Катализатор гидроизомеризации, способ его получения, способ депарафинирования жидкого нефтепродукта и способ получения смазочного базового масла

Катализатор гидроизомеризации, способ его получения, способ депарафинирования жидкого нефтепродукта и способ получения смазочного базового масла

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к катализатору гидроизомеризации, к способу получения катализатора, к способу депарафинирования жидкого нефтепродукта с использованием катализатора гидроизомеризации и к способу получения смазочного базового масла.

Предпосылки создания изобретения

Среди нефтепродуктов, например, смазочные масла, газойли, топлива для двигателей и т.п. являются продуктами, у которых характеристика текучести на холоде считается важной. По указанной причине важно, чтобы базовые масла, используемые для указанных продуктов, были такими, чтобы воскообразные компоненты, такие как нормальные парафины или слегка разветвленные парафины, которые являются ответственными за их улучшенную текучесть на холоде, были полностью или частично удалены или превращены в соединения, иные, чем воскообразные компоненты. Углеводороды, полученные синтезом Фишера-Тропша (далее иногда называется как «ФТ-синтез»), привлекают внимание как исходное сырье для получения смазочных масел или топлив, поскольку они не содержат проблемные вещества, такие как соединения серы, однако, указанные углеводороды также содержат многие воскообразные компоненты.

Примером известной технологии депарафинирования для удаления воскообразных компонентов из жидких нефтепродуктов является способ, в котором воскообразные компоненты экстрагируются с использованием растворителя, такого как ожиженный пропан или МЭК. Однако, указанный способ имеет проблемы в том, что текущие затраты являются высокими, типы используемого исходного сырья являются ограниченными, и выход продукта ограничен типом исходного сырья.

С другой стороны, другим примером известной технологии депарафинирования для превращения воскообразных компонентов в жидкий нефтепродукт - невоскообразные компоненты является каталитическое депарафинирование, в котором жидкий нефтепродукт контактирует в присутствии водорода поверх бифункционального катализатора гидроизомеризации, способного к гидрогенизации - дегидрогенизации и изомеризации, поэтому с изомеризацией нормальных парафинов в жидком нефтепродукте до изопарафинов. Далее примеры известных катализаторов гидроизомеризации, используемых для каталитического депарафинирования, включают в себя катализаторы, содержащие твердые кислоты, представленные, например, цеолитами и металлами, принадлежащими к группам 8-10 или к группе 6 периодической системы элементов.

Несмотря на то, что каталитическое депарафинирование является эффективным способом улучшения текучести на холоде жидких нефтепродуктов, необходимо достаточно увеличивать конверсию нормальных парафинов для того, чтобы получать фракцию, которая является подходящей для маслосодержащего нефтепродукта. Однако, поскольку катализаторы гидроизомеризации, используемые в каталитическом депарафинировании, способны как к изомеризации, так и к крекингу углеводородов, также протекает реакция крекинга жидкого нефтепродукта в легкие продукты, когда увеличивается конверсия нормальных парафинов, снижая выход желаемой фракции. В частности, при получении высококачественного смазочного базового масла, в котором требуется высокий показатель вязкости и низкая точка текучести, необходимо увеличить конверсию в степени, когда нормальные парафины по существу не содержатся, и отсюда очень трудно экономично получить желаемую фракцию каталитическим депарафинированием жидкого нефтепродукта. По этой причине, синтетические базовые масла, такие как поли(альфа-олефины), часто используются в данной области.

В таких обстоятельствах имеется потребность в катализаторе гидроизомеризации, имеющем высокую изомеризационную активность при подавлении нежелательного крекинга, т.е. имеющем превосходную изомеризационную селективность, в целях получения желаемой фракции изопарафинов с хорошим выходом из жидкого нефтепродукта, содержащего воскообразные компоненты, в области получения смазочных базовых масел и нефтяных базовых топлив, особенно, смазочных базовых масел.

В прошлом были сделаны попытки улучшить изомеризационную селективность катализаторов гидроизомеризации, используемых в каталитическом депарафинировании. Например, патентные источники 1-5, приведенные ниже, рассматривают способ получения депарафинированного смазочного масла, в котором неразветвленные или слегка разветвленные исходные сырьевые углеводороды, имеющие 10 или более углеродных атомов, контактируют в условиях изомеризации с катализатором, содержащим цеолит, такой как ZSM-22, ZSM-23 или ZSM-48, имеющий одноразмерные поры промежуточного размера, содержащий металл групп 8-10 или подобное периодической системы элементов и имеющий размер кристаллитов не более примерно 0,5 мкм.

Замечено, что цеолит, который составляет катализатор гидроизомеризации, обычно получают гидротермическим синтезом в присутствии органического соединения, которое называется органическим шаблоном, имеющего аминогруппу, аммониевую группу или подобное, для того, чтобы сконструировать определенную пористую структуру. Синтезированный цеолит затем прокаливают в атмосфере, содержащей молекулярный кислород, при температуре, например, около 550°C или выше с удалением в результате органического шаблона, содержащегося в нем, как описано, например, в последнем параграфе раздела «2.1. Материалы» на стр. 453 источника непатентной литературы 1, приведенного ниже. Затем прокаленный цеолит переводят ионообменной обработкой в аммониевую форму в водном растворе, содержащем аммониевые ионы, как описано, например, в разделе «2.3. Каталитические эксперименты» на стр. 453 источника непатентной литературы 1. Компоненты металлов групп 8-10 или подобные периодической системы элементов дополнительно наносят на прошедший ионообменную обработку цеолит. Цеолит, на который нанесен компонент металла, затем подвергают таким стадиям, как сушка, и необязательно экструдируют и затем загружают в реактор; цеолит обычно прокаливают в атмосфере, содержащей молекулярный кислород, при температуре примерно 400°C и, кроме того, подвергают восстановительной обработке, например, водородом при примерно такой же температуре; в результате цеолит обеспечивается каталитической активностью как бифункциональный катализатор.

С другой стороны, катализаторы для промышленного использования обычно используют в форме экструдированного продукта в целях улучшения обрабатываемости, снижения потери давления реакционной жидкости в каталитическом слое и т.п. Однако цеолитные порошки имеют низкую активность в крекинге, и механическая прочность катализатора, полученного из экструдированного продукта, полученного экструдированием только такого порошка, является небольшой, отсюда получение является трудным для применения в практических целях. В результате, катализаторы, в которых используется цеолит, обычно используются в форме экструдированного продукта, полученного экструдированием композиции цеолитных порошков, в которые вводится порошок неорганического оксида, называемого связующим.

Перечень ссылок

Патентная литература

Источник патентной литературы 1: патент США № 5282958.

Источник патентной литературы 2: нерассмотренная опубликованная Японская заявка № 2000-515185.

Источник патентной литературы 3: нерассмотренная опубликованная Японская заявка № 2001-525723.

Источник патентной литературы 4: нерассмотренная опубликованная Японская заявка № 2006-514086.

Источник патентной литературы 5: нерассмотренная опубликованная Японская заявка № 2006-523136.

Непатентная литература

Источник непатентной литературы 1: J.A.Martens et al., J.Catal., 239 (2006) 451

Краткое описание изобретения

Техническая проблема

Целью настоящего изобретения является создание катализатора гидроизомеризации, имеющего высокие изомеризационную селективность и механическую прочность, который дает возможность получения жидкого нефтепродукта, подходящего для смазочного базового масла и/или в качестве нефтяного базового топлива, особенно, в качестве высококачественного смазочного базового масла со стабильно хорошим выходом из жидкого нефтепродукта, содержащего нормальные парафины; способа получения катализатора гидроизомеризации; способа депарафинирования жидкого нефтепродукта с использованием катализатора гидроизомеризации; и способа получения смазочного базового масла с использованием катализатора гидроизомеризации.

Другой целью настоящего изобретения является создание катализатора гидроизомеризации, имеющего высокие изомеризационную селективность и изомеризационную реакционную активность, который дает возможность получения жидкого нефтепродукта, подходящего для смазочного базового масла и/или в качестве нефтяного базового топлива, особенно, в качестве высококачественного смазочного базового масла со стабильно хорошим выходом из жидкого нефтепродукта, содержащего нормальные парафины; способа получения катализатора гидроизомеризации; способа депарафинирования жидкого нефтепродукта с использованием катализатора гидроизомеризации; и способа получения смазочного базового масла с использованием катализатора гидроизомеризации.

Решение проблемы

Авторы настоящего изобретения исследовали улучшение изомеризационной селективности и установили, что катализатор гидроизомеризации, полученный прокаливанием каталитической композиции, содержащей прошедший ионообменную обработку цеолит, полученный ионообменной обработкой цеолита, содержащего органический шаблон, в растворе, содержащем катионные зародыши, или его прокаленный продукт и, по меньшей мере, один металл, выбранный из группы, состоящей из металлов, принадлежащих группам 8-10 периодической системы элементов, молибдена и вольфрама, нанесенный на прошедший ионообменную обработку цеолит или его прокаленный продукт, имеет высокую изомеризационную селективность в высокой конверсии нормальных парафинов, поэтому была оформлена заявка на патент.

Авторы настоящего изобретения провели широкое исследование по решению вышеуказанных проблем и в результате установили, что катализатор гидроизомеризации, содержащий носитель, содержащий определенный цеолит и определенный неорганический оксид и определенный активный металл, нанесенный на такой носитель, имеет достаточную механическую прочность и высокую изомеризационную селективность в высокой конверсии нормальных парафинов в реакции гидроизомеризации жидкого нефтепродукта, содержащего нормальные парафины, поэтому настоящее изобретение было выполнено.

Более конкретно, настоящее изобретение предусматривает первый катализатор гидроизомеризации, который содержит носитель, являющийся экструдированным продуктом, полученным прокаливанием, имеющим термообработку, которая включает в себя термическую обработку при 350°C или выше, и, по меньшей мере, один металл, нанесенный на носитель и выбранный из группы, состоящей из металлов, принадлежащих к группам 8-10 периодической системы элементов, молибдена и вольфрама, в котором носитель содержит (а1) прокаленный цеолит, полученный прокаливанием, имеющим термообработку, которая включает в себя термическую обработку при 350°C или выше прошедшего ионообменную обработку цеолита, полученного ионообменной обработкой цеолита, содержащего органический шаблон, и имеющего 10-звенную кольцевую одноразмерную пористую структуру, в растворе, содержащем аммониевые ионы и/или протоны, и (b1) прокаленный неорганический оксид, полученный прокаливанием, имеющим термообработку, которая включает в себя термическую обработку при 350°C или выше, по меньшей мере, одного неорганического оксида, выбранного из группы, состоящей из диоксида алюминия, диоксида кремния, диоксида титана, диоксида бора, диоксида циркония, диоксида магния, диоксида церия, оксида цинка, оксида фосфора и сложного оксида, содержащего комбинацию двух или более указанных оксидов, где термическая обработка, которой подвергается прокаленный цеолит, включает прокаливание прошедшего ионообменную обработку цеолита, который не был термически обработан при 350°C или выше, при нагревании в интервале от 350°C до 450°C.

Периодическая система элементов, на которую имеются ссылки здесь, представляет собой удлиненную форму периодической системы элементов, разработанную Международным союзом теоретической и прикладной химии (IUPAC).

Поскольку способ, рассмотренный в вышеуказанном источнике патентной литературы 1, не предусматривает достаточно высокую изомеризационную селективность катализатора или достаточно подавленную активность в крекинге, поэтому трудно получить хороший выход желаемой фракции изопарафинов, которая является подходящей для смазочного базового масла и/или нефтяного базового топлива, из жидкого нефтепродукта, содержащего нормальные парафиновые компоненты. В частности, в получении базовых масел для высококачественных смазочных масел необходимо увеличить конверсию нормальных парафинов до такого уровня, когда базовые масла по существу не содержат нормальные парафины. В данном случае, поскольку активно имеют место реакции крекинга нормальных парафинов и/или изомеризованных продуктов, т.е. изопарафинов, заданная фракция изопарафинов не получается с экономически рациональным выходом.

Кроме того, получение изопарафинов с экономической рациональностью важно для того, чтобы катализатор гидроизомеризации имел не только высокую изомеризационную селективность, но также механическую прочность, обеспечивающую промышленное применение.

Соответственно, у первого катализатора гидроизомеризации настоящего изобретения, имеющего вышеуказанный компонент, как механическая прочность, так и изомеризационная селективность могут отвечать высокому уровню, и жидкий нефтепродукт, подходящий для смазочного базового масла и/или как нефтяное базовое топливо, особенно, как высококачественное смазочное базовое масло, может быть получен стабильно с хорошим выходом из жидкого нефтепродукта, содержащего нормальные парафины.

Предпочтительно, вышеуказанный цеолит, содержащий органический шаблон, представляет собой цеолит, выбранный из группы, состоящей из цеолита ZSM-22, цеолита ZSM-23 и цеолита ZSM-48, ввиду наличия кристаллической структуры, подходящей для селективной гидрогенизации нормальных парафинов.

Предпочтительно, чтобы вышеуказанным неорганическим оксидом был диоксид алюминия ввиду дополнительного улучшения изомеризационной селективности и механической прочности катализатора.

Предпочтительно, чтобы вышеуказанным носителем был экструдированный продукт, полученный прокаливанием, имеющим термическую обработку, которая включает в себя термическую обработку в интервале от более 450°C до 650°C или менее ввиду дополнительного улучшения механической прочности катализатора при достижении высокой изомеризационной селективности.

Ввиду изомеризационной селективности и реакционной активности металлом, нанесенным на носитель, является, предпочтительно, платина и/или палладий.

Ввиду изомеризационной селективности и реакционной активности мольное отношение атомов кремния к атомам алюминия ([Si]/[Al]) в цеолите, содержащем органический шаблон, составляет, предпочтительно, 10-400.

Предпочтительно, ввиду изомеризационной селективности и реакционной активности вышеуказанный цеолит, содержащий органический шаблон, является кристаллическим агрегатом, имеющим среднечисленную длину продольного направления 0,01-1 мкм.

Предпочтительно, ввиду изомеризационной селективности и реакционной активности вышеуказанный цеолит, содержащий органический шаблон, удовлетворяет следующей формуле (B-I):

0,8≤[Si/Al]_XPS/[Si/Al]_XRF≤1,0 (B-I),

где [Si/Al]_XPS представляет собой мольное отношение атомов кремния к атомам алюминия в цеолите, содержащем органический шаблон, измеренное с использованием рентгеновского фотоэлектронного спектроскопического анализа, и

[Si/Al]_XRF представляет собой мольное отношение атомов кремния к атомам алюминия в цеолите, содержащем органический шаблон, измеренное с использованием рентгеновского флуоресцентного анализа.

Настоящее изобретение также предусматривает способ получения первого катализатора гидроизомеризации, содержащий: первую стадию получения прошедшего ионообменную обработку цеолита ионообменной обработкой цеолита, содержащего органический шаблон и имеющего 10-звенную кольцевую одноразмерную пористую структуру, в растворе, содержащем аммониевые ионы и/или протоны; вторую стадию получения экструдированного продукта экструдированием композиции, содержащей прошедший ионообменную обработку цеолит и, по меньшей мере, один неорганический оксид, выбранный из группы, состоящей из диоксида алюминия, диоксида кремния, диоксида титана, диоксида бора, диоксида циркония, диоксида магния, диоксида церия, оксида цинка, оксида фосфора и сложного оксида, содержащего комбинацию двух или более указанных оксидов; третью стадию получения носителя прокаливанием экструдированного продукта при термической обработке в интервале от, по меньшей мере, 350°C до 450°C; и четвертую стадию нанесения на носитель, по меньшей мере, одного металла, выбранного из группы, состоящей из металлов, принадлежащих группам 8-10 периодической системы элементов, молибдена и вольфрама.

Соответственно, способ получения первого катализатора гидроизомеризации настоящего изобретения, имеющий вышеуказанные стадии, может обеспечить жидкий нефтепродукт, хороший как в плане изомеризационной селективности, так и механической прочности, и подходящий для смазочного базового масла и/или в качестве нефтяного базового топлива, особенно в качестве высококачественного смазочного базового масла, стабильно с хорошим выходом из жидкого нефтепродукта, содержащего нормальные парафины.

В способе получения первого катализатора гидроизомеризации настоящего изобретения, предпочтительно, ввиду дополнительного улучшения механической прочности катализатора, предпочтительно, вышеуказанная третья стадия представляет собой стадию получения вышеуказанного носителя прокаливанием экструдированного продукта при термической обработке в интервале от 350°C до 450°C с последующей термической обработкой в интервале от более 450°C до 650°C или менее.

Кроме того, настоящее изобретение предусматривает первый способ депарафинирования жидкого нефтепродукта, содержащий контактирование в присутствии водорода жидкого нефтепродукта, содержащего нормальные парафины, имеющие 10 или более углеродных атомов, с описанным выше первым катализатором гидроизомеризации настоящего изобретения, с превращением в результате части или всех нормальных парафинов в изопарафины.

Жидким нефтепродуктом является, по меньшей мере, жидкий нефтепродукт, выбранный из группы, состоящей из вакуумных газойлей, крекированных остаточных масел вакуумных газойлей, угольных восков, обезмасленных восков, парафиновых восков, микрокристаллических восков, петролатума и восков синтеза Фишера-Тропша.

Кроме того, настоящее изобретение предусматривает первый способ получения смазочного базового масла, содержащий контактирование в присутствии водорода жидкого нефтепродукта, содержащего нормальные парафины, имеющие 10 или более углеродных атомов, с первым катализатором гидроизомеризации настоящего изобретения или катализатором гидроизомеризации, полученным первым, вторым или третьим способом настоящего изобретения, в условиях, которые дают по существу 100% мас. конверсию нормальных парафинов, как определено следующим выражением (A-I):

Конверсия нормальных парафинов (%)=[1-(Общая масса нормальных парафинов, имеющих Cn или более, содержащихся в жидком нефтепродукте после контактирования)/(Общая масса нормальных парафинов, имеющих Cn или более, содержащихся в жидком нефтепродукте до контактирования)]×100 (A-I),

где Cn представляет собой минимальное число углеродных атомов нормальных парафинов, имеющих 10 или более углеродных атомов, содержащихся в жидком нефтепродукте до контактирования.

Кроме того, авторами настоящего изобретения было проведено широкое исследование по достижению вышеуказанной другой цели настоящего изобретения, и было в результате установлено, что катализатор гидроизомеризации, содержащий прокаленный определенный цеолит и прокаленный неорганический пористый оксид и определенный активный металл, нанесенный на них, показывает высокую изомеризационную реакционную активность в реакции гидроизомеризации жидкого нефтепродукта, содержащего нормальные парафины, вместе с высокой изомеризационной селективностью при высокой конверсии нормальных парафинов, в результате чего было выполнено настоящее изобретение.

Более конкретно, настоящее изобретение предусматривает второй катализатор гидроизомеризации, содержащий (а2) прокаленный цеолит, полученный прокаливанием прошедшего ионообменную обработку цеолита, полученного ионообменной обработкой цеолита, содержащего органический шаблон, являющегося кристаллическим агрегатом, имеющим среднечисленную длину продольного направления 0,01-1 мкм, и имеющего 10-звенную кольцевую одноразмерную пористую структуру, в растворе, содержащем аммониевые ионы и/или протоны, (b2) прокаленный неорганический пористый оксид и, по меньшей мере, один металл (с), выбранный из группы, состоящей из металлов, принадлежащих к группам 8-10 периодической системы элементов, молибдена и вольфрама, нанесенный на прокаленный цеолит и/или неорганический пористый оксид.

Однако в способах, описанных в приведенных выше патентных документах 1-5, поскольку изомеризационная селективность катализаторов была неудовлетворительной, и активность в крекинге не была достаточно подавлена, было трудно получить желательную изопарафиновую фракцию, подходящую для смазочного базового масла и/или нефтяного базового топлива, стабильно с хорошим выходом из жидкого нефтепродукта, содержащего нормальные парафиновые компоненты. В частности, в получении высококачественных смазочных базовых масел необходимо увеличить конверсию до степени, когда нормальные парафины по существу не содержатся, и в таком случае реакция крекинга нормальных парафинов и/или изопарафинов, т.е. продукта изомеризации, становится активной, поэтому не достигается успех в получении желательной изопарафиновой фракции с экономически рациональным выходом.

Кроме того, при рассмотрении эффективности производства, такой как обеспечение производительности в определенную единицу времени на производственной установке, имеющей определенный размер, необходимо не только улучшить изомеризационную селективность катализатора гидроизомеризации, но также значительно улучшить изомеризационную реакционную активность.

Второй катализатор гидроизомеризации настоящего изобретения может иметь как изомеризационную реакционную активность, так и изомеризационную селективность, достаточно высокую для нормальных парафинов, имея вышеуказанную конфигурацию. Таким образом, при подавлении реакции крекинга углеводорода становится возможным более эффективно изомеризовать нормальные парафины в изопарафины, обеспечивая получение желательной углеводородной фракции с высоким выходом. В соответствии с катализатором гидроизомеризации настоящего изобретения можно получать жидкий нефтепродукт, подходящий для смазочного базового масла и/или нефтяного базового топлива, особенно, как высококачественное смазочное базовое масло, стабильно с хорошим выходом из жидкого нефтепродукта, содержащего нормальные парафины.

Ввиду высокой изомеризационной селективности в реакции гидроизомеризации нормальных парафинов, предпочтительно, чтобы вышеуказанным цеолитом, содержащим органический шаблон, был, по меньшей мере, один цеолит, выбранный из группы, состоящей из цеолита ZSM-22, цеолита ZSM-23 и цеолита ZSM-48.

Предпочтительно, чтобы ввиду гидроизомеризационной реакционной активности вышеуказанный цеолит, содержащий органический шаблон, удовлетворял следующей формуле (B-I):

0,8≤[Si/Al]_XPS/[Si/Al]_XRF≤1,0 (B-I),

где [Si/Al]_XPS представляет собой мольное отношение атомов кремния к атомам алюминия в цеолите, содержащем органический шаблон, измеренное с использованием рентгеновского фотоэлектронного спектроскопического анализа, и

[Si/Al]_XRF представляет собой мольное отношение атомов кремния к атомам алюминия в цеолите, содержащем органический шаблон, измеренное с использованием рентгеновского флуоресцентного анализа.

Ввиду изомеризационной селективности и реакционной активности, предпочтительно, чтобы вышеуказанным металлом (с) были платина и/или палладий.

Ввиду изомеризационной селективности, предпочтительно, чтобы вышеуказанным неорганическим пористым оксидом (b2) был диоксид алюминия.

Ввиду изомеризационной селективности, предпочтительно, чтобы вышеуказанный прокаленный цеолит был получен прокаливанием прошедшего ионообменную обработку цеолита термической обработкой, которая включает в себя термическую обработку при 350°C или выше, и чтобы термическая обработка включала в себя прокаливание прошедшего ионообменную обработку цеолита, который не был термически обработан при 350°C или выше, при нагревании в интервале 350-450°C.

Настоящее изобретение также предусматривает способ получения второго катализатора гидроизомеризации, содержащий первую стадию получения прошедшего ионообменную обработку цеолита ионообменной обработкой цеолита, содержащего органический шаблон, являющегося кристаллическим агрегатом, имеющим среднечисленную длину продольного направления 0,01-1 мкм, и имеющего 10-звенную кольцевую одноразмерную пористую структуру, в растворе, содержащем аммониевые ионы и/или протоны; вторую стадию получения экструдированного продукта экструдированием композиции, содержащей вышеуказанный прошедший ионообменную обработку цеолит и, по меньшей мере, один неорганический пористый оксид; третью стадию получения носителя прокаливанием вышеуказанного экструдированного продукта при термической обработке в интервале от, по меньшей мере, 350°C до 450°C; и четвертую стадию нанесения на носитель, по меньшей мере, одного металла, выбранного из группы, состоящей из металлов, принадлежащих группам 8-10 периодической системы элементов, молибдена и вольфрама.

В соответствии со способом получения второго катализатора гидроизомеризации настоящего изобретения, имеющего вышеуказанные стадии, можно обеспечить катализатор гидроизомеризации, который обеспечивает получение жидкого нефтепродукта, хорошего как в отношении изомеризационной селективности, так и в отношении изомеризационной реакционной активности, и подходящего для смазочного базового масла и/или нефтяного базового топлива, особенно, как высококачественное смазочное базовое масло, стабильно с хорошим выходом из жидкого нефтепродукта, содержащего нормальные парафины.

Настоящее изобретение, кроме того, предусматривает способ депарафинирования второго жидкого нефтепродукта, содержащий контактирование в присутствии водорода жидкого нефтепродукта, содержащего нормальные парафины, имеющие 10 или более углеродных атомов, со вторым катализатором гидроизомеризации настоящего изобретения, описанным выше, с превращением в результате части или всех нормальных парафинов в изопарафины.

Вышеуказанный жидкий нефтепродукт, предпочтительно, представляет собой, по меньшей мере, один жидкий нефтепродукт, выбранный из группы, состоящей из вакуумных газойлей, гидрокрекированных вакуумных остаточных масел, угольных восков, обезмасленных восков, парафиновых восков, микрокристаллических восков, петролатума и восков синтеза Фишера-Тропша.

Настоящее изобретение также предусматривает способ получения второго смазочного базового масла, содержащий контактирование в присутствии водорода жидкого нефтепродукта, содержащего нормальные парафины, имеющие 10 или более углеродных атомов, со вторым катализатором гидроизомеризации настоящего изобретения, описанным выше, в условиях, которые дают по существу 100% мас. конверсию вышеуказанных нормальных парафинов, как определено следующим выражением (B-II):

Конверсия нормальных парафинов (%)=[1-(Общая масса нормальных парафинов, имеющих Cn или более, содержащихся в жидком нефтепродукте после контактирования)/(Общая масса нормальных парафинов, имеющих Cn или более, содержащихся в жидком нефтепродукте до контактирования)]×100 (B-II),

где Cn представляет собой минимальное число углеродных атомов нормальных парафинов, имеющих 10 или более углеродных атомов, содержащихся в жидком нефтепродукте до контактирования.

Предпочтительные эффекты изобретения

Согласно настоящему изобретению могут быть предусмотрены катализатор гидроизомеризации, имеющий высокие гидроизомеризационную селективность и механическую прочность, и способ получения катализатора. Кроме того, согласно настоящему изобретению с использованием катализатора гидроизомеризации может быть предусмотрен способ депарафинирования жидкого нефтепродукта, который обеспечивает получение жидкого нефтепродукта, подходящего для смазочного базового масла и/или нефтяного базового топлива, из жидкого нефтепродукта, содержащего нормальные парафины, с высоким выходом, а также способ получения смазочного базового масла, который обеспечивает получение высококачественного смазочного базового масла с высоким выходом из жидкого нефтепродукта, содержащего нормальные парафины.

Кроме того, согласно настоящему изобретению могут быть предусмотрены катализатор гидроизомеризации, имеющий высокие гидроизомеризационную селективность и гидроизомеризационную реакционную активность, и способ получения катализатора. Еще кроме того, согласно настоящему изобретению с использованием катализатора гидроизомеризации может быть предусмотрен способ депарафинирования жидкого нефтепродукта, который обеспечивает получение жидкого нефтепродукта, подходящего для смазочного базового масла и/или нефтяного базового топлива, из жидкого нефтепродукта, содержащего нормальные парафины, с высоким выходом, а также способ получения смазочного базового масла, который обеспечивает получение высококачественного смазочного базового масла с высоким выходом из жидкого нефтепродукта, содержащего нормальные парафины.

Краткое описание чертежей

Фигура 1

На фигуре 1 представлена диаграмма, показывающая состав нефтяного воска, который был подвергнут депарафинированию по реакции гидроизомеризации.

Фигура 2

На фигуре 2 представлена диаграмма, показывающая состав продуктов реакции при температуре реакции 320°C, полученных депарафинированием по реакции гидроизомеризации в примере 1.

Фигура 3

На фигуре 3 представлена СЭМ-микрофотография ZSM-22-1.

Фигура 4

На фигуре 4 представлена СЭМ-микрофотография ZSM-22-C1.

Описание вариантов

Первый катализатор гидроизомеризации

Первый катализатор гидроизомеризации настоящего изобретения наделяется его характеристиками при получении определенным способом. Далее первый катализатор гидроизомеризации настоящего изобретения описан со ссылкой на предпочтительные варианты его получения.

Цеолит, содержащий органический шаблон, который используется в качестве исходного материала прокаленного цеолита (а1), который составляет первый катализатор гидроизомеризации настоящего изобретения, предпочтительно, имеет одноразмерную пористую структуру, выполненную из 10-звенного кольца, ввиду достижения высокого уровня как высокой изомеризационной активности, так и подавленной активности к крекингу в реакциях гидроизомеризации нормальных парафинов. Примеры таких цеолитов включают в себя AEL, EUO, FER, HEU, MEL, MFI, NES, TON, MTT, WEI и ZSM-48. Должно быть отмечено, что приведенные выше три алфавитные буквы обозначают коды типа структуры, присвоенные различным структурам классифицированных цеолитов типа молекулярных сит структурной комиссией Международной цеолитной ассоциации. Должно быть также отмечено, что цеолиты, имеющие одинаковую топологию, вместе обозначаются одинаковым кодом.

Среди вышеуказанных цеолитов, имеющих 10-звенную одноразмерную пористую структуру, в качестве цеолита, содержащего органический шаблон, предпочтительными являются цеолиты, имеющие TON- и МТТ-структуры, и цеолит ZSM-48, ввиду высокой изомеризационной активности и низкой активности к крекингу. Среди цеолитов, имеющих TON-структуру, более предпочтительным является цеолит ZSM-22, а среди цеолитов, имеющих МТТ-структуру, более предпочтительным является цеолит ZSM-23.

Цеолит, содержащий органический шаблон и имеющий 10-звенную кольцевую одноразмерную пористую структуру, который используется в качестве исходного материала прокаленного цеолита (а1), который составляет первый катализатор гидроизомеризации настоящего изобретения, синтезируют гидротермически согласно известному способу с использованием источника диоксида кремния, источника диоксида алюминия и органического шаблона, который вводят для конструирования предопределенной пористой структуры, описанной выше.

Органический шаблон представляет собой органическое соединение, имеющее аминогруппу, аммониевую группу или подобное, и выбранное в соответствие со структурой синтезируемого цеолита, однако, органический шаблон является, предпочтительно, аминопроизводным. В частности, органический шаблон является, предпочтительно, по меньшей мере, выбранным из группы, состоящей из алкиламинов, алкилдиаминов, алкилтриаминов, алкилтетраминов, пирролидина, пиперазина, аминопиперазина, алкилпентаминов, алкилгексаминов и их производных.

Мольное отношение элемента кремния к элементу алюминия ([Si]/[Al]), далее называемое как «Si/Al-отношение»), которое имеет цеолит, содержащий органический шаблон, имеющий 10-звенную кольцевую одноразмерную пористую структуру, составляет, предпочтительно, 10-400, и, более предпочтительно, 20-350. Если Si/Al-отношение составляет менее 10, хотя активность относительно конверсии нормальных парафинов увеличивается, изомеризационная селективность к изопарафинам имеет тенденцию к снижению, и реакции крекинга имеют тенденцию резко возрастать, когда температура реакции увеличивается, что является нежелательным. Напротив, если Si/Al-отношение составляет более 400, каталитическая активность, необходимая для конверсии нормальных парафинов, не может быть легко получена, что является нежелательным.

В настоящем варианте после синтеза предпочтительно, что среднечисленная длина продольного направления кристаллического агрегата регулируется до 0,01-1 мкм регулированием размера кристаллического агрегата. Выражение «кристаллический агрегат», как указано здесь, означает агрегат, в котором множество цеолитных кристаллитов удерживаются вместе. Кроме того, указанные кристаллы представляют собой игольчатые кристаллы, и выражение «среднечисленная длина продольного направления» означает среднюю длину продольного направления игольчатого кристалла. Среднечисленная длина продольного направления кристаллического агрегата определяется при измерении каждой длины большой оси произвольно выбранных 100 кристаллических агрегатов на микрофотографии, выполненной при увеличении 50000 раз произвольной области, наблюдаемой с использованием сканирующего электронного микроскопа (далее иногда указываемого как «СЭМ»), в результате чего берется среднеарифметическое значение указанных измеренных длин.

В том случае, когда среднечисленная длина продольного направления кристаллического агрегата является менее 0,01 мкм, механическая прочность кристалла является низкой, и кристалл разрушается при механической или термической обработке, аналогично вызывая снижение реакционной активности, тогда как в том случае, когда среднечисленная д