[发明专利]使用由氧化镍颗粒制成的去除剂去除砷的方法

说明书

本发明描述了捕获含有烯烃和硫的汽油类型的烃原料中的有机金属杂质的方法，其中使捕获剂与待处理的原料和氢气物流接触，所述捕获剂包含基于具有小于或等于15nm的尺寸的氧化镍颗粒的活性相，所述活性相不含其他第VIb族或第VIII族的金属元素，所述活性相沉积在选自氧化铝、二氧化硅、二氧化硅/氧化铝、或单独使用或作为与氧化铝或二氧化硅/氧化铝的混合物使用的氧化钛或氧化镁的多孔载体上。

发明领域

本发明涉及汽油馏分，特别是由流化床催化裂化单元产生的汽油馏分的加氢处理的领域。更具体地，本发明涉及采用捕获剂捕获富含烯烃和硫的汽油类型的烃馏分中的有机金属杂质，例如重金属、硅或磷、更特别是砷的有机金属杂质的方法。

本发明非常特别地适用于处理含有烯烃和硫的汽油馏分，例如由催化裂化产生的汽油，对于这些汽油来说，期望在不氢化烯烃和芳族化合物的情况下提取砷。

汽车燃料的规格要求这些燃料，尤其是汽油中的硫含量的急剧降低。该降低旨在特别限制汽车排放尾气中的硫氧化物和氮氧化物的含量。自2009年以来，欧洲现行的汽油燃料规格规定最大硫含量为10重量ppm(每百万份的份数)。此类规格在其他国家(例如美国和中国)也有效，自2017年1月以来，这些国家也一直要求相同的最大硫含量。要达到这些规格，必须通过脱硫工艺来处理汽油。

汽油基料中的硫的主要来源是“裂化”汽油，主要是由对来自原油的常压或减压蒸馏的渣油进行催化裂化的方法产生的汽油馏分。这是因为由催化裂化产生的汽油馏分(其平均占汽油基料的40％)导致汽油中大于90％的硫供应。因此，低硫汽油的生产需要对催化裂化汽油实施脱硫步骤。在其他可能包含硫的汽油来源中，还可以提及焦化器汽油或减粘裂化器汽油，或者其次是由常压蒸馏汽油或蒸汽裂化汽油产生的汽油。

去除汽油馏分中的硫包括在氢气的存在下通过脱硫工艺对这些富硫汽油进行专门处理。然后使用的术语是加氢脱硫(HDS)工艺。然而，这些汽油馏分、更特别是由FCC产生的汽油含有显著部分的单烯烃形式(约20重量％-50重量％)、二烯烃形式(0.5重量％-5重量％)和芳族化合物形式的不饱和化合物，所述单烯烃形式的不饱和化合物有助于良好的辛烷值。这些不饱和化合物是不稳定的，并且在加氢脱硫处理期间反应。在加氢脱硫处理期间，二烯烃通过聚合形成胶质。这种胶质的形成导致加氢脱硫催化剂的逐渐失活或导致反应器的逐渐堵塞。因此，在对这些汽油进行任何处理之前，必须通过氢化来除去二烯烃。常规的处理方法通过氢化大部分的单烯烃以非选择性的方式使汽油脱硫，这导致辛烷值的大幅度损失和氢气的高消耗。最新的加氢脱硫方法可以对富含单烯烃的裂化汽油进行脱硫，同时限制单烯烃的氢化并因此限制辛烷值的损失。例如在文献EP-A-1 077 247和EP-A-1174 485中描述了这样的方法。

加氢脱硫工艺在至少3至5年的时间内连续进行。因此，用于进行含硫汽油的加氢脱硫的催化剂必须随着时间经过表现出良好的活性、良好的选择性和良好的稳定性，从而可以连续运行若干年。但是，待脱硫的烃原料中的以有机金属化合物形式存在的重金属(例如汞或砷)或存在的污染物(例如磷和硅)导致加氢处理催化剂的快速失活。因此，有必要在使原料与这些加氢脱硫催化剂接触之前从原料中除去这些污染物。

现有技术

在文献中已经提出了各种各样的解决方案来提取烃馏分中的这些化合物，更特别是砷。然而，仍然需要在以限制在此情况下导致所关心的汽油的辛烷值降低的氢化反应为目标的情况下获得用于在烯烃的存在下选择性地提取重金属(例如砷) 的更有效的捕获剂。

许多专利描述了使用基于过渡金属(通常部分为硫化物形式)的不同活性相的砷捕获剂。