[发明专利]使用含低水铝石氧化铝的催化剂进行浆液氢化裂解的方法

说明书

公开了一种在SHC中使用氧化铁和氧化铝催化剂的方法，所述催化剂具有不超过超过55重量％的呈水铝石相或α相的氧化铝。α氧化铝在TIOR转化方面是浆液氢化裂解的有效催化剂组分。干燥工序应避免超过51重量％的氧化铝变为α相。SHC催化剂用于将重质烃进料转化为较轻烃产物。

优先权声明

本申请要求2017年8月24日提交的美国申请号15/685389的优先权，该申请的内容据此全文以引用方式并入。

背景技术

本领域涉及用于处理原油的方法，并且更具体地涉及在催化剂存在下加氢转化重质烃以提供可用的产物并进一步制备用于进一步精炼的原料。

随着常规原油的储量下降，必须对重质油进行升级，以满足世界对运输燃料的需求。在重质油升级中，较重的物质被转化为较轻级分，并且必须除去大部分的硫、氮和金属。重质油包含大比例的沸点高于524℃(或975°F)或更高的物质。这些重质烃原料的特征可以在于减粘裂化时的低反应性、高焦化趋势、不易于氢化裂解以及蒸馏困难。大多数待升级的残余油原料包含一定含量的沥青质，所述沥青质通常被理解为不溶于庚烷但可溶于甲苯的高分子量化合物，如通过ASTM D3279或ASTM D6560所测定的。现已发现，浆液氢化裂解(SHC)方法通过使用催化剂微粒获得了高液体收率，同时大幅减少了焦炭的形成。

在SHC中，在固体催化剂上有气态氢存在的情况下，液体重质油进料的三相混合物在压力、升高的温度下产生较轻产物。一水合硫酸铁(ISM)是常规的SHC催化剂。ISM在反应器中被硫化成活性相-磁黄铁矿。

铝土矿和红土已经被公开为有效的SHC催化剂。这些天然存在的矿物可以被碾磨成较小的尺寸，以更好地分散和促进质量传递。当铁以硫化物形式(作为磁黄铁矿)包含在铝土矿或红土中时，其可以是一种有效的SHC催化剂。

甲苯可以用作溶剂以溶解和分离SHC产物中来自较轻烃的含碳固体。不溶解于甲苯的固体包括催化剂和不溶于甲苯的有机残余物(TIOR)。TIOR包括焦炭和中间相，并且和沥青相比更重且更不易溶解。中间相的形成是浆液氢化裂解反应中的关键性反应约束。中间相是半结晶的含碳物质，其被定义为在沥青中高于524℃沸腾的圆形的各向异性微粒。中间相的存在可作为警告，提示SHC反应器中的操作条件过于严苛以及在主导条件下可能会发生焦炭形成。

随着用于升级重质油的SHC操作的数量和体积的增加，需要供应更多有效的SHC催化剂。由于ISM被连续添加到方法中并在未转化的沥青中损失，因此需要更高活性的催化剂物质，其可以以较低浓度添加，同时提供与ISM相比相当的氢化和中间相抑制作用。

发明内容

我们已发现，在TIOR转化方面，水铝石氧化铝对于浆液氢化裂解而言是有效性较低的催化剂组分。应采取措施避免使用具有超过55重量％的呈水铝石相的氧化铝的氧化铁和氧化铝矿物，或避免将氧化铁和氧化铝矿物中的氧化铝转化为超过51重量％的α相，以保持SHC催化剂的有效性。干燥工序应避免氧化铝转变成超过51重量％的α相。

定义

术语“连通”意指在枚举的部件之间可操作地允许物质流动。

术语“下游连通”意指在下游连通中流向主体的至少一部分物质可以从与其连通的对象可操作地流动。

术语“上游连通”意指在上游连通中从主体流出的至少一部分物质可以可操作地流向与其连通的对象。