[发明专利]脱硫和用于脱硫的新方法

说明书

本发明涉及从烃流中去除硫。另一方面，本发明涉及适合用于裂化汽 油和柴油的流体流脱硫的组合物。本发明的再一个方面涉及用于从裂化汽 油和柴油的流体流中去除含硫体(sulfur bodies)的组合物的生产方法。

对更清洁燃烧的燃料的需求已使得全世界都在持续不断地努力，以降 低烃流如汽油和柴油中的硫含量。降低这些烃流中的硫被认为是提高空气 质量的一种方法，因为硫对硫敏感对象如汽车催化转化器的性能有负面影 响。汽车发动机废气中硫的氧化物的存在抑制并可不可逆地使转化器中包 含的贵金属催化剂中毒。无效或中毒的转化器排放物包含一定含量的未燃 烧的非甲烷烃、氮的氧化物和一氧化碳。该类排放物被日光催化形成通常 称作烟雾的地面臭氧。

热加工的汽油如热裂化汽油、减粘裂化汽油、焦化汽油和催化裂化汽 油(下文中统称作“裂化汽油”)部分地包含烯烃、芳烃、硫和含硫化合物。 由于大多数汽油如汽车汽油、赛车汽油、航空汽油、船艇汽油等至少部分 地包含裂化汽油的混合物，因此裂化汽油中硫的减少将本质地起到降低大 多数汽油例如汽车汽油、赛车汽油、航空汽油、船艇汽油等中的硫含量的 作用。

有关汽油硫的公众讨论还没有集中在是否应该降低硫含量上。已经形 成的共识是较低硫的汽油减少了汽车排放物并提高了空气质量。这样，迄 今为止的规定已经集中在要求的降低水平、需要较低硫的汽油的地理区域 以及实施时间。

随着对于汽车空气污染影响的考虑的继续，很清楚将会要求进一步努 力降低汽车燃料中的硫含量。尽管现有汽油产品含有约百万分之330份 (ppm)的硫，但美国环境保护局最近发布了规章，要求汽油中的平均硫含 量低于30ppm，平均80ppm封顶(cap)。到2008年，标准将有力地要求美 国售出的每一种汽油混合物都达到30ppm的水平。

除了需要能够生产低硫含量的汽车燃料以外，还需要一种方法，该方 法将对该燃料的烯烃含量有最小影响，从而维持辛烷值(包括研究法辛烷值 以及马达法辛烷值)。该方法将是合乎需要的，因为烯烃的饱和度极大地影 响辛烷值。此对烯烃含量的不利作用一般在于通常使用的剧烈条件，如在 加氢脱硫过程中使用的，用以除去噻吩类化合物(例如噻吩、苯并噻吩、烷 基噻吩、烷基苯并噻吩、烷基二苯并噻吩等)，这些噻酚类化合物是一些最 难从裂化汽油中除去的含硫化合物。此外，还需要避免其中的条件使得裂 化汽油的芳烃含量通过饱和作用而损失的体系。因此，需要一种实现脱硫 并维持辛烷值的方法。

除了需要从裂化汽油中除去硫以外，石油工业还需要降低柴油中的硫 含量。通常，与汽油相比，从柴油中除去硫更难。在通过加氢脱硫从柴油 中除去硫的过程中，提高了十六烷但是有很大的氢气消耗成本。氢气既通 过加氢脱硫被消耗又通过芳烃氢化反应被消耗。

因此，需要没有显著氢气消耗的脱硫过程，以便提供更经济的处理裂 化汽油和柴油的方法。

由于缺乏提供成功的和经济上切实可行的方法来降低裂化汽油和柴油 中的硫含量，显然需要一种用于该类烃流脱硫的更好的方法，其在实现高 水平去除硫的同时对辛烷水平影响最小。

传统上，从烃流中去除硫的方法中使用的组合物是在固定床应用中使 用的块集岩。由于流化床的多种工艺优点，烃流有时在流化床反应器中进 行加工。流化床反应器具有优于固定床反应器的优点，例如更好的热传递 和更好的压力降。流化床反应器通常使用颗粒状的反应物。这些颗粒的尺 寸通常在约1-1000微米范围内。但是，使用的反应物通常并不是对所有 的应用都具有足够的耐磨耗性。因此，人们希望找到一种可以从这些烃流 中去除硫且可用于流化床、传输床、移动床或固定床反应器的、具有足够 耐磨耗性的组合物，并以经济的方式制备该组合物，这对于本领域和社会 经济将会有巨大的贡献。

希望提供制备可用于烃流脱硫的组合物的新方法。

还希望提供从烃流中去除硫的方法，该方法使得氢气消耗和该气流中 含有的烯烃与芳烃的饱和度最小。

再希望在组合物中提供含量增加的促进剂组分，这便于从柴油中去除 硫。

还希望提供脱硫的裂化汽油，以脱硫裂化汽油的重量为基础，其含有 小于约100ppm，优选小于50ppm的硫，且其基本上包含与制得脱硫裂化 汽油的裂化汽油中相同量的烯烃和芳烃。再希望提供脱硫柴油。

本发明的第一个实施方案包括制备组合物的新方法，该方法包括：