加氢处理的产物的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种通过加氢处理焦油，例如从烃热解获得的焦油得到的加氢处理的产物。本发明还涉及该加氢处理的产物的生产方法以及该产品的应用，例如，作为燃料油调合组分。
【专利说明】加氢处理的产物
[0001]相关申请的交叉参考
[0002]本申请要求享有2011年8月31日提交的美国临时申请61/529，565、2011年8月31日提交的美国临时申请61/529，588和2012年6月8日提交的美国临时申请61/657，299的权益和优先权，其全部内容引入本文。
发明领域
[0003]本发明涉及一种通过加氢处理焦油，例如从烃热解获得的焦油得到的加氢处理的产物。本发明还涉及该加氢处理的产物的生产方法以及该产品的应用，例如，作为燃料油调合组分。
[0004]发明背景
[0005]热解过程，例如蒸汽裂化可用于转化饱和烃为高附加值的产品如轻质烯烃，例如，乙烯和丙烯。除这些有用的产品以外，烃热解可能也生产显著数量的低附加值产品，例如蒸汽裂化器焦油(“SCT")。
[0006]涉及常规催化加氢处理的SCT提质方法受限于显著的催化剂失活。该方法可以在250°C至380°C的温度范围内和在5400千帕至20500千帕的压力范围内进行操作，该过程可使用含有Co、N1、或Mo中的一种或多种的催化剂；但明显的催化剂结焦能够被观察到。虽然催化剂结焦可以通过在升高的氢气分压，减少空间速度，以及在200°C至350°C的温度控制范围内的操作过程中被减少；但在这些条件下的SCT加氢处理不是所需要的，这是因为氢分压的增加将使该过程不够经济性，由于氢气和设备成本的增加，以及由于增高的氢分压，降低的空间速度，和降低的温度范围将会有利于不需要的氢化反应。
[0007]发明概述
[0008] 在一个实施方案中，本发明涉及一种加氢处理的产物，包括基于加氢处理的产物的重量≥ 10.0wt%的选自以下的化合物:
[0009](i) 1.0环分子类的化合物，
[0010](ii) 1.5环分子类的化合物，
[0011](iii)在任何环上进一步包含一个或多个烷基或烯基取代基的在(i)或(ii)中定义的化合物，
[0012](iv)进一步包含选自硫、氮或氧的杂原子的在(i)、(ii)或(iii)中定义的化合物，和
[0013](V)它们的组合；
[0014]其中所述加氢处理的产物在50°C下的粘度≥2.0cStJPS 1.0wt %所述加氢处理的产物包括具有常压沸点> 565°C的化合物。
[0015]在另一个实施方案中，本发明涉及一种加氢处理的产物，其通过包括如下步骤的方法生产:
[0016](a)提供含有≥2wt%硫和≥0.1wt %重质焦油的烃混合物，该重量百分数基于该烃混合物的重量；[0017](b)将烃混合物与效用流体相结合以产生进料混合物，该效用流体包括芳族化合物及具有ASTM D86 10%馏点> 60°C和90%馏点< 360°C，其中所述进料混合物包含20界1:%至95wt%的烃混合物和5?1:%至80wt%的效用流体,基于进料混合物的重量；
[0018](c)在分子氢存在下，在催化加氢处理条件下使进料混合物与至少一种加氢处理催化剂接触以将至少一部分进料混合物转化为转化产物，该转化产物包括加氢处理的产物，以及
[0019](d)从转化产物中分离出加氢处理的产物，其中所述加氢处理的产物包括基于加氢处理的产物的重量≥10.0wt%的选自以下的化合物:
[0020](i) 1.0环分子类的化合物，
[0021](ii) 1.5环分子类的化合物，
[0022](iii)在任何环上进一步包含一个或多个烷基或烯基取代基的在(i)或(ii)中定义的化合物，
[0023](iv)进一步包含选自硫、氮或氧的杂原子的在(i)、(ii)或(iii)中定义的化合物，和
[0024](V)它们的组合，
[0025]并且其中所述加氢处理的产物的粘度及硫含量小于该烃混合物的粘度和硫含量。
[0026]在仍然另一个实施方案中，本发明涉及一种通过烃转化方法制备的加氢处理的产物，该方法包括:
[0027](a)提供含有≥2wt%硫和≥0.lwt%重质焦油的烃混合物，该重量百分数基于该烃混合物的重量；
[0028](b)将烃混合物与效用流体相结合以产生进料混合物，该效用流体包括芳族化合物及具有ASTM D86 10%馏点> 60°C和90%馏点< 360°C，其中所述进料混合物包含20界1:%至95wt%的烃混合物和5?1:%至80wt%的效用流体,基于进料混合物的重量；
[0029](C)在分子氢存在下，在催化加氢处理条件下使进料混合物与至少一种加氢处理催化剂接触以将至少一部分进料混合物转化为转化产物，该转化产物包括常压沸点>360°C的加氢处理的产物，以及
[0030](d)从转化产物中分离出加氢处理的产物，其中所述加氢处理的产物包括基于加氢处理的产物的重量≥10.0wt%的选自以下的化合物:
[0031](i) 1.0环分子类的化合物，
[0032](ii) 1.5环分子类的化合物，
[0033](iii)在任何环上进一步包含一个或多个烷基或烯基取代基的在(i)或(ii)中定义的化合物，
[0034](iv)进一步包含选自硫、氮或氧的杂原子的在(i)、(ii)或(iii)中定义的化合物，和
[0035](V)它们的组合，
[0036]并且其中所述加氢处理的产物的粘度及硫含量小于该烃混合物的粘度和硫含量。
[0037]在另一个实施方案中，本发明涉及一种加氢处理的焦油，包括基于加氢处理的焦油的重量≥10.0wt%的选自以下的化合物:
[0038](i) 1.0环分子类的化合物，[0039](ii) 1.5环分子类的化合物，
[0040](iii)在任何环上进一步包含一个或多个烷基或烯基取代基的在(i)或(ii)中定义的化合物，
[0041](iv)进一步包含选自硫、氮或氧的杂原子的在(i)、(ii)或(iii)中定义的化合物，和
[0042](V)它们的组合；
[0043]其中所述加氢处理的焦油在50°C下的粘度≥2.0cStjP≥1.0Wt%所述加氢处理的焦油包括具有常压沸点≥ 565°C的化合物。任选地，所述加氢处理的焦油包含≥90.0wt%加氢处理的SCT，基于加氢处理的焦油的重量。任选地，所述加氢处理的焦油用于生产共混物，例如一种混合物，所述混合物包括(i)重质燃料油、气液分离器底部馏分、分馏塔底部馏分、SCT中的一种或多种及(ii) ≥ 5.0wt%所述加氢处理的焦油，该重量百分数基于混合物的重量。
[0044]在仍然另一个实施方案中，本发明涉及一种通过烃转化方法制备的加氢处理的产物，该方法包括:
[0045](a)提供含有≥2wt%硫和≥0.lwt%重质焦油的烃混合物，该重量百分数基于该烃混合物的重量；
[0046](b)将烃混合物与效用流体相结合以产生进料混合物，该效用流体包括芳族化合物及具有ASTM D86 10%馏点≥ 60°C和90%馏点≤ 360°C，其中所述进料混合物包含20界1:%至95wt%的烃混合物 和5?1:%至80wt%的效用流体,基于进料混合物的重量；
[0047](C)在分子氢存在下，在催化加氢处理条件下使进料混合物与至少一种加氢处理催化剂接触以将至少一部分进料混合物转化为转化产物，该转化产物包括常压沸点>360°C的加氢处理的产物，以及
[0048](d)从转化产物中分离出加氢处理的产物，其中所述加氢处理的产物包括基于加氢处理的产物的重量≥10.0wt%的选自以下的化合物:
[0049](i) 1.0环分子类的化合物，
[0050](ii) 1.5环分子类的化合物，
[0051](iii)在任何环上进一步包含一个或多个烷基或烯基取代基的在(i)或(ii)中定义的化合物，
[0052](iv)进一步包含选自硫、氮或氧的杂原子的在(i)、(ii)或(iii)中定义的化合物，和
[0053](V)它们的组合，
[0054]并且其中所述加氢处理的产物的粘度及硫含量小于该烃混合物的粘度和硫含量。【专利附图】
【附图说明】
[0055]图1显示了从加氢处理的产物得到的二维气相色谱的色谱图。图2示出了图1的色谱图中确定的分子类。
[0056]发明详述
[0057]本发明部分基于如下发现:具有所需性能的加氢处理的产物可以在包含显著数量的单环或多环芳族化合物的效用流体存在的情况下通过加氢处理来自烃热解的焦油，例如SCT而制备。不同于传统的SCT加氢处理,该过程可以在相对于芳烃氢化作用有利于所需加加氢裂化化反应的温度和压力下操作。术语“SCT”是指(a)具有一个或多个芳族核及任选的(b)非芳族物质和/或非烃分子的烃类混合物，该混合物来自于烃热解和具有沸点范围≤约 550° F(290°C)，例如，≥90.0wt°/c^^SCT 分子具有常压沸点≥550° F(290°C ) 0 SCT可包括基于SCT的重量，例如，≥50.0wt%,≥75.0wt%,≥90.0wt%的烃分子(包括它们的混合物和它们的聚集物)，所述烃分子具有(i) 一个或多个芳族核和(ii) >约C15的分子量。
[0058]该加氢处理的产物(和可以从其衍生的SCT)包括很大程度的多环化合物的混合物。所述环可以是芳族或非芳族并且可以含有各种取代基和/或杂原子。例如，加氢处理的产物可含有，例如，≥10.0wt%，或≥20.0wt%，或≥30.0wt%，基于所述加氢处理的产物重量的芳族和非芳族多环化合物。加氢处理的产物可通过加氢处理重质焦油物流而制得，其中该重焦油流在一种或多种烃热解工艺如蒸汽裂化制成，加氢处理在规定的效用流体存在的条件下进行。在某些实施方案中，加氢处理生产高芳族含量的烃，其具有重质馏分，VG0，甚至更重的烃的范围内的常压沸点。这类产品通常用作，例如，用于燃料油的调合组分。
[0059]在本说明书和所附的权利要求中，具有0.5环的分子是指仅具有一个非芳族环和无芳族环的分子。
[0060]术语“非芳族环”是指四个或更多个碳原子连接在至少一个环结构，其中在环结构中的四个或更多个碳原子中的至少一个不是芳族碳原子。芳族碳原子可以，例如，13C核磁共振，例如识别。具有连接到所述环的原子(例如，一个或多个杂原子，一个或更多个碳原子，等等)，但它们不构成环结构的一部分的非芳族环属于术语“非芳族环”的范围内。
[0061]非芳族环的实例包括:
[0062](i)五元环-五个碳元环如
[0063]
【权利要求】
1.一种加氢处理的产物,包括基于加氢处理的产物的重量≥10.0wt %的选自以下的化合物: (i)1.0环分子类的化合物， (ii)1.5环分子类的化合物， (iii)在任何环上进一步包含一个或多个烷基或烯基取代基的在(i)或(ii)中定义的化合物， (iv)进一步包含选自硫、氮或氧的杂原子的在或(iii)中定义的化合物，和 (V)它们的组合； 其中所述加氢处理的产物在50°C下的粘度> 2.0cStJPS 1.0wt %所述加氢处理的产物包括具有常压沸点多565 V的化合物。
2.如权利要求1所述的加氢处理的产物，其中所述加氢处理的产物包括基于加氢处理的产物的重量≥20.0wt %的选自以下的化合物: (i)1.0环分子类的化合物， (ii)1.5环分子类的化合物， (iii)在任何环上进一步包含一个或多个烷基或烯基取代基的在(i)或(ii)中定义的化合物， (iv)进一步包含选自硫、氮或氧的杂原子的在或(iii)中定义的化合物，和 (V)它们的组合。
3.如权利要求1或2所述的加氢处理的产物，其中所述加氢处理的产物具有0.01wt% -3.5?丨％的硫含量，基于所述产物的重量。
4.权利要求1-3所述的加氢处理的产物，其中所述加氢处理的产物包含基于所述加氢处理的产物的重量< 50.0被％在3.0至5.0的环分子类中的化合物，其包括一个或多个在任何环上的烷基或烯基取代基，以及包括烃和含有一个或多个选自硫、氮或氧的杂原子的烃。
5.根据权利要求4所述的加氢处理的产物，其中所述加氢处理的产物包含20.0wt%至40.0wt%具有从3.0到5.0的范围内的多个芳族环的分子，基于所述加氢处理的产物的重量。
6.权利要求1-5任一项所述的加氢处理的产物,其中所述加氢处理的产物包括基于加氢处理的产物的重量20.0wt %至40.0wt%的选自以下的化合物: (i)1.0环分子类的化合物， (ii)1.5环分子类的化合物， (iii)在任一环上进一步包含一个或多个烷基或烯基取代基的在(i)或(ii)中定义的化合物， (iv)进一步包含选自硫、氮或氧的杂原子的在或(iii)中定义的化合物，和 (V)它们的组合。
7.权利要求1-6任一项所述的加氢处理的产物,其中所述加氢处理的产物具有在50°C下从3.0cSt至50.0cSt范围内的粘度。
8.权利要求1-7任一项所述的加氢处理的产物，其中2.0wt% -10.0wt%的所述加氢处理的产物包括具有常压沸点> 565°C的化合物，该重量百分数基于所述加氢处理的产物的重量。
9.一种共混物，其包括> 10.(^丨％权利要求1-8任一项所述的加氢处理的产物和≥10.0wt%燃料油，所述燃料油具有基于燃料油重量0.5wt% -3.5wt%的硫含量和在50°C下IOOcSt至500cSt范围内的粘度。
10.一种加氢处理的产物，通过包括如下步骤的方法生产: (a)提供含有≥2wt%硫和≥0.lwt%重质焦油的烃混合物，该重量百分数基于该烃混合物的重量； (b)将烃混合物与效用流体相结合以产生进料混合物，该效用流体包括芳族化合物及具有ASTM D86 10%馏点≥60°C和90%馏点≤360°C，其中所述进料混合物包含20?七％至95wt %的烃混合物和5wt %至80wt %的效用流体,基于进料混合物的重量； (c)在分子氢存在下，在催化加氢处理条件下使进料混合物与至少一种加氢处理催化剂接触以将至少一部分进料混合物转化为转化产物，该转化产物包括加氢处理的产物，以及 (d)从转化产物中分离出加氢处理的产物，其中所述加氢处理的产物包括基于加氢处理的产物的重量≥10.0wt%的选自以下的化合物: (i)1.0环分子类的化合物， (ii)1.5环分子类的化合物， (iii)在任何环上进一步包含一个或多个烷基或烯基取代基的在(i)或(ii)中定义的化合物， (iv)进一步包含选自硫、氮或氧的杂原子的在或(iii)中定义的化合物，和 (V)它们的组合， 并且其中所述加氢处理的产物的粘度及硫含量小于该烃混合物的粘度和硫含量。
11.权利要求10所述的加氢处理的产物，其中≥50.0wt%的烃混合物由热解产生。
12.权利要求11所述的加氢处理的产物,其中>50.0wt%的烃混合物通过在蒸汽存在下的热解产生。
13.权利要求12所述的加氢处理的产物，其中所述热解是蒸汽裂化。
14.权利要求10-13任一项所述的加氢处理的产物，其中所述烃混合物包含>0.5wt%的重质焦油，基于烃混合物的重量。
15.权利要求10-14任一项所述的加氢处理的产物，其中效用流体(a)具有从285°C至360°C范围内的临界温度，和(b)包含基于效用流体的重量≥80.0wt%的选自以下的化合物: (i)1.0环分子类的化合物， (ii)1.5环分子类的化合物， (iii)2.0环分子类的化合物， (iv)2.5环分子类的化合物， (V)在任何环上进一步包含一个或多个烷基或烯基取代基的在(i)、(ii)、(iii)或(iv)中定义的化合物， (vi)进一步包含选自硫、氮或氧的杂原子的在(i)、(ii)、(iii)、(iv)或(V)中定义的化合物，和(vii)它们的组合。
16.权利要求10-15任一项所述的加氢处理的产物,其中所述加氢处理条件包括以下的一种或多种:温度在300°C至500°C的范围内，压力在15巴(绝对压力)至135巴(绝对压力)的范围内，在0.1至5的范围内的空间速度(LHSV)，以及在300SCF/B至2500SCF/B范围内的分子氢消耗速率。
17.权利要求10-16任一项所述的加氢处理的产物,其中所述加氢处理催化剂包括(i)≥lwt%—种或多种选自周期表中第6、8、9及10族中的金属及(ii)≥lwt%无机氧化物，该重量百分数基于所述加氢处理催化剂的重量。
18.权利要求10-17任一项所述的加氢处理的产物，其中所述进料混合物在步骤(c)包含40wt%至90wt%烃混合物和IOwt %至60wt%效用液体,该重量百分数基于所述进料混合物的重量。
19.权利要求10-18任一项所述的加氢处理的产物，还包括从所述转化产物中分离出第二物流，其中基于所述第二物流的重量> 90wt%的第二物流具有常压沸点< 360°C，并且其中所述效用流体包含>50wt%的第二物流，基于效用流体的重量。
20.权利要求19所述的加氢处理的产物，其中所述第二物流构成转化产物的IOwt%至70wt%,基于转化产物的重量。
21.权利要求10-19任一项所述的加氢处理的产物，其中在所述加氢处理的产物中，包括具有(i) 一个或多个在任何环上的烷基或烯基取代基和/或(ii) 一个或多个选自硫、氮或氧的杂原子的那些1.0和1.5环分子类的化合物的浓度相比所述烃混合物中上述化合物的浓度增加1000%。
22.—种加氢处理的焦油，包括基于加氢处理的焦油的重量≥10.0wt %的选自以下的化合物: (i)1.0环分子类的化合物， (ii)1.5环分子类的化合物， (iii)在任何环上进一步包含一个或多个烷基或烯基取代基的在(i)或(ii)中定义的化合物， (iv)进一步包含选自硫、氮或氧的杂原子的在或(iii)中定义的化合物，和 (V)它们的组合； 其中所述加氢处理的焦油在50°C下的粘度≥2.0cStJPS 1.0wt%所述加氢处理的焦油包括具有常压沸点> 565°C的化合物。
23.权利要求22所述的加氢处理的焦油，其中所述加氢处理的焦油包含≥90.0wt%W氢处理的SCT，基于加氢处理的焦油的重量。
24.一种混合物，包括(i)重质燃料油、气液分离器底部馏分、分馏塔底部馏分、SCT中的一种或多种及(ii) >5.0被％权利要求23所述的加氢处理的焦油，该重量百分数基于混合物的重量。
【文档编号】C10G69/06GK103764797SQ201280041813
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2012年8月31日 优先权日:2011年8月31日
【发明者】徐腾, P·M·爱德华兹, S·H·布朗, F·C·王, S·M·戴维斯 申请人:埃克森美孚化学专利公司