生产环烷基础油的方法技术

由低品质环烷原油原料生产环烷基础油的方法。通过该方法产生的环烷基础油在基于原料的高产率下具有改善的低温性能。

Process for the production of naphthenic base oils

Method for producing naphthenic base oil from low quality naphthenic crude oil. The naphthenic base oil produced by the method has improved low-temperature performance based on the high yield of the raw material.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生产环烷基础油的方法相关申请的交叉引用本申请要求于2014年9月17日提交的美国临时申请No.62/051,773的权益，所述申请的公开内容通过引用整体并入本文。
本专利技术涉及制造环烷基础油的方法。背景源自石油的基础油是基于期望的最终用途应用(例如，润滑油、润滑脂、变压器油、冷冻油或加工油)选择的具有期望物理性质(例如，倾点、浊点、粘度、密度、闪点或抗氧化稳定性)的液态烃的混合物。基础油可原样使用、与另一种油或原料共混或者与一种或多种添加剂组合。基础油通常被分为环烷烃或链烷烃。通常，环烷基础油不如链烷基础油使用广泛，但是对于某些工业应用而言是优选的。然而，优质环烷基础油的生产需要仔细选择处理步骤以满足目标性能特征和生产成本。专利技术概述一些环烷原料含有不期望的高水平的蜡分子。处理这种原料以除去这些分子可导致不可接受的低的最终产物产率。可以改为使用不含蜡的环烷原油，但即使这样的原油也可含有足量的正链烷烃或其它蜡状高分子量组分，以至于引起精制产物中的视觉混浊或高于期望的倾点或浊点。这些可代表对于许多最终用途应用而言不期望的特征。本专利技术提供了生产环烷基础油的方法，所述环烷基础油具有期望性质例如低倾点、低浊点、环保特征和满足适用规范的能力。所公开的方法可以使用各种原料，包括环烷原油、环烷原油和链烷原油的共混物或者环烷原油与其它原料的共混物，同时提供期望的最终产物性质和产率。在一个方面，本专利技术提供了生产环烷基础油的方法，所述方法包括以下步骤：a)在脱蜡裂化催化剂存在下并在催化脱蜡条件下，使硫含量为约0.0005重量％至约0.5重量％(通过ASTMD4294测量)且氮含量高达约0.1重量％(通过ASTMD5762测量)的加氢处理的环烷流出物脱蜡以产生经脱蜡的流出物；b)加氢精制所述经脱蜡的流出物以产生具有降低水平的多环芳烃(PAH化合物，也称为多环芳族化合物或PCA)和降低水平的不稳定烯属化合物的经脱蜡加氢精制的流出物；和c)分馏所述经脱蜡加氢精制的流出物以除去一种或多种低粘度高挥发性馏分，并提供具有低于约-5℃的倾点(通过ASTMD5949测量)的环烷基础油，产率基于总加氢处理的环烷流出物高于总环烷基础油的85％。在另一方面，本专利技术提供了生产环烷基础油的方法，所述方法包括以下步骤：a)在存在加氢处理催化剂和加氢处理条件下，加氢处理硫含量高达约5重量％(通过ASTMD4294测量)且氮含量高达约3重量％(通过ASTMD5762测量)的环烷原料以产生硫含量为约0.0005重量％至约0.5重量％(通过ASTMD4294测量)且氮含量高达约0.1重量％(通过ASTMD5762测量)的加氢处理的环烷流出物；b)在脱蜡裂化催化剂存在下并在催化脱蜡条件下，使所述加氢处理的环烷流出物脱蜡以产生经脱蜡的流出物；c)加氢精制所述经脱蜡的流出物以产生具有降低水平的PAH化合物和降低水平的不稳定烯属化合物的经脱蜡加氢精制的流出物；和d)分馏所述经脱蜡加氢精制的流出物以除去一种或多种低粘度高挥发性馏分，并提供具有低于约-5℃的倾点(通过ASTMD5949测量)的环烷基础油，产率基于总环烷原料高于总环烷基础油的85％。所公开的方法可以扩展潜在的原料选择并改善精制的环烷基础油的期望品质，而不会不适当地不利影响产率。附图简述图1是例示所公开方法的一种实施方式的示意图。附图的各个图中相似的附图标记指示相似的要素。详细说明使用端点表示的数值范围包括包含在该范围内的所有数值(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)。除非另有说明，所有百分比均为重量百分比。关于原料、工艺流或产物使用时，术语“22-标记物”是指所述原料、工艺流或产物中的PAH化合物苊(ACE，CASNo.83-32-9)、苊烯(ACY，CASNo.208-96-8)、蒽(ANTH，CAS号120-12-7)、苯并(a)蒽(BaA，CAS号56-55-3)、苯并(a)芘(BaP，CASNo.50-32-8)、苯并(b)荧蒽(BbFA，CASNo.205-99-2)、苯并(e)芘(BeP，CASNo.192-97-2)、苯并(ghi)苝(BGI，CAS号191-24-2)、苯并(j)荧蒽(BjFA，CAS号205-82-3)、苯并(k)荧蒽(BkFA，CAS号207-08-9)、屈(chrysene)(CHR，CAS号218-01-9)、二苯并(a，e)芘(DBaeP，CASNo.192-65-4)、二苯并(a，h)蒽(DBAhA，CASNo.53-70-3)、二苯并(a，h)芘(DBahP，CASNo.189-64-0)、二苯并(a，i)芘(DBaiP，CAS号189-55-9)、二苯并(a，l)芘(DBalP，CAS号191-30-0)、荧蒽(FLA，CAS号206-44-0)、芴(FLU，CASNo.86-73-7)、茚并[123-cd]芘(IP，CASNo.193-39-5)、萘(NAP，CASNo.91-20-3)、菲(PHN，CASNo.85-01-8)和芘(PYR，CASNo.129-00-0)的总量。术语“18-标记物”是指22-标记物PAH化合物的子集，即PAH化合物苊、苊烯、蒽、苯并(a)蒽、苯并(a)芘、苯并(b)荧蒽、苯并(e)芘、苯并(ghi)苝、苯并(j)荧蒽、苯并(k)荧蒽、屈、二苯并(a，h)蒽、荧蒽、芴、茚并[123-cd]芘、萘、菲和芘。术语“16-标记物”是指22-标记物PAH化合物的另一子集，即PAH化合物苊、苊烯、蒽、苯并(a)蒽、苯并(a)芘、苯并(b)荧蒽、苯并(ghi)苝、苯并(k)荧蒽、屈、二苯并(a，h)蒽、荧蒽、芴、茚并[123-cd]芘、萘、菲和芘。术语“8-标记物”是指22-标记物PAH化合物的另一子集，即化合物苯并(a)蒽、苯并(a)芘、苯并(b)荧蒽、苯并(e)芘、苯并(j)荧蒽、苯并(k)荧蒽、屈和二苯并(a，h)蒽。8-标记物的总和为10ppm且苯并[a]芘为1ppm的限制是在欧洲议会和2005年11月16日理事会的欧盟指令2005/69/EC中提出的。行业和监管部门尚未对16-标记物、18-标记物或22-标记物设置限制。关于原料、工艺流或产物使用时，术语“芳族”是指通过ASTMD2501测定的具有接近1(例如，大于约0.95)的粘度-重力常数(VGC)的液体材料。根据ASTMD2140测量，芳族原料或工艺流通常含有至少约10％的CA内容物和少于约90％的CP+CN总内容物。术语“ASTM”是指美国检测与材料协会，其指定并公布了国际共识标准和自愿共识标准。示例性ASTM检测方法如下所述。然而，本领域普通技术人员会认识到，来自其它国际公认组织的标准也是可接受的，并且可以代替ASTM标准或在ASTM标准之外使用。术语“加氢裂化”是指这样的工艺，其中在催化剂存在下，在非常高的温度和压力下，使原料或工艺流与氢反应以使存在的大部分芳烃裂化和饱和并消除所有或几乎所有的含硫化合物、含氮化合物和含氧化合物。术语“加氢精制”是指这样的工艺，其中在催化剂存在下，在不如加氢处理或加氢裂化苛刻的条件下，使原料或工艺流与氢反应以降低PAH化合物的水平并使否则不稳定的分子(例如烯烃化合物)稳定(例如，降低所述否本文档来自技高网...

【技术保护点】
生产环烷基础油的方法，所述方法包括以下步骤：a)在脱蜡裂化催化剂存在下并在催化脱蜡条件下，使硫含量为约0.0005重量％至约0.5重量％(通过ASTM D4294测量)且氮含量高达约0.1重量％(通过ASTM D5762测量)的加氢处理的环烷流出物脱蜡以产生经脱蜡的流出物；b)在加氢精制催化剂存在下并在催化加氢精制条件下，加氢精制所述经脱蜡的流出物以产生具有降低水平的多环芳烃化合物和降低水平的不稳定烯属化合物的经脱蜡加氢精制的流出物；和c)分馏所述经脱蜡加氢精制的流出物以除去一种或多种低粘度高挥发性馏分，并提供具有低于约‑5℃的倾点(通过ASTM D5949测量)的环烷基础油，产率基于总加氢处理的环烷流出物高于总环烷基础油的85％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.17 US 62/051,7731.生产环烷基础油的方法，所述方法包括以下步骤：a)在脱蜡裂化催化剂存在下并在催化脱蜡条件下，使硫含量为约0.0005重量％至约0.5重量％(通过ASTMD4294测量)且氮含量高达约0.1重量％(通过ASTMD5762测量)的加氢处理的环烷流出物脱蜡以产生经脱蜡的流出物；b)在加氢精制催化剂存在下并在催化加氢精制条件下，加氢精制所述经脱蜡的流出物以产生具有降低水平的多环芳烃化合物和降低水平的不稳定烯属化合物的经脱蜡加氢精制的流出物；和c)分馏所述经脱蜡加氢精制的流出物以除去一种或多种低粘度高挥发性馏分，并提供具有低于约-5℃的倾点(通过ASTMD5949测量)的环烷基础油，产率基于总加氢处理的环烷流出物高于总环烷基础油的85％。2.权利要求1所述的方法，其中所述加氢处理的环烷流出物含有约0.01重量％至约0.15重量％的硫。3.权利要求1所述的方法，其中所述加氢处理的环烷流出物含有约0.01重量％至约0.1重量％的氮。4.权利要求1所述的方法，其中所述脱蜡催化剂是具有10元氧环的分子筛沸石。5.权利要求1所述的方法，其中所述脱蜡催化剂是丝光沸石骨架反相沸石。6.权利要求1所述的方法，其中所述脱蜡催化剂是ZSM-5催化剂。7.权利要求1所述的方法，其中所述脱蜡催化剂是具有脱蜡功能和加氢功能的双功能催化剂。8.权利要求1所述的方法，其中所述脱蜡条件包括约260℃至约399℃的温度、约5515kPa至约27579kPa的压强和约0.25hr-1至约7hr-1的液时空速。9.权利要求1所述的方法，其中所述加氢精制条件包括约260℃至约399℃的温度、约5515kPa至约27579kPa的压强和约0.25hr-1至约5hr-1的液时空速。10.权利要求1所述的方法，其中所述脱蜡步骤和加氢精制步骤在分开的反应器中进行。11.权利要求1所述的方法，其中所述脱蜡和加氢精制步骤在一个反应器中顺序进行。12.权利要求1所述的方法，其中所述环烷基础油在37.8℃下的粘度为约52至约2800赛氏通用秒。13.权利要求1所述的方法，其中所述倾点低于约-10℃。14.权利要求1所述的方法，其中所述产率基于总加氢处理的环烷流出物高于总环烷基础油的约90％。15.权利要求1所述的方法，其中所述产率总加氢处理的环烷流出物高于总环烷基础油的约97％。16.权利要求1所述的方法，其中利用欧洲标准EN16143：2013评估时，所述环烷基础油包含不超过10ppm的总多环芳烃8-标记物和不超过1ppm的苯并[a]芘。17.权利要求16所述的方法，其中所述环烷基础油包含不超过8ppm的总多环芳烃8-标记物。18.权利要求16所述的方法，其中所述环烷基础油包含不超过2ppm的总多环芳烃8-标记物。19.权利要求16所述的方法，其中所述环烷基础油包含不超过1ppm的总多环芳烃8-标记物。20.权利要求1所述的方法，其中所述环烷基础油是苯胺点(ASTMD611)为约64℃至约85℃、闪点(ClevelandOpenCup，ASTMD92)为至少约90℃至约260℃、粘度(在37.8℃下的SUS)为约85至约135且倾点(℃，ASTMD5949)为约-90℃至约-12℃的100SUS基础油。21.权利要求1所述的方法，其中所述环烷基础油是苯胺点(ASTMD611)为约77℃至约98℃、闪点(ClevelandOpenCup，ASTMD92)为至少约111℃至约333℃、粘度(在37.8℃下的SUS)为约450至约600且倾点(℃，ASTMD5949)为约-73℃至约-17℃或约-51℃至约-6℃的500SUS基础油。22.权利要求1所述的方法，其中所述环烷基础油是苯胺点(ASTMD611)为约90℃至约110℃、闪点(ClevelandOpenCup，ASTMD92)为至少约168℃至约363℃、粘度(在37.8℃下的SUS)为约1700至约2500且倾点(℃，ASTMD5949)为约-53℃至约24℃的2000SUS基础油。23.生产环烷基础油的方法，所述方法包括以下步骤：a)在存在加氢处理催化剂和加氢处理条件下，加氢处理硫含量高达约5重量％(通过ASTMD4294测量)且氮含量高达约3重量％(通过ASTMD5762测量)的环烷原料以产生硫含量为约0.0005重量％至约0.5重量％(通过ASTMD4294测量)且氮含量高达约0.1重量％(通过ASTMD5762测量)的加氢处理的环烷流出物；b)在脱蜡裂化催化剂存在下并在催化脱蜡条件下，使所述加氢处理的环烷流出物脱蜡以产生经脱蜡的流出物；c)加氢精制所述脱蜡流出物以产生具有降低水平的多环芳烃化合物和降低水平的不稳定烯属化合物的经脱蜡加氢精制的流出物；和...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·K·帕特里克，霍华德·唐·戴维斯，爱德华·威廉·卡塞利，
申请(专利权)人：埃尔根公司，
类型：发明
国别省市：美国,US