a catalyst mixture; f) introducing the mixture of catalysts of step (e) into the hydrogenation reaction reaction zone of step (a), and g) repeating steps (c) to (f) until stationary conditions are achieved, with the catalyst particles in the lower the reaction zone of the catalyst layer have an increased level of activity compared to the lower level of activity of stage (b). 19. Катализатор для гидроочистки углеводородного сырья при контактировании, по существу, уплотненного слоя катализатора с восходящим потоком углеводородного сырья, включающем жидкий компонент и водородсодержащий газовый компонент, отличающийся тем, что катализатор включает множество каталитических частиц, имеющих средний диаметр, изменяющийся примерно от 35 до 3 меш Тайлера; и распределение по размеру, при котором по меньшей мере примерно 90 вес.% частиц катализатора имеют диаметр в интервале от R1 до R2, при этом R1 имеет значение в интервале примерно 0,04 - 0,63 см, R2 имеет значение примерно 0,04 - 0,63 см, отношение R2/R1 изменяется примерно от 1,0 до 1,4 и размерное отношение L/D меньше, чем примерно 2,0, при этом частицы катализатора имеют такое распределение по размеру, что максимально 2,0 вес.% частиц катализатора имеют диаметр меньше, чем R1, и максимум примерно 0,4 вес.% частиц катализатора имеют диаметр меньше, чем R3, причем R3 меньше R1 и величина отношения R1/R3 составляет примерно 1,4, причем при расположении частиц катализатора в зоне превращения углеводорода образуется, по существу, уплотненный слой катализатора гидроочистки и при прохождении потока углеводородного сырья снизу вверх через, по существу, уплотненный слой катализатора начинается поршневое течение этого слоя катализатора, когда объем каталитических частиц выводится со дна зоны превращения углеводорода. 19. A catalyst for hydrotreating a hydrocarbon feed by contacting a substantially densified catalyst bed with an upstream hydrocarbon feed comprising a liquid component and a hydrogen-containing gas component, characterized in that the catalyst comprises a plurality of catalyst particles having an average diameter ranging from about 35 to 3 Tyler's mesh; and a size distribution in which at least about 90 wt.% of the catalyst particles have a diameter in the range from R1 to R2, with R1 having a value in the range of about 0.04 to 0.63 cm, R2 has a value of about 0.04 - 0.63 cm, the ratio R2 / R1 varies from about 1.0 to 1.4 and the size ratio L / D is less than about 2.0, while the catalyst particles have such a size distribution that a maximum of 2.0 weight .% of the catalyst particles have a diameter less than R1, and a maximum of about 0.4 wt.% of the catalyst particles have a diameter less than R3, and R3 is less than R 1 and the ratio R1 / R3 is approximately 1.4, and when the catalyst particles are located in the hydrocarbon conversion zone, a substantially densified hydrotreating catalyst layer is formed and, when the hydrocarbon feed stream passes from the bottom up through the substantially densified catalyst layer, the piston flow begins of this catalyst bed when the volume of the catalytic particles is discharged from the bottom of the hydrocarbon conversion zone. 20. Катализатор по п.19, отличающийся тем, что частицы катализатора имеют максимальную истираемость около 0,4% от веса частиц катализатора, имеющих диаметр в интервале значений R3, причем R3 меньше R1 и величина отношения R1/R3 составляет примерно 1,4. 20. The catalyst according to claim 19, characterized in that the catalyst particles have a maximum abrasion of about 0.4% by weight of catalyst particles having a diameter in the range of R3, wherein R3 is less than R1 and the ratio R1 / R3 is about 1.4. 21. Способ гидроочистки потока углеводородного сырья, проходящего снизу вверх через реакционную зону гидрогенизационного превращения, содержащую, по существу, уплотненный слой катализатора, множество кольцевых зон смешения в реакционной зоне гидрогенизационного превращения, содержащей, по существу, уплотненный слой катализатора гидроочистки, причем каждая кольцевая зона смешения содержит поток углеводородного сырья, включающий жидкий компонент и водородсодержащий газовый компонент, при этом кольцевые зоны смешения являются концентрическими в отношении друг друга и соосными в отношении реакционной зоны гидрогенизационного превращения, включающий введение потока углеводородного сырья из каждой кольцевой зоны смешения в, по существу, уплотненный слой катализатора гидроочистки для обеспечения поднятия потока углеводородного сырья вверх из каждой кольцевой зоны смешения через существенно уплотненный слой катализатора, отличающийся тем, что содержит следующие этапы: впрыскивание закалочного вещества в, по существу, уплотненный слой катализатора гидроочистки, выведение объема частиц катализатора из реакционной зоны гидрогенизационного превращения для обеспечения движения вниз поршневым потоком, по существу, уплотненного слоя катализатора гидроочистки внутри реакционной зоны гидрогенизационного превращения, и добавление объема катализатора в реакционную зону гидрогенизационного превращения для замены выведенного объема частиц катализатора. 21. A method for hydrotreating a hydrocarbon feed stream passing from bottom to top through a hydrogenation conversion reaction zone comprising a substantially densified catalyst bed, a plurality of annular mixing zones in a hydrogenation transformation reaction zone comprising a substantially densified hydrotreatment catalyst layer, each annular zone the mixture contains a hydrocarbon feed stream comprising a liquid component and a hydrogen-containing gas component, wherein the annular mixing zones are concent coherent with respect to each other and coaxial with respect to the hydrogenation reaction zone, comprising introducing a hydrocarbon feed stream from each annular mixing zone into a substantially densified hydrotreating catalyst bed to allow upward flow of the hydrocarbon feed from each annular mixing zone through a substantially densified catalyst bed characterized in that it comprises the following steps: injecting a quenching agent into a substantially densified hydrotreating catalyst bed; withdrawing the volume of catalyst particles from the hydrogenation conversion reaction zone to allow the substantially densified hydrotreating catalyst bed to move downwardly with the piston stream within the hydrogenation transformation reaction zone, and adding the volume of catalyst to the hydrogenation transformation reaction zone to replace the withdrawn volume of catalyst particles. Приоритет по пунктам:
29.04.94 - по пп.1 - 4, 10 - 12, 19 и 20;
11.07.94 - по пп.5, 9, 13, 14, 21;
21.11.94 - по пп.6 - 8, 15 - 18.
Priority on points:
04/29/94 - according to claims 1 - 4, 10 - 12, 19 and 20;
07/11/94 - according to claims 5, 9, 13, 14, 21;
11.21.94 - according to claims 6 - 8, 15 - 18.
RU96105938A 1994-04-29 1995-04-27 Crude hydrocarbon material hydrofining method (versions) and catalyst RU2134286C1 (en)

Applications Claiming Priority (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US23504394A 1994-04-29 1994-04-29
US08/235,777 US5472928A (en) 1989-07-19 1994-04-29 Catalyst, method and apparatus for an on-stream particle replacement system for countercurrent contact of a gas and liquid feed stream with a packed bed
US08/235,043 1994-04-29
US08/235,777 1994-04-29
US08/273,526 US5492617A (en) 1989-07-19 1994-07-11 Apparatus and method for quenching in hydroprocessing of a hydrocarbon feed stream
US08/273,526 1994-07-11
US08/342,527 1994-11-21
US08/342,527 US5589057A (en) 1989-07-19 1994-11-21 Method for extending the life of hydroprocessing catalyst
PCT/US1995/005280 WO1995029970A1 (en) 1994-04-29 1995-04-27 Catalyst, method and apparatus for a particle replacement system for countercurrent feed-packed bed contact

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU96105938A RU96105938A (en) 1998-06-10
RU2134286C1 true RU2134286C1 (en) 1999-08-10

Family

ID=27499776

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96105938A RU2134286C1 (en) 1994-04-29 1995-04-27 Crude hydrocarbon material hydrofining method (versions) and catalyst

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP0711331A4 (en)
CN (1) CN1134527C (en)
AU (1) AU2368795A (en)
CA (1) CA2168339A1 (en)
RU (1) RU2134286C1 (en)
TW (1) TW321613B (en)
WO (1) WO1995029970A1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2284217C2 (en) * 2001-03-01 2006-09-27 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Reactor
RU2637553C2 (en) * 2012-05-25 2017-12-05 Е.И.Дюпон Де Немур Энд Компани Method of direct hydrogen injection in hydrogenation processing reactor with full filling catalyst layer with liquid
RU2685266C1 (en) * 2015-11-12 2019-04-17 Чайна Петролиум энд Кемикал Корпорейшн Heavy oil hydrofining system and heavy oil hydrofining method
US10696907B2 (en) 2016-09-16 2020-06-30 Lummus Technology Inc. Fluid catalytic cracking process and apparatus for maximizing light olefin yield and other applications
US10758883B2 (en) 2016-09-16 2020-09-01 Lummus Technology Llc Fluid catalytic cracking process and apparatus for maximizing light olefin yield and other applications
RU2786474C1 (en) * 2019-04-03 2022-12-21 ЛАММУС ТЕКНОЛОДЖИ ЭлЭлСи Method for stepwise fluid-catalytic cracking, using solid particle separator, for increasing quality of ligroin range material

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5916529A (en) * 1989-07-19 1999-06-29 Chevron U.S.A. Inc Multistage moving-bed hydroprocessing reactor with separate catalyst addition and withdrawal systems for each stage, and method for hydroprocessing a hydrocarbon feed stream
US5879642A (en) * 1996-04-24 1999-03-09 Chevron U.S.A. Inc. Fixed bed reactor assembly having a guard catalyst bed
JPH11319584A (en) 1998-05-11 1999-11-24 Nippon Kecchen Kk Method for producing carrier for granular catalyst and method for producing catalyst using the carrier
US6554994B1 (en) * 1999-04-13 2003-04-29 Chevron U.S.A. Inc. Upflow reactor system with layered catalyst bed for hydrotreating heavy feedstocks
CN1098330C (en) * 2000-04-29 2003-01-08 中国石化集团洛阳石油化工工程公司 Fluidifying and catalytic convertion process of hydrocarbon
TWI422743B (en) 2010-04-19 2014-01-11 Ying Che Huang Pump structure
CN102872711B (en) * 2012-09-26 2014-09-17 山东国舜建设集团有限公司 Guiding device for slurry flow field in lime/limestone wet desulphurization tower
DE102015107366B3 (en) * 2015-05-11 2016-01-21 Krohne Messtechnik Gmbh Method of operating a flowmeter and related flowmeter
FR3060414B1 (en) * 2016-12-16 2019-01-25 IFP Energies Nouvelles DEVICE FOR TEMPORARILY STORING AND CIRCULATING A CERTAIN QUANTITY OF CATALYST IN CATALYTIC REFORMING UNITS.
CN108793241B (en) * 2018-09-04 2023-09-08 沈阳东方钛业股份有限公司 Charging ring for titanium dioxide production
US20210121865A1 (en) * 2019-10-04 2021-04-29 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Porous catalyst carrier particles and methods of forming thereof

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3887455A (en) * 1974-03-25 1975-06-03 Exxon Research Engineering Co Ebullating bed process for hydrotreatment of heavy crudes and residua
US4422960A (en) * 1980-02-19 1983-12-27 Chiyoda Chemical Engineering & Construction Co., Ltd. Catalysts for hydrotreatment of heavy hydrocarbon oils containing asphaltenes
SU1255055A3 (en) * 1981-12-17 1986-08-30 Феб Петрольхемишес Комбинат Шведт (Инопредприятие) Method of hydrofining heavy petroleum fractions
US5076908A (en) * 1989-07-19 1991-12-31 Chevron Research & Technology Company Method and apparatus for an on-stream particle replacement system for countercurrent contact of a gas and liquid feed stream with a packed bed

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3887455A (en) * 1974-03-25 1975-06-03 Exxon Research Engineering Co Ebullating bed process for hydrotreatment of heavy crudes and residua
US4422960A (en) * 1980-02-19 1983-12-27 Chiyoda Chemical Engineering & Construction Co., Ltd. Catalysts for hydrotreatment of heavy hydrocarbon oils containing asphaltenes
SU1255055A3 (en) * 1981-12-17 1986-08-30 Феб Петрольхемишес Комбинат Шведт (Инопредприятие) Method of hydrofining heavy petroleum fractions
US5076908A (en) * 1989-07-19 1991-12-31 Chevron Research & Technology Company Method and apparatus for an on-stream particle replacement system for countercurrent contact of a gas and liquid feed stream with a packed bed

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2284217C2 (en) * 2001-03-01 2006-09-27 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Reactor
RU2637553C2 (en) * 2012-05-25 2017-12-05 Е.И.Дюпон Де Немур Энд Компани Method of direct hydrogen injection in hydrogenation processing reactor with full filling catalyst layer with liquid
RU2685266C1 (en) * 2015-11-12 2019-04-17 Чайна Петролиум энд Кемикал Корпорейшн Heavy oil hydrofining system and heavy oil hydrofining method
US11001768B2 (en) 2015-11-12 2021-05-11 China Petroleum & Chemical Corporation Heavy oil hydrotreating system and heavy oil hydrotreating method
US10696907B2 (en) 2016-09-16 2020-06-30 Lummus Technology Inc. Fluid catalytic cracking process and apparatus for maximizing light olefin yield and other applications
RU2728777C1 (en) * 2016-09-16 2020-07-31 ЛАММУС ТЕКНОЛОДЖИ ЭлЭлСи Catalytic cracking method with suspended catalyst and device for maximizing yield of light olefin and other applications
US10758883B2 (en) 2016-09-16 2020-09-01 Lummus Technology Llc Fluid catalytic cracking process and apparatus for maximizing light olefin yield and other applications
US11015130B2 (en) 2016-09-16 2021-05-25 Lummus Technology Llc Fluid catalytic cracking process and apparatus for maximizing light olefin yield and other applications
RU2786474C1 (en) * 2019-04-03 2022-12-21 ЛАММУС ТЕКНОЛОДЖИ ЭлЭлСи Method for stepwise fluid-catalytic cracking, using solid particle separator, for increasing quality of ligroin range material

Also Published As

Publication number Publication date
CN1134527C (en) 2004-01-14
EP0711331A4 (en) 1998-03-25
AU2368795A (en) 1995-11-29
CA2168339A1 (en) 1995-11-09
EP0711331A1 (en) 1996-05-15
WO1995029970A1 (en) 1995-11-09
CN1129950A (en) 1996-08-28
TW321613B (en) 1997-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2134286C1 (en) Crude hydrocarbon material hydrofining method (versions) and catalyst
US5916529A (en) Multistage moving-bed hydroprocessing reactor with separate catalyst addition and withdrawal systems for each stage, and method for hydroprocessing a hydrocarbon feed stream
US6086749A (en) Catalyst and method for hydroprocessing a hydrocarbon feed stream in a reactor containing two or more catalysts
US9738835B2 (en) Process for performing a fischer tropsch reaction
US5472928A (en) Catalyst, method and apparatus for an on-stream particle replacement system for countercurrent contact of a gas and liquid feed stream with a packed bed
US5648051A (en) Apparatus and method for quenching in hydroprocessing of a hydrocarbon feed stream
US5498327A (en) Catalyst, method and apparatus for an on-stream particle replacement system for countercurrent contact of a gas and liquid feed stream with a packed bed
US5589057A (en) Method for extending the life of hydroprocessing catalyst
KR20000064761A (en) Hydrogenation Process and Gas-Pocket Distribution Unit of Hydrocarbon Feedstream
US3966420A (en) Apparatus and process for the catalytic treatment of hydrocarbons
US4591428A (en) Continuous process for the catalytic treatment of hydrocarbon oils
US3844936A (en) Desulfurization process
US4229418A (en) Apparatus for the catalytic treatment of hydrocarbons
US4239614A (en) Hydrocarbon conversion process with annular guard beds
RU2135275C1 (en) Structure of catalyst carrier and method of its application
US5603904A (en) Apparatus for catalyst replacement
CN100482765C (en) Catalyst for conversion processes
ZA200403378B (en) In-situ hydroisomerization of a synthesized hydrocarbon liquid in a slurry fischer-tropsch reactor.
CA2286847C (en) Gas and solids reducing slurry downcomer
US3195987A (en) Apparatus for contacting mixed phase fluids with a solid catalyst
CN108014721A (en) A kind of residual hydrogenation reactor