[发明专利]一种润滑油催化脱蜡催化剂及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种加氢脱蜡催化剂及其制备方法。更具体地说，是涉及一种含蜡原料油加氢脱蜡催化剂及其制备方法，特别适合于润滑油基础油的加氢脱蜡过程。

背景技术

由含蜡原料生产低温下具有良好流动性能的产品，如润滑油、喷气燃料、低凝柴油等，脱蜡是必须的。其中所述的蜡是指长链正构烷烃或带有少量短侧链的长链烃类化合物，包括带有少量短侧链的长链烷烃、长链烷基芳烃和长链烷基环烷烃。目前比较理想的脱蜡方法是加氢异构脱蜡，采用具有独特孔道结构的分子筛催化剂，只允许大分子蜡进入分子筛孔道中发生异构反应生成异构烷烃，而其他的异构烷烃、环烷烃、芳烃等则无法进入，由此达到选择性脱除蜡组分的效果。由于异构烷烃具有较低的凝点和较高的粘度指数，因此在降凝的同时，基础油的粘度指数较高，收率也明显高于催化脱蜡过程。

目前国内外有大量有关异构脱蜡催化剂及工艺的专利报道，如美国专利USP 6264826、6235960、6198015、6090989、6051129、5993644、5990371、5149421、5135638、4419420，中国专利申请CN1703497A、1703493A、1703292A、1703275A等，其中异构脱蜡催化剂的酸性组分包括ZSM-5、ZSM-11、ZSM-12、ZSM-22、ZSM-23、ZSM-35、ZSM-48、ZSM-57、丝光沸石、SAPO-11、SAPO-31、SAPO-41、NU-10、NU-13、NU-87、EU-1、EU-13、Theta-1、ITQ-13、SSZ-32、镁碱沸石等。由于润滑油馏分主要为大分子烃类，分子结构复杂，这些烃类在异构脱蜡催化剂上发生不同的反应，包括芳烃的饱和、烷烃的异构化、烷烃的裂化等，因此为了保证较高的基础油收率，催化剂的选择性非常重要，因而对于催化剂的分子筛组分必须进行精心的选择，以减少烷烃的裂化等副反应。其中，ZSM-22、ZSM-23、ZSM-48、SAPO-11、SAPO-31、SAPO-41、NU-10等分子筛则具有一维直形孔道结构，对于大分子直链烃的异构化有较好的活性和选择性。

现有异构脱蜡催化剂的研究如专利ZL 99105212、ZL 200380101085等集中于分子筛的选择和改性方面，而异构脱蜡催化剂一般还含有耐热无机氧化物基质，如氧化铝等，其性质对异构脱蜡催化剂性能的影响研究较少。氧化铝的前身物为水合氧化铝，如拟薄水铝石，其粒子大小、形貌、结晶度等对催化剂的孔容、孔分布、比表面积等性质产生影响，进而影响催化剂的活性和选择性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是在现有技术的基础上，提供一种具有更高选择性和活性的润滑油馏分油加氢脱蜡催化剂及其制备方法。

本发明提供一种润滑油馏分油加氢脱蜡催化剂，该催化剂含有具有一维中孔结构的分子筛、耐热无机氧化物基质和加氢金属组分，其特征在于，所述耐热无机氧化物基质包括一种由拟薄水铝石经焙烧得到的γ-氧化铝，其中，所述拟薄水铝石包括一种1.1≤n≤2.5的拟薄水铝石P1，其中n＝D(031)/D(120)，所述D(031)表示拟薄水铝石晶粒的XRD谱图中031峰所代表的晶面的晶粒尺寸，D(120)表示拟薄水铝石晶粒的XRD谱图中120峰所代表的晶面的晶粒尺寸，所述031峰是指XRD谱图中2θ为34-43°的峰，所述120峰是指XRD谱图中2θ为23-33°的峰，D＝Kλ/(Bcosθ)，K为Scherrer常数，λ为靶型材料的衍射波长，B为衍射峰的半峰宽，2θ为衍射峰的位置。所述中孔分子筛为一种具有短轴为4.2-4.8长轴为5.4-7.0的一维椭圆孔结构的分子筛。

一种润滑油馏分油催化脱蜡方法，包括在催化脱蜡反应条件下将原料油与催化剂接触，其特征在于，所述催化剂为前述本发明所提供的催化剂。

与现有技术提供的催化剂相比，本发明提供催化剂在用于润滑油馏分油的加氢脱蜡反应时，反应活性及其选择性提高。

例如，采用本发明方法制备拟薄水铝石P1-1，其n值为1.80，对比例1方法制备的拟薄水铝石P2-1的n值为0.89，由P1-1和P2-1与同样的ZSM-22分子筛制备成催化剂C1和DC1，采用一种重质含蜡润滑油馏分进行加氢脱蜡。催化剂C1在反应温度360℃时所得润滑油基础油收率为64.2％，倾点为-21℃，粘度指数为117。而采用催化剂DC1，在反应温度370℃，所得润滑油基础油收率为62.1％，倾点为-21℃，粘度指数为113；说明本发明的催化剂具有更高的脱蜡活性和选择性。

具体实施方式