[发明专利]多核芳族化合物的加氢方法

说明书

背景

本发明一般地涉及对低硫含烃料流如柴油燃料中的多核芳族化合物 (PNA)进行加氢。另一方面，本发明涉及适合用在柴油燃料脱硫和脱芳构 化(dearomatization)中同时增加该燃料的十六烷值的组合物。

柴油燃料本身包含一定量的芳烃化合物(即含一个或多个“苯类”环结 构的烃化合物)。商业柴油燃料通常通过混合“直馏”柴油(通过简单蒸馏原 油制得)和催化裂化物料(通常为经裂化的残油)制得。混合柴油燃料中的很 多芳族化合物含量来自于裂化物料，因为催化裂化增加了芳族化合物含 量。

芳烃的自点火性质差，以致含大量芳族化合物的柴油燃料往往具有低 的十六烷值。直馏柴油的典型十六烷值为50-55，而高芳族化合物的混合 柴油燃料的十六烷值通常为40-45。这些低的十六烷值可以导致发动机冷 起动更困难，并且可以增加燃烧噪音。低十六烷值的柴油燃料所遭遇的点 火延迟还可以造成烃释出物增加和NO_x释出物增加。

多核芳族化合物(PNA)，也称作多环芳族烃(PAH)，是一类特别不希望 其存在于柴油燃料中的芳族化合物。PNA是具有多于一个芳环的芳族化合 物。一些试验已经表明某些PNA化合物可以不利地影响动物健康。因此， 期望对机动车的PNA释出物进行限制，特别在人口密集、交通繁重的城 区。科学家已发现燃料PNA输入与PNA释出之间存在线性关系。因此， 通过降低商购柴油燃料中的燃料PNA含量，释放到环境中的PNA将减少。

存在许多用于降低柴油燃料的总芳族化合物和PNA含量的商用工艺。 最受欢迎的脱芳构化方法包括在元素周期表第VIII族的催化剂存在下将 芳族化合物加氢。但是，常规的第VIII族催化剂非常容易被柴油燃料中的 含硫化合物的硫所毒害，即使经过加氢脱芳构化的柴油是硫含量低于以重 量计每百万分之30(ppmw)的低硫柴油。

发明目的和内容

因此，本发明的目的是提供用于降低含烃料流的多核芳族化合物(PNA) 含量的改进方法，其中使用对硫具有高耐受性的催化剂。

因此，本发明一方面涉及用于脱除硫含量低于约以重量计每百万分之 500(ppmw)的低硫含烃料流中的多核芳族化合物的方法。该方法包括在足 以使低硫料流的PNA含量降低至少约25重量％的脱芳构化条件下，将所 述低硫料流与含助催化剂金属组分和氧化锌的脱芳构化组合物接触，由此 得到PNA减少的料流，其中所述PNA减少的料流的硫含量比所述低硫料 流的硫含量低至少约5重量％。

本发明的另一方面涉及用于处理硫含量至少为约500ppmw且PNA含 量至少为约5重量％的初始含烃料流的方法，该方法包括：(a)在足以使所 述初始料流的硫含量降低至少约25重量％的脱硫条件下，将所述初始料流 与催化剂和/或吸附剂组合物在第一区中接触，由此得到硫含量低于约500 ppmw且PNA含量至少为约5重量％的硫减少的料流；以及(b)将至少部 分的硫减少料流与含镍和氧化锌的脱芳构化组合物在第二区中接触，由此 得到其PNA含量比所述硫减少料流的PNA含量低至少约25重量％的 PNA减少的料流。

附图简述

图1绘出了三种不同组合物的PNA加氢活性作为催化剂床上的硫的 量的函数。

图2绘出了进料流中所含的硫的量与催化剂床上的硫的量的函数关 系，从而比较两种不同组合物对失活的耐受性。

优选实施方案的详细描述

本发明的一种实施方案涉及对硫中毒具有增强耐受性的脱芳构化组 合物。该脱芳构化组合物一般包含助催化剂金属组分和氧化锌。

脱芳构化组合物中所用的助催化剂金属组分包含助催化剂金属，或由 其组成或基本由其组成。助催化剂金属是能够催化加氢反应，例如多核芳 族化合物(PNA)的加氢的金属。优选地，助催化剂金属选自镍、钴、铁、 锰、铜、锌、钼、钨、银、锡、锑、钒、金、铂、钌、铱、铬、钯、钛、 锆、铑、铼及其组合。最优选地，助催化剂金属是镍。