[发明专利]热裂化烃流的直接降烯烃

说明书

一种在热裂化流中催化转化烯烃(链烯烃，通常在标准温度和压力下为液体)材料以满足原油输送管道的烯烃含量规格的方法。在有催化剂和没有补充氢的特定受控条件下操作的反应器内，使热裂化流或热裂化流的一部分选择性地反应以降低烯烃含量。该方法的催化剂由负载在氧化铝、二氧化硅或形状选择性沸石基体上的选择性催化金属和合适孔酸性组分的混合物组成。

技术领域

一种在热裂化流中催化转化烯烃(链烯烃，通常在标准温度和压力下为液体)材料以满足原油输送管道的烯烃含量规格的方法。在有催化剂存和没有补充氢的特定受控条件下操作的反应器内，使热裂化流或热裂化流的一部分选择性地反应以降低烯烃含量。该方法的催化剂由负载在氧化铝、二氧化硅或形状选择性沸石基体上的选择性催化金属和合适孔酸性组分的混合物组成。

背景技术

加拿大专利2,916,767和美国专利申请61/843,002描述了一种在热裂化流中转化烯烃以满足原油管道规格的方法。使用强酸性固体催化剂的烷基化化学是选出的反应途径。烷基化使用强酸(硫酸(H₂SO₄)和氢氟酸(HF))来催化烯烃和芳族分子的反应。烷基化已在炼油厂的一些商业应用中得到充分证明，但催化酸的严重腐蚀性限制了其应用。控制和使用这些酸的成本以及进行预处理以去除使催化剂失活的污染物的成本已经使炼油厂寻求不同的途径。加拿大专利2,916,767和美国专利申请61/843,002描述的实施例利用相同的化学途径，但试图通过使用固体形式的酸来避免或降低高酸管理成本。所提出的化学工艺不需要补充烯烃或芳烃来产生烷基化反应，声称所有必需的分子都存在于热裂化的沥青流中。然而，该提出的流还含有具有固氮和其它非烃组分的分子，已知这些分子可快速使强酸催化剂失活。在目前的精炼应用中，这些污染物在通常需要补充氢气的预处理中被严格管理。虽然固体形式的酸催化剂可能潜在地提供降低催化剂管理成本的所需反应化学物质，但催化剂失活的风险以及包括氢气在内的预处理以去除固氮污染物的成本可能会限制该方法的使用。

美国专利6,153,089公开了通过在循环流化床反应器-再生器系统中使用多功能固体催化剂的同时重整和裂化反应，将不希望的烯烃液体烃流“升级”成高价值的石化原料，例如，乙烯、丙烯、丁烯、甲苯和二甲苯。烯烃的转化是该方法的基础，然而产物是简单的不同的烯烃，可用于石化原料但不允许在原油管道中使用，并且通常不作为炼油厂原料流的一部分。该方法既不追求也不实现预期的结果；为炼油客户准备原油管道运输。

美国专利3,325,552描述了通过在催化转化区中制备芳烃的方法使烯烃物质脱氢和环化，所述催化转化区包括具有长度仅为4-6个碳原子、总共6-20个碳原子的单烯烃开链的烃，和具有三种不同金属氧化物的催化剂。催化剂混合物使用氧化锌、氧化镁和氧化铝的混合物以通过脱氢和环化转化单烯烃烃链。该专利中使用的催化剂不会引起烷烃的脱氢。然而，为了使反应“接种”(“seed”)，芳烃优选苯是必需的，这增加了该方法的复杂性，并且该方法的目的是建立一套比作为示例的通过环化进行烯烃转化更强烈的反应途径。

WO专利申请1989010190 A1描述了一种由氧化锌、氧化镁和氧化铝制成的催化剂，用于将链烷烃、烯烃或二者的混合物转化为富含芳烃和高能量气体的烃产物。所述催化剂包括沸石(ZSM-5)族的结晶镓硅酸盐。该专利的局限性在于其对进料中的烯烃如乙烯和丙烯的特异性，制备特定的芳族所需产物如苯和甲苯以及不必要的链烷烃转化。此外，该催化剂的适用性有限，不适用于由热裂化的重烃产生的环境条件下的液相烯烃流。

美国专利3,856,660公开了一种重整方法，包括使石脑油和氢与催化剂接触，该催化剂包括用铂、铱和镓促进的耐火载体，创造了富含芳香族化合物的精炼厂重整油流。该流和催化剂类型是令人感兴趣的，但该′660专利需要添加氢来完成所需的反应，并且反应途径比直接烯烃转化环化更复杂。