[发明专利]一种非贵金属催化剂润滑油临氢异构脱蜡的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用磷酸硅铝类分子筛为酸性载体负载过渡金属碳化物的非贵金属催化剂润滑油临氢异构脱蜡的方法。

背景技术

润滑油馏分中含有大量的熔点较高的直链烷烃(通常称其为蜡)，使其凝点较高、低温流动性差，必须将其除去才能作为润滑油基础油。传统的润滑油脱蜡方法是溶剂脱蜡。近年来，由于生产润滑油原料变差，而对润滑油质量的要求又在提高，临氢异构脱蜡工艺再在蓬勃发展。与传统的溶剂脱蜡相比，临氢异构脱蜡具有目的产品收率高、粘度指数高、低温性能好、副产品利用价值高、操作费用低等优点，已经成为国际上生产高品质润滑油基础油的主流。

润滑油临氢异构脱蜡需要有一种高选择性的异构脱蜡催化剂，该催化剂通常为双功能催化剂，包括酸性功能和加氢/脱氢功能。美国Mobil公司开发了一种异构脱蜡专利技术MSDW工艺(UPS.No.4,414,097、4,851,109、5,275,719、5,362,378)。该工艺是使用一种载有贵金属Pt(Pd)、约束指数比ZSM-5大的ZSM-23分子筛(Pt/ZSM-23)。ZSM-23分子筛具有与ZSM-5相似的孔道特征，只是孔径尺寸比ZSM-5(0.53×0.56nm)更小一些，为0.45×0.56nm。

美国Chevron公司开发的异构脱蜡催化剂采用载铂的中孔磷酸硅铝分子催化剂(USP.No.4,921,594、4,943,424、5,135,683、5,246,566、5,453,176、5,833,837)，如SAPO-11等。SAPO-11分子筛催化剂由于具有合适的椭圆形直孔道(孔径尺寸为0.39×0.63nm)及适度的酸性中心，既能容许长链的正构烷烃分子进入分子筛孔口，又可以限制异构烷烃分子进入分子筛的孔道进一步发生裂化反应，同时椭圆形的孔道提供了有利于侧链形成的空间。SAPO-11分子筛催化剂应用于润滑油馏分的临氢异构脱蜡，得到的异构脱蜡油具有较低的倾点、较高的粘度指数和收率。SAPO-11分子筛是目前公认的优秀异构脱蜡油酸性中心组分。

生产润滑油的原料是减压馏分油或更重的原料，在异构化条件下易生焦使催化剂失活，因而需用贵金属作为加氢/脱氢活性组份。由此而产生的问题不仅是催化剂的高成本，而且原料需要深度脱硫预处理。Lavy R.B.、Moreno-Castilla C.等人发现碳化钨(WC)具有贵金属Pt和Pd的催化性能[R.B.Levy，M.Boudart.Science，1973，181：547-549。C.Moreno-Castilla C，M.A.Alvarez-Merino，etal.，Langmuir，2001，17，1752-1756]。最近，薛华欣用WC取代Pt负载于S₂O₈^2-/ZrO₂上，研究了该催化剂的戊烷异构化性能，发现载WC的催化剂与载Pt的催化剂的失活速度基本一样[薛华欣，陈建民等，化学学报，2003，61(2)：208-212]，说明它们抗积炭能力相当。迄今为止，尚没有用WC作为润滑油馏分临氢异构脱蜡的专利和研究报道。

发明内容

本发明目的是提供一种用非贵金属做催化剂的润滑油基础油异构脱蜡反应的方法，该方法所述的催化剂以磷酸硅铝类分子筛为酸性中心以过渡金属碳化物为加氢/脱氢中心。

本发明的非贵金属润滑油异构脱蜡催化剂中使用的磷酸硅铝类分子筛包括各种具有酸性中心的SAPO-系列分子筛，如SAPO-5、SAPO-11、SAPO-31、SAPO-41等，优选具有AEL构型的SAPO-11分子筛。碳化物包括周期表中VIB族元素中的一种或多种过渡金属碳化物，优选碳化钼和碳化钨。该非贵金属润滑油基础油异构脱蜡催化剂中磷酸硅铝类分子筛的质量百分含量为20～80％，最好为30～70％、过渡金属碳化物含量为5～50％，最好为10～40％、余量为粘结剂的量，粘结剂为无定型硅酸铝、氧化铝、氧化硅、高岭土、粘土或它们的复合物。