加氫處理的產(chǎn)物
閱讀：650發(fā)布：2022-01-17
專利匯可以提供加氫處理的產(chǎn)物專利檢索，專利查詢，專利分析的服務(wù)。并且本 發(fā)明 涉及一種通過加氫處理焦油，例如從 烴 熱解 獲得的焦油得到的加氫處理的產(chǎn)物。本發(fā)明還涉及該加氫處理的產(chǎn)物的生產(chǎn)方法以及該產(chǎn)品的應(yīng)用，例如，作為 燃料 油 調(diào)合組分。，下面是加氫處理的產(chǎn)物專利的具體信息內(nèi)容。
1.一種加氫處理的產(chǎn)物，包括基于加氫處理的產(chǎn)物的重量≥10.0wt％的選自以下的化合物：
(i)1.0環(huán)分子類的化合物，
(ii)1.5環(huán)分子類的化合物，和
(iii)它們的組合；
其中所述加氫處理的產(chǎn)物在50℃下的粘度≥2.0cSt，和≥1.0wt％所述加氫處理的產(chǎn)物包括具有常壓沸點≥565℃的化合物；
其中1.0環(huán)分子類的化合物包含以下環(huán)結(jié)構(gòu)，沒有其它的環(huán)：(i)在分子結(jié)構(gòu)中的一個芳族環(huán)，或(ii)在分子結(jié)構(gòu)中的兩個非芳族環(huán)；和
其中1.5環(huán)分子類的化合物包含以下環(huán)結(jié)構(gòu)，沒有其它的環(huán)：(i)在分子結(jié)構(gòu)中的一個芳族環(huán)和一個非芳族環(huán)，或(ii)在分子結(jié)構(gòu)中的三個非芳族環(huán)。
2.如權(quán)利要求1所述的加氫處理的產(chǎn)物，其中所述加氫處理的產(chǎn)物包括基于加氫處理的產(chǎn)物的重量≥20.0wt％的選自以下的化合物：
(i)1.0環(huán)分子類的化合物，
(ii)1.5環(huán)分子類的化合物，和
(iii)它們的組合；
其中1.0環(huán)分子類的化合物包含以下環(huán)結(jié)構(gòu)，沒有其它的環(huán)：(i)在分子結(jié)構(gòu)中的一個芳族環(huán)，或(ii)在分子結(jié)構(gòu)中的兩個非芳族環(huán)；和
其中1.5環(huán)分子類的化合物包含以下環(huán)結(jié)構(gòu)，沒有其它的環(huán)：(i)在分子結(jié)構(gòu)中的一個芳族環(huán)和一個非芳族環(huán)，或(ii)在分子結(jié)構(gòu)中的三個非芳族環(huán)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的加氫處理的產(chǎn)物，其中所述加氫處理的產(chǎn)物具有
0.01wt％-3.5wt％的硫含量，基于所述加氫處理的產(chǎn)物的重量。
4.權(quán)利要求1所述的加氫處理的產(chǎn)物，其中所述加氫處理的產(chǎn)物包含基于所述加氫處理的產(chǎn)物的重量≤50.0wt％在3.0至5.0的環(huán)分子類中的化合物，其包括一個或多個在任何環(huán)上的烷基或烯基取代基，以及包括烴和含有一個或多個選自硫、氮或氧的雜原子的烴；
其中3.0至5.0環(huán)分子類的化合物是含有計為0.5環(huán)的非芳族環(huán)和計為1.0環(huán)的芳族環(huán)的組合的3.0、3.5、4.0、4.5和5.0環(huán)分子類的化合物，使得總量分別為3.0、3.5、4.0、4.5和5.0。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的加氫處理的產(chǎn)物，其中所述加氫處理的產(chǎn)物包含20.0wt％至
40.0wt％具有從3.0到5.0的范圍內(nèi)的多個芳族環(huán)的分子，基于所述加氫處理的產(chǎn)物的重量。
6.權(quán)利要求1所述的加氫處理的產(chǎn)物，其中所述加氫處理的產(chǎn)物包括基于加氫處理的產(chǎn)物的重量20.0wt％至40.0wt％的選自以下的化合物：
(i)1.0環(huán)分子類的化合物，
(ii)1.5環(huán)分子類的化合物，和
(iii)它們的組合；
其中1.0環(huán)分子類的化合物選自包含以下環(huán)結(jié)構(gòu)，沒有其它的環(huán)：(i)在分子結(jié)構(gòu)中的一個芳族環(huán)，或(ii)在分子結(jié)構(gòu)中的兩個非芳族環(huán)；和
其中1.5環(huán)分子類的化合物包含以下環(huán)結(jié)構(gòu)，沒有其它的環(huán)：(i)在分子結(jié)構(gòu)中的一個芳族環(huán)和一個非芳族環(huán)，或(ii)在分子結(jié)構(gòu)中的三個非芳族環(huán)。
7.權(quán)利要求1所述的加氫處理的產(chǎn)物，其中所述加氫處理的產(chǎn)物具有在50℃下從
3.0cSt至50.0cSt范圍內(nèi)的粘度。
8.權(quán)利要求1所述的加氫處理的產(chǎn)物，其中2.0wt％-10.0wt％的所述加氫處理的產(chǎn)物包括具有常壓沸點≥565℃的化合物，該重量百分?jǐn)?shù)基于所述加氫處理的產(chǎn)物的重量。
9.如權(quán)利要求1所述的加氫處理的產(chǎn)物，其中在(i)或(ii)中定義的化合物在任何環(huán)上進(jìn)一步包含一個或多個烷基或烯基取代基。
10.如權(quán)利要求1所述的加氫處理的產(chǎn)物，其中在(i)或(ii)中定義的化合物進(jìn)一步包含選自硫、氮或氧的雜原子。
11.如權(quán)利要求2所述的加氫處理的產(chǎn)物，其中在(i)或(ii)中定義的化合物在任何環(huán)上進(jìn)一步包含一個或多個烷基或烯基取代基。
12.如權(quán)利要求2所述的加氫處理的產(chǎn)物，其中在(i)或(ii)中定義的化合物進(jìn)一步包含選自硫、氮或氧的雜原子。
13.如權(quán)利要求6所述的加氫處理的產(chǎn)物，其中在(i)或(ii)中定義的化合物在任何環(huán)上進(jìn)一步包含一個或多個烷基或烯基取代基。
14.如權(quán)利要求6所述的加氫處理的產(chǎn)物，其中在(i)或(ii)中定義的化合物進(jìn)一步包含選自硫、氮或氧的雜原子。
15.一種加氫處理的產(chǎn)物共混物，其包括≥10.0wt％權(quán)利要求1-14任一項所述的加氫處理的產(chǎn)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℃下100cSt至500cSt范圍內(nèi)的粘度。
16.一種加氫處理的產(chǎn)物，通過包括如下步驟的方法生產(chǎn)：
(a)提供含有≥2wt％硫和≥0.1wt％重質(zhì)焦油的烴混合物，該重量百分?jǐn)?shù)基于該烴混合物的重量；
(b)將烴混合物與效用流體相結(jié)合以產(chǎn)生進(jìn)料混合物，該效用流體包括芳族化合物及具有ASTM D8610％餾點≥60℃和90％餾點≤360℃，其中所述進(jìn)料混合物包含20wt％至
95wt％的烴混合物和5wt％至80wt％的效用流體，基于進(jìn)料混合物的重量；
(c)在分子氫存在下，在催化加氫處理條件下使進(jìn)料混合物與至少一種加氫處理催化劑接觸以將至少一部分進(jìn)料混合物轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化產(chǎn)物，該轉(zhuǎn)化產(chǎn)物包括加氫處理的產(chǎn)物，以及
(d)從轉(zhuǎn)化產(chǎn)物中分離出加氫處理的產(chǎn)物，其中所述加氫處理的產(chǎn)物包括基于加氫處理的產(chǎn)物的重量≥10.0wt％的選自以下的化合物：
(i)1.0環(huán)分子類的化合物，
(ii)1.5環(huán)分子類的化合物，和
(iii)它們的組合，
并且其中所述加氫處理的產(chǎn)物的粘度及硫含量小于該烴混合物的粘度和硫含量；
其中1.0環(huán)分子類的化合物包含以下環(huán)結(jié)構(gòu)，沒有其它的環(huán)：(i)在分子結(jié)構(gòu)中的一個芳族環(huán)，或(ii)在分子結(jié)構(gòu)中的兩個非芳族環(huán)；和
其中1.5環(huán)分子類的化合物包含以下環(huán)結(jié)構(gòu)，沒有其它的環(huán)：(i)在分子結(jié)構(gòu)中的一個芳族環(huán)和一個非芳族環(huán)，或(ii)在分子結(jié)構(gòu)中的三個非芳族環(huán)。
17.權(quán)利要求16所述的加氫處理的產(chǎn)物，其中≥50.0wt％的烴混合物由熱解產(chǎn)生。
18.權(quán)利要求17所述的加氫處理的產(chǎn)物，其中≥50.0wt％的烴混合物通過在蒸汽存在下的熱解產(chǎn)生。
19.權(quán)利要求18所述的加氫處理的產(chǎn)物，其中所述熱解是蒸汽裂化。
20.權(quán)利要求16-19任一項所述的加氫處理的產(chǎn)物，其中所述烴混合物包含≥0.5wt％的重質(zhì)焦油，基于烴混合物的重量。
21.如權(quán)利要求16所述的加氫處理的產(chǎn)物，其中在(i)或(ii)中定義的化合物在任何環(huán)上進(jìn)一步包含一個或多個烷基或烯基取代基。
22.如權(quán)利要求16所述的加氫處理的產(chǎn)物，其中在(i)或(ii)中定義的化合物進(jìn)一步包含選自硫、氮或氧的雜原子。
23.權(quán)利要求16所述的加氫處理的產(chǎn)物，其中效用流體(a)具有從285℃至360℃范圍內(nèi)的臨界溫度，和(b)包含基于效用流體的重量≥80.0wt％的選自以下的化合物：
(i)1.0環(huán)分子類的化合物，
(ii)1.5環(huán)分子類的化合物，
(iii)2.0環(huán)分子類的化合物，
(iv)2.5環(huán)分子類的化合物，和
(v)它們的組合；
其中1.0環(huán)分子類的化合物包含以下環(huán)結(jié)構(gòu)，沒有其它的環(huán)：(i)在分子結(jié)構(gòu)中的一個芳族環(huán)，或(ii)在分子結(jié)構(gòu)中的兩個非芳族環(huán)；
其中1.5環(huán)分子類的化合物包含以下環(huán)結(jié)構(gòu)，沒有其它的環(huán)：(i)在分子結(jié)構(gòu)中的一個芳族環(huán)和一個非芳族環(huán)，或(ii)在分子結(jié)構(gòu)中的三個非芳族環(huán)；
其中2.0環(huán)分子類的化合物包含以下環(huán)結(jié)構(gòu)，沒有其它的環(huán)：(i)兩個芳族環(huán)，(ii)在分子結(jié)構(gòu)中的一個芳族環(huán)和兩個非芳族環(huán)，或(iii)在分子結(jié)構(gòu)中的四個非芳族環(huán)；和其中2.5環(huán)分子類的化合物包含以下環(huán)結(jié)構(gòu)，沒有其它的環(huán)：(i)在分子結(jié)構(gòu)中的兩個芳族環(huán)和一個非芳族環(huán)，(ii)在分子結(jié)構(gòu)中的一個芳族環(huán)和三個非芳族環(huán)，或(iii)在分子結(jié)構(gòu)中的五個非芳族環(huán)。
24.權(quán)利要求16所述的加氫處理的產(chǎn)物，其中所述加氫處理條件包括以下的一種或多-1 -1
種：溫度在300℃至500℃的范圍內(nèi)，絕對壓力在15巴至135巴的范圍內(nèi)，在0.1hr 至5hr的范圍內(nèi)的液時空速，以及在300SCF/B至2500SCF/B范圍內(nèi)的分子氫消耗速率。
25.權(quán)利要求16所述的加氫處理的產(chǎn)物，其中所述加氫處理催化劑包括(i)≥1wt％一種或多種選自周期表中第6、8、9及10族中的金屬及(ii)≥1wt％無機(jī)氧化物，該重量百分?jǐn)?shù)基于所述加氫處理催化劑的重量。
26.權(quán)利要求16所述的加氫處理的產(chǎn)物，其中所述進(jìn)料混合物在步驟(c)包含40wt％至90wt％烴混合物和10wt％至60wt％效用流體，該重量百分?jǐn)?shù)基于所述進(jìn)料混合物的重量。
27.權(quán)利要求16所述的加氫處理的產(chǎn)物，還包括從所述轉(zhuǎn)化產(chǎn)物中分離出第二物流，其中基于所述第二物流的重量≥90wt％的第二物流具有常壓沸點≤360℃，并且其中所述效用流體包含≥50wt％的第二物流，基于效用流體的重量。
28.權(quán)利要求27所述的加氫處理的產(chǎn)物，其中所述第二物流構(gòu)成轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的10wt％至
70wt％，基于轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的重量。
29.如權(quán)利要求23所述的加氫處理的產(chǎn)物，其中在(i)、(ii)、(iii)或(iv)中定義的化合物在任何環(huán)上進(jìn)一步包含一個或多個烷基或烯基取代基。
30.如權(quán)利要求23所述的加氫處理的產(chǎn)物，其中在(i)、(ii)、(iii)或(iv)中定義的化合物進(jìn)一步包含選自硫、氮或氧的雜原子。
31.權(quán)利要求16所述的加氫處理的產(chǎn)物，其中在所述加氫處理的產(chǎn)物中，包括具有(i)一個或多個在任何環(huán)上的烷基或烯基取代基和/或(ii)一個或多個選自硫、氮或氧的雜原子的那些1.0和1.5環(huán)分子類的化合物的濃度相比所述烴混合物中上述化合物的濃度增加
1000％；
其中1.0環(huán)分子類的化合物包含以下環(huán)結(jié)構(gòu)，沒有其它的環(huán)：(i)在分子結(jié)構(gòu)中的一個芳族環(huán)，或(ii)在分子結(jié)構(gòu)中的兩個非芳族環(huán)；和
其中1.5環(huán)分子類的化合物包含以下環(huán)結(jié)構(gòu)，沒有其它的環(huán)：(i)在分子結(jié)構(gòu)中的一個芳族環(huán)和一個非芳族環(huán)，或(ii)在分子結(jié)構(gòu)中的三個非芳族環(huán)。
32.一種加氫處理的焦油，包括基于加氫處理的焦油的重量≥10.0wt％的選自以下的化合物：
(i)1.0環(huán)分子類的化合物，
(ii)1.5環(huán)分子類的化合物，和
(iii)它們的組合；
其中所述加氫處理的焦油在50℃下的粘度≥2.0cSt，和≥1.0wt％所述加氫處理的焦油包括具有常壓沸點≥565℃的化合物；
其中1.0環(huán)分子類的化合物包含以下環(huán)結(jié)構(gòu)，沒有其它的環(huán)：(i)在分子結(jié)構(gòu)中的一個芳族環(huán)，或(ii)在分子結(jié)構(gòu)中的兩個非芳族環(huán)；和
其中1.5環(huán)分子類的化合物包含以下環(huán)結(jié)構(gòu)，沒有其它的環(huán)：(i)在分子結(jié)構(gòu)中的一個芳族環(huán)和一個非芳族環(huán)，或(ii)在分子結(jié)構(gòu)中的三個非芳族環(huán)。
33.權(quán)利要求32所述的加氫處理的焦油，其中所述加氫處理的焦油包含≥90.0wt％加氫處理的蒸汽裂化器焦油，基于加氫處理的焦油的重量。
34.如權(quán)利要求32所述的加氫處理的產(chǎn)物，其中在(i)或(ii)中定義的化合物在任何環(huán)上進(jìn)一步包含一個或多個烷基或烯基取代基。
35.如權(quán)利要求32所述的加氫處理的產(chǎn)物，其中在(i)或(ii)中定義的化合物進(jìn)一步包含選自硫、氮或氧的雜原子。
36.一種加氫處理的焦油混合物，包括(i)重質(zhì)燃料油、氣液分離器底部餾分、分餾塔底部餾分、或蒸汽裂化器焦油中的一種或多種及(ii)≥5.0wt％權(quán)利要求33所述的加氫處理的焦油，該重量百分?jǐn)?shù)基于混合物的重量。
加氫處理的產(chǎn)物
[0001] 相關(guān)申請的交叉參考
[0002] 本申請要求享有2011年8月31日提交的美國臨時申請61/529,565、2011年8月31日提交的美國臨時申請61/529,588和2012年6月8日提交的美國臨時申請61/657,299的權(quán)益和優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容引入本文。
發(fā)明領(lǐng)域
發(fā)明領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明涉及一種通過加氫處理焦油，例如從烴熱解獲得的焦油得到的加氫處理的產(chǎn)物。本發(fā)明還涉及該加氫處理的產(chǎn)物的生產(chǎn)方法以及該產(chǎn)品的應(yīng)用，例如，作為燃料油調(diào)合組分。
[0004] 發(fā)明背景
[0005] 熱解過程，例如蒸汽裂化可用于轉(zhuǎn)化飽和烴為高附加值的產(chǎn)品如輕質(zhì)烯烴，例如，乙烯和丙烯。除這些有用的產(chǎn)品以外，烴熱解可能也生產(chǎn)顯著數(shù)量的低附加值產(chǎn)品，例如蒸汽裂化器焦油(“SCT")。
[0006] 涉及常規(guī)催化加氫處理的SCT提質(zhì)方法受限于顯著的催化劑失活。該方法可以在250℃至380℃的溫度范圍內(nèi)和在5400千帕至20500千帕的壓力范圍內(nèi)進(jìn)行操作，該過程可使用含有Co、Ni、或Mo中的一種或多種的催化劑；但明顯的催化劑結(jié)焦能夠被觀察到。雖然催化劑結(jié)焦可以通過在升高的氫氣分壓，減少空間速度，以及在200℃至350℃的溫度控制范圍內(nèi)的操作過程中被減少；但在這些條件下的SCT加氫處理不是所需要的，這是因為氫分壓的增加將使該過程不夠經(jīng)濟(jì)性，由于氫氣和設(shè)備成本的增加，以及由于增高的氫分壓，降低的空間速度，和降低的溫度范圍將會有利于不需要的氫化反應(yīng)。
[0007] 發(fā)明概述
[0008] 在一個實施方案中，本發(fā)明涉及一種加氫處理的產(chǎn)物，包括基于加氫處理的產(chǎn)物的重量≥10.0wt％的選自以下的化合物：
[0009] (i)1.0環(huán)分子類的化合物，
[0010] (ii)1.5環(huán)分子類的化合物，
[0011] (iii)在任何環(huán)上進(jìn)一步包含一個或多個烷基或烯基取代基的在(i)或(ii)中定義的化合物，
[0013] (v)它們的組合；
[0014] 其中所述加氫處理的產(chǎn)物在50℃下的粘度≥2.0cSt，和≥1.0wt％所述加氫處理的產(chǎn)物包括具有常壓沸點≥565℃的化合物。
[0015] 在另一個實施方案中，本發(fā)明涉及一種加氫處理的產(chǎn)物，其通過包括如下步驟的方法生產(chǎn)：
[0016] (a)提供含有≥2wt％硫和≥0.1wt％重質(zhì)焦油的烴混合物，該重量百分?jǐn)?shù)基于該烴混合物的重量；
[0017] (b)將烴混合物與效用流體相結(jié)合以產(chǎn)生進(jìn)料混合物，該效用流體包括芳族化合物及具有ASTM D86 10％餾點≥60℃和90％餾點≤360℃，其中所述進(jìn)料混合物包含20wt％至95wt％的烴混合物和5wt％至80wt％的效用流體，基于進(jìn)料混合物的重量；
[0018] (c)在分子氫存在下，在催化加氫處理條件下使進(jìn)料混合物與至少一種加氫處理催化劑接觸以將至少一部分進(jìn)料混合物轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化產(chǎn)物，該轉(zhuǎn)化產(chǎn)物包括加氫處理的產(chǎn)物，以及
[0019] (d)從轉(zhuǎn)化產(chǎn)物中分離出加氫處理的產(chǎn)物，其中所述加氫處理的產(chǎn)物包括基于加氫處理的產(chǎn)物的重量≥10.0wt％的選自以下的化合物：
[0020] (i)1.0環(huán)分子類的化合物，
[0021] (ii)1.5環(huán)分子類的化合物，
[0022] (iii)在任何環(huán)上進(jìn)一步包含一個或多個烷基或烯基取代基的在(i)或(ii)中定義的化合物，
[0023] (iv)進(jìn)一步包含選自硫、氮或氧的雜原子的在(i)、(ii)或(iii)中定義的化合物，和
[0024] (v)它們的組合，
[0025] 并且其中所述加氫處理的產(chǎn)物的粘度及硫含量小于該烴混合物的粘度和硫含量。
[0026] 在仍然另一個實施方案中，本發(fā)明涉及一種通過烴轉(zhuǎn)化方法制備的加氫處理的產(chǎn)物，該方法包括：
[0027] (a)提供含有≥2wt％硫和≥0.1wt％重質(zhì)焦油的烴混合物，該重量百分?jǐn)?shù)基于該烴混合物的重量；
[0028] (b)將烴混合物與效用流體相結(jié)合以產(chǎn)生進(jìn)料混合物，該效用流體包括芳族化合物及具有ASTM D86 10％餾點≥60℃和90％餾點≤360℃，其中所述進(jìn)料混合物包含20wt％至95wt％的烴混合物和5wt％至80wt％的效用流體，基于進(jìn)料混合物的重量；
[0029] (c)在分子氫存在下，在催化加氫處理條件下使進(jìn)料混合物與至少一種加氫處理催化劑接觸以將至少一部分進(jìn)料混合物轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化產(chǎn)物，該轉(zhuǎn)化產(chǎn)物包括常壓沸點＞360℃的加氫處理的產(chǎn)物，以及
[0030] (d)從轉(zhuǎn)化產(chǎn)物中分離出加氫處理的產(chǎn)物，其中所述加氫處理的產(chǎn)物包括基于加氫處理的產(chǎn)物的重量≥10.0wt％的選自以下的化合物：
[0031] (i)1.0環(huán)分子類的化合物，
[0032] (ii)1.5環(huán)分子類的化合物，
[0033] (iii)在任何環(huán)上進(jìn)一步包含一個或多個烷基或烯基取代基的在(i)或(ii)中定義的化合物，
[0034] (iv)進(jìn)一步包含選自硫、氮或氧的雜原子的在(i)、(ii)或(iii)中定義的化合物，和
[0035] (v)它們的組合，
[0036] 并且其中所述加氫處理的產(chǎn)物的粘度及硫含量小于該烴混合物的粘度和硫含量。
[0037] 在另一個實施方案中，本發(fā)明涉及一種加氫處理的焦油，包括基于加氫處理的焦油的重量≥10.0wt％的選自以下的化合物：
[0038] (i)1.0環(huán)分子類的化合物，
[0039] (ii)1.5環(huán)分子類的化合物，
[0040] (iii)在任何環(huán)上進(jìn)一步包含一個或多個烷基或烯基取代基的在(i)或(ii)中定義的化合物，
[0041] (iv)進(jìn)一步包含選自硫、氮或氧的雜原子的在(i)、(ii)或(iii)中定義的化合物，和
[0042] (v)它們的組合；
[0043] 其中所述加氫處理的焦油在50℃下的粘度≥2.0cSt，和≥1.0wt％所述加氫處理的焦油包括具有常壓沸點≥565℃的化合物。任選地，所述加氫處理的焦油包含≥90.0wt％加氫處理的SCT，基于加氫處理的焦油的重量。任選地，所述加氫處理的焦油用于生產(chǎn)共混物，例如一種混合物，所述混合物包括(i)重質(zhì)燃料油、氣液分離器底部餾分、分餾塔底部餾分、SCT中的一種或多種及(ii)≥5.0wt%所述加氫處理的焦油，該重量百分?jǐn)?shù)基于混合物的重量。
[0044] 在仍然另一個實施方案中，本發(fā)明涉及一種通過烴轉(zhuǎn)化方法制備的加氫處理的產(chǎn)物，該方法包括：
[0045] (a)提供含有≥2wt％硫和≥0.1wt％重質(zhì)焦油的烴混合物，該重量百分?jǐn)?shù)基于該烴混合物的重量；
[0046] (b)將烴混合物與效用流體相結(jié)合以產(chǎn)生進(jìn)料混合物，該效用流體包括芳族化合物及具有ASTM D86 10％餾點≥60℃和90％餾點≤360℃，其中所述進(jìn)料混合物包含20wt％至95wt％的烴混合物和5wt％至80wt％的效用流體，基于進(jìn)料混合物的重量；
[0047] (c)在分子氫存在下，在催化加氫處理條件下使進(jìn)料混合物與至少一種加氫處理催化劑接觸以將至少一部分進(jìn)料混合物轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化產(chǎn)物，該轉(zhuǎn)化產(chǎn)物包括常壓沸點＞360℃的加氫處理的產(chǎn)物，以及
[0048] (d)從轉(zhuǎn)化產(chǎn)物中分離出加氫處理的產(chǎn)物，其中所述加氫處理的產(chǎn)物包括基于加氫處理的產(chǎn)物的重量≥10.0wt％的選自以下的化合物：
[0049] (i)1.0環(huán)分子類的化合物，
[0050] (ii)1.5環(huán)分子類的化合物，
[0051] (iii)在任何環(huán)上進(jìn)一步包含一個或多個烷基或烯基取代基的在(i)或(ii)中定義的化合物，
[0052] (iv)進(jìn)一步包含選自硫、氮或氧的雜原子的在(i)、(ii)或(iii)中定義的化合物，和
[0053] (v)它們的組合，
[0055] 圖1顯示了從加氫處理的產(chǎn)物得到的二維氣相色譜的色譜圖。圖2示出了圖1的色譜圖中確定的分子類。
[0056] 發(fā)明詳述
[0057] 本發(fā)明部分基于如下發(fā)現(xiàn)：具有所需性能的加氫處理的產(chǎn)物可以在包含顯著數(shù)量的單環(huán)或多環(huán)芳族化合物的效用流體存在的情況下通過加氫處理來自烴熱解的焦油，例如SCT而制備。不同于傳統(tǒng)的SCT加氫處理，該過程可以在相對于芳烴氫化作用有利于所需加加氫裂化化反應(yīng)的溫度和壓力下操作。術(shù)語“SCT”是指(a)具有一個或多個芳族核及任選的(b)非芳族物質(zhì)和/或非烴分子的烴類混合物，該混合物來自于烴熱解和具有沸點范圍≥約550°F(290℃)，例如，≥90.0wt%的SCT分子具有常壓沸點≥550°F(290℃)。SCT可包括基于SCT的重量，例如，≥50.0wt%，≥75.0wt%，≥90.0wt%的烴分子(包括它們的混合物和它們的聚集物)，所述烴分子具有(i)一個或多個芳族核和(ii)≥約C15的分子量。
[0058] 該加氫處理的產(chǎn)物(和可以從其衍生的SCT)包括很大程度的多環(huán)化合物的混合物。所述環(huán)可以是芳族或非芳族并且可以含有各種取代基和/或雜原子。例如，加氫處理的產(chǎn)物可含有，例如，≥10.0wt％，或≥20.0wt％，或≥30.0wt％，基于所述加氫處理的產(chǎn)物重量的芳族和非芳族多環(huán)化合物。加氫處理的產(chǎn)物可通過加氫處理重質(zhì)焦油物流而制得，其中該重焦油流在一種或多種烴熱解工藝如蒸汽裂化制成，加氫處理在規(guī)定的效用流體存在的條件下進(jìn)行。在某些實施方案中，加氫處理生產(chǎn)高芳族含量的烴，其具有重質(zhì)餾分，VGO，甚至更重的烴的范圍內(nèi)的常壓沸點。這類產(chǎn)品通常用作，例如，用于燃料油的調(diào)合組分。
[0060] 術(shù)語“非芳族環(huán)”是指四個或更多個碳原子連接在至少一個環(huán)結(jié)構(gòu)，其中在環(huán)結(jié)構(gòu)13
中的四個或更多個碳原子中的至少一個不是芳族碳原子。芳族碳原子可以，例如，C核磁共振，例如識別。具有連接到所述環(huán)的原子(例如，一個或多個雜原子，一個或更多個碳原子，等等)，但它們不構(gòu)成環(huán)結(jié)構(gòu)的一部分的非芳族環(huán)屬于術(shù)語“非芳族環(huán)”的范圍內(nèi)。
中的四個或更多個碳原子中的至少一個不是芳族碳原子。芳族碳原子可以，例如，C核磁共振，例如識別。具有連接到所述環(huán)的原子(例如，一個或多個雜原子，一個或更多個碳原子，等等)，但它們不構(gòu)成環(huán)結(jié)構(gòu)的一部分的非芳族環(huán)屬于術(shù)語“非芳族環(huán)”的范圍內(nèi)。
[0061] 非芳族環(huán)的實例包括：
[0062] (i)五元環(huán)-五個碳元環(huán)如
[0063]
[0064] (ii)一種六元環(huán)-六個碳元環(huán)如
[0065]
[0066] 非芳族環(huán)可以飽和的，如上面所列舉的或部分不飽和的，例如，環(huán)戊烯，環(huán)戊二烯，環(huán)己烯和環(huán)己二烯。
[0067] 非芳族環(huán)(它在SCT和由其衍生的加氫處理的產(chǎn)物中主要是6元和5元非芳族環(huán))，可以包含一個或多個雜原子，例如硫(S)，氮(N)和氧(O)。具有雜原子的非芳族環(huán)的非限制性例子包括下列所示
[0068]
[0069] 具有雜原子的非芳族環(huán)可以是飽和的，如上面所列舉的或部分不飽和的。
[0070] 在本說明書和所附的權(quán)利要求中，具有1.0環(huán)的分子是指僅具有一個芳族環(huán)的分子或僅具有2個非芳族環(huán)和無芳族環(huán)的分子。術(shù)語“芳族環(huán)”是指5或6個原子接合成環(huán)狀結(jié)構(gòu)，其中(i)至少四個連接在環(huán)結(jié)構(gòu)中的原子是碳原子和(ii)所有結(jié)合在環(huán)結(jié)構(gòu)中的碳原子是芳族碳原子。具有連接到所述環(huán)的原子(例如，一個或多個雜原子，一個或更多個碳原子，等等)，但它們不構(gòu)成環(huán)結(jié)構(gòu)的一部分的芳族環(huán)屬于術(shù)語“非芳族環(huán)”的范圍內(nèi)。
[0071] 代表性的芳族環(huán)包括，例如
[0072] (i)苯環(huán)
[0073]
[0074] (ii)噻吩環(huán)，如
[0075]
[0076] (iii)吡咯環(huán)，如
[0077]
[0078] (iv)呋喃環(huán)，如
[0079]
[0080] 當(dāng)在一個分子結(jié)構(gòu)中具有一個以上的環(huán)，該環(huán)可以是芳族環(huán)和/或非芳族環(huán)。環(huán)與環(huán)的連接可以是兩種類型的：類型(1)，其中所述環(huán)的至少一側(cè)是共用的，類型(2)這些環(huán)由至少一個鍵連接。類型(1)的結(jié)構(gòu)也被稱為稠環(huán)結(jié)構(gòu)。類型(2)結(jié)構(gòu)通常也被稱為橋環(huán)結(jié)構(gòu)。
[0081] 類型(1)的稠環(huán)結(jié)構(gòu)的一些非限制性例子如下：
[0082]
[0083] 類型(2)的橋環(huán)結(jié)構(gòu)的一些非限制性例子如下：
[0084]
[0085] 其中n=0，1，2或3。
[0086] 當(dāng)在分子結(jié)構(gòu)中存在兩個或更多個環(huán)(芳族環(huán)和/或非芳族環(huán))時，環(huán)與環(huán)的連接可以包括所有類型(1)或式(2)的連接方式，或這兩種類型(1)和(2)的混合物。
[0087] 下列對多環(huán)化合物分子類別的定義適用于本說明書和所附權(quán)利要求：
[0088] 該1.0環(huán)分子類的化合物包含以下環(huán)結(jié)構(gòu)，沒有其他的環(huán)：
[0089] (i)一個芳族環(huán)1·(1.0環(huán))在其分子結(jié)構(gòu)中，或
[0090] (ii)兩個非芳族環(huán)2·(0.5環(huán))在其分子結(jié)構(gòu)中。
[0091] 1.5環(huán)分子類的化合物包含以下環(huán)結(jié)構(gòu)，沒有其他環(huán)：
[0092] (i)一個芳族環(huán)1·(1.0環(huán))和一個非芳族環(huán)1·(0.5環(huán))在其分子結(jié)構(gòu)中或
[0093] (ii)三個非芳族環(huán)3(0.5環(huán))在其分子結(jié)構(gòu)中。
[0094] 2.0環(huán)分子類的化合物包含以下環(huán)結(jié)構(gòu)，沒有其他環(huán)：
[0095] (i)兩個芳族環(huán)2·(1.0環(huán))或
[0096] (ii)一個芳族環(huán)1·(1.0環(huán))和兩個非芳族環(huán)2·(0.5環(huán))，在其分子結(jié)構(gòu)中，或[0097] (iii)四非芳族環(huán)4·(0.5環(huán))在其分子結(jié)構(gòu)中。
[0098] 2.5環(huán)分子類的化合物包含以下環(huán)結(jié)構(gòu)，沒有其他的環(huán)：
[0099] (i)兩個芳族環(huán)2·(1.0環(huán))和一個非芳族環(huán)1·(0.5環(huán))，在其分子結(jié)構(gòu)中或[0100] (ii)一個芳族環(huán)1·(1.0環(huán))和三個非芳族環(huán)3·(0.5環(huán))，在其分子結(jié)構(gòu)中或[0101] (iii)五非芳族環(huán)5·(0.5環(huán))在其分子結(jié)構(gòu)中。
[0102] 同樣地，3.0，3.5，4.0，4.5，5.0等分子類化合物含有計為0.5環(huán)的非芳族環(huán)和計為1.0環(huán)的芳族環(huán)的組合，使得總量可以分別為3.0，3.5，4.0，4.5，5.0等。
[0103] 所有這些多環(huán)分子類包括具有鍵合到其上的氫，烷基，或鍵合的烯基的環(huán)化合物，例如，一個或多個的H，CH2，C2H4至CnH2n，C2H5至CnH2n+1。通常，n是1至6的范圍內(nèi)，例如，從1到5。
[0104] 本領(lǐng)域技術(shù)人員可以確定多環(huán)分子的種類和數(shù)量，例如，從加氫處理的產(chǎn)物和SCT中獲得。采用常規(guī)方法即可，但本發(fā)明并不限于此。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，二維氣相色譜法(“2D GC”)是一種方便的用于樣品定量分析的方法，該樣品包括焦油，加氫處理的產(chǎn)物，和其他餾分以及混合物的樣品。下面將詳細(xì)說明，使用二維色譜法鑒別分子類化合物的種類和數(shù)量。本發(fā)明并不局限于此方法，并且該描述不排除其它常規(guī)方法用于本發(fā)明來鑒別分子的類型和數(shù)量，例如，氣相色譜/質(zhì)譜(GC/MS)技術(shù)。
[0105] 二維氣相色譜法
[0106] 在(2D GC)中，將樣品經(jīng)歷進(jìn)行兩個連續(xù)的色譜分離。第一次分離是由第一或初級分離柱的部分分離。然后將部分分離的組分注入第二或次級柱，在這里它們被進(jìn)一步的分離。該兩柱通常具有不同的選擇性以達(dá)到分離目的。二維氣相色譜的例子可以在美國專利5,169,039中找到，其內(nèi)容引入本文。
[0107] 將樣品注入到入口設(shè)備中，該入口設(shè)備與該第一柱的入口連接，以產(chǎn)生第一維色譜。所用的樣品注入方法不重要，可以使用常規(guī)的樣品注射裝置，例如注射器，本發(fā)明不限于此。在某些實施例中，入口設(shè)備有單個進(jìn)樣口，第一柱有多個樣品的注射口的設(shè)備也在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。該柱子通常是含有涂層材料的固定相。
[0108] 第一柱通常涂有非極性材料。當(dāng)涂敷材料是甲基硅聚合物，極性可通過苯基取代甲基的百分比進(jìn)行測定。特定涂覆材料的極性可通過在苯基的取代比例的百分比范圍來測量，該范圍是從0到100，其中零是被非認(rèn)為極性以及80(80％苯基取代物)是極性的。這些甲基硅聚合物是非極性的，具有極性值的范圍為0到20。苯基取代的甲基硅聚合物是半極性的，并具有21至50的極性范圍。苯基取代的甲基硅聚合物涂層材料是極性的，當(dāng)聚合物中的苯基取代的甲基基團(tuán)大于51％時。其它極性涂層的聚合物，如碳蠟，也可用于色譜應(yīng)用。碳蠟是較高分子量的聚乙二醇。各種碳硼硅聚合物以商品名稱Dexsil被銷售，該商品同樣也適用于高溫應(yīng)用。
[0109] 第一柱涂覆有非極性材料，用于樣品的第一步分離。第一步分離，也被稱為第一維，產(chǎn)生一系列不同時間段的色帶。第一維色譜圖類似于傳統(tǒng)的一維色譜圖。色帶代表注射的不同樣品組分，通常是完全分離的或相鄰色帶的部分重疊。
[0110] 當(dāng)復(fù)雜混合物經(jīng)過第一維分離柱，它仍要經(jīng)受許多共洗脫(通過第一維柱未完全分離的部分)。來自于第一維分離材料的條帶，傳送到第二柱作進(jìn)一步的分離，特別是在共洗脫組分。該材料在第二維度進(jìn)一步分離。第二維是在第二柱，其涂有半極性或極性材料，優(yōu)選半極性涂料。
[0111] 為便于采集檢測器信號，調(diào)制器用來調(diào)節(jié)所述第一柱的末端部和所述第二柱的始端之間的流量。熱調(diào)節(jié)器利用捕獲/釋放原理，例如其中的冷氮氣被利用捕獲來自于第一維度內(nèi)被分離的樣品，周期脈沖的熱氮氣用以捕獲樣品，并釋放到第二維度中。每個過程是同樣將樣品注射到第二維度中。
[0112] 該調(diào)制器的作用是：(1)收集從具有一個固定的時間周期(調(diào)制周期)的第一柱的末端部流出的連續(xù)洗脫劑和(2)注入至第二柱的開頭并在調(diào)制周期的結(jié)束立即釋放收集洗脫液。調(diào)制器的功能是(1)定義一個特定的第二維的柱分離的開始時間和(2)定義第二維分離(調(diào)制周期)的長度。
[0113] 從第二維度被分離的色帶被加入，第一維度的色帶已形成一個完整的2D色譜圖。該色帶被放置在一個固定的平面，其中以第一維度保留時間和第二維度保留時間形成的2D色譜圖的為坐標(biāo)軸。
[0114] 例如，常規(guī)的氣相色譜實驗花費110分鐘去分離混合物(110分鐘保留時間的色譜圖中，x-軸)。當(dāng)同樣的實驗在二維氣相色譜的條件以10秒調(diào)制周期下進(jìn)行時，將成為660色譜，其中每個10秒色譜(y-軸)一個接一個是沿著保留時間軸(x軸)列出。在二維氣相色譜中，x軸是第一維度保留時間(與在常規(guī)GC相同)，y軸是第二維度的保留時間，峰強(qiáng)度就會出現(xiàn)在第三維度的z軸上。為了在二維圖中表示三維圖像，強(qiáng)度可以根據(jù)預(yù)先定義的灰度進(jìn)行轉(zhuǎn)換(從黑到白以不同的灰色陰影)或一個預(yù)先定義的顏色表來表達(dá)它們的相對峰強(qiáng)度。
[0116] 二維氣相色譜(GCxGC)系統(tǒng)利用一個配置有入口、柱和檢測器的Agilent6890氣相色譜儀(安捷倫科技，威爾明頓，DE)。一個分流/不分流進(jìn)樣系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有一個八通道托盤自動進(jìn)樣器。二維毛細(xì)管柱系統(tǒng)利用非極性第一柱(BPX-5,30米，0.25毫米I.D.，1.0微米膜)，和一個極性(BPX-50，2米，0.25毫米I.D.，0.25μm膜)第二柱。這兩種毛細(xì)管柱可從上海數(shù)捷電氣有限公司，奧斯汀，德克薩斯州獲得的。基于ZOEX技術(shù)的環(huán)狀單噴熱調(diào)節(jié)組件(ZOEX公司，內(nèi)布拉斯加州，林肯市)，一個液氮冷卻的“捕獲-釋放”雙噴射熱調(diào)節(jié)器被安裝這兩個柱之間。火焰離子化檢測器(FID)用于信號檢測。1.0微升樣品以
25:1被注射在入口以300℃分離。載氣流量大致恒定在2.0毫升/分鐘。烘箱設(shè)置為60℃，以每分鐘增加3.0℃至390℃?？偟腉C運(yùn)行時間為110分鐘。調(diào)制周期為10秒。采樣檢測器為100Hz。圖1和圖2顯示出二維氣相色譜數(shù)據(jù)的常規(guī)定量分析，利用商業(yè)程序(“變換”研究系統(tǒng)公司，科羅拉多州，博爾德市)和“Photoshop”的程序(Adobe系統(tǒng)公司，圣何塞市，加利福尼亞州)，產(chǎn)生圖像。
25:1被注射在入口以300℃分離。載氣流量大致恒定在2.0毫升/分鐘。烘箱設(shè)置為60℃，以每分鐘增加3.0℃至390℃?？偟腉C運(yùn)行時間為110分鐘。調(diào)制周期為10秒。采樣檢測器為100Hz。圖1和圖2顯示出二維氣相色譜數(shù)據(jù)的常規(guī)定量分析，利用商業(yè)程序(“變換”研究系統(tǒng)公司，科羅拉多州，博爾德市)和“Photoshop”的程序(Adobe系統(tǒng)公司，圣何塞市，加利福尼亞州)，產(chǎn)生圖像。
[0117] SCT
[0118] 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，SCT包括顯著數(shù)量的重質(zhì)焦油(“TH”)。對于本說明書和所附權(quán)利要求中，術(shù)語“重質(zhì)焦油”是指烴的熱解產(chǎn)物，該TH具有常壓沸點≥565℃并基于該產(chǎn)物的重量含有≥5.0％具有多個芳族核的分子。該TH在25.0℃典型地是固體和一般包括在25.0℃下不溶于5:1(體積:體積)比的正戊烷:SCT的SCT餾分(“常規(guī)戊烷萃取”)。該TH可以包括高分子量分子(例如MW≥600)，如瀝青質(zhì)和其它高分子量烴。術(shù)語“瀝青質(zhì)”定義為庚烷不溶物，和按照ASTM D3279測定。例如，該TH可包含≥10.0wt％含有芳族核的高分子量分子，其可被以下的一種或多種：(i)相對低分子量的烷烴和/或烯烴，例如，C1至C3烷烴和/或烯烴，(ii)C5和/或C6環(huán)烷環(huán)，或(iii)噻吩環(huán)。一般來說，≥60.0wt％該TH的碳原子被包含在一個或多個芳族核內(nèi)，基于該TH的碳原子重量，例如，在68.0wt％至78.0wt％的范圍內(nèi)。雖然不希望受任何理論或模型的束縛，也相信該TH形成具有相對平坦形態(tài)的聚集物，這是由于在TH分子之間的范德華吸引力的結(jié)果。該TH聚集物的大尺寸，其在它們的最大維度中可以在例如，十納米至幾百納米(“nm”)的范圍內(nèi)，在催化加氫處理條件下導(dǎo)致低的聚集物流動性和擴(kuò)散性。換言之，常規(guī)的TH轉(zhuǎn)化受損于嚴(yán)重的質(zhì)量傳遞限制，它導(dǎo)致TH轉(zhuǎn)化成焦炭的高選擇性。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，SCT與效用流體相結(jié)合分解該聚集物成為單個的分子，例如，其在它們的最大維度內(nèi)≤5.0nm及分子量在約每摩爾200克到每摩爾
2500克范圍內(nèi)。這將導(dǎo)致SCT的TH的更大流動性和擴(kuò)散性，從而在加氫處理條件下導(dǎo)致縮短的催化劑接觸時間和較少向焦炭的轉(zhuǎn)化。結(jié)果是，SCT轉(zhuǎn)化可以在較低的壓力，例如，在
500psig至1500psig(34.5-103.4巴表壓)下運(yùn)行，這將顯著降低了成本和復(fù)雜性，相對于更高壓力的加氫處理。本發(fā)明的優(yōu)點還在于該SCT不是過度裂化的使得在某些實施方案中產(chǎn)生的輕質(zhì)烴，例如，C4或更輕的物質(zhì)，小于大約5.0wt％，它導(dǎo)致多環(huán)化合物的獨立組成，和進(jìn)一步降低了在加氫處理過程中氫氣的消耗量。
2500克范圍內(nèi)。這將導(dǎo)致SCT的TH的更大流動性和擴(kuò)散性，從而在加氫處理條件下導(dǎo)致縮短的催化劑接觸時間和較少向焦炭的轉(zhuǎn)化。結(jié)果是，SCT轉(zhuǎn)化可以在較低的壓力，例如，在
500psig至1500psig(34.5-103.4巴表壓)下運(yùn)行，這將顯著降低了成本和復(fù)雜性，相對于更高壓力的加氫處理。本發(fā)明的優(yōu)點還在于該SCT不是過度裂化的使得在某些實施方案中產(chǎn)生的輕質(zhì)烴，例如，C4或更輕的物質(zhì)，小于大約5.0wt％，它導(dǎo)致多環(huán)化合物的獨立組成，和進(jìn)一步降低了在加氫處理過程中氫氣的消耗量。
[0119] SCT起始材料不同于其他相對較高分子量的烴類混合物，如原油殘留物(“渣油”)，包括常壓渣油和減壓渣油兩者和其它通常，例如，在石油和石油化學(xué)加工中遇到的物13
流。通過 C NMR測量的SCT的芳族碳含量明顯大于殘油的芳族碳含量。例如，SCT中芳族碳含量典型地大于70.0wt％而渣油中的芳族碳含量通常小于40.0wt%。為了研究清楚渣油和SCT之間的一些差異，兩種代表性SCT樣品和三種有表性渣油樣品的選擇的性能如下表1所示。SCT瀝青質(zhì)的顯著部分具有常壓沸點小于565℃。例如，SCT1中僅僅32.5wt％的瀝青質(zhì)具有常壓沸點大于565℃。這不是要用減壓渣油的情況。即使溶劑萃取是不完美的工藝過程，結(jié)果表明在減壓渣油中的瀝青質(zhì)，大多數(shù)是具有常壓沸點大于565℃的較重分子。當(dāng)在與用于減壓渣油的那些大致相同的條件下經(jīng)歷庚烷溶劑萃取時，從SCT獲得的瀝青質(zhì)含有更大的百分比(以重量為基準(zhǔn))具有常壓沸點<565℃的分子，相比于對于減壓渣油的情況。就存在的金屬和含氮化合物的相對量，SCT也不同于渣油。在SCT中，金屬的總量是≤1000.0ppmw(百萬分之一份，重量)，基于SCT的重量，例如，≤100.0ppmw，如≤10.0ppmw。SCT中存在的總氮量一般小于原油減壓渣油中存在的氮含量。
流。通過 C NMR測量的SCT的芳族碳含量明顯大于殘油的芳族碳含量。例如，SCT中芳族碳含量典型地大于70.0wt％而渣油中的芳族碳含量通常小于40.0wt%。為了研究清楚渣油和SCT之間的一些差異，兩種代表性SCT樣品和三種有表性渣油樣品的選擇的性能如下表1所示。SCT瀝青質(zhì)的顯著部分具有常壓沸點小于565℃。例如，SCT1中僅僅32.5wt％的瀝青質(zhì)具有常壓沸點大于565℃。這不是要用減壓渣油的情況。即使溶劑萃取是不完美的工藝過程，結(jié)果表明在減壓渣油中的瀝青質(zhì)，大多數(shù)是具有常壓沸點大于565℃的較重分子。當(dāng)在與用于減壓渣油的那些大致相同的條件下經(jīng)歷庚烷溶劑萃取時，從SCT獲得的瀝青質(zhì)含有更大的百分比(以重量為基準(zhǔn))具有常壓沸點<565℃的分子，相比于對于減壓渣油的情況。就存在的金屬和含氮化合物的相對量，SCT也不同于渣油。在SCT中，金屬的總量是≤1000.0ppmw(百萬分之一份，重量)，基于SCT的重量，例如，≤100.0ppmw，如≤10.0ppmw。SCT中存在的總氮量一般小于原油減壓渣油中存在的氮含量。
[0120] 兩種代表性SCT樣品和三種有表性渣油樣品的選擇的性能如下表所示。
[0121] 表1
[0122]
[0123]
[0124] *N.M.= 未測量的
[0125] 與渣油相比在SCT中脂族碳數(shù)量和在長鏈中存在的碳數(shù)量基本更低。盡管在SCT的總碳僅僅略微更低和氧含量(重量基準(zhǔn))方面與渣油相似，但SCT中的金屬，氫，和氮含量(重量基準(zhǔn))范圍是相當(dāng)?shù)偷?。在SCT的運(yùn)動粘度在50℃下一般為≥100cSt，或≥1000cSt，即使相對數(shù)量的具有≥565℃的常壓沸點的SCT遠(yuǎn)小于渣油的情況。
[0126] SCT通常是通過烴熱解的產(chǎn)物得到的。該熱解方法包括，例如，熱熱解，例如利用水的熱熱解過程。一種這樣的熱解過程，蒸汽裂化，將在下文更詳細(xì)地說明。本發(fā)明并不限定于蒸汽裂化，并且該描述不意味著排除在本發(fā)明的更廣泛范圍內(nèi)使用其他熱解過程。
[0127] 通過熱解獲得SCT
[0128] 常規(guī)的蒸汽裂化所利用的熱解爐具有兩個主要區(qū)段：對流段和輻射段。原料(第一混合物)進(jìn)入該爐的對流段，其中將第一混合物中的烴組分通過與來自輻射段熱煙道氣的間接接觸以及通過與第一混合物中蒸汽組分的直接接觸進(jìn)行加熱和汽化。蒸氣-汽化的烴混合物然后被引入輻射段并在其中發(fā)生裂化反應(yīng)。從熱解爐中將第二混合物引導(dǎo)出來，第二混合物包括從第一混合物的熱解得到的產(chǎn)物和第一混合物中任何未反應(yīng)的組分。至少一個分離階段通常位于熱解爐的下游，該分離階段被用于從第二混合物中分離如下的一種或多種：輕烯烴，SCN，SCGO，SCT，水及第一混合物中未反應(yīng)的烴組分等。該分離階段可包括，例如，主分餾塔。通常，冷卻階段，典型地直接驟冷或間接換熱位于熱解爐和分離階段之間。
[0129] 在一個或多個實施方案中，SCT作為在一個或多個熱解爐中，例如，在一個或多個蒸汽裂化爐中熱解的產(chǎn)物獲得。除SCT以外，這種爐通常產(chǎn)生(i)氣相產(chǎn)物，如乙炔，乙烯，丙烯，丁烯中的一種或多種，和(ii)液相產(chǎn)物，其包含一種或多種C5+分子以及其混合物。液相產(chǎn)物通常一并進(jìn)入到分離階段，例如，主分餾器，用于分離如下的一種或多種：(a)包括蒸汽裂化石腦油(“SCN”，例如，C5-C10種類)以及蒸汽裂化瓦斯油(“SCGO”)的頂部餾分，該SCGO包括基于SCGO的重量≥90.0wt%常壓沸點在約400°F至550°F(200℃至290℃)范圍內(nèi)的分子(例如，C10-C17種類)，以及(b)含有≥90.0wt%SCT的底部餾分，基于該底部餾分的重量，該SCT具有沸點約≥550°F(290℃)并且包括分子量是≥約C15的分子及其混合物。
[0130] 該熱解爐中的進(jìn)料是第一混合物，該第一混合物含有≥10.0wt%烴，基于所述第一混合物的重量，例如，≥15.0wt％，例如≥25.0wt％，≥50.0wt％，例如≥65wt％。雖然烴類可以包括，例如，一種或多種的輕質(zhì)烴如甲烷，乙烷，丙烷，丁烷等，也可以在本發(fā)明中采用包括顯著數(shù)量的較高分子量烴的第一混合物，這是由于這些分子的熱解通常會產(chǎn)生與低分子量烴的熱解相比更多的SCT。作為例子，可以有利地使進(jìn)料到多個熱解爐的全部第一混合物包含≥1.0wt％或≥25.0wt％在環(huán)境溫度下和在大氣壓下呈液相的烴，基于第一混合物的重量。
[0131] 第一混合物可以進(jìn)一步包含稀釋劑，例如，以下的一種或多種：氮氣，水等，例如，≥1.0wt％的稀釋劑，基于所述第一混合物的質(zhì)量，如≥25.0wt％。當(dāng)所述熱解是蒸汽裂化時，該第一混合物可以通過烴類與包含蒸汽的稀釋劑，例如以0.1-1.0千克蒸汽每千克烴，或0.2-0.6千克蒸汽每千克烴的比例，相結(jié)合來生產(chǎn)。
[0132] 在一個或多個實施方案中，所述第一混合物的烴組分包含≥10.0wt%，例如≥50.0wt%，例如≥90.0wt%(基于烴組分的重量)以下的一種或多種：石腦油，瓦斯油，減壓瓦斯油，原油，渣油，或渣油摻合物；包括含有≥約0.1wt％瀝青質(zhì)的那些。合適的原油包括，例如，高硫直餾原油，如富含多環(huán)芳族化合物的那些。任選地，所述第一混合物的烴組分包括硫，例如，≥0.1wt%硫，基于所述第一混合物中的烴組分的重量。例如，≥1.0wt%，例如在約1.0%至約5.0％重量范圍內(nèi)。任選地，至少一部分的該第一混合物的含硫分子，例如，≥10.0wt%的第一混合物的含硫分子，包含至少一個芳族環(huán)(“芳族硫”)。當(dāng)(i)第一混合物中的烴是包含≥0.1wt%芳族硫的原油或原油餾分和(ii)熱解是蒸汽裂化時，則SCT含有顯著數(shù)量來源于第一混合物中芳族硫的硫。例如，在SCT中硫含量高于第一混合物中的烴組分含量約為3至4倍，以重量為基準(zhǔn)。
[0133] 在具體的實施方案中，第一混合物的烴包括以下的一種或多種：原油和/或一種或多種原油餾分，如那些從常壓管式蒸餾裝置獲得的哪些(“APS”)和/或真空管式蒸餾裝置獲得的哪些(“VPS”)。將原油和/或其餾分在第一混合物中包括之前任選地脫鹽。在第一混合物中利用的原油餾分的例子是通過將從原油分離APS底部餾分和隨后通過APS底部餾分的VPS處理而生產(chǎn)。
[0134] 任選地，該熱解爐具有至少一個與其整合的氣/液分離裝置(有時被稱為閃蒸槽或閃蒸罐)，用于提質(zhì)第一混合物。當(dāng)?shù)谝换旌衔镏械臒N組分包含≥約0.1wt％瀝青質(zhì)，基于第一混合物中的烴組分的重量，例如≥5.0wt％時，這樣的氣/液分離裝置是特別適合的。常規(guī)的氣/液分離裝置可用于執(zhí)行此操作，但本發(fā)明并不僅限于此。這種傳統(tǒng)的氣/液分離裝置的實例包括公開于如下美國專利號中的那些：7,138,047；7,090,765；7,097,758；7,820,035；7,311,746；7,220,887；7,244,871；7,247,765；7,351,872；
7,297,833；7,488,459；7,312,371；和7,235,705，它們的全部內(nèi)容引入本文。合適的氣/液分離裝置同樣也是被公開在美國專利6,632,351和7,578,929中，它們的全部內(nèi)容引入本文。通常，當(dāng)使用氣/液分離裝置時，離開該裝置的氣相的組成基本與進(jìn)入該裝置的氣相的組成相同，和同樣離開閃蒸罐的液相的組成基本與進(jìn)入該裝置的液相的組成相同，即，氣/液分離裝置中的分離基本上由進(jìn)入該罐的兩個相的物理分離組成。
7,297,833；7,488,459；7,312,371；和7,235,705，它們的全部內(nèi)容引入本文。合適的氣/液分離裝置同樣也是被公開在美國專利6,632,351和7,578,929中，它們的全部內(nèi)容引入本文。通常，當(dāng)使用氣/液分離裝置時，離開該裝置的氣相的組成基本與進(jìn)入該裝置的氣相的組成相同，和同樣離開閃蒸罐的液相的組成基本與進(jìn)入該裝置的液相的組成相同，即，氣/液分離裝置中的分離基本上由進(jìn)入該罐的兩個相的物理分離組成。
[0135] 在使用氣/液分離裝置與熱解爐相整合的實施方案中，至少一部分第一混合物的烴組分被提供給熱解單元的對流段入口，其中烴被加熱使得至少一部分的烴是在氣相中。當(dāng)稀釋劑(例如，蒸汽)被使用時，第一混合物的稀釋劑組分在本部分中是任選地(但是優(yōu)選地)加入并與烴組分混合以產(chǎn)生第一混合物。然后將第一混合物，其至少一部分是在氣相，在至少一個氣/液分離裝置中閃蒸以從第一混合物分離并引導(dǎo)開至少一部分的第一混合物的高分子量分子，例如瀝青質(zhì)。底部餾分可以從氣/液分離裝置引導(dǎo)開來，該底部餾分包括≥10.0wt%(按重量基礎(chǔ))第一混合物的瀝青質(zhì)。當(dāng)所述熱解是蒸汽裂化和第一混合物的烴組分包含一種或多種原油或其餾分時，蒸汽裂化爐可以與在大約600°F到950°F的溫度范圍內(nèi)以及約275千帕至約1400千帕的壓力范圍內(nèi)，例如，在約430℃至約480℃的溫度范圍內(nèi)和在約700千帕至760千帕壓力范圍內(nèi)進(jìn)行操作的氣/液分離裝置整合。來源于氣/液分離裝置中的頂部餾分可以通過在對流段中經(jīng)歷進(jìn)一步加熱，和然后通過交叉管道引入輻射段，其中將頂部餾分被暴露在溫度≥760℃及壓力≥0.5巴(表壓)，例如，溫度在約790℃至約850℃的范圍內(nèi)及壓力在約0.6巴(表壓)至約2.0巴(表壓)中，以進(jìn)行第一混合物中烴組分的熱解(例如，裂化和/或重整)。
[0136] 在對流段入口的下游和至輻射段的交叉管道的上游具有氣/液分離裝置的一個優(yōu)點在于它增加了可直接用作第一混合物中的烴組分而沒有預(yù)處理的烴類型的范圍。例如，第一混合物的烴組分可包含≥50.0wt%，例如≥75.0wt%，例如≥90.0wt%(基于所述第一混合物中的烴組分的重量)的一種或多種原油，甚至高環(huán)烷酸含量的原油及其餾分。具有高環(huán)烷酸含量的進(jìn)料尤其是產(chǎn)生高數(shù)量焦油的那些以及當(dāng)至少一個氣/液分離裝置與熱解爐整合時是特別合適的。如果需要，第一混合物的組成可以隨著時間而改變，例如，通過在第一時間段內(nèi)利用含有第一烴組分的第一混合物和然后在第二時間段內(nèi)利用含有第二烴組分的第二混合物，所述第一和第二烴基本上是不同的烴或基本上是不同的烴混合物。所述第一和第二時間段可以是基本上相等的持續(xù)時間，但是這不是必需的。交替的第一和第二時間段可以按順序連續(xù)地或半連續(xù)地進(jìn)行(例如，在“模塊式”操作)，如果需要的話。本實施方案可以用于不兼容的第一和第二烴組分(即，其中第一和第二烴類組分是在環(huán)境條件下并不足夠相容以共混的混合物)的連續(xù)熱解。例如，包括直餾原油的第一烴組分可以用于在第一個時間段中產(chǎn)生第一混合物以及蒸汽裂化焦油用于在第二時間段產(chǎn)生第一混合物。
[0137] 在其他實施方案中，不使用蒸氣/液體分離裝置。例如當(dāng)?shù)谝换旌衔锏臒N包括原油和/或一種或多種其餾分時，熱解條件可以是常規(guī)蒸汽裂化條件。合適的蒸汽裂化條件包括，例如，將第一混合物暴露在溫度(在輻射出口處測量)≥400℃條件下，例如在400℃至900℃的范圍內(nèi)，和壓力≥0.1巴，持續(xù)在約0.01秒至5.0秒范圍的裂化停留時間。在一個或多個實施方案中，第一混合物包含烴和稀釋劑，其特征在于，第一混合物的烴基于第一混合物的烴的重量包含≥50.0wt%的如下的一種或多種：蠟狀渣油，常壓渣油，石腦油，渣油摻合物，或原油。稀釋劑包括，例如，≥95.0wt％水，基于稀釋劑的重量。當(dāng)?shù)谝换旌衔锇?0.0wt%至90.0wt%的稀釋劑時，基于所述第一混合物的重量，這種熱解條件一般包括以下的一種或多種：(i)在760℃至880℃范圍內(nèi)的溫度；(ii)在1.0至5.0巴(絕對)范圍內(nèi)的壓力；或(iii)在0.10秒至2.0秒范圍內(nèi)的裂化停留時間。
[0138] 第二混合物被引導(dǎo)出熱解爐，第二混合物通過通過熱解來自于第一混合物。當(dāng)規(guī)定的熱解條件被利用時，所述第二混合物一般包含≥1.0wt％的C2不飽和物和≥0.1wt%的TH，該重量百分?jǐn)?shù)基于第二混合物的重量。任選地，所述第二混合物包含≥5.0wt％的C2不飽和物和/或≥0.5wt%的TH，如≥1.0wt％的TH。雖然第二混合物一般含有所需輕烯烴，SCN，SCGO，SCT，和第一混合物中未反應(yīng)的組分(例如，在蒸汽裂化情況下的水，但在一些情況下未反應(yīng)的烴)的混合物，這其中每種物質(zhì)的相對數(shù)量一般取決于例如，第一混合物的組成，熱解爐結(jié)構(gòu)，在熱解過程中的工藝條件等等。第二混合物通常被引離熱解部分，例如，用于冷卻和/或分離階段。
[0139] 在一個或多個實施方案中，第二混合物的TH包括≥10.0wt%的TH聚集物，其在至少一個維度具有在10.0納米至300.0納米范圍內(nèi)的平均尺寸和碳原子的平均數(shù)≥50的范圍，該重量百分?jǐn)?shù)基于在第二混合物中重質(zhì)焦油的重量。通常，聚集物包括≥50.0wt%，例如≥80.0wt％，如≥90.0wt%的具有C:H原子比在1.0-1.8的范圍內(nèi)，分子量在250至5000的范圍內(nèi)和熔點在100℃至700℃范圍內(nèi)的TH分子。
[0140] 盡管不是要求的，本發(fā)明是與在熱解爐下游冷卻第二混合物相容，例如，第二混合物可以使用包括輸送線換熱器的系統(tǒng)進(jìn)行冷卻。例如，輸送線換熱器可以冷卻工藝物流至約700℃至約350℃的溫度范圍內(nèi)，以有效地產(chǎn)生超高壓蒸汽，其可以被該工藝過程利用或被傳導(dǎo)走。如果需要，第二混合物通?？梢栽诘湫偷貭t出口和分離階段之間的點經(jīng)歷進(jìn)行直接驟冷。驟冷可以通過將所述第二混合物與液體驟冷物流接觸來實現(xiàn)，以代替采用輸送線變換器的處理，或者除輸送線變換器以外。當(dāng)與至少一個輸送線換熱器結(jié)合使用時，驟冷液優(yōu)選在傳輸管線換熱器下游的點引入。合適的驟冷液包括液體驟冷油，如那些通過下游的驟冷油分離罐獲得的那些，熱解燃料油和水，其可以從常規(guī)來源獲得，例如，冷凝的稀釋蒸汽獲得。
[0141] 分離階段通常被采用在熱解爐的下游和輸送線交換器和/或驟冷點的下游用于從第二混合物中分離如下的一種或多種：輕烯烴，SCN，SCGO，SCT，或水。常規(guī)的分離設(shè)備可以用于分離階段，例如一個或多個閃蒸鼓，分餾塔，水驟冷塔，間接冷凝器等，如在美國專利8,083,931中所述的那些。在分離階段，第三混合物，焦油物流，可以從所述第二混合物中分離出來，及所述第三混合物包含≥10.0wt%第二混合物的TH，基于第二混合物的TH的重量。當(dāng)所述熱解是蒸汽裂化，所述第三混合物通常包括SCT，它例如，從SCGO物流和/或蒸汽裂化裝置的主分餾塔的底部物流，從閃蒸鼓底部物流(例如，位于熱解爐下游和主分餾塔上游的一個或多個閃蒸鼓的底部物流)，或它們的組合獲得。
[0142] 在一個或多個實施方案中，第三混合物包含≥50.0wt%的第二混合物的TH，基于第二混合物的TH的重量。例如，第三混合物可以包括≥90.0wt%的第二混合物的TH，基于第二混合物的TH的重量。第三混合物可以具有，例如，(i)硫含量在0.5wt％至7.0wt％范圍內(nèi)，(ii)TH含量在5wt％至40.0wt％范圍內(nèi)，該重量百分?jǐn)?shù)基于所述第三混合物的重量，3 3 3 3
(iii)在15℃時的密度為1.01g/cm至1.15g/cm 的范圍內(nèi)，如在1.07g/cm 至1.15g/cm
7
的范圍內(nèi)，和(iv)在50℃粘度在200cSt至1.0×10cSt的范圍內(nèi)。
(iii)在15℃時的密度為1.01g/cm至1.15g/cm 的范圍內(nèi)，如在1.07g/cm 至1.15g/cm
7
的范圍內(nèi)，和(iv)在50℃粘度在200cSt至1.0×10cSt的范圍內(nèi)。
[0143] 第三混合物可包括TH聚集物。在一個或多個實施方案中，第三混合物包含≥50.0wt%的第二混合物的TH聚集物，基于第二混合物的TH聚集物的重量。例如，第三混合物可以包括≥90.0wt%的第二混合物的TH聚集物，基于第二混合物的TH聚集物的重量。
[0144] 第三混合物通常被引導(dǎo)離開分離階段是為了第三混合物在效用流體存在下的加氫處理過程?，F(xiàn)在更詳細(xì)地描述本發(fā)明中有用的效用流體例子。本發(fā)明并不限于使用這些效用流體，并且該描述并不意味著將本發(fā)明更寬范圍的其他效用流體排除在外。
[0145] 效用流體
[0146] 該效用流體包括芳族化合物(即包括具有至少一個芳族核的分子)和具有ASTM D86 10%餾點≥60℃和90%餾點≤360℃。任選地，該效用流體(其可以是一種溶劑或溶劑的混合物)具有ASTM D86 10%餾點≥120℃，例如，≥140℃，比如≥150℃和/或ASTM D8690％餾點≤300℃。
[0147] 在一個或多個實施方案中，該效用流體(i)具有在285℃至400℃的范圍內(nèi)的臨界溫度，以及(ii)包含≥80.0wt%的1-環(huán)芳族化合物和/或2-環(huán)芳族化合物，包括它們的烷基官能化衍生物，基于該效用流體的重量。例如，該效用流體可以包括，例如，≥90.0wt%的單環(huán)芳族化合物，包括具有一個或多個烴基取代基的那些，如1至3個或1至2個的烴基取代基。這些取代基可以是與所有溶劑蒸餾特性相一致的任何烴基。這類烴基的例子包括，但不僅限于選自C1-C6烷基的那些，其中該烴基基團(tuán)可以是支鏈或直鏈的和烴基基團(tuán)可以是相同的或不同的。任選地，效用流體基于效用流體的重量包括≥90.0wt%如下的一種或多種：苯，乙苯，三甲苯，二甲苯，甲苯，萘，烷基萘(例如，甲基萘)，四氫化萘，或烷基四氫化萘(例如，甲基四氫化萘)。通常需要效用流體基本上不含有具有烯基功能的分子，尤其是在采用在這些分子存在下具有焦炭形成的傾向的加氫處理催化劑的實施方案中。在一個實施方案中，該效用流體包含≤10.0wt%具有烯基功能的C1-C6側(cè)鏈的環(huán)化合物，基于效用流體的重量。
[0148] 在某些實施方案中，該效用流體包括SCN和/或SCGO，例如，從在蒸汽裂化操作條件下操作的熱解爐的下游的主分餾器中從第二混合物分離的SCN和/或SCGO。任選地，SCN或SCGO可以采用不同的常規(guī)加氫處理器進(jìn)行加氫處理(例如不采用焦油進(jìn)行加氫處理)。該效用流體可以包括，例如，≥50.0wt%分離的瓦斯油，基于效用流體的重量。在某些實施方案中，至少一部分效用流體從加氫處理的產(chǎn)物獲得，例如，通過分離并重新循環(huán)一部分具有常壓沸點≤300℃的加氫處理的產(chǎn)物。
[0149] 一般而言，效用流體中含有足夠量的具有一個或多個芳族核的分子以有效地增加在第三混合物的加氫處理過程中的運(yùn)行長度。例如，該效用流體可以包含≥50.0wt%具有至少一個芳族核的分子，例如，≥60.0wt%，例如≥70wt%，基于效用流體的總重量。在一個實施方案中，該效用流體包含(i)≥60.0wt%具有至少一個芳族核的分子及(ii)≤1.0wt%具有烯基官能團(tuán)的C1-C6側(cè)鏈的環(huán)化合物，此重量百分?jǐn)?shù)基于效用流體的重量。
[0150] 效用流體用于加氫處理第三混合物，例如用于有效地增加加氫處理期間的運(yùn)行長度。加氫處理過程中效用流體和第三混合物的相對數(shù)量通常為從約20.0wt％至約95.0wt%范圍內(nèi)的第三混合物和從約5.0wt％至約80.0wt％范圍內(nèi)的效用流體，基于效用流體加上第三混合物的總重量。例如，在加氫處理過程中效用流體和第三混合物的相對數(shù)量可以是(i)約20.0wt％至約90.0wt%范圍內(nèi)的第三混合物和約10.0wt％至約80.0wt％范圍內(nèi)的效用流體，或(ii)約40.0wt％至約90.0wt％范圍內(nèi)的第三混合物，和約10.0wt%至約60.0wt％范圍內(nèi)的效用流體。至少一部分該效用流體可以與至少一部分該第三混合物在加氫處理容器或加氫處理區(qū)中進(jìn)行組合，但這不是必需的，并且在一個或多個實施方案中至少一部分的效用流體和至少一部分第三混合物被作為單獨的物流提供和在進(jìn)入加氫處理階段之前(例如：在其上游)結(jié)合在一個進(jìn)料物流。例如，三級混合物和效用流體可以被組合以產(chǎn)生一種加氫處理階段的原料上游，該原料包括，例如在加氫處理過程中效用流體和三級混合物的相對數(shù)量可以是(i)質(zhì)量分?jǐn)?shù)約20.0％至約90.0%范圍內(nèi)的三級混合物，和質(zhì)量分?jǐn)?shù)約10.0％至約80.0％范圍內(nèi)的效用流體，或(ii)是質(zhì)量分?jǐn)?shù)約40.0％至約
90.0％范圍內(nèi)的三級混合物，和質(zhì)量分?jǐn)?shù)約10.0%至約60.0％范圍內(nèi)的效用流體。此重量百分?jǐn)?shù)基于所述原料的重量。該原料可以引至加氫處理階段進(jìn)行加氫處理。
90.0％范圍內(nèi)的三級混合物，和質(zhì)量分?jǐn)?shù)約10.0%至約60.0％范圍內(nèi)的效用流體。此重量百分?jǐn)?shù)基于所述原料的重量。該原料可以引至加氫處理階段進(jìn)行加氫處理。
[0151] 加氫處理
[0152] 在效用流體存在下第三混合物的加氫處理可發(fā)生在一個或多個加氫處理階段中，該階段包括一個或多個加氫處理容器或區(qū)域。其中發(fā)生催化加氫處理活性的加氫處理階段中的容器或區(qū)域一般包括至少一種加氫處理催化劑。該催化劑可以是混合的或堆疊的，例如當(dāng)催化劑是在加氫處理容器或區(qū)域中一個或多個固定床的形式時。
[0153] 常規(guī)的加氫處理催化劑可被用于在效用流體存在情況下第三混合物的加氫處理過程，如被規(guī)定用于渣油和/或重油的加氫處理的那些，但本發(fā)明并不限于此。合適的加氫處理催化劑包括具有(i)一種或多種本體金屬和/或(ii)在載體上的一種或多種金屬的那些。該金屬可以是單質(zhì)形式或以化合物的形式存在。在一個或多個實施方案中，加氫處理催化劑包含來自元素周期表中第5至10族任何一個(表格式的元素周期表，默克索引，默克公司，1996)。這類催化金屬的例子包括，但不限于，釩，鉻，鉬，鎢，錳，锝，錸，鐵，鈷，鎳，釕，鈀，銠，鋨，銥，鉑，或它們的混合物。
[0154] 在一個或多個實施方案中，該催化劑中每克催化劑的有5至10族金屬的總量至少為0.0001克，或至少為0.001克或至少為0.01克，基中克數(shù)在元素基礎(chǔ)上計算。例如，催化劑可以包含5至10族金屬的總量范圍是從0.0001克至0.6克，或從0.001克至0.3克，或從0.005克至0.1克，或為0.01克至0.08克。在一個特定的實施方案中，催化劑還包含至少一種第15族元素。優(yōu)選的第15族元素是磷。當(dāng)15族元素被使用時，該催化劑可包括第15族元素的范圍內(nèi)的總量是從0.000001克至0.1克，或從0.00001克至0.06克，或從0.00005克到0.03克，或從0.0001克至0.001克，其中克計算以元素為基準(zhǔn)。
[0155] 在一個實施方案中，催化劑包含至少一種第6族金屬。優(yōu)選的第6族金屬的例子包括鉻，鉬和鎢。該催化劑可含有，每克催化劑，第6族金屬總量至少為0.00001克，或者至少為0.01克，或者至少為0.02克，其中克計算以元素為基準(zhǔn)。例如，每克催化劑中包含第6族金屬總量范圍從0.0001克至0.6克，或從0.001克至0.3克，或從0.005克至0.1克，或為0.01克至0.08的范圍，其中克數(shù)計算以元素為基準(zhǔn)。
[0156] 在相關(guān)的實施方案中，催化劑包含至少一種第6族金屬，并進(jìn)一步包括至少一種來自于第5族，第7族，第8族，第9族，或10族的金屬。這種催化劑可以包含，例如，第6族金屬與第5族金屬的摩爾比應(yīng)在0.1至20，1至10，或2至5的范圍內(nèi)金屬的組合，其中所述比率是以元素為基準(zhǔn)?；蛘撸龃呋瘎⒑械?族金屬與第7至10族中金屬總量的摩爾比應(yīng)在0.1至20，1至10，或2至5的范圍內(nèi)金屬的組合，其中所述比率是以元素為基準(zhǔn)。
[0157] 當(dāng)催化劑包含至少一種第6族金屬和一種或多種來自于第9或第10族的金屬，例如，鉬-鈷和/或鎢-鎳，這些金屬可以共存，例如，第6族金屬與第9和第10族的金屬的摩爾比范圍應(yīng)為從1至10，或2至5，其中的比率為以元素為基準(zhǔn)。當(dāng)催化劑包含至少一種第5族金屬和至少一種第10族金屬，這些金屬可以共存，例如，第5族金屬與第10族的摩爾比范圍應(yīng)為1至10，或從2至5，其中的比率為以元素為基準(zhǔn)。催化劑還包括無機(jī)氧化物，例如，作為粘合劑和/或載體，在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。例如，催化劑可以包括(i)≥1.0%選自周期表第6、8、9和10族的一種或多種金屬及(ii)≥1.0wt%的無機(jī)氧化物，該重量百分?jǐn)?shù)基于催化劑的重量。
[0158] 本發(fā)明設(shè)想向載體上引入(或者在載體上沉積)一種或多種催化金屬，如第5至10族和/或第15族的一種或多種金屬以形成加氫處理催化劑。該載體可以是多孔材料。
例如，載體可以包括一種或多種難熔氧化物，多孔碳基材料，沸石或它們組合。合適的難熔氧化物包括，例如，氧化鋁，二氧化硅，二氧化硅-氧化鋁，氧化鈦，氧化鋯，氧化鎂，以及它們的混合物。合適的多孔碳基材料包括活性炭和/或多孔石墨。沸石的例子包括，例如，Y-沸石，β沸石，絲光沸石，ZSM-5型沸石，和鎂堿沸石。載體材料的其它實例包括γ-氧化鋁，θ-氧化鋁，δ-氧化鋁，α-氧化鋁，或者它們的組合。每克催化劑載體中γ-氧化鋁，δ-氧化鋁，α-氧化鋁或它們的組合的總量，控制在范圍為，例如0.0001克至0.99克，或從0.001克至0.5克，或為0.01克至0.1克，或最多0.1克，如通過x-射線衍射測定。在特定的實施方案中，加氫處理催化劑為負(fù)載型催化劑，該載體包含至少一種氧化鋁，例如，θ-氧化鋁，其含量在0.1克至0.99克，或范圍從0.5克至0.9克，或從0.6克至0.8克，數(shù)量是每克載體。氧化鋁的量可以使用例如，X-射線衍射來確定。在替代實施方案中，載體可以包括至少0.1克，或者至少為0.3克，或者至少為0.5克，或至少0.8克的θ-氧化鋁。
例如，載體可以包括一種或多種難熔氧化物，多孔碳基材料，沸石或它們組合。合適的難熔氧化物包括，例如，氧化鋁，二氧化硅，二氧化硅-氧化鋁，氧化鈦，氧化鋯，氧化鎂，以及它們的混合物。合適的多孔碳基材料包括活性炭和/或多孔石墨。沸石的例子包括，例如，Y-沸石，β沸石，絲光沸石，ZSM-5型沸石，和鎂堿沸石。載體材料的其它實例包括γ-氧化鋁，θ-氧化鋁，δ-氧化鋁，α-氧化鋁，或者它們的組合。每克催化劑載體中γ-氧化鋁，δ-氧化鋁，α-氧化鋁或它們的組合的總量，控制在范圍為，例如0.0001克至0.99克，或從0.001克至0.5克，或為0.01克至0.1克，或最多0.1克，如通過x-射線衍射測定。在特定的實施方案中，加氫處理催化劑為負(fù)載型催化劑，該載體包含至少一種氧化鋁，例如，θ-氧化鋁，其含量在0.1克至0.99克，或范圍從0.5克至0.9克，或從0.6克至0.8克，數(shù)量是每克載體。氧化鋁的量可以使用例如，X-射線衍射來確定。在替代實施方案中，載體可以包括至少0.1克，或者至少為0.3克，或者至少為0.5克，或至少0.8克的θ-氧化鋁。
[0159] 當(dāng)載體被使用時，該載體可以用所需的金屬浸漬以形成加氫處理催化劑。該載體可以在從400℃至1200℃，或自450℃至1000℃，或從600℃至900℃的溫度范圍內(nèi)經(jīng)過熱處理，在用金屬浸漬之前。在某些實施方案中，加氫處理催化劑可以通過添加或合并第5至10族的金屬到載體的成熱處理的混合物來形成。這種類型的形成通常被稱為在載體材料的頂部覆蓋這些金屬。任選地，在結(jié)合載體與一種或多種催化金屬之后將所述催化劑進(jìn)行熱處理，例如，在溫度從150℃至750℃，或從200℃至740℃的范圍內(nèi)或自400℃至730℃的溫度范圍內(nèi)。任選地，將催化劑在400℃和1000℃的溫度范圍內(nèi)在熱空氣和/或富氧空氣中熱處理，以除去揮發(fā)性物質(zhì)，使得所述第5族至第10族的至少一部分金屬被轉(zhuǎn)化為它們相應(yīng)的金屬氧化物。在其它實施方案中，該催化劑可以在氧氣(如空氣)的存在下熱處理，其溫度范圍從35℃至500℃，或從100℃至400℃，或從150℃到300℃。熱處理可以進(jìn)行在1至3小時范圍內(nèi)的時間，以除去大部分揮發(fā)性組分，而不用轉(zhuǎn)化第5至10族的金屬成為它們的金屬氧化物形式。通過這樣的方法制備的催化劑一般稱為“未煅燒的”催化劑或“干燥的”。這樣的催化劑可以結(jié)合硫化方法來制備，及第5至10族的金屬基本上被分散在載體之中。當(dāng)催化劑包含θ-氧化鋁載體和一種或多種第5至10族的金屬時，該催化劑通常在≥400℃的溫度下進(jìn)行熱處理以形成加氫處理催化劑。典型地，這種熱處理在≤1200℃的溫度下進(jìn)行。
[0160] 催化劑可以是在成形的形態(tài)，例如，以下的一種或多種：盤，粒料，擠出物等等，雖然這不是必需的。這種成形形狀的非限制性實例包括具有圓柱形對稱性及直徑在從約0.79毫米到約3.2毫米(1/32至1/8英寸)，從約1.3毫米到約2.5毫米(1/20至1/10英寸)，或從約1.3毫米到約1.6毫米(1/20至1/16英寸)的范圍內(nèi)的那些。同樣大小的非圓柱形的形狀是本發(fā)明中涉及的，例如，三葉形，四葉形等。任選地，該催化劑具有從50-500牛頓/厘米，或60-400牛頓/厘米，或100-350牛頓/厘米，或200-300牛頓/厘米，或220-280牛頓/厘米的范圍內(nèi)的平板耐壓強(qiáng)度。
[0161] 多孔催化劑，包括具有常規(guī)孔隙特征的那些，均在本發(fā)明涉及的范圍之內(nèi)。當(dāng)多孔催化劑被使用時，該催化劑可具有的孔隙結(jié)構(gòu)，孔隙大小，孔隙體積，孔隙形狀，孔隙表面積等，在是常規(guī)加氫處理催化劑的特征的范圍內(nèi)，但本發(fā)明并不限于此。例如，該催化劑可具有中值大小的孔徑，這樣可有效的加氫處理SCT分子，例如具有中值大小的孔徑從30埃到1000埃，或50埃到500埃，或60埃到300埃的范圍內(nèi)的催化劑。孔徑可根據(jù)ASTM方法D4284-07壓汞法來確定。
[0162] 在具體的實施方案中，加氫處理催化劑具有范圍為50埃至200埃的中值孔徑?；蛘?，加氫處理催化劑具有范圍為90埃到180埃，或100埃至140埃，或110埃至130埃的中值孔徑。在另一個實施方案中，加氫處理催化劑的中值孔徑范圍為50埃至150埃?；蛘撸託涮幚泶呋瘎┚哂兄兄悼讖降姆秶鸀?0埃到135埃，或從70埃至120埃。在又一替代方案中，具有一個具有較大的中值孔徑的加氫處理催化劑被利用，例如，那些具有中值孔徑在從180埃至500埃，或200埃至300埃，或230埃至250埃的范圍內(nèi)。
[0163] 通常，加氫處理催化劑的孔徑分布不是為了很大而達(dá)到顯著劣化催化劑的活性或選擇性。例如，在加氫處理催化劑可具有孔徑分布，其中至少60％孔的孔徑在中值孔徑的45埃，35埃，或25埃之內(nèi)。在某些實施方案中，所述催化劑具有中值孔徑的范圍為從50埃至180埃，或從60埃至150埃，其中至少60％的孔的孔徑在中值孔徑的45埃，35?；?5埃之內(nèi)。
[0164] 在多孔催化劑被使用時，該催化劑可具有，例如，孔體積≥0.3立方厘米/克，例如≥0.7立方厘米/克，或≥0.9立方厘米/克。在某些實施方案中，孔體積的范圍可以從0.3立方厘米/克至0.99立方厘米/克，0.4立方厘米/克至立方厘米/克，或0.5立方厘米/克至0.7立方厘米/克。
[0165] 在某些實施方案中，相對大的表面面積是可取的。作為一個例子，在加氫處理催化劑可具有的表面積≥60平方米/克，或≥100平方米/克，或≥120平方米/克，或≥170平方米/克，或≥220平方米/克，或≥270平方米/克；如在從100平方米/克至300平方米/克，或120平方米/克至270平方米/克，或130平方米/克至250平方米/克，或170平方米/克至220平方米/克的范圍內(nèi)。
[0166] 使用規(guī)定的加氫處理催化劑對規(guī)定數(shù)量的第三混合物和效用流體進(jìn)行加氫處理導(dǎo)致改進(jìn)的催化劑壽命，例如，允許加氫處理階段操作至少3個月，或者至少6個月，或者至少1年而沒有在加氫處理區(qū)或接觸區(qū)中催化劑的替換。與如果不采用效用流體的情況相比，催化劑壽命通常是長>10倍，例如≥100倍，例如≥1000倍。
[0167] 加氫處理是在氫氣存在的條件下，例如，(i)通過在加氫處理的上游結(jié)合分子氫與第三混合物和/或效用流體和/或(ii)在一個或多個管道或線路中引導(dǎo)分子氫至加氫處理階段而進(jìn)行。雖然相對純凈的氫分子可以用于加氫處理，通常需要利用“處理氣體”，其中含有加氫處理需要的足夠的分子氫的和任選其他物種(例如，氮和輕質(zhì)烴例如甲烷)，它們一般不會造成不利影響或者干擾反應(yīng)或產(chǎn)品。未使用的處理氣體可從加氫處理的產(chǎn)物被分離進(jìn)行再利用，一般在除去不需要的雜質(zhì)，例如硫化氫H2S和氨NH3之后。該處理氣體可含有體積分?jǐn)?shù)≥約50％的氫分子，例如，體積分?jǐn)?shù)≥約75%，基于被引導(dǎo)至加氫處理階段的處理氣體的總體積。
[0168] 任選地，加氫處理階段分子氫的供給量范圍為約從300SCF/B(標(biāo)準(zhǔn)立方英尺/桶)3 3 3 3
(53S m/m)到5000SCF/B(890S m/m)，其中B表示加氫處理階段的進(jìn)料(如第三混合物加
3 3
效用流體)的桶。例如，氫分子可以在范圍為1000SCF/B(178S m/m)到3000SCF/B(534S
3 3
m/m)來提供。在規(guī)定的效用流體，分子氫和催化有效數(shù)量的規(guī)定加氫處理催化劑存在下在催化加氫處理條件下對第三混合物進(jìn)行加氫處理產(chǎn)生加氫處理的產(chǎn)物，其包括例如，提質(zhì)的SCT。合適的催化加氫處理條件的例子下面將更詳細(xì)地說明。本發(fā)明并不限于這些條件，并且該描述并不意味著將排除其它與本發(fā)明的相關(guān)的更寬范圍內(nèi)加氫處理條件。
(53S m/m)到5000SCF/B(890S m/m)，其中B表示加氫處理階段的進(jìn)料(如第三混合物加
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效用流體)的桶。例如，氫分子可以在范圍為1000SCF/B(178S m/m)到3000SCF/B(534S
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m/m)來提供。在規(guī)定的效用流體，分子氫和催化有效數(shù)量的規(guī)定加氫處理催化劑存在下在催化加氫處理條件下對第三混合物進(jìn)行加氫處理產(chǎn)生加氫處理的產(chǎn)物，其包括例如，提質(zhì)的SCT。合適的催化加氫處理條件的例子下面將更詳細(xì)地說明。本發(fā)明并不限于這些條件，并且該描述并不意味著將排除其它與本發(fā)明的相關(guān)的更寬范圍內(nèi)加氫處理條件。
[0169] 該加氫處理通常在加氫轉(zhuǎn)化條件下進(jìn)行，例如，在進(jìn)行如下一種或多種的條件下：規(guī)定第三混合物的加氫裂化(包括選擇性加氫裂化)，氫化作用、氫化處理、加氫脫硫、加氫脫氮、加氫脫金屬、加氫異構(gòu)化作用或加氫脫蠟。加氫處理反應(yīng)可以在至少一個位于例如，在加氫處理階段中在熱解階段和分離階段下游的容器或區(qū)域中進(jìn)行。規(guī)定的第三混合物通常在容器或區(qū)域中與加氫處理催化劑，在效用流體和分子氫存在下相接觸。催化加氫處理條件可包括，例如將組合的稀釋劑-第三混合物暴露在從50℃到500℃或從200℃到450℃或從220℃至430℃或從350℃到420℃的溫度范圍內(nèi)接近于分子氫和加氫處理催化劑。例如，在從300℃至500℃，或350℃至430℃，或360℃至420℃的溫度范圍內(nèi)可以被利用。組-1 -1 -1
合的稀釋劑-第三混合物的液時空速(LHSV)一般為0.1h 至30h ，或者0.4至25h ，或-1 -1 -1 -1
者0.5h 至20h 的范圍內(nèi)。在一些實施方案中，LHSV為至少5h ，或至少10h ，或至少-1
15h 。加氫處理過程中的分子氫分壓通常為0.1兆帕至8兆帕或1兆帕至7兆帕，或2兆帕至6兆帕，或3兆帕至5MPa的范圍內(nèi)。在一些實施方案中，分子氫分壓是≤7兆帕，或者≤6兆帕，或者≤5兆帕，或≤4兆帕，或者≤3兆帕，或者≤2.5兆帕，或≤2兆帕。加氫處理的條件可以包括，例如以下的一個或多個：溫度范圍在300℃至500℃，壓力范圍在15巴(絕對)至135巴，或20巴至120巴，或20巴至100巴，空間速度(LHSV)的范圍在0.1
3 3 3 3
到5.0，和分子氫消耗速率為約50標(biāo)準(zhǔn)立方米/立方米(Sm/m)至約445S m/m(300SCF/B至2500SCF/B，其中命名者表示第三混合物的桶，例如SCT的桶)。在一個或多個實施方案中，加氫處理條件包括如下的一個或多個：溫度范圍380℃至430℃，壓力范圍20巴(絕對)至120巴(絕對)，或21巴(絕對)至81巴(絕對)，空間速度范圍為0.2至1.0，和
3 3 3 3
分子氫消耗速率為約70S m/m至約267S m /m(400SCF/B至1500SCF/B)。當(dāng)使用規(guī)定的催化劑在這些條件下操作時，TH加氫轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)化率通常是≥25.0％，此以重量為基礎(chǔ)，例如，≥50.0%。
合的稀釋劑-第三混合物的液時空速(LHSV)一般為0.1h 至30h ，或者0.4至25h ，或-1 -1 -1 -1
者0.5h 至20h 的范圍內(nèi)。在一些實施方案中，LHSV為至少5h ，或至少10h ，或至少-1
15h 。加氫處理過程中的分子氫分壓通常為0.1兆帕至8兆帕或1兆帕至7兆帕，或2兆帕至6兆帕，或3兆帕至5MPa的范圍內(nèi)。在一些實施方案中，分子氫分壓是≤7兆帕，或者≤6兆帕，或者≤5兆帕，或≤4兆帕，或者≤3兆帕，或者≤2.5兆帕，或≤2兆帕。加氫處理的條件可以包括，例如以下的一個或多個：溫度范圍在300℃至500℃，壓力范圍在15巴(絕對)至135巴，或20巴至120巴，或20巴至100巴，空間速度(LHSV)的范圍在0.1
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到5.0，和分子氫消耗速率為約50標(biāo)準(zhǔn)立方米/立方米(Sm/m)至約445S m/m(300SCF/B至2500SCF/B，其中命名者表示第三混合物的桶，例如SCT的桶)。在一個或多個實施方案中，加氫處理條件包括如下的一個或多個：溫度范圍380℃至430℃，壓力范圍20巴(絕對)至120巴(絕對)，或21巴(絕對)至81巴(絕對)，空間速度范圍為0.2至1.0，和
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分子氫消耗速率為約70S m/m至約267S m /m(400SCF/B至1500SCF/B)。當(dāng)使用規(guī)定的催化劑在這些條件下操作時，TH加氫轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)化率通常是≥25.0％，此以重量為基礎(chǔ)，例如，≥50.0%。
[0170] 加氫處理的產(chǎn)物
[0171] 在某些實施方案中，廢水被引導(dǎo)離開該加氫處理階段，廢水包括液相和汽相部分。氣相部分通常由廢水中被分離，例如，通過一個或多個氣-液分離器分離。如果需要的話，處理氣體可分離以便再循環(huán)和使用。
[0172] 在某些實施方案，其中包括輕質(zhì)烴(一種“輕質(zhì)烴混合物”)的混合物被從加氫處理裝置流出物的液相部分分離，輕質(zhì)烴混合物含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥90.0%的具有常壓沸點≤300℃的液相部分的分子，基于加氫處理裝置流出物的液相的重量。轉(zhuǎn)化產(chǎn)物，即輕質(zhì)烴混合物的加氫處理裝置流出物分離后的液相部分的其余部分通常包括一加氫處理的產(chǎn)物。
[0173] 在某些實施方案中，加氫處理的產(chǎn)物包括質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥10.0％，基于加氫處理的產(chǎn)物的重量。例如，質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥20.0%，例如質(zhì)量分?jǐn)?shù)在20.0％至40.0％范圍中的一種或多種的(i)在1.0環(huán)分子類的化合物(II)在1.5環(huán)分子類的化合物(iii)在(i)或(ii)中定義的化合物中進(jìn)一步包括一個或多個烷基或烯基在任何環(huán)取代的化合物，(iv)在(i)，(ii)或(iii)中定義的化合物還包括從硫，氮或氧中選取的雜原子。加氫處理的產(chǎn)物可以具有，例如，在50℃下粘度≥2.0cSt，例如，在50℃在3.0cSt至50.0cSt的范圍內(nèi)。通常，質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥1.0％的加氫處理的產(chǎn)物包括具有常壓沸點≥565℃，例如，質(zhì)量分?jǐn)?shù)2.0%至10.0%的化合物，基于加氫處理的產(chǎn)物的重量。加氫處理的產(chǎn)物可包括，例如，質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤50.0％，基于所述加氫處理的產(chǎn)物的重量，在3.0至5.0的環(huán)分子類的化合物，其中包括(i)一個或多個烷基或烯基在任何環(huán)取代的化合物和/或(ii)一種或多種從硫，氮或氧中選取的雜原子。加氫處理的產(chǎn)物可包括，例如，質(zhì)量分?jǐn)?shù)在20.0％至40.0%范圍內(nèi)具有3.0到5.0的范圍內(nèi)多個芳族環(huán)分子，基于所述加氫處理的產(chǎn)物的重量。主要取決于所述三級混合物的硫含量，加氫處理的產(chǎn)物可以具有，例如，在質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.01%至3.5％重量范圍內(nèi)的硫含量，基于所述產(chǎn)物的重量。
[0174] 在某些實施方案中，加氫處理的產(chǎn)物的含硫量是三級混合物中硫含量的≤0.5倍(重量基準(zhǔn))，及加氫處理的產(chǎn)物的含TH量是三級混合物中TH含量的≤0.7倍。一般地，加氫處理的產(chǎn)物包含質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥20.0%的加氫處理裝置流出物的液相部分(此基于加氫處理裝置流出物的液相部分的重量)，例如，質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥40.0％，例如質(zhì)量分?jǐn)?shù)在20.0%至70.0%的重量范圍或在40.0%至60.0％的重量范圍。當(dāng)加氫處理是在特定的條件下運(yùn)3 3
行，加氫處理的產(chǎn)物一般在15℃具有密度≥0.97g/cm，如在15℃密度≥1.00g/cm，粘度≤90.0％的該三級混合物的粘度，例如，為粘度≤75.0％該第三混合物的粘度。通常，質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥50.0％的加氫處理的產(chǎn)物是以具有多環(huán)芳族的形式和碳原子數(shù)≥16的非芳香形式的分子存在的，基于所述加氫處理的產(chǎn)物的重量，例如，質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥75.0%，例如質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥90.0％。任選地，質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥50.0％的加氫處理的產(chǎn)物是具有多環(huán)的形式?？梢杂?，例如，從25個到40個范圍的碳原子的數(shù)量，基于加氫處理的產(chǎn)物的重量。
行，加氫處理的產(chǎn)物一般在15℃具有密度≥0.97g/cm，如在15℃密度≥1.00g/cm，粘度≤90.0％的該三級混合物的粘度，例如，為粘度≤75.0％該第三混合物的粘度。通常，質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥50.0％的加氫處理的產(chǎn)物是以具有多環(huán)芳族的形式和碳原子數(shù)≥16的非芳香形式的分子存在的，基于所述加氫處理的產(chǎn)物的重量，例如，質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥75.0%，例如質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥90.0％。任選地，質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥50.0％的加氫處理的產(chǎn)物是具有多環(huán)的形式?？梢杂?，例如，從25個到40個范圍的碳原子的數(shù)量，基于加氫處理的產(chǎn)物的重量。
[0175] 如果需要，至少一部分該輕質(zhì)烴的混合物和/或至少一個部分的加氫處理的產(chǎn)物可以在過程中被使用和/或從該階段被引離或進(jìn)一步處理。例如，與該三級混合物相比，相對低的粘度的加氫處理的產(chǎn)物可利用與至少一部分的加氫處理的產(chǎn)物作為重質(zhì)烴的稀釋劑，特別是那些相對高粘度的物質(zhì)。在這方面，加氫處理的產(chǎn)物可以代替更昂貴的，常規(guī)的稀釋劑。非限制性實施例的重質(zhì)、高粘度流適于與加氫處理的產(chǎn)物混合(或與加氫處理裝置流出物的整個液相部分)，包括一種或多種的容器用燃料，燃燒油，重質(zhì)燃料油(例如，5或6號燃料油)，高硫燃料油，低硫燃料油，常規(guī)高硫燃料油(RSFO)等等。在一個實施方案中，加氫處理的產(chǎn)物在一種共混物中被利用，所述共混物包含：(a)質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥10.0％的加氫處理的產(chǎn)物及(b)質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥10.0％的具有0.5%至3.5%重量范圍的硫含量的燃料油和在50℃下在100cSt至500cSt范圍的粘度，該重量百分?jǐn)?shù)基于共混物的重量。
[0176] 在一個實施方案中，加氫處理的產(chǎn)物可以在氣-液分離裝置中用于軟化和引離一種高粘度的底部物質(zhì)，例如那些熱解爐的底餾。在某些實施方案中，質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于10.0%的加氫處理的產(chǎn)物，例如質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥50.0%，質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥75.0％，可與質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥10.0%的底部物質(zhì)相組合(重量基準(zhǔn))，例如，質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥50.0%，例如質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥75.0％，以減輕底部的粘度。在某些實施方案中，至少一部分的輕質(zhì)烴的混合物被再循環(huán)至加氫處理階段的上游，用作所有或者部分的效用流體。例如，質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥10.0％的輕質(zhì)烴的混合物可以用作效用流體，如質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥90.0%，基于所述輕質(zhì)烴混合物的重量。當(dāng)輕質(zhì)烴混合物的量不足以產(chǎn)生所需量的效用流體時，效用流體的組成部分可以從另外提供。
[0177] 在一個或多個實施例中，低和高沸程分離至少一部分的加氫處理的產(chǎn)物，例如，在約320℃至約370℃的范圍，如約334℃至約340℃。在此范圍內(nèi)，質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥40.0%的加氫處理的產(chǎn)物的通常是包含低沸點餾分，例如，質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥50.0%，基于所述加氫處理的產(chǎn)物的重量。至少一部分的較低沸點餾分的可以被用作助熔劑，例如，用于熔性氣/液分離器的底部，主分餾塔塔底等，至少一部分的較高沸點餾分可以被用作燃料。
[0178] 可選地，該方法可以進(jìn)一步包括加氫處理或至少一部分任何以上實施方案中提到的加氫處理的產(chǎn)物處理得到一種環(huán)烷潤滑油。
[0179] 實施例1
[0180] 本例說明蒸汽裂化焦油向加氫處理的產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化。
[0181] 該加氫過程是在具有約0.3ID(內(nèi)徑)不銹鋼反應(yīng)體和三個加熱塊的固定床反應(yīng)器中進(jìn)行。反應(yīng)器由一個三區(qū)爐加熱。表1介紹了實驗中使用的催化劑。12.6克(17.5立方厘米)的RT-621，尺寸為40-60目，裝入在熔爐內(nèi)的反應(yīng)器的區(qū)域內(nèi)。
[0182] 表1催化劑的描述
[0183]
[0184] 裝入反應(yīng)器后，該單元用氫分子氮分子依次是在壓力為1000psig(68.9巴)下測試。催化劑用200立方厘米的含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%的130N潤滑油基礎(chǔ)油料及質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％的二乙化二硫的溶液硫化處理，基于硫化溶液的重量。詳情如下：
[0185] 1.設(shè)置反應(yīng)器壓力750psig。
[0187] 3.降低ISCO泵速至2.5cc/hr。啟動氫分子流為20SCCM。
[0188] 4.催化劑硫化
[0189] 調(diào)節(jié)反應(yīng)器以1℃/分鐘從室溫升溫到110℃，在110℃保持1小時(持續(xù)時間：2.5小時)；
[0190] 調(diào)節(jié)反應(yīng)器以1℃/分鐘從110℃升溫到250℃，在110℃保持1小時(持續(xù)時間：2.5小時)；
[0191] 調(diào)節(jié)反應(yīng)器以1℃/分鐘從250℃升溫到340℃，在340℃直到泵空(持續(xù)時間：約1.5小時并且最后340℃保持)。
[0192] 硫化后，將進(jìn)料(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60％SCT/40％三甲苯)以6.0cm3/hr(0.34LHSV)引3
入，氫分子流量增加至54cm/min(3030SCF/B)，反應(yīng)器的溫度以1℃/min上升至425℃，同時將反應(yīng)器壓力維持在750psig下。表2示出了用于本實驗的效用流體的1,2,4-三甲基苯的屬性。
入，氫分子流量增加至54cm/min(3030SCF/B)，反應(yīng)器的溫度以1℃/min上升至425℃，同時將反應(yīng)器壓力維持在750psig下。表2示出了用于本實驗的效用流體的1,2,4-三甲基苯的屬性。
[0193] 表2效用流體的描述
[0194]
[0195] 一個SCT樣品從商業(yè)蒸汽裂化裝置主分餾塔底物流得到。表3列出了SCT樣品的典型特性。需要注意的是樣品中含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)約2.2%的硫和50℃下988cSt的粘度。
[0196] 表3SCT進(jìn)料和加氫處理的產(chǎn)物的屬性
[0197]
[0198] 本加氫處理裝置流出物(總液體產(chǎn)品或“TLP”)的液相部分從單元中以一定時間間隔收集。對于幾個這樣的TLP樣品，三甲基苯通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去，得到一種基本上無溶劑的加氫處理的產(chǎn)物。在運(yùn)行過程中的不同的時間進(jìn)行分析測定，例如，硫含量，粘度，由二維氣相加氫處理的產(chǎn)物的合成物，模擬蒸餾轉(zhuǎn)換物，加氫處理的產(chǎn)物。
[0199] 該加氫處理的產(chǎn)物的組成是由二維氣相色譜和模擬蒸餾的結(jié)合使用來確定。二維氣相色譜定量的沸點低于大約565℃(1050°F)，而模擬蒸餾測定加氫處理的產(chǎn)物組分的沸點高于565℃(1050°F)的量。表4如表示，“Sats”是指烷烴的分子和565℃+是指加氫處理餾分的沸點高于565℃(1050°F)的量。
[0200] 表4
[0201]
[0202] 需要注意的是在重分子中有顯著減少，包括4-環(huán)以上的分子。然而，經(jīng)過加氫反應(yīng)后的成分變化最顯著的是在1-環(huán)和1.5環(huán)芳烴的顯著增加。例如，進(jìn)料含有極少的1-和1.5-環(huán)芳族化合物(1.6％重量)。在加氫反應(yīng)結(jié)束后，對于8天的樣本，該1-環(huán)和1.5環(huán)芳烴的總和顯著增加至31.7%重量，20天的樣本增加至26％重量，在1環(huán)和1.5環(huán)芳烴的總和的變化分別為1900％和1500％。重質(zhì)焦油向較輕的分子的轉(zhuǎn)變，即1-環(huán)和1.5環(huán)芳烴的轉(zhuǎn)化被認(rèn)為是導(dǎo)致加氫處理的產(chǎn)物的粘度顯著減少的原因。
[0203] 兩種加氫處理的產(chǎn)物組合物分別具有在50℃下5.8cSt的粘度對于這種處理8DOS樣品和在50℃下12.8cSt的粘度對于處理20DOS樣品。與RSFO典型規(guī)格相比，加氫處理的產(chǎn)物有顯著粘度優(yōu)勢。烴處理器通常使用昂貴的氣流，如噴氣煤油(kerojet)作為沖淡劑調(diào)制成的高粘度烴流，如真空渣油，以滿足燃油粘度規(guī)格。
[0204] 或者，一種方法可以將加氫處理的產(chǎn)物分離成沖淡劑(flux)餾分和重質(zhì)塔底餾分，例如，使用分餾法。為便于比較，沖淡劑餾分的粘度被設(shè)定為于該SCGO相等，而重塔底餾分被設(shè)定為于焦油進(jìn)料的粘度相等。
[0205] 需要注意的是大約質(zhì)量分?jǐn)?shù)為54％的8DOS樣品被升級到SCGO沖淡劑值，而其余的(重底)相當(dāng)于焦油初始原料。對于20DOS樣品，沖淡劑的量升級為約質(zhì)量分?jǐn)?shù)40％。
[0206] 分離步驟還有一個優(yōu)點，例如，在加氫處理的產(chǎn)物中重組可能存在與燃料油的兼容性問題，這導(dǎo)致在調(diào)合后燃料油中重質(zhì)的沉淀。通過分離加氫處理的產(chǎn)物成輕餾分和重餾分，提供改質(zhì)的具更高附加值組分與沖淡劑組分。重餾分與焦油相同的方式被使用，例如，作為碳黑原料或作為鍋爐燃料。
[0207] 所有專利，測試程序，以及本文中所引用的其他文件，包括優(yōu)先權(quán)文件，被允許引入本申請。
[0208] 雖然本發(fā)明以示例性形式進(jìn)行具體描述，但應(yīng)理解，各種其它修改將是顯而易見的，并且可以容易地由本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和公開內(nèi)容的范圍內(nèi)完成。因此，本發(fā)明不限于示例和詳細(xì)內(nèi)容所述，該權(quán)利要求書被解釋為覆蓋了所有本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到的等效替換。
[0209] 本發(fā)明列出數(shù)值下限和數(shù)值上限，從下限到上限的范圍都是可預(yù)期的。
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