石脑油加氢转化的催化系统技术方案

一种既能使原料加氢脱硫，又能保持所述原料的辛烷值的加氢转化催化剂，其包括一含有沸石和氧化铝混合物的载体，而沸石的硅铝比大约在１和２０之间，及一在所述载体上的金属活性相，其包括一选自元素周期表第６族的第一金属，一选自由元素周期表第８、９和１０族组成的组的第二金属，及一选自元素周期表第１５族的第三元素。本发明专利技术也揭示了一种加氢转化方法。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
石脑油加氢转化的催化系统
本专利技术涉及一种催化系统，其有利于石脑油等碳氢化合物原料的加氢转化。
技术介绍
为了大幅降低诸如硫等污染物的排放，许多国家已经实施了严格的环境法规和节能政策。净化空气条例修订及其它法规强制降低被认为是主要污染物的硫、烯烃、芳族化合物等的排放水平。汽油池的一个主要成分是石脑油，特别是FCC石脑油，汽油池中大约80％的硫都来自FCC石脑油。而且，这种FCC石脑油大约占汽油池总量的40％(体积)。显而易见，要减少硫就要重点处理FCC石脑油原料。目前已研究出各种加氢转化的方法来处理这些原料以减少其含硫量。其中一种方法在第一阶段把硫和氮基本上除去，但也会使原料中烯烃的含量大幅饱和。在这些方法中，烯烃的饱和导致辛烷值的损失，而采用第二阶段的处理就是为了弥补辛烷值的损失。在汽油的重整过程中，特别是由于烯烃的加氢作用(HDO)，辛烷值不可避免会有所损失。损失的辛烷值可通过在上述反应的第二阶段进行裂化反应、异构化、芳构化等得到补偿或弥补。加氢转化催化剂普遍对原料中的氮敏感，因而需要对原料进行预处理以去氮，这样会使制备过程增加一个步骤和额外成本。当然，任何一个所需要的第二阶段或步骤都会增加诸如石脑油等馏分的处理成本，因此有必要研制一些既使硫和氮量减少，而又不会影响辛烷值(RON、MON)的方法。所以，本专利技术的主要目的是提供一种催化剂及其使用方法，当中不需要附加反应区。-->本专利技术的另一个目的是提供一种催化剂及其使用方法，其中进行加氢脱硫和加氢脱氮。本专利技术的又一个目的是提供一种对氮耐受性的催化剂，其不需要进行预处理就可以把氮从原料中除去。本专利技术的其它目的和优点将在下面详细说明。
技术实现思路
根据本专利技术，上述目的和优点是很容易实现的。本专利技术提供了一种加氢转化催化剂，其可使原料有效脱硫，同时能保持其辛烷值，这种催化剂包括一含有沸石和氧化铝混合物的载体，所述沸石的硅铝比大约在1和20之间；以及一在所述载体上的活性相，其包括一选自元素周期表第6族的第一金属，一选自由元素周期表第8、9和10族组成的组的第二金属，及一选自元素周期表第15族的第三元素。本专利技术还提供一种碳氢化合物原料加氢转化的方法，该方法包括提供一种含有初始硫量和初始烯烃馏分的碳氢化合物原料；提供一种加氢转化催化剂，其包括一含有沸石和氧化铝混合物的载体，所述沸石的硅/铝比约在1-20之间，及一在所述载体上的活性相，其包括一选自元素周期表第6族的第一金属，一选自由元素周期表第8、9和10族组成的组的第二金属，和一选自元素周期表第15族的第三元素；在加氢转化条件下使所述原料与所述催化剂接触以生成一种最终硫量少于所述初始硫量的产品。最终产品的烯烃含量取决于处理原料时所采用的操作条件。在一些情况中，残留的烯烃量非常高，而在另一些情况中，烯烃的含量远远低于初始烯烃含量。然而，本专利技术催化剂的优点是可以增大异石蜡油与正石蜡油的比率，降低用作改善产品辛烷值的正石蜡油的分子量，以及有助补偿在任何情况下都会降低的烯烃的损失。附图说明下面结合附图对本专利技术的优选实施例进行详细说明，其中：图1所示为各种碳氢化合物馏分的碳原子数和研究法辛烷值(RON)之间的关系图；图2所示为在不同催化剂条件下操作温度和一些原料的平均分子量之间的关系图；-->图3所示为在不同催化剂下δ辛烷(δ行车辛烷值)和加氢脱硫(HDS)活性之间的关系图。具体实施方式本专利技术涉及一种如石脑油等碳氢化合物原料加氢转化的催化剂及催化系统，这种系统能减少石脑油馏分中的硫以及不会出现以一般催化剂进行加氢处理时经常发生的辛烷值大幅下降的问题。已经发现一种特定碳氢化合物馏分，如石脑油馏分等，的辛烷值取决于其含有的各种碳氢化合物馏分的碳原子数。一个主要馏分是烯烃馏分，该馏分在一般加氢脱硫(HDS)催化剂作用下对加氢特别敏感。因此，各种汽油池成分，如石脑油，必须经加氢脱硫(HDS)催化剂处理，这个过程会使辛烷值下降，故需要进行第二阶段的处理以使辛烷值得到弥补。图1所示为一种典型汽油池馏分中各种碳氢化合物馏分的碳原子数和研究法辛烷值(RON)的关系。如图所示，研究法辛烷值(RON)基本上随着包括烯烃在内的各种馏分碳原子数的增加而降低。本专利技术设计出一种催化剂系统，其有助于保证极好的加氢脱硫活性和加氢转化活性，以及避免由一般加氢处理催化系统引起辛烷值大幅下降的现象。另外，本专利技术的催化剂系统对氮具有耐受性，因此在处理含有硫、氮等元素的原料时，只需要一个处理阶段或反应器即可，生成的产品中硫和氮的含量显著减少，而辛烷值保持不变或只有轻微下降，在某些情况下更有所改善。根据本专利技术，催化剂系统包括一载体组分和一在载体组分上的活性相。本专利技术的载体组分优选为硅和铝结构，如沸石、硅铝酸盐和硅铝混合物等。已经发现，只要沸石的硅铝比大约在1到20之间，本专利技术有极好的加氢脱硫活性、对氮具有耐受性，还有良好的加氢脱氮活性，同时又保持基本的加氢转化活性。硅铝比是一个关键的参数，其比率越高，加氢转化活性越低，结果会使辛烷值损失。优选沸石的硅铝比为小于15，较孪好为小于12。ST-5沸石的硅铝比是11.7，特别适用于本专利技术。优选载体为沸石和铝的混合物，优选的沸石为MFI沸石，沸石最好为如上所述的ST-5沸石。美国专利US5,254,327揭示了一种合适的ST-5沸石。这种沸石和适量的铝混合在一起可以提供所需要的酸性催化。已经发现，这种沸石不但具有极好选择性裂化和异构化活性，而且可避免辛烷值损失。-->待沉积的或相反提供的活性金属相以及载体优选包括一选自元素周期表第6族(CAS group VIB)的第一金属，最好为钼。该活性金属相还包括一优选自由元素周期表第8、9和10族(CAS group VIII)组成的组的第二金属，较好为镍、钴及其混合物，最好为钴，以及一选自元素周期表第15族(CAS group VA)的第三元素，最好为磷。根据本专利技术，优选催化剂包括一金属活性相，其具有至少约1％(重量)第一金属(第6族)、至少约0.5％(重量)第二金属(第8、9和10族)及至少约0.2％(重量)第三元素(第15族)。较好催化剂包括第一金属，优选为钼，其含量约在2％和15％(重量)之间、第二金属，优选为镍或钴，其含量约在0.5％和/或8.0％(重量)之间及第三元素，优选为磷，其含量约在0.5％和5.0％(重量)之间。业已发现，本专利技术的上述载体的活性金属与元素的组合具有所要求的加氢脱硫活性和加氢脱氮活性以及补偿烯烃加氢作用(HDO)的其它活性，以致可提供一种其辛烷值为可接受的最终产品。如实施例所述，本专利技术的催化剂的优点在于提高异石蜡油/正石蜡油的摩尔比，和降低正石蜡油馏分的分子量，二者均可改善最终产品的辛烷值，从而使催化剂的烯烃加氢活性基本上得到补偿。还发现，本专利技术催化剂的酸性在达到要求的耐氮性和酸性催化活性，如选择性裂化和异构化反应，中起重要作用。利用已知技术和本领域普通技术人员所知的下述方法可制备本专利技术的一种合适的催化剂。优先使沸石与质子态氧化铝混合，以及二者均以粉末状混合。混合的百分比沸石最好约为10-90％(重量)、氧化铝约为90-10％(重量)。向沸石和氧化铝的混合物中加入一胶溶剂，如乙酸等，其含量最好约为0.5％-3.0％(重量)之间，所得本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种既能使原料加氢脱硫，又能保持所述原料的辛烷值的加氢转化催化剂，其特征在于：所催化剂包括：一包括沸石和氧化铝混合物的载体，所述沸石的硅铝比大约在１和２０之间；一在所述载体上的金属活性相，其包括一选自元素周期表第６族的第一金属，一选 自由元素周期表第８、９和１０族组成的组的第二金属，以及一选自元素周期表第１５族的第三元素。

【技术特征摘要】
US 2001-8-17 09/932,2971.一种既能使原料加氢脱硫，又能保持所述原料的辛烷值的加氢转化催化剂，其特征在于：所催化剂包括：一包括沸石和氧化铝混合物的载体，所述沸石的硅铝比大约在1和20之间；一在所述载体上的金属活性相，其包括一选自元素周期表第6族的第一金属，一选自由元素周期表第8、9和10族组成的组的第二金属，以及一选自元素周期表第15族的第三元素。2.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于：所述第一金属是钼。3.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于：所述第二金属选自由镍、钴及其混合物组成的组。4.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于：所述第三元素是磷。5.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于：所述沸石是MFI沸石。6.如权利要求5所述的催化剂，其特征在于：所述MFI沸石是ST-5沸石。7.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于：所述载体包含的所述沸石约为10％-90％(重量)，及所述氧化铝约为在90％-10％(重量)。8.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于：所述金属活性相含有至少约为1％(重量)所述第一金属，至少约为0.5％(重量)所述第二金属，及至少约为0.2％(重量)所述第三元素。9.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于：所述硅铝比小于15。10.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于：所述硅铝比小于12。11.一种碳氢化合物原料加氢转化的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：提供一含有初始硫量的碳氢化合物原料；提供一加氢转化催化剂，其包括一含有沸石和氧化铝混合物的载体，所述沸石的硅铝比大约在1和20之间，及一在所述载体上的金属活...

【专利技术属性】
技术研发人员：J特加达，NP马丁内斯，JA佩雷斯，L埃斯凯伦特，JM拉罗利，JA萨拉查，
申请(专利权)人：英特卫普有限公司，
类型：发明
国别省市：VE[委内瑞拉]