[发明专利]具有低表面积粘合剂的加氢处理催化剂

说明书

发明领域

本发明提供一种催化剂和使用这种催化剂加工高硫和/或氮含量润滑油基础料(basesotck)的方法。

背景技术

催化脱蜡目前是用于从具有合适沸程的基础料生产期望的烃产品的许多方法的一部分。催化脱蜡允许基础料内的较不期望的分子转化为用于特定应用的具有更有利性质的分子。催化脱蜡可用于改进基础料的性质以便形成润滑油。催化脱蜡还应用于其它领域，例如柴油的冷流性质的改进。

催化脱蜡可通过原料分子的裂化或者通过原料分子的异构化发生。主要通过裂化进行脱蜡的催化剂易于生产具有较低粘度指数的产品，并且还易于比主要通过异构化进行脱蜡的催化剂具有较低产率。因此，异构化脱蜡催化剂在许多应用中为优选的。

然而，普通异构化脱蜡催化剂对由在原料中硫和氮污染物导致的中毒敏感。因此，通常先于催化脱蜡步骤进行加氢处理步骤或者其它预处理步骤，以便降低原料中的硫和/或氮。即使具有除去硫的预处理步骤，脱蜡催化剂对硫或氮中毒的敏感性限制了可通过催化脱蜡加工的基础料类型。另外，如果反应器“扰动”发生，以致原料没有在预处理步骤中适当加工，可能需要替换暴露于高含量硫或氮的脱蜡催化剂。

用于包含较高含量氮和硫的原料的备选方案为原料的溶剂脱蜡。尽管溶剂脱蜡对具有较高含量杂质的原料是有效的，溶剂脱蜡比催化脱蜡成本更高。因此，用于脱蜡高杂质含量原料的催化脱蜡方案为优选的。

发明概述

在一个实施方案中，具有载体的催化剂被提供为包含SiO₂∶Al₂O₃比率为100或更小的沸石、金属氢化组分和以粉末形式的表面积为在具有载体的催化剂的配制前100m²/g或更小的金属氧化物粘合剂。沸石和金属氧化物粘合剂结合形成具有载体的催化剂。

在另一个实施方案中，具有载体的催化剂被提供为包含SiO₂∶Al₂O₃比率为100或更小的沸石、金属氢化组分和金属氧化物粘合剂。具有载体的催化剂的沸石表面积对外表面积的比率为至少80∶100。

附图说明

图1和2显示对比催化剂的活性。

图3显示各种催化剂的加氢处理温度和倾点之间的相互关系。

图4显示各种催化剂的老化速率。

图5显示各种催化剂的加氢处理产品产率。

优选实施方案的详细说明

在各种实施方案中，本发明提供适于烃原料、包括含高含量硫和/或氮的酸原料的脱蜡的催化剂。本发明的催化剂在高硫或高氮进料的存在下，相对普通脱蜡催化剂提供活性优点。这一优点通过使用具有低二氧化硅对氧化铝比率的沸石和使用具有低表面积的粘合剂配制获得。另外地，这一优点通过使用具有低二氧化硅对氧化铝比率和具有高的沸石表面积对外表面积比率的沸石获得。脱蜡催化剂进一步包含金属氢化功能，例如VIII族金属，优选VIII族贵金属。脱蜡催化剂优选为一维10-员环催化剂，例如ZSM-48或ZSM-23。

在本发明中，已经出乎意料地发现使用具有低二氧化硅对氧化铝比率的沸石和具有所需表面积的粘合剂的结合改进了脱蜡催化剂的催化活性。在一个实施方案中，具有足够低二氧化硅∶氧化铝比率的沸石与具有低表面积的粘合剂的结合提供了方法改进。在另一个实施方案中，催化活性的改进基于提供包含还具有所需外表面积对沸石表面积比率的低二氧化硅∶氧化铝比率沸石的配制催化剂。

外表面积和沸石表面积是指表征催化剂总表面积的一种方法。这些表面积是用于对表面积测量的BET法基于氮孔隙率法的分析计算。先前的工作已经表明催化剂中沸石含量对粘合剂含量的量可由BET测量。(例如参见Johnson，M.E.L.，Jour.Catal.，52，425(1978)。)在下文讨论中，“外表面积”是指认为可归因于催化剂中粘合剂的表面积，而“沸石表面积”是指认为可归因于BET测量中沸石或其它脱蜡催化剂的表面积。