專利名稱：用含鎳的低氧化鋁沸石催化劑脫蠟的方法
技術領域：
本發明涉及一種采用浸漬鎳的低氧化鋁沸石(silicalite)催化劑對石油中間餾分流如柴油和煤油進行脫蠟的方法。
許多石油中間餾分流，尤其是中度和重度氫化裂解而產生的中間餾分流，需要進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石蠟轉變為低分子量的化合物。
常規的中間餾分脫蠟方法需要超過700°F的溫度，典型的溫度在約710°F-750°F(376℃-398℃)范圍內。將中間餾分流加熱至這種溫度范圍要消耗大量能源，并且需要在設備上大量投資。因此，使對典型的中間餾分流有效脫蠟所需的能源消耗和設備的數量減少，是人們所希望的。本發明的方法提供了一種在低于常規溫度(低至約500°F)下對中間餾分流脫蠟的方法。較佳地，本發明的脫蠟方法是在約500°F-700°F范圍內進行。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現的。
本發明提供一種采用浸漬鎳的低氧化鋁沸石催化劑對石油中間餾分流產物例如柴油、煤油和輕循環油進行脫蠟的方法。使用該催化劑進行脫蠟操作的溫度比常規的低。用于本發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。使用該催化劑進行脫蠟的溫度使得脫蠟過程可以在同時也用于加氫脫硫的多床式反應器中的一個床或多個床上完成。
本發明方法提供一種對石油中間餾分產物例如柴油、煤油和輕循環油(LCO)進行脫蠟的改善方法。本文所用的術語“中間餾分”指沸點為約160-500℃的石油餾分。這些餾分的特征還包括閃點為約30-80℃。該方法采用浸漬鎳的低氧化鋁沸石催化劑，從而可在比常規方法更低的溫度下對中間餾分進行脫蠟。
用于本發明方法的催化劑可以描述為微孔結晶有機硅酸鹽，它是由含有四乙基銨陽離子、堿金屬陽離子、水和活性二氧化硅源的混合物用水熱法制備的。與結晶沸石材料(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，用于本發明方法的低氧化鋁沸石結晶有機硅酸鹽是由基本上沒有含鋁物質的反應體系制備的。存在于低氧化鋁沸石結晶有機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造成的。較佳地，用于本發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。用于本發明方法的低氧化鋁沸石可用美國專利No.4,061,724中所述的方法制備。該文獻的內容參考結合于本發明中，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、壓丸或其他本領域技術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域技術人員已知的。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。在本發明方法的一個實施方案中，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。
本發明方法可用各種不同設備進行，包括可用一種其內裝有催化劑材料的反應區的反應容器。反應區可采用單催化床或多催化床。本發明的脫蠟方法可在約300-2000psig，較佳為約400-1000psig的壓力下進行。液體的小時空間速度約為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器的原料的特定種類。氫氣一般以300-2000 SCFB(標準立方英尺/桶，standard cubic feet per barrel)的進料速度注入。如上所述，脫蠟過程可在約500-1050°F，較佳為約550-700°F溫度范圍內進行。
在本發明的另一實施方案中，浸漬鎳的低氧化鋁沸石催化劑用一個多床式反應器的一個床或多個床中，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多床式反應器中結合在一起進行是可以的，這是因為在完成加氫脫硫過程的同一溫度范圍內，浸漬鎳的低氧化鋁沸石催化劑對脫蠟也是有效的。
下面結合實施例進一步闡述本發明的方法，這些實施例并不限制隨后在權利要求書中提出的本發明的范圍。實施例將約36毫升用約1％鎳浸漬的低氧化鋁沸石催化劑裝入一實驗室規模的反應器。催化劑的顆粒大小分布為40-60目。將氮氣引入反應器，以約50℃/小時的速度將溫度升至約115℃。在該溫度下維持約3-4小時，然后升至約150℃。再在反應器中通以氫氣流約10-15小時，隨后將反應器溫度升至約250℃。
將含52％直餾餾分、16％煤油和20％輕循環油的混合物進料流，以3.00毫升/分的流量(折合液體小時空間速度為5.0hr-1)通入反應器。以0.266升/分的流量輸入氫氣，并將反應器壓力維持在430-450psig。反應器進料流的特征列于下表I表1反應器進料API比重 32.6色度1.5硫重量％0.815閃點190°F傾點20°F濁點26°F最初沸點386°F十六烷值48.6H2/餾分比例500 SCFB試驗進行600小時，對反應器流出物定期采樣，分析其傾點和濁點。反應器入口和出口溫度以及反應器流出物的傾點和濁點列于下表表2試驗時間 反應器溫度(℃)傾點濁點(小時) 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)試驗時間 反應器溫度(℃)傾點 濁點(小時)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盡管本發明是結合上述實施例進行描述的，但是本領域的技術人員將會理解，可對本發明進行改動和修正，只要它們是在所附權利要求書的范圍之內。
權利要求
1.一種對石油中間餾分產物進行脫蠟的方法，其特征在于，它包括將沸點為約160-500℃的石油中間餾分引入反應區；在約500°F-1050°F溫度的反應區中，在含鎳低氧化鋁沸石催化劑存在條件下，對石油中間餾分進行脫蠟。
2.如權利要求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.如權利要求1所述的方法，其特征在于，反應區的壓力被維持在約300-2000psig。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，石油中間餾分選自柴油、煤油、輕循環油及它們的混合物。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，反應區在液體小時空間速度約為0.130hr-1的條件下進行操作。
6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，該反應區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.如權利要求1所述的方法，其特征在于，按中間餾分的流量計，氫氣以300-2000 SCFB的速度引入反應區。
9.如權利要求1所述的方法，其特征在于，中間餾分是在約500-850°F的溫度進行脫蠟。
10.一種對石油中間餾分產物進行脫蠟的方法，其特征在于，它包括將沸點為約160-500℃的石油中間餾分引入反應區；在約500°F-700°F溫度的反應區，在含鎳低氧化鋁沸石催化劑存在的條件下，對石油中間餾分進行脫蠟，該含鎳的低氧化鋁沸石催化劑含有約0.1-5重量％鎳。
11.如權利要求10所述的方法，其特征在于，反應區的壓力維持在約300-2000psig。
12.如權利要求10所述的方法，其特征在于，石油中間餾分選自柴油、煤油、輕循環油及它們的混合物。
13.如權利要求10所述的方法，其特征在于，反應區在液體時空間速度約為0.1-30hr-1的條件下進行操作。
14.如權利要求10所述的方法，其特征在于，該反應區是一個多床式反應器的至少一個催化床，所述的至少一個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.如權利要求10所述的方法，其特征在于，按中間餾分的流量計，氫氣以300-2000 SCFB的速度引入反應區。
17.一種對石油中間餾分產物進行脫蠟的方法，其特征在于，它包括將沸點為約160-500℃的石油中間餾分引入反應區；在約500°F-700°F溫度和約50-2000psig壓力的反應區中，在含鎳低氧化鋁沸石催化劑存在的條件下，對石油中間餾分進行脫蠟，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、輕循環油及它們的混合物。
19.如權利要求17所述的方法，其特征在于，該反應區中還含有適用于使石油中間餾分加氫脫硫的催化劑。
20.如權利要求17所述的方法，其特征在于，按中間餾分的流量計，氫氣以300-2000 SCFB的速度引入反應區。
全文摘要
本發明公開了一種對石油中間餾分產物進行脫蠟的方法，它包括的步驟是將沸點為約160-500℃的石油中間餾分引入反應區；然后在約500-700溫度和約300-2000psig壓力的反應區中，使石油中間餾分與含鎳低氧化鋁沸石催化劑進行接觸。
文檔編號C10G67/06GK1167812SQ9612176
公開日1997年12月17日 申請日期1996年11月21日 優先權日1995年11月21日
發明者J·R·巴特勒, C·福沃德 申請人:弗納技術股份有限公司