專(zhuān)利名稱(chēng)：用含鎳的低氧化鋁沸石催化劑脫蠟的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用浸漬鎳的低氧化鋁沸石(silicalite)催化劑對(duì)石油中間餾分流如柴油和煤油進(jìn)行脫蠟的方法。
許多石油中間餾分流，尤其是中度和重度氫化裂解而產(chǎn)生的中間餾分流，需要進(jìn)行脫蠟以提供所需性能。脫蠟涉及將高分子量的直鏈和支鏈?zhǔn)炥D(zhuǎn)變?yōu)榈头肿恿康幕衔铩?br> 常規(guī)的中間餾分脫蠟方法需要超過(guò)700°F的溫度，典型的溫度在約710°F-750°F(376℃-398℃)范圍內(nèi)。將中間餾分流加熱至這種溫度范圍要消耗大量能源，并且需要在設(shè)備上大量投資。因此，使對(duì)典型的中間餾分流有效脫蠟所需的能源消耗和設(shè)備的數(shù)量減少，是人們所希望的。本發(fā)明的方法提供了一種在低于常規(guī)溫度(低至約500°F)下對(duì)中間餾分流脫蠟的方法。較佳地，本發(fā)明的脫蠟方法是在約500°F-700°F范圍內(nèi)進(jìn)行。在這些溫度下的脫蠟是采用浸漬鎳的低氧化鋁沸石催化劑實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明提供一種采用浸漬鎳的低氧化鋁沸石催化劑對(duì)石油中間餾分流產(chǎn)物例如柴油、煤油和輕循環(huán)油進(jìn)行脫蠟的方法。使用該催化劑進(jìn)行脫蠟操作的溫度比常規(guī)的低。用于本發(fā)明方法的低氧化鋁沸石的Si/Al比例大于200，而且該催化劑含有約0.1％-5％鎳。使用該催化劑進(jìn)行脫蠟的溫度使得脫蠟過(guò)程可以在同時(shí)也用于加氫脫硫的多床式反應(yīng)器中的一個(gè)床或多個(gè)床上完成。
本發(fā)明方法提供一種對(duì)石油中間餾分產(chǎn)物例如柴油、煤油和輕循環(huán)油(LCO)進(jìn)行脫蠟的改善方法。本文所用的術(shù)語(yǔ)“中間餾分”指沸點(diǎn)為約160-500℃的石油餾分。這些餾分的特征還包括閃點(diǎn)為約30-80℃。該方法采用浸漬鎳的低氧化鋁沸石催化劑，從而可在比常規(guī)方法更低的溫度下對(duì)中間餾分進(jìn)行脫蠟。
用于本發(fā)明方法的催化劑可以描述為微孔結(jié)晶有機(jī)硅酸鹽，它是由含有四乙基銨陽(yáng)離子、堿金屬陽(yáng)離子、水和活性二氧化硅源的混合物用水熱法制備的。與結(jié)晶沸石材料(它是含有由共用氧原子相連接的三維SiO4和AlO4四面體的硅鋁酸鹽)不同，用于本發(fā)明方法的低氧化鋁沸石結(jié)晶有機(jī)硅酸鹽是由基本上沒(méi)有含鋁物質(zhì)的反應(yīng)體系制備的。存在于低氧化鋁沸石結(jié)晶有機(jī)硅酸鹽中的鋁是制備低氧化鋁沸石所用的材料中所含的雜質(zhì)造成的。較佳地，用于本發(fā)明方法的低氧化鋁沸石的Si/Al比例大于200，更佳地，Si/Al比例為約250-500。用于本發(fā)明方法的低氧化鋁沸石可用美國(guó)專(zhuān)利No.4,061,724中所述的方法制備。該文獻(xiàn)的內(nèi)容參考結(jié)合于本發(fā)明中，用于所有目的。
制備后，此低氧化鋁沸石催化劑可分散在粘合劑或支承材料如氧化鋁上。含低氧化鋁沸石和粘合劑的混合物可用擠出、壓丸或其他本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法制成所需的形狀。
含低氧化鋁沸石和粘合劑的混合物在成形之后，用鎳，最好是鎳鹽的水溶液加以浸漬。用鎳浸漬低氧化鋁沸石催化劑的方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。一種方法是先配成含鎳化合物如硝酸鎳或乙酸鎳的溶液，然后將低氧化鋁沸石催化劑與溶液接觸。催化劑與足量的溶液接觸，使適量的鎳即鎳鹽沉積在低氧化鋁沸石催化劑上。較佳地，低氧化鋁沸石催化劑與足量的溶液接觸，使得有約0.1重量％-5重量％的鎳浸漬在催化劑上。更佳地，有約0.5重量％-1.5重量％的鎳浸漬在催化劑上。在用所需量的鎳浸漬催化劑之后，將催化劑進(jìn)行煅燒。
將上述方法制備的浸漬鎳的即含鎳的低氧化鋁沸石催化劑，用于石油中間餾分的脫蠟十分有利。在本發(fā)明方法的一個(gè)實(shí)施方案中，浸漬鎳的低氧化鋁沸石催化劑被制成直徑為1/6英寸的擠出物，其特征是晶體顆粒大小約為1-2微米。該催化劑的Si/Al比例約為300，含有約1％鎳。
本發(fā)明方法可用各種不同設(shè)備進(jìn)行，包括可用一種其內(nèi)裝有催化劑材料的反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)容器。反應(yīng)區(qū)可采用單催化床或多催化床。本發(fā)明的脫蠟方法可在約300-2000psig，較佳為約400-1000psig的壓力下進(jìn)行。液體的小時(shí)空間速度約為0.1-30hr-1，更佳地約為1-8hr-1。氫氣可按需要注入，這取決于加入脫蠟反應(yīng)器的原料的特定種類(lèi)。氫氣一般以300-2000 SCFB(標(biāo)準(zhǔn)立方英尺/桶，standard cubic feet per barrel)的進(jìn)料速度注入。如上所述，脫蠟過(guò)程可在約500-1050°F，較佳為約550-700°F溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。
在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，浸漬鎳的低氧化鋁沸石催化劑用一個(gè)多床式反應(yīng)器的一個(gè)床或多個(gè)床中，其中還裝有適于加氫脫硫的催化劑。將脫蠟和加氫脫硫在一個(gè)多床式反應(yīng)器中結(jié)合在一起進(jìn)行是可以的，這是因?yàn)樵谕瓿杉託涿摿蜻^(guò)程的同一溫度范圍內(nèi)，浸漬鎳的低氧化鋁沸石催化劑對(duì)脫蠟也是有效的。
下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明的方法，這些實(shí)施例并不限制隨后在權(quán)利要求書(shū)中提出的本發(fā)明的范圍。實(shí)施例將約36毫升用約1％鎳浸漬的低氧化鋁沸石催化劑裝入一實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的反應(yīng)器。催化劑的顆粒大小分布為40-60目。將氮?dú)庖敕磻?yīng)器，以約50℃/小時(shí)的速度將溫度升至約115℃。在該溫度下維持約3-4小時(shí)，然后升至約150℃。再在反應(yīng)器中通以氫氣流約10-15小時(shí)，隨后將反應(yīng)器溫度升至約250℃。
將含52％直餾餾分、16％煤油和20％輕循環(huán)油的混合物進(jìn)料流，以3.00毫升/分的流量(折合液體小時(shí)空間速度為5.0hr-1)通入反應(yīng)器。以0.266升/分的流量輸入氫氣，并將反應(yīng)器壓力維持在430-450psig。反應(yīng)器進(jìn)料流的特征列于下表I表1反應(yīng)器進(jìn)料API比重 32.6色度1.5硫重量％0.815閃點(diǎn)190°F傾點(diǎn)20°F濁點(diǎn)26°F最初沸點(diǎn)386°F十六烷值48.6H2/餾分比例500 SCFB試驗(yàn)進(jìn)行600小時(shí)，對(duì)反應(yīng)器流出物定期采樣，分析其傾點(diǎn)和濁點(diǎn)。反應(yīng)器入口和出口溫度以及反應(yīng)器流出物的傾點(diǎn)和濁點(diǎn)列于下表表2試驗(yàn)時(shí)間 反應(yīng)器溫度(℃)傾點(diǎn)濁點(diǎn)(小時(shí)) 入口 出口 (°F) (°F)2 252 253 0 1822 262 264 20 2229 285 286 10 1346 286 287 10 1770 290 292 10 1794 295 296 5 12103303 305 10 15118303 305 10 16
表2(續(xù))試驗(yàn)時(shí)間 反應(yīng)器溫度(℃)傾點(diǎn) 濁點(diǎn)(小時(shí))入口 出口 (°F) (°F)126315 318 5 11142312 315 1015150317 321 1014167316 319 5 16175318 320 5 16192315 318 1522200321 324 1015218320 323 1016241328 330 1013265327 329 1014289330 332 1014321328 331 1011336328 331 1013360328 334 1016365329 332 1012384329 331 1516408334 336 1015432336 338 5 15439340 342 5 10456340 342 5 14480338 340 1016504339 342 1017511342 344 1012552344 345 1015578346 348 1016600354 355 0 8盡管本發(fā)明是結(jié)合上述實(shí)施例進(jìn)行描述的，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)理解，可對(duì)本發(fā)明進(jìn)行改動(dòng)和修正，只要它們是在所附權(quán)利要求書(shū)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)石油中間餾分產(chǎn)物進(jìn)行脫蠟的方法，其特征在于，它包括將沸點(diǎn)為約160-500℃的石油中間餾分引入反應(yīng)區(qū)；在約500°F-1050°F溫度的反應(yīng)區(qū)中，在含鎳低氧化鋁沸石催化劑存在條件下，對(duì)石油中間餾分進(jìn)行脫蠟。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，浸漬鎳的低氧化鋁沸石催化劑含有約0.1-5重量％鎳。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，反應(yīng)區(qū)的壓力被維持在約300-2000psig。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，石油中間餾分選自柴油、煤油、輕循環(huán)油及它們的混合物。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，反應(yīng)區(qū)在液體小時(shí)空間速度約為0.130hr-1的條件下進(jìn)行操作。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該反應(yīng)區(qū)中還含有適用于使石油中間餾分加氫脫硫的催化劑。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，含鎳低氧化鋁沸石催化劑的特征是晶體顆粒大小為約0.1-2微米。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，按中間餾分的流量計(jì)，氫氣以300-2000 SCFB的速度引入反應(yīng)區(qū)。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，中間餾分是在約500-850°F的溫度進(jìn)行脫蠟。
10.一種對(duì)石油中間餾分產(chǎn)物進(jìn)行脫蠟的方法，其特征在于，它包括將沸點(diǎn)為約160-500℃的石油中間餾分引入反應(yīng)區(qū)；在約500°F-700°F溫度的反應(yīng)區(qū)，在含鎳低氧化鋁沸石催化劑存在的條件下，對(duì)石油中間餾分進(jìn)行脫蠟，該含鎳的低氧化鋁沸石催化劑含有約0.1-5重量％鎳。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，反應(yīng)區(qū)的壓力維持在約300-2000psig。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，石油中間餾分選自柴油、煤油、輕循環(huán)油及它們的混合物。
13.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，反應(yīng)區(qū)在液體時(shí)空間速度約為0.1-30hr-1的條件下進(jìn)行操作。
14.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，該反應(yīng)區(qū)是一個(gè)多床式反應(yīng)器的至少一個(gè)催化床，所述的至少一個(gè)催化床中裝有適用于使石油中間餾分加氫脫硫的催化劑。
15.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，含鎳低氧化鋁沸石催化劑的特征是晶體顆粒大小為約0.1-2微米。
16.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，按中間餾分的流量計(jì)，氫氣以300-2000 SCFB的速度引入反應(yīng)區(qū)。
17.一種對(duì)石油中間餾分產(chǎn)物進(jìn)行脫蠟的方法，其特征在于，它包括將沸點(diǎn)為約160-500℃的石油中間餾分引入反應(yīng)區(qū)；在約500°F-700°F溫度和約50-2000psig壓力的反應(yīng)區(qū)中，在含鎳低氧化鋁沸石催化劑存在的條件下，對(duì)石油中間餾分進(jìn)行脫蠟，該含鎳的低氧化鋁沸石催化劑含有約0.5-1.5重量％鎳。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，石油中間餾分選自柴油、煤油、輕循環(huán)油及它們的混合物。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，該反應(yīng)區(qū)中還含有適用于使石油中間餾分加氫脫硫的催化劑。
20.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，按中間餾分的流量計(jì)，氫氣以300-2000 SCFB的速度引入反應(yīng)區(qū)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種對(duì)石油中間餾分產(chǎn)物進(jìn)行脫蠟的方法，它包括的步驟是將沸點(diǎn)為約160-500℃的石油中間餾分引入反應(yīng)區(qū)；然后在約500-700溫度和約300-2000psig壓力的反應(yīng)區(qū)中，使石油中間餾分與含鎳低氧化鋁沸石催化劑進(jìn)行接觸。
文檔編號(hào)C10G67/06GK1167812SQ9612176
公開(kāi)日1997年12月17日 申請(qǐng)日期1996年11月21日 優(yōu)先權(quán)日1995年11月21日
發(fā)明者J·R·巴特勒, C·福沃德 申請(qǐng)人:弗納技術(shù)股份有限公司