[发明专利]用己内酰铵离子液体从燃料料流中除去氮的方法

说明书

早期国家申请的优先权要求

本申请要求2012年3月26日提交的美国申请No.13/429,596的优先权。

发明领域

本发明涉及降低含烃液体燃料如减压瓦斯油(VGO)和柴油燃料的氮含量的方法。更特别地，本发明涉及使用离子液体从VGO和柴油燃料中除去氮污染物，离子液体为生产己内酰胺中的中间体。

发明背景

VGO为在精炼方法如加氢裂化和流化催化裂化(FCC)中可转化成较高价值烃馏分如柴油燃料、喷气燃料、石脑油、汽油和其它较低沸点馏分的烃馏分。然而，具有较高量的氮的VGO进料流更加难以转化。例如，转化程度、产物收率、催化剂减活和/或满足产物质量规格的能力可能受进料流的氮含量不利地影响。已知通过催化氢化反应，例如在加氢处理工艺装置中降低VGO的氮含量。

柴油燃料加工中涉及类似的问题。柴油燃料包含含硫分子，含硫分子为熟知的污染物。因此，存在日益提高的需求以提供具有超低硫含量的柴油燃料。从柴油燃料中除去硫的典型方法是催化加氢脱硫(HDS)。然而，将柴油燃料催化加氢脱硫至现在要求的较低硫含量变得更加困难。由于氮含量干扰有效的硫脱除，在除去硫以前需要除去氮。

使用离子液体从烃馏分中除去硫和氮化合物的各种方法也是已知的。US 7,001,504 B2公开了从烃材料中除去有机硫化合物的方法，其包括使离子液体与烃材料接触以将含硫化合物萃取到离子液体中。US 7,553,406 B2公开了使用离子液体作为萃取介质从烃和烃混合物中除去可极化杂质的方法。US 7,553,406 B2还公开了不同的离子液体显示出对不同可极化化合物的不同萃取性能。

本领域仍需要能够从减压瓦斯油(VGO)和柴油燃料以及从其它燃料中除去含氮化合物的改进方法。

己内酰铵(caprolactamium)是己内酰胺的生产中的中间体，己内酰胺又用于生产工程聚合物，例如聚酰胺6。由于每年使用几百万吨的己内酰胺，相应地需要生产大量己内酰铵离子液体。尽管该离子液体是多年来已知的，此处显示出在处理燃料如柴油燃料和减压瓦斯油中是有效的。

发明概述

在一个实施方案中，本发明为从减压瓦斯油中除去氮化合物的方法，其包括使减压瓦斯油与VGO不溶混性己内酰铵离子液体接触以产生减压瓦斯油和VGO不溶混性己内酰铵离子液体混合物，和将混合物分离以产生减压瓦斯油流出物和包含氮化合物的VGO不溶混性己内酰铵离子液体流出物。本发明中所用离子液体显示于下式中，所述式显示出它在生产己内酰胺中的现有技术用途。

在另一实施方案中，本发明为从柴油燃料中除去氮化合物的方法，其包括使柴油燃料与柴油不溶混性己内酰铵离子液体接触以产生柴油和柴油不溶混性己内酰铵离子液体混合物，和将混合物分离以产生柴油燃料流出物和包含氮化合物的柴油不溶混性己内酰铵离子液体流出物。

附图简述

图1为阐述本发明各个实施方案的简化流程图。

图2A和2B为阐述本发明萃取区的不同实施方案的简化流程图。

发明详述

一般而言，本发明可用于通过使用己内酰铵离子液体从含烃液体燃料中除去氮化合物，更具体而言，从减压瓦斯油(VGO)烃馏分或者从柴油燃料中除去氮化合物。

如本文所用术语“减压瓦斯油”、“VGO”、“VGO相”和涉及减压瓦斯油的类似术语应宽泛地解释为不仅接纳如本领域技术人员制备和转化这类烃馏分时所用的它们的一般含义，而且以宽泛方式解释为我们的方法应用于显示出似VGO特征的烃馏分。因此，该术语包括直馏VGO，如可以在炼油厂的原油分馏段中产生的，以及可例如通过焦化器、脱沥青和减粘裂化加工装置产生或者可通过将各种烃混合而产生的VGO产物馏分、部分或料流。