专利名称：用含镍的低氧化铝沸石催化剂脱蜡的方法
技术领域：
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300-2000psig，较佳为约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300-2000 SCFB(标准立方英尺/桶，standard cubic feet per barrel)的进料速度注入。如上所述，脱蜡过程可在约500-1050°F，较佳为约550-700°F温度范围内进行。
在本发明的另一实施方案中，浸渍镍的低氧化铝沸石催化剂用一个多床式反应器的一个床或多个床中，其中还装有适于加氢脱硫的催化剂。将脱蜡和加氢脱硫在一个多床式反应器中结合在一起进行是可以的，这是因为在完成加氢脱硫过程的同一温度范围内，浸渍镍的低氧化铝沸石催化剂对脱蜡也是有效的。
下面结合实施例进一步阐述本发明的方法，这些实施例并不限制随后在权利要求书中提出的本发明的范围。实施例将约36毫升用约1％镍浸渍的低氧化铝沸石催化剂装入一实验室规模的反应器。催化剂的颗粒大小分布为40-60目。将氮气引入反应器，以约50℃/小时的速度将温度升至约115℃。在该温度下维持约3-4小时，然后升至约150℃。再在反应器中通以氢气流约10-15小时，随后将反应器温度升至约250℃。
将含52％直馏馏分、16％煤油和20％轻循环油的混合物进料流，以3.00毫升/分的流量(折合液体小时空间速度为5.0hr-1)通入反应器。以0.266升/分的流量输入氢气，并将反应器压力维持在430-450psig。反应器进料流的特征列于下表I表1反应器进料API比重 32.6色度1.5硫重量％0.815闪点190°F倾点20°F浊点26°F最初沸点386°F十六烷值48.6H2/馏分比例500 SCFB试验进行600小时，对反应器流出物定期采样，分析其倾点和浊点。反应器入口和出口温度以及反应器流出物的倾点和浊点列于下表表2试验时间 反应器温度(℃)倾点浊点(小时) 入口 出口 (°F) (°F)2 252 253 0 1822 262 264 20 2229 285 286 10 1346 286 287 10 1770 290 292 10 1794 295 296 5 12103303 305 10 15118303 305 10 16
表2(续)试验时间 反应器温度(℃)倾点 浊点(小时)入口 出口 (°F) (°F)126315 318 5 11142312 315 1015150317 321 1014167316 319 5 16175318 320 5 16192315 318 1522200321 324 1015218320 323 1016241328 330 1013265327 329 1014289330 332 1014321328 331 1011336328 331 1013360328 334 1016365329 332 1012384329 331 1516408334 336 1015432336 338 5 15439340 342 5 10456340 342 5 14480338 340 1016504339 342 1017511342 344 1012552344 345 1015578346 348 1016600354 355 0 8尽管本发明是结合上述实施例进行描述的，但是本领域的技术人员将会理解，可对本发明进行改动和修正，只要它们是在所附权利要求书的范围之内。
权利要求
1.一种对石油中间馏分产物进行脱蜡的方法，其特征在于，它包括将沸点为约160-500℃的石油中间馏分引入反应区；在约500°F-1050°F温度的反应区中，在含镍低氧化铝沸石催化剂存在条件下，对石油中间馏分进行脱蜡。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，浸渍镍的低氧化铝沸石催化剂含有约0.1-5重量％镍。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，反应区的压力被维持在约300-2000psig。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，石油中间馏分选自柴油、煤油、轻循环油及它们的混合物。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，反应区在液体小时空间速度约为0.130hr-1的条件下进行操作。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该反应区中还含有适用于使石油中间馏分加氢脱硫的催化剂。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，含镍低氧化铝沸石催化剂的特征是晶体颗粒大小为约0.1-2微米。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按中间馏分的流量计，氢气以300-2000 SCFB的速度引入反应区。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，中间馏分是在约500-850°F的温度进行脱蜡。
10.一种对石油中间馏分产物进行脱蜡的方法，其特征在于，它包括将沸点为约160-500℃的石油中间馏分引入反应区；在约500°F-700°F温度的反应区，在含镍低氧化铝沸石催化剂存在的条件下，对石油中间馏分进行脱蜡，该含镍的低氧化铝沸石催化剂含有约0.1-5重量％镍。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，反应区的压力维持在约300-2000psig。
12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，石油中间馏分选自柴油、煤油、轻循环油及它们的混合物。
13.如权利要求10所述的方法，其特征在于，反应区在液体时空间速度约为0.1-30hr-1的条件下进行操作。
14.如权利要求10所述的方法，其特征在于，该反应区是一个多床式反应器的至少一个催化床，所述的至少一个催化床中装有适用于使石油中间馏分加氢脱硫的催化剂。
15.如权利要求10所述的方法，其特征在于，含镍低氧化铝沸石催化剂的特征是晶体颗粒大小为约0.1-2微米。
16.如权利要求10所述的方法，其特征在于，按中间馏分的流量计，氢气以300-2000 SCFB的速度引入反应区。
17.一种对石油中间馏分产物进行脱蜡的方法，其特征在于，它包括将沸点为约160-500℃的石油中间馏分引入反应区；在约500°F-700°F温度和约50-2000psig压力的反应区中，在含镍低氧化铝沸石催化剂存在的条件下，对石油中间馏分进行脱蜡，该含镍的低氧化铝沸石催化剂含有约0.5-1.5重量％镍。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，石油中间馏分选自柴油、煤油、轻循环油及它们的混合物。
19.如权利要求17所述的方法，其特征在于，该反应区中还含有适用于使石油中间馏分加氢脱硫的催化剂。
20.如权利要求17所述的方法，其特征在于，按中间馏分的流量计，氢气以300-2000 SCFB的速度引入反应区。
全文摘要
本发明公开了一种对石油中间馏分产物进行脱蜡的方法，它包括的步骤是将沸点为约160-500℃的石油中间馏分引入反应区；然后在约500-700温度和约300-2000psig压力的反应区中，使石油中间馏分与含镍低氧化铝沸石催化剂进行接触。
文档编号C10G67/06GK1167812SQ9612176
公开日1997年12月17日 申请日期1996年11月21日 优先权日1995年11月21日
发明者J·R·巴特勒, C·福沃德 申请人:弗纳技术股份有限公司