[发明专利]含氧化合物处理脱蜡催化剂以提高脱蜡产物的产率

说明书

发明领域

本发明涉及用含氧化合物处理的未硫化脱蜡催化剂使烃加氢脱 蜡。更特别地，本发明涉及催化剂，也涉及通过从在费-托(费-托合成) 催化剂存在下使从天然气制得的H₂和CO反应而合成的蜡质烃，通过 经与含氧化合物接触被处理的未硫化脱蜡催化剂使蜡质烃加氢脱蜡来 制备脱蜡的燃料和润滑油馏份。

发明背景

通过将各种添加剂加到基础原料中可制备燃料和润滑剂，其通常 包括源于在目标燃料和润滑油的沸程内的蜡质烃的脱蜡烃馏份。脱蜡 可将蜡质烃的倾点和浊点降至可接受水平。通过费-托方法合成的相对 纯的蜡质烃和链烷烃对于制备具有低硫、氮和芳香物含量的柴油燃 料、喷气燃料和高级润滑油是优异的物料。这些蜡质烃的硫、氮及芳 香物含量基本上为0，因此粗烃可进行升级操作，不需要预先加氢处 理。在费-托方法中，H₂和CO在烃合成催化剂存在下反应以形成蜡质 烃。在环境条件下是固体的那些蜡质烃馏份被称为费-托蜡，通常包括 在燃料和润滑油沸程式内的烃。然而，其浊点和倾点过高不能用作燃 料和润滑油，因此必须进一步处理(例如脱蜡)以使浊点和倾点具有可 接受的低水平。由于在蒸馏物燃料沸程内的脱蜡烃的产率基本上被降 低，且包括润滑油馏份的较高分子量(例如C₁₆₊)烃通常在环境温度下 为固体，所以不能使用溶剂脱蜡。已经公开了用于使蜡质烃催化脱蜡 的各种方法。许多方法如使用ZSM-5催化剂的那些通过加氢裂解使蜡 质烃脱蜡成在低于燃料和润滑油沸程内的产物。其他方法包括加氢处 理以除去杂原子、芳香物和其他不饱和物。示例性但非限制的各种催 化脱蜡过程实例公开于例如美国专利6,179,994；6,090,989；6,080,301； 6,051,129；5,689,031；5,075,269和EP 0 668 342 B1中。

近来，已经公开了主要通过异构化来脱蜡的催化剂(例如公开于 美国专利5,075,269中)，并且由于裂解较低这些催化剂使脱蜡产物具 有较大产率。然而，即使这些最好的催化剂也有一些裂解活性和伴随 的脱蜡产物损失。具有高裂解活性的催化剂对于使不含有大量蜡的烃 脱蜡而言尤其是不需要的，这是由于它们使用非钴费-托催化剂制得。 硫化脱蜡催化剂可以降低其裂解活性，这在本领域是公知的，但硫化 会污染脱蜡产物和通过脱蜡反应器的氢反应气体。如果能够发现不需 要硫化但即使对不含有大量蜡的蜡质烃仍能得到良好加氢脱蜡结果的 催化剂处理，那么可以对本领域作出改进。此外，在使通过非钴费-托 烃合成制得的烃加氢脱蜡的过程中催化剂应该具有较低的裂解活性， 从而提高其异构化脱蜡活性和杂质脱蜡产物的产率。

发明概述

已经发现使用非钴催化剂从费-托烃合成方法制得的蜡质烃包括 燃料和润滑剂馏份，并可使用已被还原然后与含含氧化合物烃接触的 未硫化催化剂可通过加氢脱蜡较低地转化成低沸点烃。

在一个实施方案中，本发明涉及(a)从天然气制备合成气，(b)在 非钴费-托催化剂存在下在可有效合成包括在燃料和润滑油沸程内的馏 份的蜡质烃的反应条件下使气体中的H₂和CO反应，及(c)使至少部 分蜡质烃通过升级设备，其中用氢和已与含含氧化合物烃接触的未硫 化催化剂使其加氢脱蜡。其中天然气转化成合成气，然后再转化成烃 的方法称为气体转化法。因此，本实施方案涉及气体转化方法加上通 过加氢脱蜡升级产物。

加氢脱蜡方法包括使蜡质烃与氢和使催化剂与含有一种或多种含 氧化合物的烃接触而处理的脱蜡催化剂接触。可任选，待加氢脱蜡并 含有一种或多种含氧化合物的蜡质烃可以与脱蜡催化剂接触。脱蜡催 化剂可以被还原并保持未硫化，优选还原和未硫化。由于通过降低脱 蜡催化剂的裂解活性，物料转化成低沸点烃，所以这种处理降低加氢 脱蜡产物的损失，并在原位或异位加氢脱蜡反应器中进行。实验表明 含氧化合物处理的加氢脱蜡催化剂例如ZSM-48加氢脱蜡催化剂等效 于已被硫化的催化剂，物料转化成低沸点烃和低甲烷。本文中，ZSM- 48包括EU-2、EU-11和ZBM-30，其结构等效于ZSM-48。

非钴费-托催化剂指其中活性催化剂成分是除了钴之外包括Fe、 Ni、Ru、Re和Rh中的至少一种金属的催化剂。