[发明专利]由重油制备链烷料流的超临界水升级方法

说明书

提供了一种用于由包含长链芳族化合物的石油基组合物制备链烷烃的方法的实施方案，包括将超临界水流与加压、加热的石油基组合物混合以产生组合原料流，将所述组合原料流经由第一反应器的进入口导入所述第一反应器，其中所述第一反应器在超临界压力和温度下运转，在所述第一反应器中将所述长链芳族化合物的至少一部分裂化以形成第一反应器产物，然后经由第二反应器的上进入口将所述第一反应器产物导入所述第二反应器，所述第二反应器在超临界压力和温度下运转，其中所述第二反应器是包括上进入口、下出口和中间出口的下流式反应器。从所述中间出口流出的中间出口产物包含链烷烃和短链芳族化合物。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年12月15日提交的美国临时申请62/267,397的优先权，该文献以其全文通过参考的方式引入本文。

技术领域

本公开内容的实施方案总体上涉及超临界水升级方法和系统，更具体地说，涉及由重油制备链烷料流的超临界水升级方法。

背景技术

润滑油基础油是用作润滑油主要原料的具有15-50的碳数的烃的混合物。基础油主要由含少量杂质，例如芳族化合物、环烷烃和烯烃的链烷化合物构成。润滑油基础油的最重要的性能是粘度指数和倾点。粘度指数是润滑油基础油的粘度稳定性的指标。链烷烃(尤其是异链烷烃)具有比其它类的化合物高的粘度指数，同时保持在可接受范围中的倾点。N-链烷烃具有高粘度指数，但是具有高倾点，并因此在环境条件下是固体或非常粘稠的液体。在有些情况下，润滑油基础油可以具有比120高的粘度指数和-24℃至-12℃的倾点。

润滑油基础油常规上由原油或其它烃源，例如煤液制备。大多数润滑油基础油来自原油蒸馏。为了产生具有必要的粘度指数、倾点和氧化稳定性的产物，要求许多步骤。用于润滑油基础油制备的典型的加工单元包括溶剂萃取、催化脱蜡、催化加氢处理和这些的组合。溶剂萃取一般从减压瓦斯油萃取芳族化合物以便制备高度链烷级分，所述级分在某些操作(包括催化脱蜡和加氢精制)后最终转化成润滑油基础油。当溶剂萃取是制备润滑油基础油的第一步时，链烷化合物的可获得量受限制，原因在于催化脱蜡和加氢整理的有限的转化能力。此外，溶剂萃取在除去芳族化合物及其它杂质时是效率低的。具体来说，润滑油基础油中少量环烷(环烷烃)的存在可以极大地降低粘度指数。

加氢裂化也用于制备润滑油基础油；然而，加氢裂化不显著地提高链烷化合物的量而是被限制到原油中存在的链烷化合物的量。加氢裂化还消耗大量氢气并要求高强度方法以足够地使长链烷化合物裂化。

热加工程序，例如催化加氢处理和延迟焦化，也常规上用于润滑油基础油的制备；然而，热加工不利地产生大量低经济价值产物，例如轻质气体和固体焦炭。在延迟焦化中，当可以经由自由基反应将石油原料中的分子转化成轻质气体和固体焦炭时，产物可能具有分别按高达10wt％和30wt％的量存在的轻质气体和固体焦炭。

发明内容

因此，一直需要润滑油基础油的制备方法，该方法消耗更少氢气，提高链烷化合物的产率，除去芳族化合物及其它杂质，并降低过度裂化和结焦。

本发明实施方案使用超临界水来满足这些需要，同时还提供润滑油基础油制备的新方法。对石油原料应用超临界水是升级烃和脱硫，同时减少结焦的有效技术。本公开内容的实施方案涉及应用超临界水制备含链烷烃的产物料流，同时使所产生的烯烃的浓度最小化到小于1wt％。