用于润滑剂基油生产的酸性作业氢加工制造技术

技术编号:7164913 阅读:301 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
提供一种在酸性条件下由原料生产润滑剂基油的综合方法。在较高硫条件下加工原料的能力容许降低成本的加工并提高在选择合适原料方面的灵活性。可将酸性进料不分离硫和氮污染物地输送至催化脱蜡步骤,或可使用高压分离以部分除去污染物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于润滑剂基油生产的酸性作业氢加工领域本专利技术提供一种催化剂和使用这种催化剂加工高硫和/或氮含量的原料以生产润滑油基本油料的方法。背景可得到多种方法用于由油馏分生产润滑油基本油料。这类方法通常包括氢加工 (hydroprocessing) 一些类型的油馏分,例如将来自溶剂萃取的萃余液加氢处理或加氢转化,其后将氢加工的馏分脱蜡。一些类型的加氢精制步骤也通常用于改善所得润滑油基本油料的性能。一种润滑油基本油料的分类方法是美国石油学会(API)使用的。API组II基本油料具有90重量%或更大的饱和物含量、不大于0. 03重量%的硫含量和大于80但小于120 的VI。API组III基本油料与组II基本油料相同,不同之处在于VI为至少120。工艺流程如以上详述的一种通常适于由合适的进料生产组II和组III基本油料。不幸的是,生产润滑油基本油料的常规方法由于各段中包括的催化剂的敏感性差异而受阻。这限制了可能适用于形成组II或更高基本油料的进料的选择。在常规加工中, 用于起初的油馏分氢加工的催化剂通常具有对污染物如硫或氮的相对高的容限。相反,用于催化脱蜡的催化剂通常遭遇对污染物的低容限。特别地,意欲主要通过异构化操作的脱蜡催化剂通常对进料中存在的硫和/或氮的量非常敏感。如果存在污染物,则脱蜡催化剂的活性和选择性会降低。为适应润滑油基本油料生产中涉及的催化剂的不同容限,通常将以下特征并入基本油料生产方法中。首先,氢加工步骤(例如萃余液加氢转化)在足够苛刻的条件下进行以将进料中的大多数有机硫和氮转化成挥发性化合物,例如H2S和NH3。其次,在氢加工步骤与脱蜡步骤之间使用分离步骤,其在脱蜡步骤以前除去基本所有这些污染物。分离步骤要求在润滑油生产期间使用附加设备,这提高了方法的总成本。另外,可能必须在比满足润滑油基本油料规格如粘度、粘度指数和硫含量所需的更苛刻的条件下进行氢加工步骤以将污染物转化成气体形式。因此,需要改进的催化脱蜡方法和用于这种方法中的催化剂,这消除了对氢加工方法与脱蜡方法之间的分离步骤的需要,因此由于在氢加工步骤中将润滑油原料过渡转化以由萃余液、加氢裂化器塔底产物或蜡质进料生产组II和III润滑剂基本油料而使收率损失最小。还使脱蜡区中脱蜡润滑油收率最大。概述提供一种生产润滑剂基本油料的方法。生产润滑剂基本油料的方法包括使加氢处理的原料(hydrotreated feedstock)和含氢气的气体与脱蜡催化剂在有效催化脱蜡条件下接触。液体和气体形式的组合总硫量基于加氢处理的原料为大于1000重量ppm。脱蜡催化剂包括至少一种非脱铝的一维10元环孔沸石、至少一种族VIII金属和至少一种低表面积金属氧化物耐熔粘合剂。在本公开内容的一个形式中,一种生产润滑剂基本油料的方法包括使加氢处理的原料和含氢气的气体与脱蜡催化剂在有效催化脱蜡条件下接触,其中供入接触步骤的液体和气体形式的组合总硫量基于加氢处理的原料为大于1000重量ppm,且其中脱蜡催化剂包括至少一种非脱铝的一维10元环孔沸石、至少一种族VIII金属和至少一种低表面积金属氧化物耐熔粘合剂。在本公开内容的另一形式中,一种生产润滑剂基本油料的方法包括使加氢处理的原料和含氢气的气体与脱蜡催化剂在有效催化脱蜡条件下接触,其中在接触步骤以前, 将来自加氢处理步骤的流出物供入至少一个高压分离器中以将加氢处理流出物的气体部分与加氢处理流出物的液体部分分离,其中供入接触步骤的液体和气体形式的组合总硫量基于加氢处理的原料为大于1000重量ppm,且其中脱蜡催化剂包括至少一种非脱铝的一维 10元环孔沸石、至少一种族VIII金属和至少一种低表面积金属氧化物耐熔粘合剂。附图简述附图说明图1和2显示对比催化剂的选择性。图3显示作为氢加工温度和倾点之间的关系,各种催化剂的活性。图4显示各种催化剂的老化速率。图5显示氢加工产物收率相对各种催化剂的倾点。图6示意性地显示由供入脱蜡方法的酸性作业进料流生产润滑剂基本油料的工艺流程的实施方案(也称为高苛刻度直接级联工艺流程)。图7示意性地显示由供入脱蜡方法的酸性作业进料流生产润滑剂基本油料的工艺流程的第二实施方案(也称为中等苛刻度高压分离工艺流程)。图8显示对于本文公开的实验1-4的各种催化剂,润滑油收率相对总液体产物倾点ο图9显示对于本文公开的实验5-8的各种催化剂,润滑油收率相对总液体产物倾点ο图10显示对于本文公开的实验9-12的各种催化剂,润滑油收率相对总液体产物倾点。图11显示对于在1800psig反应器压力下^ON和130N萃余液的综合萃余液加氢转化-脱蜡方法,润滑油收率相对总液体产物倾点。图12显示对于^ON萃余液的综合萃余液加氢转化-脱蜡方法,脱蜡反应器温度相对在料流上的天数。图13为图6的高苛刻度直接级联工艺流程图,其中将萃余液进料流加氢转化,其后脱蜡,然后加氢精制以生产组II和更高的基本油料。图14显示对于在IOOOpsig反应器压力下130N萃余液的综合萃余液加氢转化-脱蜡方法,润滑剂收率相对总液体产物倾点。详述在本文详述和权利要求中,所有数值被“约”或“近似”所述值修饰,并考虑本领域技术人员预期的实验误差和变化。方法概述在各个实施方案中,提供生产组II和更高基本油料的方法,其包括在酸性环境中将进料催化脱蜡。酸性环境是其中液体和气体形式的总组合硫含量为基于加氢处理进料大于1000重量ppm的环境。在酸性环境中进行催化脱蜡的能力提供几个优点。由于脱蜡步骤中对污染物的容限,可用于润滑油基本油料生产的初始油馏分的数量和类型可扩大。由于在酸性环境中进行脱蜡的能力会减少加工所需的设备,加工的总费用应较低。最后,当选择加工条件以满足所需技术条件时,与选择条件以避免脱蜡催化剂曝露在污染物下相比, 润滑油生产方法的收率可改善。本专利技术方法包括使用适用于酸性环境中的脱蜡催化剂。根据本专利技术使用的脱蜡催化剂提供在硫或氮进料的存在下相对于常规脱蜡催化剂的活性和/或选择性优点。在脱蜡上下文中,高硫进料可包括含有大于1000重量ppm硫,或至少1,500重量ppm硫,或至少 2,000重量ppm硫,或至少10,000重量ppm硫,或至少40,000重量ppm硫的进料。对于本公开内容,这些硫含量定义为供入脱蜡段中的液体和气体形式的总组合硫量,以基于加氢处理的原料计的重量百万分数(ppm)表示。该优点通过使用包含10元环孔的一维沸石与低表面积金属氧化物耐熔粘合剂组合的催化剂实现,选择其二者以得到高微孔表面积与总表面积之比。作为选择,沸石具有低硅石/氧化铝比。脱蜡催化剂还包括金属氢化功能,例如族VIII金属,优选族VI11贵金属。 优选,脱蜡催化剂为一维10元环孔催化剂,例如ZSM-48或ZSM-23。外表面积和微孔表面积指表征催化剂总表面积的一种方式。这些表面积基于使用用于表面积测量的BET方法的氮孔隙率分析进行计算(例如参见JohnSon,M. F. L. .,Jour. Catal.,52,425(1978))。微孔表面积指由于脱蜡催化剂中沸石的一维孔导致的表面积。仅催化剂中的沸石对这部分表面积做出贡献。外表面积可能由于催化剂中的沸石或粘合剂导致。酸性作业催化脱蜡方法可通过加氢转化方法进行,其中将全部加氢转化反应器的流出物供入脱蜡方法中(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生产润滑剂基本油料的方法,其包括:使加氢处理的原料和含氢气的气体与脱蜡催化剂在有效催化脱蜡条件下接触,其中供入接触步骤的液体和气体形式的组合总硫量基于加氢处理的原料为大于1000重量ppm,且其中脱蜡催化剂包括至少一种非脱铝的一维10元环孔沸石、至少一种族VIII金属和至少一种低表面积金属氧化物耐熔粘合剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:K·M·普伦蒂塞
申请(专利权)人:埃克森美孚研究工程公司
类型:发明
国别省市:US

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