[发明专利]脱蜡催化剂和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于将烃原料脱蜡的催化剂和方法，和特别是，然而并非唯一地，用于将润滑油基础油脱蜡的催化剂和方法。

背景技术

脱蜡是处理石油馏分以除去特定的烃的方法，所述烃特别是直链和轻微支化链的链烷烃，它们容易固化(蜡)。可通过溶剂萃取和结晶实现脱蜡，但近年来，注意力集中在通过选择性催化转化所述直链和轻微支化链的链烷烃而除去蜡的方法。在美国再公告专利28,398中公开了这种方法的例子，其中脱蜡催化剂是分子筛ZSM-5。

在润滑油基础油的情况下，催化脱蜡通常伴随不希望的粘度指数(VI)的降低，因为VI是所述油随温度升高保持其粘度能力的量度。催化脱蜡通常通过两种机制起作用，异构化和裂化，并且VI的损失通常与裂化机理相关。因此，对开发显示高异构化选择性但低裂化选择性的脱蜡催化剂体系感兴趣。

例如，美国专利4,222,855公开了从沸点在约450至1050℉(232至566℃)范围内的蜡质烃馏分，通过使所述蜡质馏分与包含选自ZSM-23和ZSM-35的铝硅酸盐沸石和加氢金属的催化剂接触，制备具有高VI的低倾点润滑油。据报道得到的脱蜡油具有远大于用ZSM-5催化剂获得的脱蜡油的V.I.。

另外，美国专利5,075,269公开了使用酸性沸石ZSM-48，特别是使用有机直链双季铵化合物作为结构导向剂合成的ZSM-48作为催化剂，能够催化脱蜡蜡质烃油以制备高粘度指数润滑油原料。据报道该脱蜡油也具有比由用ZSM-5得到的脱蜡油的V.I.更高的V.I.。

在公开的美国专利申请2007/0131581中公开了高铝形式的ZSM-48，其二氧化硅∶氧化铝摩尔比为110或更小，并且不含非ZSM-48种晶和不含ZSM-50，并且其被表明作为脱蜡催化剂，与例如在美国专利5,075,269中使用的常规形式的ZSM-48相比，显示出增强的活性。

同样已知的是在试图改进最终脱蜡产物的性能的尝试中，在单一催化剂床中使用顺序布置或结合的多种不同的沸石材料，实现了烃原料的脱蜡。

例如，美国专利4,599,162公开了级联的催化脱蜡方法，该方法包括a)在氢存在下，在450至700℉(232至371℃)之间的温度，压力为约400psig，氢进料速率为约2500SCF H₂/bbl和LHSV在0.2至6.0之间的条件下，使含有长链正链烷烃和长链轻微支化链烷烃的烃原料，通过选自ZSM-5、ZSM-11、ZSM-12、ZSM-22、ZSM-23、ZSM-35、ZSM-38、ZSM-48和/或TMA菱钾铝矿，优选ZSM-12的第一结晶硅酸盐沸石，该第一沸石具有催化有效量的加氢/脱氢组分；和(b)在氢存在下，在500至700℉(260至371℃)之间的温度，压力为约400psig，氢进料速率为约2500SFC H₂/bbl和LHSV为0.2至2.0的条件下，使来自步骤(a)的全部流出物通过不同于所述第一沸石并选自ZSM-5、ZSM-11、ZSM-12、ZSM-23、ZSM-35、ZSM-38、ZSM-48、TMA菱钾铝矿、斜发沸石和/或毛沸石，优选ZSM-5的第二结晶硅酸盐沸石，该第二沸石具有催化有效量的加氢/脱氢组分。据报道，与现有技术中的脱蜡催化剂体系相比，该不同的中孔沸石的级联关系提供了优异的脱蜡活性和润滑油产率，更高的V.I.，在第二阶段中改进的催化剂稳定性和催化剂再生的灵活性。

在美国专利6,051,129中，公开了降低烃油原料浊点的方法，所述原料的主要部分沸点大于1000℉(538℃)，其中使所述原料与包含沸石EU-1以及选自SSZ-32、ZSM-48和其混合物的催化剂的催化剂体系接触。

此外，公开的美国专利申请2007/0029229公开了一种脱腊方法，该方法包括在脱蜡条件下使烃原料与包含如下物质的组合的催化剂接触：具有MTT骨架结构类型的沸石，例如ZSM-23，和具有GON骨架结构类型的沸石，一种具有一维通道的12员环/8员环沸石，例如GUS-1。据报道当用于使具有主要部分沸点大于1000℉(538℃)的烃油原料脱蜡时，特定的沸石组合显著地提高重质蜡(长链正烷烃)的转化率，由此降低产物的浊点。