[发明专利]用含镍的低氧化铝沸石催化剂脱蜡的方法

说明书

本发明涉及一种采用浸渍镍的低氧化铝沸石(silicalite)催化剂对石油中间馏分流如柴油和煤油进行脱蜡的方法。

许多石油中间馏分流，尤其是中度和重度氢化裂解而产生的中间馏分流，需要进行脱蜡以提供所需性能。脱蜡涉及将高分子量的直链和支链石蜡转变为低分子量的化合物。    

常规的中间馏分脱蜡方法需要超过371℃(700°F)的温度，典型的温度在约710°F-750°F(376℃-398℃)范围内。将中间馏分流加热至这种温度范围要消耗大量能源，并且需要在设备上大量投资。因此，使对典型的中间馏分流有效脱蜡所需的能源消耗和设备的数量减少，是人们所希望的。本发明的方法提供了一种在低于常规温度(低至约260℃(500°F))下对中间馏分流脱蜡的方法。较佳地，本发明的脱蜡方法是在约260-371℃(500°F-700°F)范围内进行。在这些温度下的脱蜡是采用浸渍镍的低氧化铝沸石催化剂实现的。

本发明提供一种采用浸渍镍的低氧化铝沸石催化剂对石油中间馏分流产物例如柴油、煤油和轻循环油进行脱蜡的方法。使用该催化剂进行脱蜡操作的温度比常规的低。用于本发明方法的低氧化铝沸石的Si/Al比例大于200，而且该催化剂含有约0.1％-5％镍。使用该催化剂进行脱蜡的温度使得脱蜡过程可以在同时也用于加氢脱硫的多床式反应器中的一个床或多个床上完成。

本发明方法提供一种对石油中间馏分产物例如柴油、煤油和轻循环油(LCO)进行脱蜡的改善方法。本文所用的术语“中间馏分”指沸点为约160-500℃的石油馏分。这些馏分的特征还包括闪点为约30-80℃。该方法采用浸渍镍的低氧化铝沸石催化剂，从而可在比常规方法更低的温度下对中间馏分进行脱蜡。

用于本发明方法的催化剂可以描述为微孔结晶有机硅酸盐，它是由含有四乙基铵阳离子、碱金属阳离子、水和活性二氧化硅源的混合物用水热法制备的。与结晶沸石材料(它是含有由共用氧原子相连接的三维SiO₄和AlO₄四面体的硅铝酸盐)不同，用于本发明方法的低氧化铝沸石结晶有机硅酸盐是由基本上没有含铝物质的反应体系制备的。存在于低氧化铝沸石结晶有机硅酸盐中的铝是制备低氧化铝沸石所用的材料中所含的杂质造成的。较佳地，用于本发明方法的低氧化铝沸石的Si/Al比例大于200，更佳地，Si/Al比例为约250-500。用于本发明方法的低氧化铝沸石可用美国专利No.4,061,724中所述的方法制备。该文献的内容参考结合于本发明中，用于所有目的。

制备后，此低氧化铝沸石催化剂可分散在粘合剂或支承材料如氧化铝上。含低氧化铝沸石和粘合剂的混合物可用挤出、压丸或其他本领域技术人员已知的方法制成所需的形状。

含低氧化铝沸石和粘合剂的混合物在成形之后，用镍，最好是镍盐的水溶液加以浸渍。用镍浸渍低氧化铝沸石催化剂的方法是本领域技术人员已知的。一种方法是先配成含镍化合物如硝酸镍或乙酸镍的溶液，然后将低氧化铝沸石催化剂与溶液接触。催化剂与足量的溶液接触，使适量的镍即镍盐沉积在低氧化铝沸石催化剂上。较佳地，低氧化铝沸石催化剂与足量的溶液接触，使得有约0.1重量％-5重量％的镍浸渍在催化剂上。更佳地，有约0.5重量％-1.5重量％的镍浸渍在催化剂上。在用所需量的镍浸渍催化剂之后，将催化剂进行煅烧。

将上述方法制备的浸渍镍的即含镍的低氧化铝沸石催化剂，用于石油中间馏分的脱蜡十分有利。在本发明方法的一个实施方案中，浸渍镍的低氧化铝沸石催化剂被制成直径为1/6英寸的挤出物，其特征是晶体颗粒大小约为1-2微米。该催化剂的Si/Al比例约为300，含有约1％镍。

本发明方法可用各种不同设备进行，包括可用一种其内装有催化剂材料的反应区的反应容器。反应区可采用单催化床或多催化床。本发明的脱蜡方法可在约2068-13789KP(300-2000psig)，较佳为约2758-6895KP(400-1000psig)的压力下进行。液体的小时空间速度约为0.1-30hr^-1，更佳地约为1-8hr^-1。氢气可按需要注入，这取决于加入脱蜡反应器的原料的特定种类。氢气一般以53.4-356升/升[300-2000 SCFB(标准立方英尺/桶，standard cubic feet perbarrel)]的进料速度注入。如上所述，脱蜡过程可在约260-566℃(500-1050°F)，较佳为约288-371℃(550-700°F)温度范围内进行。