用于改进脱蜡催化剂稳定性和润滑油产率的新型方法和催化剂体系技术

技术编号:9466886 阅读:115 留言:0更新日期:2013-12-19 03:33
本发明专利技术提供对蜡质烃原料脱蜡以生成润滑油的方法。本发明专利技术还涉及一种催化剂体系,其在脱蜡催化剂的上游包含加氢处理催化剂,用于对蜡质烃原料进行脱蜡以生成润滑油。特别地,本发明专利技术涉及设计用来维持润滑油产品的产率的方法和催化剂体系。具体地,在目标倾点下,在脱蜡温度范围内,润滑油的产率不会降低超过2%。所述加氢处理催化剂帮助防止脱蜡催化剂的老化并在宽温度范围内在目标倾点下维持润滑油产品产率。所述加氢处理催化剂包含负载在低酸性无机氧化物载体上的铂、钯或其组合,其中酸性通过在700°F下小于10%的十氢萘转化率来测量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供对蜡质烃原料脱蜡以生成润滑油的方法。本专利技术还涉及一种催化剂体系,其在脱蜡催化剂的上游包含加氢处理催化剂,用于对蜡质烃原料进行脱蜡以生成润滑油。特别地,本专利技术涉及设计用来维持润滑油产品的产率的方法和催化剂体系。具体地,在目标倾点下,在脱蜡温度范围内,润滑油的产率不会降低超过2%。所述加氢处理催化剂帮助防止脱蜡催化剂的老化并在宽温度范围内在目标倾点下维持润滑油产品产率。所述加氢处理催化剂包含负载在低酸性无机氧化物载体上的铂、钯或其组合,其中酸性通过在700°F下小于10%的十氢萘转化率来测量。【专利说明】用于改进脱蜡催化剂稳定性和润滑油产率的新型方法和催化剂体系专利
本专利技术涉及用于降低含蜡的烃原料的蜡含量的方法。更特别地,本专利技术涉及将含蜡烃原料转化为包括具有低倾点的润滑基础油在内的高等级产品的方法。该方法采用了分层催化剂体系,其包含加氢处理催化剂和脱蜡催化剂,其中在约450° F至725° F的温度范围内,减缓了所述脱蜡催化剂的老化,且维持了基础油产品的产率。专利技术背景许多烃原料含有相对高浓度的具有8-40个碳原子的直链和轻微支链的脂族化合物。在烃原料被冷却时,这些化合物往往形成固体蜡。烃油将不会流动时的温度通常被称为“倾点”。通常通过蒸馏或加氢处理工艺例如加氢裂化和加氢异构化来除去或转化形成蜡的化合物。在加氢裂化中,高分子量烃组分在氢气的存在下被裂化成较低 分子量的组分。在润滑基础油脱蜡和/或柴油脱蜡过程中,加氢裂化反应降低原料的蜡含量,但通过产生较低分子量烃例如中间馏出物和甚至是更轻的C4-产物而导致产率损失。加氢异构化是另一种降低原料的蜡含量的途径,且同时将由于形成高度裂化的低分子量产物所造成的产率损失最小化。加氢异构化将脂族的、非支化的链烷烃转化为不易形成蜡的异链烷烃和环状物种。加氢异构化在润滑基础油脱蜡方法中是公知的。例如,美国专利号4,222,543和美国专利号4,814,543公开并要求保护了受约束的(constrained)中孔分子筛用于润滑油脱蜡的用途。美国专利号4,283,271和美国专利号4,283,272要求保护这些催化剂用于以能量有效的构象来多加氢裂化油进行脱蜡的用途。还涉及用手约束的中孔分子筛脱蜡的是美国专利号5,135,638,美国专利号5,246,566和美国专利号5,282,958。美国专利号4,347,121要求保护含有小于IOppm氮的加氢裂化油的催化脱蜡,在脱蜡催化剂的上游具有加氢精制步骤。在有效的脱蜡工艺中的重要的考虑包括使催化剂老化最小化和产率最大化,特别是就润滑基础油脱蜡而言。已经尝试了各种方法来使催化剂老化最小化。例如,美国专利号5,456,820公开了其中在氢气的存在下在催化剂上对润滑油沸程的原料进行催化脱蜡的方法,其中所述催化剂包含脱阳离子形式的中孔沸石。发现通过优化各种溶剂提取的原料的顺序,改善了催化剂循环时间。多层催化剂体系也已经被描述为使脱蜡催化剂的老化最小化的方法。美国专利号5,951,848和W098/02503公开了包含加氢处理催化剂和脱蜡催化剂的两种催化剂体系的用途。所述加氢处理催化剂层能够被称为“卫床”或“卫层”。由于存在加氢处理催化剂层或卫层,其保护脱蜡催化剂免于与将使脱蜡催化剂失活的高度芳族化的原料接触,所述脱蜡催化剂的老化被减缓。美国专利号4,749,467公开了通过使用低空速和高酸性中孔沸石的组合来延长脱蜡催化剂循环时间的方法。高酸性和低空速降低了循环起始温度。因为催化剂失活反应比脱蜡反应对温度更敏感,低操作温度将降低催化剂老化速率。尽管已知减少脱蜡催化剂的老化的重要性,且通过使用以上列出的多层催化剂体系或卫床体系进行实践,令人惊讶地发现,传统的卫床催化剂体系导致在润滑油脱蜡中的基础油产物的产率损失,这是因为当该方法在高于约600° F的温度下运行时,形成了中间馏出物和低分子量产物。将该产率损失最小化在润滑基础油生产中是在经济上特别重要的。因此,其中在高于约600° F的温度下保护所述脱蜡催化剂免于老化且其中润滑基础油产率损失被最小化的润滑油脱蜡工艺是高度期望的。惊人地,发现通过严密控制脱蜡催化剂上游的加氢处理催化剂的酸性,对于目标倾点,能够在宽温度范围内维持润滑油产率。专利技术概述本专利技术涉及对蜡质烃原料进行催化脱蜡以得到润滑油的方法,包括以下步骤:a)在第一反应区中在加氢处理条件下,使蜡质烃原料与加氢处理催化剂接触,以生成第一流出物,在所述加氢处理条件降低该原料的芳烃含量,其中所述加氢处理催化剂:i)包含负载在无机氧化物载体上的VIII族金属;ii)在700° F下呈现小于10%的十氢萘转化率;且iii)每克该催化剂含有小于0.25meq的酸位点;和b)使所述第一流出物的至少一部分在第二反应区中与脱蜡催化剂在脱蜡条件下接触,以得到润滑油,其中所述润滑油的倾点低于所述第一流出物的倾点。在本方法的优选实施方案中,所述加氢处理催化剂和脱蜡催化剂在同一反应器中。在另一实施方案中,所述加氢处理催化剂和所述脱蜡催化剂在分开的反应器中,之间对流体不进行处理。在一个实施方案中,本专利技术涉及一种分层催化剂体系,其包含:a)加氢处理催化 剂,其包含负载在无机氧化物载体上的第VIII族金属,其中所述加氢处理催化剂在700° F下呈现小于10%的十氢萘转化率;和b)脱蜡催化剂,其包含第VIII族金属和酸性组分,所述酸性组分选自沸石、沸石类似物、非沸石分子筛、酸性粘土或其组合;其中所述加氢处理催化剂和所述脱蜡催化剂的比例为约1:20至约1:2。在一个实施方案中,所述脱蜡催化剂包含充作加氢组分的第VIII族金属和酸性组分。在一个实施方案中,所述第VIII族金属为钼、钯或其组合。在一个实施方案中,所述酸性组分选自沸石、沸石类似物、非沸石分子筛、酸性粘土及其组合。通常,所述加氢处理催化剂与脱蜡催化剂的比例为约1:20至约1:2,且优选比例为约1:20至1:6。本体系相对于传统催化剂体系的优点在于,在更大的温度范围内维持了高润滑油产品产率。尽管不受任何理论束缚,我们相信最小化或消除加氢处理催化剂中的酸位点将会使润滑油产品的产率最大化,这通过避免原料在升高的温度下的任何加氢裂化同时有效地对芳族物种进行加氢来实现。随着所述脱蜡催化剂老化,反应器在更高的温度下运行,以维持产品的目标倾点。典型的脱蜡反应器在约550° F- 750° F之间运行。在约600° F以上的温度下,传统加氢处理催化剂导致的加氢裂化通过在更高温度下更有利的不想要的加氢裂化脱烷基化反应引起润滑油产率下降。我们已经发现,在脱蜡催化剂的上游布置在700° F下呈现小于约10%的十氢萘转化率的加氢处理催化剂,减少脱蜡催化剂的老化,同时在目标倾点下,润滑油总产率不会降低超过2%。专利技术详述本专利技术的方法涉及使烃原料与包含加氢处理催化剂的脱蜡催化剂的催化剂体系接触。本专利技术还涉及包含加氢处理催化剂和脱蜡催化剂的催化剂体系。所述加氢处理催化剂能够被称作“卫层”,因为其保护或防卫所述脱蜡催化剂免于因接触蜡质烃原料中的芳族物种过早老化,该芳族物种引起所述脱蜡催化剂的失活(即老化)。优选地,本专利技术的方法在单个反应器系统中实施,其中反应温度由所述脱蜡催化剂所需要的温度来确定,以实现润滑油倾点本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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·R·克里施纳J·N·齐默A·雷尼斯J·A·比斯卡迪T·V·哈里斯
申请(专利权)人:雪佛龙美国公司
类型:
国别省市:

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