[发明专利]加氢异构化处理来自费-托工艺的进料的方法

说明书

本发明涉及对来自费-托(Fischer-Tropsch)工艺的进料或原料(charges)进行加氢异构化(hydroisomerisation)的处理而得到基础油(huiles de base)的方法。

在费-托工艺中，合成气(CO+H₂)催化转化成含氧产品和基本上为链状或直链的烃，其形式可为气态，液态或固态。这些产品一般无杂原子杂质如硫，氮或金属。这些产品一般也不含芳烃，萘和更一般的环状化合物。相反，这些产品中可能含有不可忽视或忽略的含氧产品，该产品以氧重量表示可低于约5wt％(重量百分比，下同)，还可能含有不饱和化合物(一般为烯类产品)，其量低于10wt％。但是，尤其是由于这些产品的受冷，耐冷或耐低温性能与石油馏分的常规应用不尽相符，所以这类产品一般不能直接使用。例如，每分子含30个碳原子的链烃(沸点约450℃，即包括油馏分)倾点为约+67℃，而海关条例却要求市场出售的油倾点低于-9℃。因此，应当将来自费-托工艺的这些烃转化成更具价值或附加值更高的产品如进行催化加氢或氢化异构化反应之后得到的基础油。

实际用于加氢转化的所有催化剂均为双官能类催化剂，其中将酸官能团与氢化官能团(fonction hydrogenante)结合起来。酸官能团由表面积大(一般150-800m²/g)并具有表面酸性或酸度的载体如含卤(尤其是含氯或含氟)的氧化铝，含磷的氧化铝，硼氧化物和铝氧化物的混合物，无定形二氧化硅-氧化铝和二氧化硅-氧化铝载带或提供或由其引入。氢化官能团则由一或多种元素周期表中Ⅷ族金属如铁，钴，镍，钌，铑，钯，锇，铱和铂或由至少一种Ⅵ族金属如络，钼和钨和至少一种Ⅷ族金属共同载带或提供。

酸官能团和氢化官能团两者之间的平衡为决定催化剂活性和选择性的基本参数或因素。弱酸官能团和强氢化官能团会得到对于异构化反应的活性和选择性低的催化剂，而强酸官能团和弱氢化官能团又可得到对于裂化或裂解反应的活性和选择性高的催化剂。第三种可能性是应用强酸官能团和强氢化官能团而得到对异构化反应的活性高且选择性亦高的催化剂。因此可通过合理地选择任何一种官能团而调整催化剂的活性/选择性平衡。

本申请人通过对大量的二氧化硅-氧化铝的深入研究而惊人地发现应用包括特殊的二氧化硅-氧化铝，但既不含卤素，也不含沸石的催化剂可得到对下述进料异构化反应的活性高且选择性亦高的催化剂。

更具体地讲，本发明催化剂基本上由沉积在无定形二氧化硅-氧化铝载体上的0.05-10wt％至少一种Ⅷ族贵金属构成，其中载体含5-70wt％二氧化硅，其BET比表面积为100-500m²/g并且该催化剂具有：

^*1-12nm的平均孔径；

^*孔径在上述平均孔径减3nm和上述平均孔经加3nm之间的孔的孔体积大于总孔体积的40％，

^*贵金属分散值为20-100％，以及

^*贵金属分布系数大于0.1。

以下更详细地说明这些特径：

二氧化硅含量：用于制备本说明书所述或本发明催化剂的载体由二氧化硅SiO₂和氧化铝Al₂O₃构成。二氧化硅含量以重量百分比计为5-70％，优选20-60％，更优选22-45％。优选用X射线荧光分析法测定该含量。在整个催化剂中该含量是恒定的，即二氧化硅的浓度在例如催化剂表面上不会更高，也就是说催化剂中二氧化硅是均匀的。

贵金属性质：对于这类特殊的反应，金属官能团由元素周期表中Ⅷ族贵金属，尤其是铂提供。

贵金属含量：贵金属含量以按催化剂计算的wt％表示为0.05-10，优选为0.1-5。

贵金属分散值：分散值表示反应物可接触到的金属相对于催化剂中金属总量的份额或比值，可用例如H₂/O₂滴定法测定。金属先还原，即在氢气流中高温下于氢可接触到的所有铂原子均可转化成金属态的条件下对该金属进行处理。然后，在可将氧可接触到的所有已被还原的铂原子氧化成PtO₂的适当操作条件下通入氧气流。通过计算引入氧气量和排出氧气量之间的差值，即可得出消耗掉的氧气量，从而用该量进一步得出氧可接触到的铂量。而分散值即为氧可接触到的铂量与催化剂中的铂总量之比值。在我们的情况下，分散值为20-100％，优选为30-100％。