转化链烷烃原料的方法技术

本发明专利技术涉及一种转化链烷烃原料的方法，所述原料包含至少50wt%的沸点高于370℃的化合物，和它的链烷烃含量为至少60wt%、芳烃含量低于1wt%、环烷烃含量低于2wt%、氮含量低于0.1wt%和硫含量低于0.1wt%，所述方法包括如下步骤：(a)向反应区提供原料，在其中在175-400℃的温度和20-100bar的压力下在催化剂存在下与氢接触，其中所述催化剂在载体上包含0.005-5.0wt%的第8族贵金属，其中所述载体以催化剂的重量计包含0.1-15wt%的沸石β和至少40wt%的无定形二氧化硅-氧化铝，所述沸石β的二氧化硅:氧化铝摩尔比为至少50，和所述无定形二氧化硅-氧化铝的氧化铝含量以Al2O3计为5-70wt%；(b)通过出口从反应区采出流出物；(c)使反应区的流出物进行精馏步骤，以至少形成重馏分、中间馏分和轻馏分；和(d)将至少部分重馏分提供至反应区入口。在优选实施方案中,将至少部分中间馏分提供至脱蜡区。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及，特别是转化衍生自费-托合成法的链烷烃原料。在费-托法中，将合成气进料至反应器中，在其中在高温和高压下经合适的催化剂转化为从甲烷至高分子量物质的链烷烃，所述高分子量物质包含高达200个碳原子或者在特定条件下甚至更多个碳原子。合成气是通过含烃原料转化获得的氢和一氧化碳混合物。合适的原料包括天然气、原油、重油馏分、煤、生物质和褐煤。转化烃原料为合成气的方法包括气化、蒸汽重整、自热重整和(催化)部分氧化。虽然费-托合成获得的产品具有吸引人的性能，例如污染物如硫和氮的浓度低，但它们通常具有过高的熔点，以至于不适合直接用作液体燃料或润滑剂。因此，特别是沸点较高的馏分通常进行提质步骤。提质步骤用来实现降低粘度、降低倾点或浊点和降低(终)沸点中的一种或多种。在现有技术中，由费-托法获得的产品经常进行加氢裂化步骤，随后是蒸馏步骤。加氢裂化产品的一个或多个沸点馏分可以进行脱蜡步骤。该方法需要改进，而本专利技术提供这样一种改进方法。更特别地，对于某些应用来说，需要降低产品的芳烃含量，和对于其它应用来说，则需要提高中间产物(蜡质残油)收率。这将在下文中进一步解释。本专利技术涉及一种，所述原料包含至少50wt%的沸点高于370°C的化合物，和它的链烷烃含量为至少60wt%、芳烃含量低于lwt%、环烷烃含量低于2wt%、氮含量低于O. lwt%和硫含量低于O. lwt%,所述方法包括如下步骤向反应区提供原料，在其中在175-400°C的温度和20_100bar的压力下在催化剂存在下与氢接触，其中所述催化剂在载体上包含O. 005-5. 0wt%的第8族贵金属，其中所述载体以催化剂的重量计包含O. l-15wt%的沸石β和至少40wt%的无定形二氧化娃-氧化招;通过出口从反应区采出流出物；使反应区的流出物进行精馏步骤，以至少形成重馏分、中间馏分和轻馏分；和将至少部分重馏分提供至反应区入口。 在本专利技术的一个实施方案中，使所述中间馏分进行脱蜡处理。在一个实施方案中，本专利技术的方法涉及通过转化链烷烃原料生产蜡质残油的方法。上述轻馏分的T95通常为200-420°C，更特别地为300-400°C。T95为对应于常压沸点的温度，在该温度下在气相色谱法如ASTM D2887中产品95%的累积量得到回收。重馏 分的T5通常为420-600°C，更特别地为450-550°C。T5为对应于常压沸点的温度，在该温度下在气相色谱法如ASTM D7169中产品5%的累积量得到回收。中间馏分由上述轻和重馏分的定义得到。中间馏分也被称为蜡质残油或基油前体馏分。在本专利技术的方法中，人们试图在使重馏分转化率最大化的同时使中间馏分收率最大化。因此必须最小化重馏分过度裂化为轻馏分。相比于由原油蒸馏和转化获得的类似物而言，由这种方法获得的产品通常由于较低的芳香性和水白色而具有极好的质量。低芳香性使得所述产品适合于其中低芳烃含量因为环境或健康原因而成为必须的应用中。产品中芳香组分的形成主要受加氢转化步骤中形成的环烷烃的热力学平衡的影响。在低压下操作有利于降低方法的建设投资，但随压力降低，产品的芳烃形成和着色增加。在给定的操作压力下，通过加氢转化费托蜡而获得的产品的芳烃形成和着色随温度增加。因此人们寻求在低压下组合低温进行操作。已经发现，相比于在反应区中没有特定催化剂的类似装置，本专利技术方法在结合低操作温度时给出常压沸点高于370°C的馏分的高转化率。更特别地，已经发现，与重馏分循环相结合选择特定催化剂可导致理想产物的高收率。这特别导致中间馏分即蜡质残油或基油前体馏分的高收率。这更特别地导致常压沸点 为370-540°C的馏分的高收率。应注意的是，US2006/0065575描述了一种制备润滑剂的方法，其中使含蜡原料进行加氢裂化步骤和脱蜡步骤，之后加入降倾点剂。该文献中描述的方法据称特别适合于处理具有矿物油源如疏松石腊的蜡质原料。这种原料会包含大量的含氮和含硫化合物，和因此包含第VIB族金属和非贵金属的第VIII族金属的加氢裂化催化剂被认为是优选的。另夕卜，在该文献中，没有将部分加氢裂化流出物循环回反应区。而该循环是本专利技术的主要特征，因为它实现了极高的总转化率以及所需产品的高收率(有限的过度裂化)。US7169291B1涉及一种应用沸石催化剂的烃转化方法。所述催化剂包含两种基础金属的组合，其中镍或钴与钨或钥配对。催化剂中β沸石的二氧化硅氧化铝摩尔比低于30:1。该文献指出其中的催化剂对生产馏分油沸程的烃来说具有提高的选择性。US7169291B1方法的典型原料通过原油蒸馏回收。所得到的转化率定义为由沸点高于371°C的原料裂化得到的沸点低于371V的烃的收率。149-371V切割馏分的收率优点在US7169291B1的实施例中证实。因此，US7169291B1的方法设计为当转化原油馏分时，使沸程为149-371°C的产品具有高收率。另一方面，本专利技术的方法设计为当转化链烷烃原料时，使蜡质残油具有高收率，特别是常压沸点为370-540°C的馏分具有高收率。在本专利技术中应用的原料为链烷烃原料，其包含至少50wt%的沸点高于370°C的化合物，和它的链烷烃含量为至少60wt%、芳烃含量低于lwt%、环烷烃含量低于2wt%、氮含量低于O. lwt%和硫含量低于O. lwt%。合适的原料可以源于费-托法合成的原料。在一个实施方案中，所述原料例如可以通过从费-托合成产品中分离出部分或全部沸点高于370°C的链烷烃馏分而获得。在另一个实施方案中，所述原料例如可以通过从费-托合成产品中分离出部分或全部沸点高于540°C的链烷烃馏分而获得。在又一个实施方案中，所述原料例如可以通过组合费-托合成产品与含沸点高于540°C的化合物的费-托衍生馏分而获得。在一个实施方案中，上述原料可以在送到反应区之前进行加氢步骤。所述原料优选包含至少60wt%的沸点高于370 °C的化合物，更特别地为至少70wt%o在一个实施方案中，所述原料含有大量沸点高于540°C的组分。所述原料中，沸点高于540°C的化合物与沸点在370-540°C之间的化合物的重量比可以为至少O. 1:1，优选为至少0.3:1，更优选为至少0.5:1。原料的链烷烃含量为至少60wt%，更特别地为至少70wt%，甚至更特别地为至少80wt%。原料的链烷烃含量由现有技术已知方法确定。原料可以含高达40wt%的烯烃、含氧化合物或它们的组合，更特别地高达30wt%，仍更特别地高达20wt%。原料的芳烃含量低于lwt%,更特别地低于O. 5wt%,仍更特别地为O. lwt%。原料的环烷烃含量低于2wt%，更特别地低于lwt%。原料的硫含量低于O. lwt%,更特别地低于O. 01wt%,仍更特别地低于O. 001wt%。原料的氮含量低于O. lwt%，更特别地低于O. 01wt%，仍更特别地低于O. 001wt%。在本专利技术的方法中，将原料提供至反应区，在其中在175_400°C的温度和20-100bar的压力下在催化剂存在下与氢接触。 在反应区中，原料进行组合的加氢裂化、加氢和异构化。反应区的温度取决于原料的性质、催化剂的性质、所施加的压力、原料流量和目标转化率。在一个实施方案中，温度为250-375°C。反应区施加的压力取决于原料的性本文档来自技高网...

【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：J·M·范登格拉夫，A·霍伊克，J·P·德杨，W·S·基尔斯特拉，A·A·M·卢弗斯，J·R·A·西尔特斯玛，J·A·R·范维恩，
申请(专利权)人：国际壳牌研究有限公司，
类型：发明
国别省市：