CN101072849A - 利用水滑石类化合物减少汽油硫 - Google Patents
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Abstract
本发明描述利用水滑石类化合物添加剂,焙烧的水滑石类化合物和/或混合的金属氧化物溶体溶液减少汽油中硫的新颖的方法。所述的添加剂可以任选还包含一种或多种金属氧化剂和/或载体。本发明也涉及减少汽油硫的方法,包括使催化裂化原料与混合的金属氧化物化合物接触,所述的金属氧化物化合物包括镁和铝,及具有至少在大约43度和约62度的2θ峰位显示反射的X-光衍射图样,其中化合物中镁与铝的比例为约1∶1-约10∶1。
Description
发明领域
本发明通常提供一种利用水滑石类化合物和利用混合的金属氧化物化合物减少汽油硫的方法。
该专利的公开包含受版权保护的资料。所述的版权所有者不反对任何人传真复制专利文献或者专利公开,因为它在美国专利和商标局专利文档或者记录中出现,但在别的方面却保留任何诸如此类的版权。
发明背景
催化裂化是一种超大规模商业应用的石油炼制工艺。在美国大多数的炼油厂汽油掺合备用料是通过该工艺生产的,几乎所有的利用所述的流化催化裂化(FCC)工艺生产。在所述的催化裂化过程中,重烃馏分通过在高温在催化剂存在下发生反应转变为轻的产品,其中大部分的转化或者裂化在气相中发生。因此原料转变为汽油,镏出液,及其他液体裂化产品,以及每一分子中有四个或更少碳原子的轻气态裂化产品。气体部分由烯烃组成和部分由饱和烃组成。
在所述的裂化反应持续的过程中,有些重物料,被称为焦炭,沉积在所述的催化剂上。这降低了所述的催化剂的活性,要求再生。在从所述的用过的裂化催化剂中除去包夹的碳氢化合物之后,通过烧除所述的焦炭以恢复催化剂活性而实现再生。所述的催化裂化的三个特征步骤因此是显著的:裂化步骤,其中碳氢化合物转变为轻的产品,汽提步骤,以除去所述的催化剂上吸附的烃液,和再生步骤,以从所述的催化剂烧掉焦炭。所述再生催化剂然后在所述的裂化步骤中再利用。
催化裂化原料通常包含形式为有机硫化合物比如硫醇,硫化物和噻吩的硫。即使在裂化过程期间,主要通过催化分解非噻吩硫化合物使约一半的硫转变为硫化氢,所述裂化法的产品相应地往往包含硫杂质。在所述的裂化产品中硫的分布取决于许多因数,包括原料,催化剂类型,是否含添加剂,转化及其他操作条件,但是在任何情况下,某一比例的硫往往进入轻的或者重的汽油馏分中,并通过进入所述的成品蓄油池。在对石油产品环境规则日益严格的情况下,例如在改良汽油(RFG)规则中,出于对硫的氧化物及其他硫的化合物在燃烧过程之后排放进入空气的忧虑,通常减少产品的硫含量。
已经提出一种在裂化以前通过加氢处理从FCC原料中除去硫的方法。尽管卓有成效,但该方法就设备投资费用而言总是昂贵的,因为氢耗很高,从操作上讲也是昂贵的。另一个方法涉及所述的FCC工艺之后后处理所述的裂化产物,比如汽油。尽管这可能是有效的,但该方法存在缺点,当高辛烷值的烯烃被饱和时,可能损失有价值的产品辛烷值。在又一个方法中,流化催化裂化装置再生器中减少硫的添加剂可用于减少汽油中的硫,而不需处理原料或者裂化产物。
因此,本领域需要一种在FCC加工周期期间新的改进的减少汽油中硫含量的方法。本发明涉及该方法,及其它的重要的目的。
发明内容
本发明提供一种通过向流化催化裂化装置中加入含有水滑石类化合物的减少汽油硫的添加剂,从而减少汽油中硫的方法。所述的减少汽油硫的添加剂任选还包括如本发明描述的一种或多种金属氧化剂和/或载体。
本发明提供一种通过向流化催化裂化装置中加入含有焙烧的水滑石类化合物的减少汽油硫的添加剂,从而减少汽油中硫的方法。所述的减少汽油硫的添加剂任选还包括一种或多种金属氧化剂和/或载体。
本发明也提供一种通过向流化催化裂化装置中加入含有混合的金属氧化物化合物,也称为水滑石类化合物前体的减少汽油硫的添加剂,从而减少汽油中硫的方法。所述的减少汽油硫的添加剂任选还包括一种或多种金属氧化剂和/或载体。
以下更详细描述本发明的这些及其他方面和优点。
本发明的详细说明
本发明涉及水滑石类化合物,任选含有金属氧化剂和/或载体,当加入到流化催化裂化装置中时具有优异的减少汽油中硫的能力。本发明所述的减少汽油硫的添加剂包括水滑石类化合物和/或坍塌的水滑石类化合物,所述的化合物例如通过以下工艺制造:
(a)使含有至少一种二价金属化合物和至少一种三价金属化合物的含水的混合物反应,生成形式为含水淤浆的混合的金属氧化物化合物;
(b)任选在温度高达约225℃热处理从步骤(a)得到的混合的金属氧化物化合物;
(c)干燥从步骤(a)或者步骤(b)得到的热处理的化合物以生成适合用于从汽油中减少硫的一种或多种成型体;
(d)在约300℃或者更高温度下热处理从步骤(c)得到的成型体以生成一种或多种焙烧的成型体;
(e)水合从步骤(d)得到的焙烧成型体以生成水滑石类化合物;和
(f)任选加热所述的水滑石类化合物以基本上除去所有的隙间水和/或阴离子以生成坍塌的水滑石类化合物。
步骤(1)任选导致水滑石类化合物产品。制造这些水滑石类化合物和坍塌的水滑石类化合物的方法公开于US6,028,023和6,479,421中,其中所述的公开它们全部引入本发明作为参考。其它的用于制造水滑石类化合物的方法,例如公开于Cavani et al,CatalysisToday,11:173-301(1991)中,所述的公开其全部引入本发明作为参考。
在一个实施方式中,本发明提供一种含有至少一种水滑石类化合物的减少汽油硫的添加剂。所述的水滑石类化合物本身(即,不含任何的另外的材料)能用作减少汽油硫的添加剂。另外,所述的至少一种水滑石类化合物包括载体和/或至少一种金属氧化剂。在另一个实施方式中,本发明提供一种含有至少一种水滑石类化合物,至少一种金属氧化剂和至少一种载体的减少汽油硫的添加剂。
水滑石类化合物的特点在于具有通过间隙阴离子和/或水分子隔离的带正电层的结构。举例说明的天然的无机物水滑石类化合物包括羟镁铝石,鳞镁铁矿,水硅铁石,水滑石,碳酸镁铬矿,陨菱铁镍矿,水铝镍石,mannaseite,水镁铬矿和水铝钙石。其它的水滑石类化合物上述由卡瓦尼描述。在一个实施方式中,所述的水滑石类化合物本身能用作减少汽油硫的添加剂。
所述的减少汽油硫的添加剂包括任何的本领域熟知的载体。举例说明的载体包括尖晶石,氧化镁,乙酸镁,硝酸镁,氯化镁,氢氧化镁,碳酸镁,甲酸镁,铝酸镁,含水的硅酸镁,硅酸镁,硅酸钙镁,硅酸铝,boria(蓝玉髓),硅酸钙,氧化铝,钛酸铝,钛酸锌,锆酸铝,氧化钙,铝酸钙,硝基水合铝,氢氧化铝化合物(例如,在ACSMonograph 184第9页,Industrial Alumina Chemicals,Misra,Chanakya,1986中公开的那些,其全部引入作为参考),含铝金属氧化物化合物(例如,除氧化铝或者氢氧化铝化合物以外的),水合氯化铝,硅石,除了硅石的包含硅的化合物,硅石/氧化铝,氧化铝,二氧化钛,二氧化锆,粘土(例如叙永石,钠板石,锂蒙脱石,蒙脱石,合成蒙脱石,海泡石,活化的sepeolite,高岭土,硅藻土,硅藻土,氟碳铈镧矿),粘土磷酸盐材料,沸石(例如ZSM-5)等等。所述的载体可以包括一种,二种,三种,四种或者更多上面描述的材料。在一个实施方式中,所述的载体是尖晶石,乙酸镁,硝酸镁,氯化镁,氢氧化镁,碳酸镁,甲酸镁,铝酸镁,钛酸铝,钛酸锌,锆酸铝,氧化钙,铝酸钙,水合硝酸铝,氢氧化铝化合物,含铝金属氧化物化合物(例如除氧化铝或者氢氧化铝化合物以外的),水合氯化铝,二氧化钛,二氧化锆,或者其两种或多种的混合物。
所述的减少汽油硫的添加剂可以包括一种或多种本领域熟知的金属氧化剂。例如,金属氧化剂的金属可以是锑,铋,镉,铈,铬,钴,铜,镝,铒,铕,钆,锗,金,钬,铱,铁,镧,铅,锰,钼,钕,镍,铌,锇,钯,铂,镨,钷,铼,铑,钌,钐,钪,硒,硅,银,硫,钽,碲,铽,锡,钛,钨,铥,钒,镱,钇,锌,或者其两种或多种的混合物。在另一个实施方式中,所述的金属氧化剂的金属是铈,铂,钯,铑,铱,钼,钨,铜,铬,镍,锰,钴,铁,镱,铀,或者其两种或多种的混合物。在一个实施方式中,所述的金属氧化剂的金属是铈,钴,铜,铂,钨或者其两种或多种的混合物。
在另一个实施方式中,本发明提供一种含有至少一种焙烧水滑石类化合物和载体的减少汽油硫的添加剂。焙烧水滑石类化合物通过加热水滑石类化合物直到基本上所有的(或者所有的)间隙阴离子和/或水分子被除去而制备。所述的载体可以是本领域任何熟知的比如上面描述的那些载体。
在另一个实施方式,本发明提供一种含有至少一种焙烧水滑石类化合物和至少一种金属氧化剂的减少汽油硫的添加剂,其中所述的金属氧化剂中的金属是锑,铋,镉,铈,铬,铜,镝,铒,铕,钆,锗,金,钬,铱,铁,镧,铅,锰,钼,钕,镍,铌,锇,钯,铂,镨,钷,铼,铑,钌,钐,钪,硒,硅,银,硫,钽,碲,铽,锡,钛,钨,铥,钒,镱,钇,或者其两种或多种的混合物。在另一个实施方式中,所述的金属氧化剂中的金属是铈,钒,铜,铂,钨,或者其两种或多种的混合物。在另一个实施方式中,金属氧化剂中的金属是铈和/或钒。在另一个实施方式中,金属氧化剂中的金属是铜。在另一个实施方式中,金属氧化剂中的金属是铂。在本发明实施方式中,所述的减少汽油硫的添加剂还包括比如本发明描述的那些载体。
在另一个实施方式中,本发明提供一种含有至少一种焙烧水滑石类化合物,和以相当的氧化物计算的含量至少15wt%的至少一种金属氧化剂的减少汽油硫的添加剂,其中金属氧化剂中的金属是锑,铋,镉,铈,铬,钴,铜,镝,铒,铕,钆,锗,金,钬,铱,铁,镧,铅,锰,钼,钕,镍,铌,锇,钯,铂,镨,钷,铼,铑,钌,钐,钪,硒,硅,银,硫,钽,碲,铽,锡,钛,钨,铥,钒,镱,钇,锌,或者其两种或多种的混合物。在一个实施方式中,金属氧化剂中的金属是铈,钒,钴,铜,铂,钨,或者其两种或多种的混合物。在另一个实施方式中,金属氧化剂中的金属是铈和/或钒。或者,所述的减少汽油硫的添加剂包括焙烧水滑石类化合物和,基于相当的氧化物含量至少20wt%,25wt%,或者30wt%的一种或多种金属氧化剂。在本发明该实施方式中,所述的减少汽油硫的添加剂还包括比如本发明描述的那些载体。
在另一个实施方式中,本发明提供一种含有至少一种通式(I)或者通式(II)的水滑石类化合物的减少汽油硫的添加剂:
(X2+ mY3+ n(OH)2m+2n)An/a a-·bH2O (I)
(Mg2+ mAl3+ n(OH)2m+2n)An/a a-·bH2O(II)
其中X是镁,钙,锌,锰,钴,镍,锶,钡,铜或者其两种或多种的混合物;Y是铝,锰,铁,钴,镍,铬,镓,硼,镧,铈,或者其两种或多种的混合物;A是CO3,NO3,SO4,Cl,OH,Cr,I,SiO3,HPO3,MnO4,HGaO3,HVO4,ClO4BO3,或者其两种或多种的混合物;a是1,2或者3;b为0-10;选择m和n以使m/n的比例为大约1-约10。通式(II)所述的水滑石类化合物是水滑石(即,Mg6Al2(OH)16CO3·4H2O)。用于制造这些水滑石类化合物的方法如上所述,公开于US6,028,023和6,479,421中,所述公开它们的全部引入本发明作为参考。在一个实施方式中,通式(1)或者通式(II)所述的水滑石类化合物本身能用作减少汽油硫的添加剂。
在另一个实施方式中,本发明提供一种含有至少一种通式(I)或者通式(II)的水滑石类化合物和载体的减少汽油硫的添加剂,其中所述的载体如本发明描述。在一个实施方式中,所述的载体是尖晶石,乙酸镁,硝酸镁,氯化镁,氢氧化镁,碳酸镁,甲酸镁,铝酸镁,钛酸铝,钛酸锌,锆酸铝,氧化钙,铝酸钙,水合硝酸铝,氢氧化铝化合物,含铝金属氧化物化合物(例如除氧化铝或者氢氧化铝化合物以外的),水合氯化铝,二氧化钛,二氧化锆,粘土(例如叙永石,钠板石,锂蒙脱石,蒙脱石,合成蒙脱石,海泡石,活化sepeolite,高岭土),粘土磷酸盐物料,沸石或者其两种或多种的混合物。在本发明该实施方式中,所述的减少汽油硫的添加剂任选还包括一种或多种金属氧化剂。
在另一个实施方式中,本发明提供一种含有通式(I)或者通式(II)的水滑石类化合物和一种或多种金属氧化剂的减少汽油硫的添加剂。金属氧化剂中的金属可以是锑,铋,镉,铈,铬,钴,铜,镝,铒,铕,钆,锗,金,钬,铱,铁,镧,铅,锰,钼,钕,镍,铌,锇,钯,铂,镨,钷,铼,铑,钌,钐,钪,硒,硅,银,硫,钽,碲,铽,锡,钛,钨,铥,钒,镱,钇,锌,或者其两种或多种的混合物。在另一个实施方式中,金属氧化剂中的金属是铈,钒,铂,钯,铑,铱,钼,钨,铜,铬,镍,锰,钴,铁,镱,铀或者其两种或多种的混合物。在一个实施方式中,金属氧化剂中的金属是铈,钴,铜,铂,钨或者其两种或多种的混合物。在本发明该实施方式中,所述的减少汽油硫的添加剂任选还包括载体。
在另一个实施方式中,本发明提供一种含有通式(III)或者通式(IV)的水滑石类化合物的减少汽油硫的添加剂:
(X2+ mY3+ n(OH)2m+2n)OHn -·bH2O (III)
(Mg2+ mAl3+ n(OH)2m+2n)OHn -·bH2O (IV)
其中X是镁,钙,锌,锰,钴,镍,锶,钡,铜或者其两种或多种的混合物;Y是铝,锰,铁,钴,镍,铬,镓,硼,镧,铈,或者其两种或多种的混合物;B为0-10;选择m和n以使m/n比例大约为1-约10。在一个实施方式中,通式(IV)所述的化合物是Mg6Al12(OH)18·4.5H2O。通式(III)或者通式(IV)的水滑石类化合物可以包含微量的阴离子(例如CO3)的杂质。用于制造这些水滑石类化合物的方法公开于US6,028,023和6,479,421中,所述的公开它们的全部引入本发明作为参考。在一个实施方式中,通式(III)或者通式(IV)所述的水滑石类化合物本身能用作减少汽油硫的添加剂。
在另一个实施方式中,本发明提供一种含有通式(III)或者通式(IV)的水滑石类化合物和载体的减少汽油硫的添加剂,比如本发明描述的那些载体。
在另一个实施方式中,本发明提供一种含有通式(III)或者通式(IV)水滑石类化合物和一种或多种金属氧化剂的减少汽油硫的添加剂。金属氧化剂中的金属可以是锑,铋,镉,铈,铬,钴,铜,镝,铒,铕,钆,锗,金,钬,铱,铁,镧,铅,锰,钼,钕,镍,铌,锇,钯,铂,镨,钷,铼,铑,钌,钐,钪,硒,硅,银,硫,钽,碲,铽,锡,钛,钨,铥,钒,镱,钇,锌,或者其两种或多种的混合物。在另一个实施方式中,金属氧化剂中的金属是铈,钒,铂,钯,铑,铱,钼,钨,铜,铬,镍,锰,钴,铁,镱,铀或者其两种或多种的混合物。在一个实施方式中,金属氧化剂中的金属是铈,钒,钴,铜,铂,钨或者其两种或多种的混合物。在本发明该实施方式中,所述的减少汽油硫的添加剂任选还包括载体。
在另一个实施方式中,本发明提供一种含有水滑石类化合物的减少汽油硫的添加剂,所述的水滑石类化合物具有2θ峰位相当类似或者几乎和ICDD card 35-965;ICDD Card No.22-0700;ICDD Card No.35-1275;或者ICDD Card No.35-0964一致的X射线衍射图样。在一个实施方式中,水滑石类化合物具有2θ峰位相当地类似或者几乎和ICDDcard 35-965一致的X射线衍射图样。用于制造这些水滑石类化合物的方法如上所述,公开于US6,028,023和6,479,421中,所述的公开它们的全部引入本发明作为参考。在一个实施方式中,水滑石类化合物具有2θ峰位相当地类似或者几乎和ICDD card 35-965;ICDD Card No.22-0700;ICDD Card No.35-1275;或者ICDD Card No.35-0964一致的X射线衍射图样,本身能用作减少汽油硫的添加剂。
在另一个实施方式中,本发明提供一种含有水滑石类化合物和比如本发明描述的那些载体的减少汽油硫的添加剂,所述的水滑石类化合物具有2θ峰位相当地类似或者几乎和ICDD card 35-965;ICDD CardNo.22-0700;ICDD Card No.35-1275;或者ICDD Card No.35-0964一致的X射线衍射图样。在该实施方式中,减少汽油硫的添加剂任选还包含一种或多种金属氧化剂。
在另一个实施方式中,本发明提供一种含有水滑石类化合物和至少一种金属氧化剂的减少汽油硫的添加剂,所述的水滑石类化合物具有2θ峰位相当地类似或者几乎和ICDD card 35-965;ICDD Card No.22-0700;ICDD Card No.35-1275;或者ICDD Card No.35-0964一致的X射线衍射图样。金属氧化剂中的金属是锑,铋,镉,铈,铬,钴,铜,镝,铒,铕,钆,锗,金,钬,铱,铁,镧,铅,锰,钼,钕,镍,铌,锇,钯,铂,镨,钷,铼,铑,钌,钐,钪,硒,硅,银,硫,钽,碲,铽,锡,钛,钨,铥,钒,镱,钇,锌,或者其两种或多种的混合物。在另一个实施方式中,金属氧化剂中的金属是铈,钒,铂,钯,铑,铱,钼,钨,铜,铬,镍,锰,钴,铁,镱,铀或者其两种或多种的混合物。在一个实施方式中,金属氧化剂中的金属是铈,钒,钴,铜,铂,钨或者其两种或多种的混合物。在本发明该实施方式中,所述的减少汽油硫的添加剂任选还包括载体。
在另一个实施方式中,本发明提供一种含有水滑石类化合物的减少汽油硫的添加剂,所述的水滑石类化合物具有至少在约11度,约23度和约34度的2θ峰位显示反射的X射线衍射图样。用于制造这些水滑石类化合物和坍塌水滑石类化合物的方法如上所述,公开于US6,028,023和6,479,421中,所述的公开它们的全部引入本发明作为参考。在一个实施方式中,水滑石类化合物具有至少在约11度,约23度和约34度2θ峰位显示反射的X射线衍射图样,本身能用作减少汽油硫的添加剂。在本发明该实施方式中,减少汽油硫的添加剂任选还包含载体和/或一种以上的金属氧化剂。
在另一个实施方式中,本发明提供一种含有水滑石类化合物和至少一种金属氧化剂的减少汽油硫的添加剂,所述的水滑石类化合物具有至少在约11度,约23度和约34度的2θ峰位显示反射的X射线衍射图样。金属氧化剂中的金属是锑,铋,镉,铈,铬,钴,铜,镝,铒,铕,钆,锗,金,钬,铱,铁,镧,铅,锰,钼,钕,镍,铌,锇,钯,铂,镨,钷,铼,铑,钌,钐,钪,硒,硅,银,硫,钽,碲,铽,锡,钛,钨,铥,钒,镱,钇,锌,或者其两种或多种的混合物。在另一个实施方式中,金属氧化剂中的金属是铈,钒,铂,钯,铑,铱,钼,钨,铜,铬,镍,锰,钴,铁,镱,铀或者其两种或多种的混合物。在一个实施方式中,金属氧化剂中的金属是铈,钒,钴,铜,铂,钨或者其两种或多种的混合物。在本发明该实施方式中,所述的减少汽油硫的添加剂任选还包括载体。
在另一个实施方式中,本发明提供一种含有水滑石类化合物的减少汽油硫的添加剂,所述的水滑石类化合物含有含镁化合物和含铝化合物,其中Mg∶Al的摩尔比为1∶1-10∶1,1∶1-6∶1,或者1.5∶1-6∶1,或者2∶1-5∶1。水滑石类化合物具有至少在8-15度之间的2θ峰位显示反射的X-光衍图样。制造水滑石类化合物的方法公开于US6,028,023和6,479,421中,他们的全部公开加入本发明作为参考。在一个实施方式中,水滑石类化合物本身能用作减少汽油硫的添加剂。在本发明的该实施方式中,减少汽油硫的添加剂任选还包含比如本发明描述的那些载体,和/或一种或多种比如本发明描述的那些金属氧化剂。
在其它的实施方式中,本发明提供一种含有混合的金属氧化物化合物,本发明也称为水滑石类化合物的前体,的减少汽油硫的添加剂,所述的混合的金属氧化物化合物例如通过以下方法制备:
(a)使含有至少一种二价金属化合物和至少一种三价金属化合物的含水混合物反应以生成形式为含水淤浆的混合的金属氧化物化合物;
(b)任选在高达约225℃的温度下热处理来自步骤(a)的混合的金属氧化物化合物以生成热处理的形式为含水淤浆的混合的金属氧化物化合物;
(c)干燥来自步骤(b)的热处理的化合物以生成混合的金属氧化物化合物的一种或多种成型体;和任选,
(d)在约300℃或者更高的温度下热处理来自步骤(c)的化合物以生成混合的金属氧化物化合物的一种或多种焙烧成型体。在一些实施方式中,步骤(d)的加热是任选的。在本发明的其它实施方式中,步骤(a)导致产生微量的(例如15%或更少;10%或更少;5%或更少;1%或更少)水滑石类化合物。在其它的实施方式中,步骤(a)基本上不产生水滑石类化合物。制造这些混合的金属氧化物化合物的方法公开于US6,028,023和6,479,421中,他们公开的全部引入本发明作为参考。本发明混合的金属氧化物化合物也称为水滑石类化合物前体,不是主要衍生于水滑石类化合物。
步骤(a)-(d)可以连续和/或分批的方式进行。术语“含水淤浆”和“淤浆”例如包括溶胶溶液,凝胶和浆糊。在制造本发明混合的金属氧化物化合物成型体的方法中,在热处理步骤(b)期间溶剂任选被加入到淤浆中。溶剂可以例如是乙酸,丙酸,蚁酸,丁酸,戊酸,硝酸,氢氧化铵,水等等。在一个实施方式中,溶剂是乙酸。
在上述方法中,在步骤(a)之前,二价金属化合物可以制备为淤浆形式,和三价金属化合物可以制备为淤浆形式。二价金属化合物和三价金属化合物可以分别制备为淤浆形式,然后彼此混合;或者通过同时或者一起混合彼此化合物制备形式为淤浆的包含二价金属化合物和三价金属化合物的混合物。
在一个实施方式中,在制备混合的金属氧化物化合物方法步骤(a)的含水的混合物中还包含一种或多种如下其它的金属组分,比如金属锑,铋,镉,铈,铬,钴,铜,镝,铒,铕,钆,锗,金,钬,铱,铁,镧,铅,锰,钼,钕,镍,铌,锇,钯,铂,镨,钷,铼,铑,钌,钐,钪,硒,硅,银,硫,钽,碲,铽,锡,钛,钨,铥,钒,镱,钇,锌或者其两种或多种的混合物。所述的金属可以是元素态和/或金属氧化物,金属硫化物,金属卤化物的状态,或者其两种或多种的混合物。在一个实施方式中,含水的反应混合物还包含铜(例如CuO),钴(例如CoO),钒(例如V2O5),钛(TiO2),镧(La2O3),铈(例如CeO2),钨或者其两种或多种的混合物。在另一个实施方式中,含水的反应混合物还包含铜(例如CuO),钴(CoO),钒(例如V2O5),铈(例如CeO2)或者其两种或多种的混合物。含水的反应混合物中含有的一种或多种金属组分(或者其氧化物,硫化物和/或卤化物)的含量以相当的氧化物计算高达约40wt%;或者约1%-约25wt%;或者约2%-约20wt%。在至少一种二价金属化合物和至少一种三价金属化合物彼此混合形成含水淤浆的同时,将一种或多种其它的金属组分加入到含水的反应混合物中。
上述方法中热处理含水淤浆的步骤(b)通过在约50℃到小于225℃,约60℃-约200℃,约70℃-约150℃,约75℃-约100℃,或者约80℃-约85℃温度下热处理进行。低温热处理步骤进行约10分钟-约24小时以上。低温热处理一般在空气或者惰性气氛及大气压力下进行。在一个实施方式中,利用蒸汽喷射,夹套,加热盘管,和/或高压釜实现低温热处理步骤。低温热处理不能导致干燥的化合物,相反形式为热处理的含水淤浆。
在另一个实施方式中,一种或多种其它的金属组分(例如金属,锑,铋,镉,铈,铬,钴,铜,镝,铒,铕,钆,锗,金,钬,铱,铁,镧,铅,锰,钼,钕,镍,铌,锇,钯,铂,镨,钷,铼,铑,钌,钐,钪,硒,硅,银,硫,钽,碲,铽,锡,钛,钨,铥,钒,镱,钇,锌的氧化物,硫化物和/或卤化物,或者其两种或多种的混合物)可以在上述混合的金属氧化物化合物生产方法步骤(b)之前,期间和/或之后加入到含水淤浆中。
在实施低温热处理之后,热处理的含水淤浆是干燥的。干燥步骤例如通过喷雾干燥,圆筒烘干,快速烘干,隧道干燥等等实现。在一个实施方式中,干燥步骤通过喷雾干燥实现。一经干燥,混合的金属氧化物化合物就是成型体形式(例如粒子,颗粒,片剂,粉末,挤出物,小球,细粒和其两种或多种的混合物形式)。任选使用干燥步骤以产生使人感兴趣的具有特定形状的成型体。本发明描述的干燥混合的金属氧化物化合物可用于流化催化裂化装置减少汽油中的硫。
生产混合的金属氧化物方法的步骤(d)还可以在约300℃-约1,600℃,或者约300℃-约850℃,或者约400℃-约500℃的温度下进行。在其它的实施方式中,步骤(d)在约300℃-约850℃,或者约500℃-约850℃,或者约550℃-约850℃,或者约600℃-约850℃的温度下进行。高温热处理一般在空气中大气压力下进行。高温热处理步骤进行约10分钟-约24小时以上,约1小时-约18小时,或者约1小时-约10小时。高温热处理步骤在空气,惰性环境,氧化环境(例如比在“标准的”空气中更高氧含量的环境),或者还原环境中进行。在一个实施方式中,高温热处理步骤在空气中进行。本发明描述的焙烧混合的金属氧化物化合物可用于流化催化裂化装置减少汽油中的硫。
含有混合的金属氧化物化合物的干燥和/或焙烧的成型体一般的磨耗小于4,小于3,小于2.5,小于2.4,小于2.3,小于2.2,或小于2.1,优选小于2,小于1.9,小于1.8,小于1.7,小于1.6,或者小于1.5。在其它的实施方式中,混合的金属氧化物的磨耗小于1.4,小于1.3,小于1.2,小于1.1,小于1.0,小于0.9,小于0.8,或者小于0.7。混合的金属氧化物化合物的磨耗通过ASTM D5757方法,在第一和第二小时,或者第一和第五小时之间测定。
在一个实施方式中,混合的金属氧化物是含有比例约1.1-约6∶1的镁和铝的固溶体铝酸镁,其中焙烧形式的固溶体铝酸镁的X-光衍射图样至少在约43度和约62度的2θ峰位显示出反射。在其它的实施方式中,镁与铝的比例是1∶1-6∶1,1.1∶1-6∶1,1.2∶1-5∶1,1.3∶1-5∶1,1.4∶1-5∶1,1.5∶1-5∶1,1.6∶1-5∶1,1.7∶1-5∶1,1.8∶1-5∶1,1.9∶1-5∶1,或者2∶1-5∶1。总体上组合物可以包含以相当的氧化物(即MgO)计算的至少38wt%的镁。或者,总体上,组合物可以包含以相当的氧化物(即MgO)计算的至少39wt%,40wt%,41wt%,42wt%,43wt%,44wt%,45wt%,或者50wt%的镁。固溶体可以是淤浆,干燥的成型体和/或焙烧成型体的形式。固溶体可以单独用于本发明描述的方法中,或者固溶体可以包含其它的组分(例如金属氧化剂和/或载体)的组合物使用。
成型体可以包含固溶体铝酸镁,一种或多种金属氧化剂和任选的载体; 其中金属氧化剂中的金属是锑,铋,镉,铈,铬,钴,铜,镝,铒,铕,钆,锗,金,钬,铱,铁,镧,铅,锰,钼,钕,镍,铌,锇,钯,铂,镨,钷,铼,铑,钌,钐,钪,硒,硅,银,硫,钽,碲,铽,锡,钛,钨,铥,钒,镱,钇,锌,或者其两种或多种的混合物。在一个实施方式中,组合物包含铜(例如CuO),钴(例如CoO),钒(例如V2O5),钛(TiO2),镧(La2O3),铈(例如CeO2),钨或者其两种或多种的混合物。在另一个实施方式中,组合物包含铜(例如CuO),钴(例如CoO),钒(例如V2O5),铈(例如CeO2),或者其两种或多种的混合物在另一个实施方式中,组合物包含铜(例如CuO)和/或钴(CoO)。在另一个实施方式中,组合物包含钒(例如V2O5),和/或铈(例如CeO2)。载体可以是尖晶石和/或水滑石类化合物。
二价金属化合物中的二价金属阳离子例如可以是Mg2+,Ca2+,Zn2+,Mn2+,Co2+,Ni2+,Sr2+,Ba2+,Cu2+或者其两种或多种的混合物。在一个实施方式中,二价金属阳离子是Mg2+。二价金属化合物是本领域众所周知的。举例说明的包含Mg2+的二价金属化合物包括氧化镁,羟基乙酸镁,乙酸镁,氢氧化镁,硝酸镁,氢氧化镁,碳酸镁,甲酸镁,氯化镁,铝酸镁,水合的硅酸镁,硅酸镁钙,和其两种或多种的混合物。
三价金属化合物的三价金属阳离子例如可以是Al3+,Mn3+,Fe3+,Co3+,Ni3+,Cr3+,Ga3+,B3+,La3+,Gl3+或者其两种或多种的混合物。在一个实施方式中,三价金属阳离子是Al3+。三价金属化合物是本领域众所周知的。包含Al3+的举例说明的三价金属化合物包括氢氧化铝水合物,氧化铝,乙酸铝,硝酸铝,氢氧化铝,碳酸铝,甲酸铝,氯化铝,水合的硅酸铝,硅酸铝钙,和其两种或多种的混合物。
在本发明混合的金属氧化物化合物中,二价金属阳离子(例如Mg2+)与三价金属阳离子(例如Al3+)为约1∶1-约10∶1,约1.1∶1-约6∶1,约1.2∶1-约5∶1,约3∶1-约5∶1,约1.4∶1-约5∶1,约1.5∶1-约5∶1,约1.6∶1-约5∶1,约1.7∶1-约5∶1,约1.8∶1-约5∶1,约1.9∶1-约5∶1,或者约2∶1-约5∶1。在某些实施方式,比例为约1∶1-约10∶1,约1∶1-约6∶1,约1.5∶1-约6∶1,或者约2∶1-约5∶1。
在一个实施方式中,本发明提供一种含有混合的金属氧化物固溶体的减少汽油(硫)的添加剂,其中二价金属阳离子(例如Mg,Ca,Zn,Mn,Co,Ni,Sr,Ba,Cu或者其两种或多种的混合物)与三价金属阳离子(例如Al,Mn,Fe,Co,Ni,Cr,Ga,B,La,Ce或者其两种或多种的混合物)的比例为约1∶1-约10∶1,约1∶1-约6∶1,约1.5∶1-约6∶1,或者约2∶1-约5∶1。在一个实施方式中,本发明混合的金属氧化物固溶体不是来源于水滑石类化合物。在另一个实施方式中,混合的金属氧化物固溶体可以作为减少汽油硫的添加剂。在本发明该实施方式中,减少汽油硫的添加剂可以任选还包含比如本发明描述的那些载体,和/或一种或多种比如本发明描述的那些氧化剂。
在另一个实施方式中,本发明提供一种包括含镁与铝比例为约1.1-约10∶1的铝酸镁固溶体的减少汽油硫的添加剂,具有至少在约43度和约62度的2θ峰位显示反射的X-光衍射图样。在其它的实施方式中,镁与铝的比例是1∶1-6∶1,1.1∶1-6∶1,1.5∶1-5∶1,或者2∶1-5∶1,或者2∶1-4∶1。固溶体可以是淤浆,干燥的成型体和/或焙烧成型体形式。在一个实施方式中,本发明的铝酸镁固溶体不是来源于水滑石类化合物。在另一个实施方式中,铝酸镁固溶体可以作为减少汽油硫的添加剂。
在另一个实施方式中,本发明提供一种包括载体和含镁与铝比例为约1.1-约10∶1的铝酸镁固溶体的减少汽油硫的添加剂,具有至少在约43度和约62度的2θ峰位显示反射的X-光衍射图样。在其它的实施方式中,镁与铝的比例是1∶1-6∶1,1.1∶1-6∶1,1.5∶1-5∶1,或者2∶1-5∶1。固溶体可以是淤浆,干燥的成型体和/或焙烧成型体形式。在一个实施方式中。本发明的铝酸镁化合物不是来源于水滑石类化合物。载体例如可以是尖晶石,氧化镁,乙酸镁,硝酸镁,氯化镁,氢氧化镁,碳酸镁,甲酸镁,铝酸镁,水合的硅酸镁,硅酸镁,硅酸镁钙,硅酸铝,boria,硅酸钙,氧化铝,钛酸铝,钛酸锌,锆酸铝,氧化钙,铝酸钙,硝基水合铝,氢氧化铝化合物,含铝金属氧化物化合物(例如,除氧化铝或者氢氧化铝化合物以外的),水合氯化铝,硅石,除硅石以外的含硅化合物,硅石/氧化铝,氧化铝,二氧化钛,二氧化锆,粘土(例如,叙永石,钠板石,锂蒙脱石,合成海泡石,活化sepeolite,高岭土,硅藻土,硅藻土,氟碳铈镧矿),粘土磷酸盐材料,沸石(例如ZSM-5)等等。在该实施方式中,减少汽油硫的添加剂还任选可以包含一种或多种金属氧化剂。
在另一个实施方式中,本发明提供一种包括至少一种金属氧化剂和含镁与铝比例为约1.1-约10∶1的铝酸镁固溶体的减少汽油硫的添加剂,具有至少在约43度和约62度的2θ峰位显示反射的X-光衍射图样。在其它的实施方式中,镁与铝的比例是1∶1-6∶1,1.1∶1-6∶1,1.5∶1-5∶1,或者2∶1-5∶1。固溶体可以是淤浆,干燥的成型体和/或焙烧成型体形式。在一个实施方式中。本发明的铝酸镁化合物不是来源于水滑石类化合物。金属氧化剂中的金属是锑,铋,镉,铈,铬,钴,铜,镝,铒,铕,钆,锗,金,钬,铱,铁,镧,铅,锰,钼,钕,镍,铌,锇,钯,铂,镨,钷,铼,铑,钌,钐,钪,硒,硅,银,硫,钽,碲,铽,锡,钛,钨,铥,钒,镱,钇,锌,或者其两种或多种的混合物。在另一个实施方式中,金属氧化剂中的金属是铈,钒,铂,钯,铑,铱,钼,钨,铜,铬,镍,锰,钴,铁,镱,铀或者其两种或多种的混合物。在一个实施方式中,金属氧化剂中的金属是铈,钒,钴,铜,铂,钨,或者其两种或多种的混合物。在本发明该实施方式中,减少汽油硫的添加剂任选还包含载体。
在另一个实施方式中,本发明提供一种通过使混合的金属氧化物化合物与催化裂化原料接触从而减少汽油硫的方法。混合的金属氧化物化合物可以是铝酸镁化合物,或者可以是固溶体形式。混合的金属氧化物化合物可以是干燥的成型体形式,焙烧成型体形式或者其混合物。
在另一个实施方式中,本发明提供一种通过向催化裂化原料中加入一种或多种含有混合的金属氧化物化合物的成型体和一种或多种金属氧化剂,从而减少汽油硫的方法。混合的金属氧化物化合物可以是铝酸镁化合物,或者可以是固溶体形式。混合的金属氧化物化合物可以是干燥的成型体形式,焙烧成型体形式或者混合物。金属氧化剂中的金属是锑,铋,镉,铈,铬,钴,铜,镝,铒,铕,钆,锗,金,钬,铱,铁,镧,铅,锰,钼,钕,镍,铌,锇,钯,铂,镨,钜,铼,铑,钌,钐,钪,硒,硅,银,硫,钽,碲,铽,锡,钛,钨,铥,钒,镱,钇,锌,或者其两种或多种的混合物。在一个实施方式中,成型体是干燥的,焙烧的或者其混合物。
在另一个实施方式中,本发明提供一种通过向催化裂化原料中加入一种或多种含有混合的金属氧化物化合物和载体的成型体,从而减少汽油硫的方法。混合的金属氧化物化合物可以是铝酸镁化合物,或者可以是固溶体形式。另外,成型体可以是干燥的,焙烧的或者其混合物。在该实施方式中,载体可以是尖晶石,水滑石类化合物,乙酸镁,硝酸镁,氯化镁,氢氧化镁,碳酸镁,甲酸镁,钛酸铝,钛酸锌,铝酸锌,钛酸锌/铝酸锌,锆酸铝,氧化钙,铝酸钙,水合硝酸铝,氢氧化铝化合物,含铝金属氧化物化合物(例如除氧化铝或者氢氧化铝化合物以外的),水合氯化铝,二氧化钛,二氧化锆,粘土(例如,叙永石,钠板石,锂蒙脱石,蒙脱石,合成蒙脱石,海泡石,活化海泡石,高岭土),粘土磷酸盐物质,沸石,或者其两种或多种的混合物。在一个实施方式中,成型体是干燥的,焙烧的或者其混合物。
在另一个实施方式中,本发明提供一种通过向催化裂化原料中加入一种或多种含有混合的金属氧化物化合物;一种或多种金属氧化剂和载体的成型体,从而减少汽油硫的方法。混合的金属氧化物化合物可以是铝酸镁化合物,或者可以是固溶体形式。另外,成型体可以是干燥的,焙烧的或者其混合物。
在另一个实施方式中,本发明提供一种通过向催化裂化原料中加入含有约99wt%-约1wt%混合的金属氧化物化合物和约1wt%-约99wt%水滑石类化合物的一种或多种成型体,从而减少汽油硫的方法。混合的金属氧化物化合物可以是铝酸镁化合物,或者可以是固溶体形式。另外,成型体可以是干燥的,焙烧的或者其混合物。
在另一个实施方式中,本发明提供一种通过向催化裂化原料中加入含有(i)约99wt%-约1wt%混合的金属氧化物化合物,(ii)约1wt%-约99wt%水滑石类化合物,和(iii)一种或多种金属氧化剂的一种或多种成型体,从而减少汽油硫的方法。混合的金属氧化物化合物可以是铝酸镁化合物,或者可以是固溶体形式。在一个实施方式中,混合的金属氧化物是水滑石类化合物前体。另外,成型体可以是干燥的,焙烧的或者其混合物。金属氧化剂中的金属是锑,铋,镉,铈,铬,钴,铜,镝,铒,铕,钆,锗,金,钬,铱,铁,镧,铅,锰,钼,钕,镍,铌,锇,钯,铂,镨,钷,铼,铑,钌,钐,钪,硒,硅,银,硫,钽,碲,铽,锡,钛,钨,铥,钒,镱,钇,锌,或者其两种或多种的混合物。
在另一个实施方式中,本发明提供一种通过向催化裂化原料中加入含有(i)约99wt%-约1wt%混合的金属氧化物化合物,(ii)约1wt%-约99wt%水滑石类化合物,和(iii)载体氧化剂的一种或多种成型体,从而减少汽油硫的方法。混合的金属氧化物化合物可以是铝酸镁化合物,或者可以是固溶体形式。在一个实施方式中,混合的金属氧化物是水滑石类化合物前体。另外,成型体可以是干燥的,焙烧的或者其混合物。载体可以是尖晶石,水滑石类化合物,乙酸镁,硝酸镁,氯化镁,氢氧化镁,碳酸镁,甲酸镁,钛酸铝,钛酸锌,铝酸锌,钛酸锌/铝酸锌,锆酸铝,氧化钙,铝酸钙,水合硝酸铝,氢氧化铝化合物,含铝金属氧化物化合物(例如除氧化铝或者氢氧化铝化合物以外的),水合氯化铝,二氧化钛,二氧化锆,粘土(例如,叙永石,钠板石,锂蒙脱石,蒙脱石,合成蒙脱石,海泡石,活化海泡石,高岭土),粘土磷酸盐物质,沸石,或者其两种或多种的混合物。
在另一个实施方式中,本发明提供一种通过向催化裂化原料中加入含有(i)约99wt%-约1wt%混合的金属氧化物化合物,(ii)约1wt%-约99wt%水滑石类化合物,和(iii)一种或多种金属氧化剂,和(iv)载体的一种或多种成型体,从而减少汽油硫的方法。混合的金属氧化物化合物可以是铝酸镁化合物,或者可以是固溶体形式。在一个实施方式中,混合的金属氧化物是水滑石类化合物前体。另外,成型体可以是干燥的,焙烧的或者其混合物。
本发明减少汽油硫的添加剂可以包含一种或多种金属氧化剂,含量以相当的氧化物计算为约0.01wt%或更大,约0.1wt%或更大,约1wt%或更大,约5wt%或更大,约10wt%或更大,约15wt%或更大,约20wt%或更大,约25wt%或更大,或者约30wt%或更大。在其它的实施方式中,金属氧化剂中金属的含量以相当的氧化物计算为约0.1wt%-约75wt%,约1wt%-约50wt%,约1wt%-约40wt%,或者约1wt%-约30wt%。在其它的实施方式中,金属氧化剂中的金属的含量以相当的氧化物计算为至少15wt%wt%-约50wt%,至少15wt%-约40wt%,或者约20wt%-约30wt%。
金属氧化剂中的金属以它们金属的形式(例如金属铂)和/或化学化合的形式(例如它们的氧化物形式)使用。当金属用于制造本发明添加剂时,它们可以是各种各样的盐形式,例如氧化物,硝酸盐,醋酸盐和碳酸盐。例如,铈可以二氧化铈,乙酸铈,硝酸铈和/或碳酸铈形式作为制备本发明添加剂的反应原料。类似,钒可以氧化钒,和/或各种各样的钒盐比如钒酸铵或者乙二酸钒的分解产物,作为制备本发明添加剂的反应原料。
用于制造本发明添加剂的方法的焙烧步骤还可以用于使任何的用作原料的非氧化物成分(例如,乙酸铈,硝酸铈,碳酸铈)转化为它们的氧化物形式(例如,一经焙烧乙酸铈,硝酸铈,碳酸铈转变为二氧化铈)。本发明金属氧化剂中的金属通过将它们与载体成分一起置于反应混合物中使它们与载体结合;或者通过将含这些金属离子的溶液浸渍到干燥的载体形成材料中从而制备它们。
本领域普通技术人员可以按照本发明和例如US6,028,023中描述的方法制造本发明的化合物和组合物,所述的公开其全部引入本发明作为参考。
本发明减少汽油硫的添加剂可以是成型体形式(例如,粒子,颗粒,片剂,粉末,挤出物,小球,细粒,其它的形状,或者其两种或多种的混合物)。减少汽油硫的添加剂可以是干燥的材料,焙烧材料,水合材料,或者其两种或多种的混合物。
本发明的减少汽油硫的添加剂一般的磨耗约4或更少,约3或更少,约2.5或更少,约2.4或更少,约2.3或更少,约2.2或更少,约2.1或更少,约2或更少,约1.9或更少,约1.8或更少,约1.7或更少,约1.6或更少,或者约1.5或更少。在其它的实施方式中,减少汽油硫的添加剂的磨耗为约1.4或更少,约1.3或更少,约1.2或更少,约1.1或更少,或者约1.0或更少。磨耗依据ASTM D5757方法,在第一和第二小时之间或者第一和第五小时之间测定。
本发明的减少汽油硫的添加剂可以加入到任何的常规反应器-再生器体系,沸腾床体系,涉及在反应区和再生区之间连续输送或者循环催化剂/添加剂的体系中。循环床体系是优选的。典型的循环床体系是常规的移动床和流化床反应器-再生器体系。这两个循环床体系都通常用于烃类转化(例如烃裂解)操作中,其中流化催化剂床层反应器-再生器体系是优选的。
为从汽油中减少硫,将本发明添加剂引入流化催化裂化装置的再生器和/或反应器,并在FCC反应器和再生器之间连续循环。减少汽油硫的添加剂用量为至少1ppm,至少2ppm,或者至少5ppm,为再生器装料的至少约5%,或者为再生器装料的至少约10%。
实施例
以下实施例目的仅仅是举例说明,并非意欲限制附加的权利要求书的范围。
实施例1
制备添加剂A-D,并以浓度为20wt%与从工业流化催化裂化装置得到的低的金属平衡催化剂混合。然后得到的混合物在工业实验室FCC模拟反应器(Kayser Technologies,Inc,Model ACE R+)上运行。在Agilent 6890气相色谱仪上分析得到的液体产物,所述的气相色谱仪连接量化硫物种的HP/Agilent原子发射检测器。测定的硫含量归一化为在Agilent 6890 SIMDIS(Agilent and Separation SystemsInc.制造)上测定的总汽油收率。从Agilent 6890 SIMDIS体系得到的硫减少的分析结果显示于以下表1中。通过比较每一添加剂组合物与不含减少汽油硫添加剂的基准平衡催化剂样品得到的结果,计算减少汽油硫的百分数。为了使稀释剂影响最小化,基准例的平衡催化剂样品包含20%的活性极小的粘土基微球体。该基准例样品在表1中显示为添加剂E。
表1:汽油硫的减少
添加剂 | 汽油(wt%) | 归一化的汽油中的硫(ng/μl) | 归一化的汽油中的硫减少(%) |
A | 56.5 | 472.0 | 8.1 |
B | 58.3 | 464.2 | 9.6 |
C | 59.1 | 470.5 | 8.3 |
D | 57.9 | 477.3 | 7.0 |
E(无添加剂) | 51.8 | 513.4 | 0.0 |
以下描述在表1-3中阐明的减少硫的添加剂:
添加剂A
添加剂A是SUPER SOXGETTER(从Intercat公司商业获得),是含作为金属氧化剂的铈和钒,及镁与铝比例为约4∶1的坍塌的水滑石类化合物。由其相当的氧化物表示的铈和钒的近似量为15%的CeO2和4%的V2O5。如公开在US6,028,023中,利用假勃姆石氧化铝和相对高表面面积的氧化镁制备组合物。
添加剂B
通过公开于共同未决专利申请US60/527,258和US6,028,023中的方法制备添加剂B,其全部内容引入本发明作为参考,是镁与铝原子比为4.0制备的镁铝混合的金属氧化物组合物。利用氧化镁(PremierChemical)和假勃姆石氧化铝(sasol)制备它。基于无损失,Al2O3和MgO相对的比例各自为24和76wt%。继制备之后,通过喷雾干燥技术组合物成形为粒度范围为约20微米-约200微米的微球。得到的干燥的产品在600℃下焙烧一小时。
添加剂C
添加剂C以类似添加剂A的制备方法制备,不同之处在于添加剂C不包含金属氧化剂。基于无损失,Al2O3和MgO的相对的比例各自为24和76wt%。继泥浆制备之后,通过喷雾干燥技术组合物成形为粒度范围为约20微米-约200微米的微球。得到的干燥的产品在600℃下焙烧一小时。紧接着焙烧之后,利用水作为介质产品完全水合。水合的产品然后在600℃坍塌处理一小时。
添加剂D
以类似添加剂B制备方法制备添加剂D,不同之处在于在泥浆制备步骤期间加入10%氧化钨。基于无损失,Al2O3,MgO和WO3相对的比例分别为21.6,68.4和10.0wt%。
从表1中的结果可见,本发明的水滑石类和混合的金属氧化物化合物可减少汽油中硫的浓度。
实施例2
制备添加剂A-D,并以10wt%的浓度与从工业流化催化裂化装置得到的低的平衡金属混合,在工厂试验室FCC模拟反应器(KayserTechnologies,Inc,Model ACE R+)上如以上实施例1描述的方式运行。催化剂或者催化剂和添加剂的总重量约9克。催化剂或者催化剂和添加剂与原料油的比约7。反应器温度保持在大约990。分析得到的气态和液态的产物。分析结果显示于以下表2和3中。本发明的水滑石类和混合的金属氧化物化合物:减少塔底产物,高于约650分离出来液体产物;增加催化转化率,部分是由于塔底产物的减少;增加如由液化石油气定义的气态成品率;增加产生的总的汽油量;和减少在约430和约650之间分离出来的轻循环油量。通过比较对于每一添加剂组合物与不含添加剂基准平衡催化剂样品得到的结果计算表3中的产率转换一览表。
表2.含有添加剂的产品产率
添加剂 | |||||
A | B | C | D | E(无添加剂) | |
转化率% | 74.4 | 75.9 | 75.0 | 75.4 | 70.4 |
焦炭 | 8.2 | 6.3 | 6.0 | 6.1 | 5.6 |
C2 | 2.7 | 2.8 | 2.6 | 2.7 | 2.5 |
总的C3C3C3= | 6.61.65.0 | 7.11.85.3 | 6.81.75.1 | 7.01.75.3 | 6.41.64.8 |
总的C4iC4nC4总的丁烯iC4=nC4= | 11.85.01.35.51.34.1 | 12.85.61.55.81.44.4 | 12.45.41.55.51.34.2 | 12.75.41.55.81.44.5 | 11.74.91.35.51.34.1 |
液化石油气(LPG) | 18.5 | 19.9 | 19.2 | 19.7 | 18.1 |
汽油 | 45.3 | 46.9 | 47.2 | 46.8 | 44.2 |
轻循环油(LCO) | 15.3 | 14.8 | 15.0 | 15.2 | 15.9 |
塔底产物 | 10.0 | 9.3 | 10.0 | 9.4 | 13.7 |
总量 | 100.0 | 100.0 | 100.0 | 100.0 | 100.0 |
表3.产率转换一览表
添加剂 | |||||
A | B | C | D | E(无添加剂) | |
DLPG | 0.4 | 1.9 | 1.1 | 1.7 | 0.0 |
d汽油 | 1.1 | 2.7 | 3.0 | 2.6 | 0.0 |
dLCO | -0.7 | -1.2 | -1.0 | -0.7 | 0.0 |
d塔底产物 | -3.7 | -4.4 | -3.7 | -4.3 | 0.0 |
d转化率 | 4.4 | 5.6 | 4.6 | 5.0 | 0.0 |
d焦炭 | 2.6 | 0.6 | 0.4 | 0.5 | 0.0 |
在说明书中列举的所有的专利申请,出版的专利申请,公开和授权专利,教科书和参考文献,它们的全部在此引入本发明作为参考,以更充分地描述与本发明相关的现有技术。
除本发明描述的那些之外,本发明各种各样的改变,从上述的描述中对于本领域普通技术人员是显而易见的。这样的改变意欲属于附加的权利要求书范围。
Claims (136)
1.一种减少流化催化裂化装置生产的汽油中硫浓度的方法,包括使催化裂化原料与有效量的一种或多种成型体接触,所述的成型体包括通式(I)的水滑石类化合物:
(X2+ mY3+ n(OH)2m+2n)An/a a-·bH2O (I),
其中X是镁,钙,锌,锰,钴,镍,锶,钡,铜或者其两种或多种的混合物;Y是铝,锰,铁,钴,镍,铬,镓,硼,镧,铈或者其两种或多种的混合物;a是CO3,NO3,SO4,Cl,OH,Cr,I,SiO3,HPO3,MnO4,HGaO3,HVO4,ClO4,BO3或者其两种或多种的混合物;a是1,2或者3;b为0-10;和选择m和n以使m/n为约1-约10;所述的水滑石类化合物通过如下方法制备,所述的方法包括:
(a)使含有至少一种二价金属化合物和至少一种三价金属化合物的含水混合物反应以生成形式为含水淤浆的混合的金属氧化物化合物;
(b)任选在高达约225℃的温度下热处理来自步骤(a)的混合的金属氧化物化合物;
(c)干燥来自步骤(a)或者步骤(b)的热处理的化合物以生成一种或多种适合用于从汽油中减少硫的成型体;
(d)在约300℃或者更高温度下热处理来自步骤(c)的成型体以生成一种或多种焙烧成型体;
(e)使来自步骤(d)的焙烧成型体进行水合以生成水滑石类化合物;和
(f)任选加热水滑石类化合物以基本上除去所有的隙间水和/或阴离子以生成坍塌的水滑石类化合物;
其中所述的水滑石类化合物具有几乎和选自ICDD card 35-965,ICDD Card No.22-0700,ICDD Card No.35-1275,或者ICDD Card No.35-0964的ICDD card中一致的2θ峰位的X-光衍射图样。
2.根据权利要求1的方法,其中X是镁,Y是铝。
3.根据权利要求2的方法,其中Mg∶Al的摩尔比为约1∶1-约10∶1,其中所述的水滑石类化合物具有至少在约8和约15度之间的2θ峰位显示反射的X-光衍射图样。
4.根据权利要求1的方法,其中所述的成型体还包含至少一种金属氧化剂,其中金属氧化剂中的金属选自锑,铋,镉,铬,钴,铜,镝,铒,铕,钆,锗,金,钬,铱,铁,镧,铅,锰,铝,钕,镍,铌,锇,钯,铂,镨,钷,铼,铑,钌,钐,钪,硒,硅,银,硫,钽,碲,铽,锡,钛,钨,铥,镱,钇,锌,或者其两种或多种的混合物。
5.根据权利要求4的方法,其中以相当的氧化物计算,至少一种金属氧化剂的含量至少为约15wt%。
6.根据权利要求1的方法,其中成型体还包含载体。
7.根据权利要求5的方法,其中所述的载体包含尖晶石,乙酸镁,硝酸镁,氯化镁,氢氧化镁,碳酸镁,甲酸镁,铝酸镁,水合的硅酸镁,硅酸镁,硅酸镁钙,硅酸铝,硅酸钙,氧化铝,钛酸铝,钛酸锌,锆酸铝,氧化钙,铝酸钙,水合硝酸铝,氢氧化铝化合物,除氧化铝或者氢氧化铝化合物以外的含铝金属氧化物化合物,水合氯化铝,硅石,除硅石以外的含硅化合物,硅石/氧化铝,二氧化钛,二氧化锆,粘土,粘土磷酸盐材料,沸石,或者其两种或多种的混合物。
8.根据权利要求1的方法,其中步骤(a)的二价金属化合物的二价金属阳离子选自Mg2+,Ca2+,Zn2+,Mn2+,Co2+,Ni2+,Sr2+,Ba2+,Cu2+或者其两种或多种的混合物。
9.根据权利要求1的方法,其中步骤(a)三价金属化合物的三价金属阳离子选自Al3+,Mn3+,Fe3+,Co3+,Ni3+,Cr3+,Ga3+,B3+,La3+,Gl3+,Ce3+或者其两种或多种的混合物。
10.根据权利要求1的方法,其中步骤(a)的二价金属化合物选自氧化镁,羟基乙酸镁,乙酸镁,氢氧化镁,硝酸镁,氢氧化镁,碳酸镁,甲酸镁,氯化镁,铝酸镁,水合的硅酸镁,硅酸镁钙或者其两种或多种的混合物。
11.根据权利要求1的方法,其中步骤(a)的三价金属化合物选自氢氧化铝水合物,氧化铝,乙酸铝,硝酸铝,氢氧化铝,碳酸铝,甲酸铝,氯化铝,水合的硅酸铝,硅酸铝钙,或者其两种或多种的混合物。
12.根据权利要求1的方法,其中在步骤(a)中,在混合的金属氧化物化合物中,二价金属阳离子与三价金属阳离子比例为约1∶1-约10∶1,约1∶1-约6∶1,约1.5∶1-约6∶1,或者约2∶1-约5∶1。
13.根据权利要求1的方法,其中所述的水滑石成型体含量为至少约1ppm,至少约2ppm,或者至少约5ppm。
14.根据权利要求1的方法,其中水滑石成型体占再生器装料的约5%或更多。
15.根据权利要求1的方法,其中水滑石成型体占再生器装料的约10%或更多。
16.一种减少流化催化裂化装置生产的汽油中硫浓度的方法,包括使催化裂化原料与有效量的一种或多种成型体接触,所述的成型体包括通式(I)的水滑石类化合物:
(X2+ mY3+ n(OH)2m+2n)An/a a-·bH2O (I),
其中X是镁,钙,锌,锰,钴,镍,锶,钡,铜或者其两种或多种的混合物;Y是铝,锰,铁,钴,镍,铬,镓,硼,镧,铈或者其两种或多种的混合物;a是CO3,NO3,SO4,Cl,OH,Cr,I,SiO3,HPO3,MnO4,HGaO3,HVO4,ClO4,BO3或者其两种或多种的混合物;a是1,2或者3;b为0-10;和选择m和n以使m/n为约1-约10;所述的水滑石类化合物通过如下方法制备,所述的方法包括:
(a)使含有至少一种二价金属化合物和至少一种三价金属化合物的含水混合物反应以生成形式为含水淤浆的混合的金属氧化物化合物;
(b)任选在高达约225℃的温度下热处理来自步骤(a)的混合的金属氧化物化合物;
(c)干燥来自步骤(a)或者步骤(b)的热处理的化合物以生成一种或多种适合用于从汽油中减少硫的成型体;
(d)在约300℃或者更高温度下热处理来自步骤(c)的成型体以生成一种或多种焙烧成型体;
(e)使来自步骤(d)的焙烧成型体进行水合以生成水滑石类化合物;和
(f)任选加热水滑石类化合物以基本上除去所有的隙间水和/或阴离子以生成坍塌的水滑石类化合物;
其中所述的水滑石类化合物具有几乎和选自ICDD card 35-965,ICDD Card No.22-0700,ICDD Card No.35-1275,或者ICDD Card No.35-0964的ICDD card中一致的2θ峰位的X-光衍射图样,和
(ii)至少一种金属氧化剂,其中金属氧化剂中的金属选自锑,铋,镉,铬,钴,铜,镝,铒,铕,钆,锗,金,钬,铱,铁,镧,铅,锰,钼,钕,镍,铌,锇,钯,铂,镨,钷,铼,铑,钌,钐,钪,硒,硅,银,硫,钽,碲,铽,锡,钛,钨,铥,镱,钇,锌,或者其两种或多种的混合物。
17.根据权利要求16的方法,其中X是镁,Y是铝。
18.根据权利要求17的方法,其中Mg∶Al的摩尔比为约1∶1-约10∶1,其中所述的水滑石类化合物具有至少在约8和约15度之间的2θ峰位显示反射的X-光衍射图样。
19.根据权利要求16的方法,其中以相当的氧化物计算,至少一种金属氧化剂的含量至少为约15wt%。
20.根据权利要求16的方法,其中成型体还包含载体。
21.根据权利要求20的方法,其中所述的载体包含尖晶石,乙酸镁,硝酸镁,氯化镁,氢氧化镁,碳酸镁,甲酸镁,铝酸镁,水合的硅酸镁,硅酸镁,硅酸镁钙,硅酸铝,硅酸钙,氧化铝,钛酸铝,钛酸锌,锆酸铝,氧化钙,铝酸钙,水合硝酸铝,氢氧化铝化合物,除氧化铝或者氢氧化铝化合物以外的含铝金属氧化物化合物,水合氯化铝,硅石,除硅石以外的含硅化合物,硅石/氧化铝,二氧化钛,二氧化锆,粘土,粘土磷酸盐材料,沸石,或者其两种或多种的混合物。
22.根据权利要求16的方法,其中步骤(a)的二价金属化合物的二价金属阳离子选自Mg2+,Ca2+,Zn2+,Mn2+,Co2+,Ni2+,Sr2+,Ba2+,Cu2+,或者其两种或多种的混合物。
23.根据权利要求16的方法,其中步骤(a)三价金属化合物的三价金属阳离子选自Al3+,Mn3+,Fe3+,Co3+,Ni3+,Cr3+,Ga3+,B3+,La3+,Gl3+,Ce3+,或者其两种或多种的混合物。
24.根据权利要求16的方法,其中步骤(a)的二价金属化合物选自氧化镁,羟基乙酸镁,乙酸镁,氢氧化镁,硝酸镁,氢氧化镁,碳酸镁,甲酸镁,氯化镁,铝酸镁,水合的硅酸镁,硅酸镁钙,或者其两种或多种的混合物。
25.根据权利要求16的方法,其中步骤(a)的三价金属化合物选自氢氧化铝水合物,氧化铝,乙酸铝,硝酸铝,氢氧化铝,碳酸铝,甲酸铝,氯化铝,水合的硅酸铝,硅酸铝钙,或者其两种或多种的混合物。
26.根据权利要求16的方法,其中在方法的步骤(a)中,在混合的金属氧化物化合物中,二价金属阳离子与三价金属阳离子比例为约1∶1-约10∶1,约1∶1-约6∶1,约1.5∶1-约6∶1,或者约2∶1-约5∶1。
27.根据权利要求16的方法,其中所述的水滑石成型体含量为至少约1ppm,至少约2ppm,或者至少约5ppm。
28.根据权利要求16的方法,其中水滑石成型体占再生器装料的约5%或更多。
29.根据权利要求16的方法,其中水滑石成型体占再生器装料的约10%或更多。
30.一种减少流化催化裂化装置生产的汽油中硫浓度的方法,包括使催化裂化原料与有效量的一种或多种成型体接触,所述的成型体包括通式(III)的水滑石类化合物:
(X2+ mY3+ n(OH)2m+2n)OHn -·bH2O (III)
其中X是镁,钙,锌,锰,钴,镍,锶,钡,铜或者其两种或多种的混合物;Y是铝,锰,铁,钴,镍,铬,镓,硼,镧,铈或者其两种或多种的混合物;b为0-10,选择m和n以使m/n的比例为约1-约10,所述的水滑石类化合物通过如下方法制备,所述的方法包括:
(a)使含有至少一种二价金属化合物和至少一种三价金属化合物的含水混合物反应以生成形式为含水淤浆的混合的金属氧化物化合物;
(b)任选在高达约225℃的温度下热处理来自步骤(a)的混合的金属氧化物化合物;
(c)干燥来自步骤(a)或者步骤(b)的热处理的化合物以生成一种或多种适合用于从汽油中减少硫的成型体;
(d)在约300℃或者更高温度下热处理来自步骤(c)的成型体以生成一种或多种焙烧成型体;
(e)使来自步骤(d)的焙烧成型体进行水合以生成水滑石类化合物;和
(f)任选加热水滑石类化合物以基本上除去所有的隙间水和/或阴离子以生成坍塌的水滑石类化合物;
其中所述的水滑石类化合物具有几乎和选自ICDD card 35-965,ICDD Card No.22-0700,ICDD Card No.35-1275,或者ICDD Card No.35-0964的ICDD card中那些一致的2θ峰位的X-光衍射图样。
31.根据权利要求30的方法,还包括载体,所述的载体包含尖晶石,氧化镁,乙酸镁,硝酸镁,氯化镁,氢氧化镁,碳酸镁,甲酸镁,铝酸镁,水合的硅酸镁,硅酸镁,硅酸镁钙,硅酸铝,硅酸钙,氧化铝,钛酸铝,钛酸锌,锆酸铝,氧化钙,铝酸钙,水合硝酸铝,氢氧化铝化合物,除氧化铝或者氢氧化铝化合物以外的含铝金属氧化物化合物,水合氯化铝,硅石,除硅石以外的含硅化合物,硅石/氧化铝,二氧化钛,二氧化锆,粘土,粘土磷酸盐材料,沸石,或者其两种或多种的混合物。
32.根据权利要求30的方法,其中X是镁,Y是铝。
33.根据权利要求32的方法,其中Mg∶Al的摩尔比为约1∶1-约10∶1,其中所述的水滑石类化合物具有至少在约8和约15度之间的2θ峰位显示反射的X-光衍射图样。
34.根据权利要求30的方法,还包括至少一种金属氧化剂,其中金属氧化剂中的金属选自锑,铋,镉,铬,钴,铜,镝,铒,铕,钆,锗,金,钬,铱,铁,镧,铅,锰,钼,钕,镍,铌,锇,钯,铂,镨,钷,铼,铑,钌,钐,钪,硒,硅,银,硫,钽,碲,铽,锡,钛,钨,铥,镱,钇,锌,或者其两种或多种的混合物。
35.根据权利要求34的方法,其中以相当的氧化物计算,至少一种金属氧化剂的含量至少为约15wt%。
36.根据权利要求30的方法,其中步骤(a)的二价金属化合物的二价金属阳离子选自Mg2+,Ca2+,Zn2+,Mn2+,Co2+,Ni2+,Sr2+,Ba2+,Cu2+,或者其两种或多种的混合物。
37.根据权利要求30的方法,其中步骤(a)三价金属化合物的三价金属阳离子选自Al3+,Mn3+,Fe3+,Co3+,Ni3+,Cr3+,Ga3+,B3+,La3+,Gl3+,Ce3+,或者其两种或多种的混合物。
38.根据权利要求30的方法,其中步骤(a)的二价金属化合物选自氧化镁,羟基乙酸镁,乙酸镁,氢氧化镁,硝酸镁,氢氧化镁,碳酸镁,甲酸镁,氯化镁,铝酸镁,水合的硅酸镁,硅酸镁钙,或者其两种或多种的混合物。
39.根据权利要求30的方法,其中步骤(a)的三价金属化合物选自氢氧化铝水合物,氧化铝,乙酸铝,硝酸铝,氢氧化铝,碳酸铝,甲酸铝,氯化铝,水合的硅酸铝,硅酸铝钙,或者其两种或多种的混合物。
40.根据权利要求30的方法,其中在步骤(a)中,在混合的金属氧化物化合物中,二价金属阳离子与三价金属阳离子比例为约1∶1-约10∶1,约1∶1-约6∶1,约1.5∶1-约6∶1,或者约2∶1-约5∶1。
41.根据权利要求30的方法,其中所述的水滑石成型体含量为至少约1ppm,至少约2ppm,或者至少约5ppm。
42.根据权利要求30的方法,其中水滑石成型体占再生器装料的约5%或更多。
43.根据权利要求30的方法,其中水滑石成型体占再生器装料的约10%或更多。
44.一种减少流化催化裂化装置生产的汽油中硫浓度的方法,包括使催化裂化原料与有效量的一种或多种成型体接触,所述的成型体包括
(i)通式(III)的水滑石类化合物:
(X2+ mY3+ n(OH)2m+2n)OH- n·bH2O (III)
其中X是镁,钙,锌,锰,钴,镍,锶,钡,铜或者其两种或多种的混合物;Y是铝,锰,铁,钴,镍,铬,镓,硼,镧,铈或者其两种或多种的混合物;b为0-10,选择m和n以使m/n的比例为约1-约10,所述的水滑石类化合物通过如下方法制备,所述的方法包括:
(a)使含有至少一种二价金属化合物和至少一种三价金属化合物的含水混合物反应以生成形式为含水淤浆的混合的金属氧化物化合物;
(b)任选在高达约225℃的温度下热处理来自步骤(a)的混合的金属氧化物化合物;
(c)干燥来自步骤(a)或者步骤(b)的热处理的化合物以生成一种或多种适合用于从汽油中减少硫的成型体;
(d)在约300℃或者更高温度下热处理来自步骤(c)的成型体以生成一种或多种焙烧成型体;
(e)使来自步骤(d)的焙烧成型体进行水合以生成水滑石类化合物;和
(f)任选加热水滑石类化合物以基本上除去所有的隙间水和/或阴离子以生成坍塌的水滑石类化合物;
其中所述的水滑石类化合物具有几乎和选自ICDD card 35-965,ICDD Card No.22-0700,ICDD Card No.35-1275,或者ICDD Card No.35-0964的ICDD card中那些一致的2θ峰位的X-光衍射图样,和
(ii)至少一种金属氧化剂,其中金属氧化剂中的金属选自锑,铋,镉,铬,钴,铜,镝,铒,铕,钆,锗,金,钬,铱,铁,镧,铅,锰,钼,钕,镍,铌,锇,钯,铂,镨,钷,铼,铑,钌,钐,钪,硒,硅,银,硫,钽,碲,铽,锡,钛,钨,铥,镱,钇,锌,或者其两种或多种的混合物。
45.根据权利要求44的方法,还包括载体,所述的载体包含尖晶石,氧化镁,乙酸镁,硝酸镁,氯化镁,氢氧化镁,碳酸镁,甲酸镁,铝酸镁,水合的硅酸镁,硅酸镁,硅酸镁钙,硅酸铝,硅酸钙,氧化铝,钛酸铝,钛酸锌,锆酸铝,氧化钙,铝酸钙,水合硝酸铝,氢氧化铝化合物,除氧化铝或者氢氧化铝化合物以外的含铝金属氧化物化合物,水合氯化铝,硅石,除硅石以外的含硅化合物,硅石/氧化铝,二氧化钛,二氧化锆,粘土,粘土磷酸盐材料,沸石,或者其两种或多种的混合物。
46.根据权利要求44的方法,其中X是镁,Y是铝。
47.根据权利要求46的方法,其中Mg∶Al的摩尔比为约1∶1-约10∶1,其中所述的水滑石类化合物具有至少在约8和约15度之间的2θ峰位显示反射的X-光衍射图样。
48.根据权利要求44的方法,其中以相当的氧化物计算,至少一种金属氧化剂的含量至少为约15wt%。
49.根据权利要求44的方法,其中步骤(a)的二价金属化合物的二价金属阳离子选自Mg2+,Ca2+,Zn2+,Mn2+,Co2+,Ni2+,Sr2+,Ba2+,Cu2+,或者其两种或多种的混合物。
50.根据权利要求44的方法,其中步骤(a)三价金属化合物的三价金属阳离子选自Al3+,Mn3+,Fe3+,Co3+,Ni3+,Cr3+,Ga3+,B3+,La3+,Gl3+,Ce3+,或者其两种或多种的混合物。
51.根据权利要求44的方法,其中步骤(a)的二价金属化合物选自氧化镁,羟基乙酸镁,乙酸镁,氢氧化镁,硝酸镁,氢氧化镁,碳酸镁,甲酸镁,氯化镁,铝酸镁,水合的硅酸镁,硅酸镁钙,或者其两种或多种的混合物。
52.根据权利要求44的方法,其中步骤(a)的三价金属化合物选自氢氧化铝水合物,氧化铝,乙酸铝,硝酸铝,氢氧化铝,碳酸铝,甲酸铝,氯化铝,水合的硅酸铝,硅酸铝钙,或者其两种或多种的混合物。
53.根据权利要求44的方法,其中在步骤(a)中,在混合的金属氧化物化合物中,二价金属阳离子与三价金属阳离子比例为约1∶1-约10∶1,约1∶1-约6∶1,约1.5∶1-约6∶1,或者约2∶1-约5∶1。
54.根据权利要求44的方法,其中所述的水滑石成型体含量为至少约1ppm,至少约2ppm,或者至少约5ppm。
55.根据权利要求44的方法,其中水滑石成型体占再生器装料的约5%或更多。
56.根据权利要求44的方法,其中水滑石成型体占再生器装料的约10%或更多。
57.一种减少流化催化裂化装置生产的汽油中硫浓度的方法,包括使催化裂化原料与有效量的一种或多种混合的金属氧化物化合物接触,所述的混合的金属氧化物化合物由如下方法制备,所述的方法包括:
(a)使含有至少一种二价金属化合物和至少一种三价金属化合物的含水混合物反应以生成形式为含水淤浆的混合的金属氧化物化合物;
(b)任选在高达约225℃的温度下热处理来自步骤(a)的混合的金属氧化物化合物以生成热处理的形式为含水淤浆的混合的金属氧化物化合物;
(c)干燥来自步骤(b)的热处理的化合物以生成混合的金属氧化物化合物的一种或多种适合用于减少汽油中硫的成型体;和
(d)任选在约300℃或者更高温度下热处理来自步骤(c)的成型体以生成混合的金属氧化物化合物的一种或多种焙烧成型体。
58.根据权利要求57的方法,其中步骤(a)的二价金属化合物的二价金属阳离子选自Mg2+,Ca2+,Zn2+,Mn2+,Co2+,Ni2+,Sr2+,Ba2+,Cu2+,或者其两种或多种的混合物。
59.根据权利要求57的方法,其中步骤(a)三价金属化合物的三价金属阳离子选自Al3+,Mn3+,Fe3+,Co3+,Ni3+,Cr3+,Ga3+,B3+,La3+,Gl3+,Ce3+,或者其两种或多种的混合物。
60.根据权利要求57的方法,其中步骤(a)的二价金属化合物选自氧化镁,羟基乙酸镁,乙酸镁,氢氧化镁,硝酸镁,氢氧化镁,碳酸镁,甲酸镁,氯化镁,铝酸镁,水合的硅酸镁,硅酸镁钙,或者其两种或多种的混合物。
61.根据权利要求57的方法,其中步骤(a)的三价金属化合物选自氢氧化铝水合物,氧化铝,乙酸铝,硝酸铝,氢氧化铝,碳酸铝,甲酸铝,氯化铝,水合的硅酸铝,硅酸铝钙,或者其两种或多种的混合物。
62.根据权利要求57的方法,其中在步骤(a)中,在混合的金属氧化物化合物中,二价金属阳离子与三价金属阳离子比例为约1∶1-约10∶1,约1∶1-约6∶1,约1.5∶1-约6∶1,或者约2∶1-约5∶1。
63.根据权利要求57的方法,还包括载体,其中所述的载体包含尖晶石,氧化镁,乙酸镁,硝酸镁,氯化镁,氢氧化镁,碳酸镁,甲酸镁,铝酸镁,水合的硅酸镁,硅酸镁,硅酸镁钙,硅酸铝,硅酸钙,氧化铝,钛酸铝,钛酸锌,锆酸铝,氧化钙,铝酸钙,水合硝酸铝,氢氧化铝化合物,除氧化铝或者氢氧化铝化合物以外的含铝金属氧化物化合物,水合氯化铝,硅石,除硅石以外的含硅化合物,硅石/氧化铝,二氧化钛,二氧化锆,粘土,粘土磷酸盐材料,沸石,或者其两种或多种的混合物。
64.根据权利要求57的方法,其中混合的金属氧化物化合物含量为至少约1ppm,至少约2ppm,或者至少约5ppm。
65.根据权利要求57的方法,其中混合的金属氧化物化合物占再生器装料的约5%或更多。
66.根据权利要求57的方法,其中混合的金属氧化物化合物占再生器装料的约10%或更多。
67.一种减少流化催化裂化装置生产的汽油中硫浓度的方法,包括使催化裂化原料与有效量的成型体接触,包括:
(i)水滑石类化合物,具有几乎和选自ICDD card 35-965,ICDDCard No.22-0700,ICDD Card No.35-1275,或者ICDD Card No.35-0964的ICDD card中那些一致的2θ峰位的X-光衍射图样,通过如下方法生产,所述的方法包括:
(a)使含有至少一种二价金属化合物和至少一种三价金属化合物的含水混合物反应以生成形式为含水淤浆的混合的金属氧化物化合物;
(b)任选在高达约225℃的温度下热处理来自步骤(a)的混合的金属氧化物化合物;
(c)干燥来自步骤(a)或者步骤(b)的热处理的化合物以生成一种或多种适合用于从汽油中减少硫的成型体;
(d)在约300℃或者更高温度下热处理来自步骤(c)的成型体以生成一种或多种焙烧成型体;
(e)使来自步骤(d)的焙烧成型体进行水合以生成水滑石类化合物;和
(f)任选加热水滑石类化合物以基本上除去所有的隙间水和/或阴离子以生成坍塌的水滑石类化合物;
(ii)载体,包含尖晶石,氧化镁,乙酸镁,硝酸镁,氯化镁,氢氧化镁,碳酸镁,甲酸镁,铝酸镁,水合的硅酸镁,硅酸镁,硅酸镁钙,硅酸铝,硅酸钙,氧化铝,钛酸铝,钛酸锌,锆酸铝,氧化钙,铝酸钙,水合硝酸铝,氢氧化铝化合物,除氧化铝或者氢氧化铝化合物以外的含铝金属氧化物化合物,水合氯化铝,硅石,除硅石以外的含硅化合物,硅石/氧化铝,二氧化钛,二氧化锆,粘土,粘土磷酸盐材料,沸石,或者其两种或多种的混合物;和
(iii)一种或多种金属氧化剂,选自锑,铋,镉,铈,铬,钴,铜,镝,铒,铕,钆,锗,金,钬,铱,铁,镧,铅,锰,钼,钕,镍,铌,锇,钯,铂,镨,钷,铼,铑,钌,钐,钪,硒,硅,银,硫,钽,碲,铽,锡,钛,钨,铥,钒,镱,钇,锌,或者其两种或多种的混合物。
68.根据权利要求67的方法,其中步骤(a)的二价金属化合物的二价金属阳离子选自Mg2+,Ca2+,Zn2+,Mn2+,Co2+,Ni2+,Sr2+,Ba2+,Cu2+,或者其两种或多种的混合物。
69.根据权利要求67的方法,其中步骤(a)三价金属化合物的三价金属阳离子选自Al3+,Mn3+,Fe3+,Co3+,Ni3+,Cr3+,Ga3+,B3+,La3+,Gl3+,Ce3+,或者其两种或多种的混合物。
70.根据权利要求67的方法,其中步骤(a)的二价金属化合物选自氧化镁,羟基乙酸镁,乙酸镁,氢氧化镁,硝酸镁,氢氧化镁,碳酸镁,甲酸镁,氯化镁,铝酸镁,水合的硅酸镁,硅酸镁钙,或者其两种或多种的混合物。
71.根据权利要求67的方法,其中步骤(a)的三价金属化合物选自氢氧化铝水合物,氧化铝,乙酸铝,硝酸铝,氢氧化铝,碳酸铝,甲酸铝,氯化铝,水合的硅酸铝,硅酸铝钙,或者其两种或多种的混合物。
72.根据权利要求67的方法,其中在步骤(a)中,在混合的金属氧化物化合物中,二价金属阳离子与三价金属阳离子比例为约1∶1-约10∶1,约1∶1-约6∶1,约1.5∶1-约6∶1,或者约2∶1-约5∶1。
73.根据权利要求67的方法,还包括载体,所述的载体包含尖晶石,氧化镁,乙酸镁,硝酸镁,氯化镁,氢氧化镁,碳酸镁,甲酸镁,铝酸镁,水合的硅酸镁,硅酸镁,硅酸镁钙,硅酸铝,硅酸钙,氧化铝,钛酸铝,钛酸锌,锆酸铝,氧化钙,铝酸钙,水合硝酸铝,氢氧化铝化合物,除氧化铝或者氢氧化铝化合物以外的含铝金属氧化物化合物,水合氯化铝,硅石,除硅石以外的含硅化合物,硅石/氧化铝,二氧化钛,二氧化锆,粘土,粘土磷酸盐材料,沸石,或者其两种或多种的混合物。
74.根据权利要求67的方法,其中所述的成型体含量为至少约1ppm,至少约2ppm,或者至少约5ppm。
75.根据权利要求67的方法,其中成型体占再生器装料的约5%或更多。
76.根据权利要求67的方法,其中成型体占再生器装料的约10%或更多。
77.一种减少流化催化裂化装置生产的汽油中硫浓度的方法,包括使催化裂化原料与有效量的至少一种混合的金属氧化物化合物接触,所述的金属氧化物化合物包括比例为约1∶1-约10∶1的镁和铝,及具有至少在大约43度和约62度的2θ峰位显示反射的X-光衍射图样。
78.根据权利要求77的方法,其中镁与铝的比例为约1∶1-约6∶1。
79.根据权利要求77的方法,其中镁与铝的比例为约1.8∶1-约5∶1。
80.根据权利要求77的方法,其中镁与铝的比例为约2∶1-约4∶1。
81.权利要求77的方法,其中化合物是成型体。
82.权利要求81的方法,其中成型体是干燥的成型体。
83.权利要求81的方法,其中成型体是焙烧的成型体。
84.权利要求77的方法,其中化合物包含的镁以相当的氧化物计算含量为约40wt%或更多。
85.权利要求77的方法,其中化合物还包含至少一种金属氧化剂。
86.权利要求85的方法,其中金属氧化剂中的金属选自锑,铋,镉,铈,铬,钴,铜,镝,铒,铕,钆,锗,金,钬,铱,铁,镧,铅,锰,钼,钕,镍,铌,锇,钯,铂,镨,钷,铼,铑,钌,钐,钪,硒,硅,银,硫,钽,碲,铽,锡,钛,钨,铥,钒,镱,钇,锌,或者其两种或多种的混合物。
87.权利要求77的方法,其中化合物还包含载体。
88.权利要求87的方法,其中载体包含尖晶石,水滑石类化合物,乙酸镁,硝酸镁,氯化镁,氢氧化镁,碳酸镁,甲酸镁,钛酸铝,钛酸锌,锆酸铝,氧化钙,铝酸钙,水合硝酸铝,氢氧化铝化合物,含铝金属氧化物化合物,水合氯化铝,二氧化钛,二氧化锆,粘土,粘土磷酸盐材料,沸石,或者其两种或多种的混合物。
89.权利要求87的方法,其中载体选自钛酸锌,铝酸锌,或者钛酸锌/铝酸锌。
90.根据权利要求77的方法,其中至少一种混合的金属氧化物化合物含量为至少约1ppm,至少约2ppm,或者至少约5ppm。
91.根据权利要求77的方法,其中至少一种混合的金属氧化物化合物占再生器装料的约5%或更多。
92.根据权利要求77的方法,其中至少一种混合的金属氧化物化合物占再生器装料的约10%或更多。
93.一种减少汽油中硫的添加剂,包括至少一种混合的金属氧化物化合物,所述的金属氧化物化合物含有比例为约1∶1-约10∶1的镁和铝,及具有至少在大约43度和约62度的2θ处显示反射的X-光衍射图样。
94.根据权利要求93的添加剂,其中镁和铝的比例为约1∶1-约6∶1。
95.根据权利要求93的添加剂,其中镁和铝的比例为约1∶1-约5∶1。
96.根据权利要求93的添加剂,其中镁和铝的比例为约2∶1-约5∶1。
97.根据权利要求93的添加剂,其中混合的金属氧化物化合物包含形式为淤浆,干燥的成型体或者焙烧成型体的一种或多种的固溶体。
98.根据权利要求93的添加剂,还含有载体,所述的载体包含尖晶石,氧化镁,乙酸镁,硝酸镁,氯化镁,氢氧化镁,碳酸镁,甲酸镁,铝酸镁,水合的硅酸镁,硅酸镁,硅酸镁钙,硅酸铝,boria,硅酸钙,氧化铝,钛酸铝,钛酸锌,锆酸铝,氧化钙,铝酸钙,水合硝酸铝,氢氧化铝化合物,水合氯化铝,硅石,除硅石以外的含硅化合物,硅石/氧化铝,二氧化钛,二氧化锆,粘土,粘土磷酸盐材料,沸石,或者其两种或多种的混合物。
99.根据权利要求98的添加剂,其中粘土选自叙永石,钠板石,锂蒙脱石,蒙脱石,合成蒙脱石,海泡石,活化sepeolite,高岭土,硅藻土(kieselguhr),硅藻土(celite),氟碳铈镧矿,或其两种或多种的混合物。
100.一种减少流化催化裂化装置生产的汽油中硫浓度的方法,包括使催化裂化原料与如下的物料接触:
(i)包括混合的金属氧化物固溶体的有效量的成型体,所述的金属氧化物固溶体含有比例为约1∶1-约10∶1的镁和铝,及具有至少在大约43度和约62度的2θ处显示反射的X-光衍射图样,
(ii)载体,所述的载体包含尖晶石,氧化镁,乙酸镁,硝酸镁,氯化镁,氢氧化镁,碳酸镁,甲酸镁,铝酸镁,水合的硅酸镁,硅酸镁,硅酸镁钙,硅酸铝,硅酸钙,氧化铝,钛酸铝,钛酸锌,锆酸铝,氧化钙,铝酸钙,水合硝酸铝,氢氧化铝化合物,除氧化铝或者氢氧化铝化合物以外的含铝金属氧化物化合物,水合氯化铝,硅石,除硅石以外的含硅化合物,硅石/氧化铝,二氧化钛,二氧化锆,粘土,粘土磷酸盐材料,沸石,或者其两种或多种的混合物,和
(iii)至少一种金属氧化剂,选自锑,铋,镉,铈,铬,钴,铜,镝,铒,铕,钆,锗,金,钬,铱,铁,镧,铅,锰,钼,钕,镍,铌,锇,钯,铂,镨,钷,铼,铑,钌,钐,钪,硒,硅,银,硫,钽,碲,铽,锡,钛,钨,铥,钒,镱,钇,锌,或者其两种或多种的混合物。
101.根据权利要求100的方法,还包括水滑石类化合物。
102.根据权利要求101的方法,其中水滑石类化合物是焙烧的水滑石类化合物。
103.根据权利要求101的方法,其中水滑石类化合物是坍塌的水滑石类化合物。
104.一种减少汽油中硫的方法,包括使催化裂化原料与如下物料接触:(i)混合的金属氧化物化合物,所述的金属氧化物化合物含有镁和铝,及具有至少在大约43度和约62度的2θ处显示反射的X-光衍射图样,其中化合物中的镁与铝的比例为约1∶1-约10∶1,和(ii)约1wt%-约75wt%的水滑石类化合物。
105.权利要求104的方法,其中在使化合物与原料接触之前加热化合物。
106.根据权利要求104的方法,其中镁与铝的比例为约1.8∶1-约5∶1。
107.根据权利要求104的方法,其中镁与铝的比例为约1∶1-约5∶1。
108.根据权利要求104的方法,其中镁与铝的比例为约2∶1-约4∶1。
109.权利要求104的方法,其中化合物是成型体。
110.权利要求109的方法,其中成型体是干燥的成型体。
111.权利要求109的方法,其中成型体是焙烧的成型体。
112.权利要求104的方法,其中化合物包含的镁以相当的氧化物计算含量为约40wt%或更多。
113.权利要求104的方法,其中所述的化合物包含:(i)约99wt%-约50wt%的化合物,所述的化合物含有镁和铝,及具有至少在大约43度和约62度的2θ处显示反射的X-光衍射图样,其中化合物中的镁与铝的比例为约1∶1-约6∶1,和(ii)约1wt%-约50wt%的水滑石类化合物。
114.根据权利要求113的方法,其中所述的化合物包含:(i)约99wt%-约75wt%的化合物,所述的化合物含有镁和铝,及具有至少在大约43度和约62度的2θ处显示反射的X-光衍射图样,其中化合物中的镁与铝的比例为约1∶1-约6∶1,和(ii)约1wt%-约25wt%的水滑石类化合物。
115.根据权利要求114的方法,其中所述的化合物包含:(i)约95wt%-约75wt%的化合物,所述的化合物含有镁和铝,及具有至少在大约43度和约62度的2θ处显示反射的X-光衍射图样,其中化合物中的镁与铝的比例为约1∶1-约6∶1,和(ii)约5wt%-约25wt%的水滑石类化合物。
116.根据权利要求104的方法,其中所述的化合物还包含至少一种金属氧化剂。
117.根据权利要求116的方法,其中金属氧化剂中的金属是锑,铋,镉,铈,铬,钴,铜,镝,铒,铕,钆,锗,金,钬,铱,铁,镧,铅,锰,钼,钕,镍,铌,锇,钯,铂,镨,钷,铼,铑,钌,钐,钪,硒,硅,银,硫,钽,碲,铽,锡,钛,钨,铥,钒,镱,钇,锌,或者其两种或多种的混合物。
118.根据权利要求104的方法,其中所述的化合物还包含载体。
119.根据权利要求118的方法,其中载体包含尖晶石,水滑石类化合物,乙酸镁,硝酸镁,氯化镁,氢氧化镁,碳酸镁,甲酸镁,钛酸铝,钛酸锌,锆酸铝,氧化钙,铝酸钙,水合硝酸铝,氢氧化铝化合物,含铝金属氧化物化合物,水合氯化铝,二氧化钛,二氧化锆,粘土,粘土磷酸盐材料,沸石,或者其两种或多种的混合物。
120.根据权利要求119的方法,其中载体包含钛酸锌,铝酸锌,或者钛酸锌/铝酸锌。
121.一种减少汽油中硫的添加剂,包括至少一种具有在至少约11度,23度和34度的2θ位显示反射的X-光衍射图样的化合物,包括:(i)至少一种金属氧化剂,选自锑,铋,镉,铈,铬,钴,铜,镝,铒,铕,钆,锗,金,钬,铱,铁,镧,铅,锰,钼,钕,镍,铌,锇,钯,铂,镨,钷,铼,铑,钌,钐,钪,硒,硅,银,硫,钽,碲,铽,锡,钛,钨,铥,钒,镱,钇,锌,或者其两种或多种的混合物,和(ii)载体,所述的载体包含尖晶石,氧化镁,乙酸镁,硝酸镁,氯化镁,氢氧化镁,碳酸镁,甲酸镁,铝酸镁,水合的硅酸镁,硅酸镁,硅酸镁钙,硅酸铝,硅酸钙,氧化铝,钛酸铝,钛酸锌,锆酸铝,氧化钙,铝酸钙,水合硝酸铝,氢氧化铝化合物,除氧化铝或者氢氧化铝化合物以外的含铝金属氧化物化合物,水合氯化铝,硅石,除硅石以外的含硅化合物,硅石/氧化铝,二氧化钛,二氧化锆,粘土,粘土磷酸盐材料,沸石,或者其两种或多种的混合物。
122.一种减少催化裂化过程产生的塔底产物的方法,包括使催化裂化原料与有效量的一种或多种包括水滑石类化合物的成型体接触。
123.一种增加催化裂化过程催化转化率的方法,包括使催化裂化原料与有效量的一种或多种包括水滑石类化合物的成型体接触。
124.一种增加催化裂化过程产生的液化石油气的方法,包括使催化裂化原料与有效量的一种或多种包括水滑石类化合物的成型体接触。
125.一种增加催化裂化过程生产的汽油量的方法,包括使催化裂化原料与有效量的一种或多种包括水滑石类化合物的成型体接触。
126.一种减少催化裂化过程产生的轻循环油的方法,包括使催化裂化原料与有效量的一种或多种包括水滑石类化合物的成型体接触。
127.一种减少催化裂化过程产生的塔底产物的方法,包括使催化裂化原料与有效量的一种或多种包括水滑石类化合物的成型体接触,所述的水滑石类化合物通过如下方法制备,所述的方法包括:
(a)使含有至少一种二价金属化合物和至少一种三价金属化合物的含水混合物反应以生成形式为含水淤浆的混合的金属氧化物化合物;
(b)任选在高达约225℃的温度下热处理来自步骤(a)的混合的金属氧化物化合物;
(c)干燥来自步骤(a)或者步骤(b)的热处理的化合物以生成一种或多种适合用于从汽油中减少硫的成型体;
(d)在约300℃或者更高温度下热处理来自步骤(c)的成型体以生成一种或多种焙烧成型体;
(e)使来自步骤(d)的焙烧成型体进行水合以生成水滑石类化合物;和
(f)任选加热水滑石类化合物以基本上除去所有的隙间水和/或阴离子以生成坍塌的水滑石类化合物。
128.一种增加催化裂化过程催化转化率的方法,包括使催化裂化原料与有效量的一种或多种包括水滑石类化合物的成型体接触,所述的水滑石类化合物通过如下方法制备,所述的方法包括:
(a)使含有至少一种二价金属化合物和至少一种三价金属化合物的含水混合物反应以生成形式为含水淤浆的混合的金属氧化物化合物;
(b)任选在高达约225℃的温度下热处理来自步骤(a)的混合的金属氧化物化合物;
(c)干燥来自步骤(a)或者步骤(b)的热处理的化合物以生成一种或多种适合用于从汽油中减少硫的成型体;
(d)在约300℃或者更高温度下热处理来自步骤(c)的成型体以生成一种或多种焙烧成型体;
(e)使来自步骤(d)的焙烧成型体进行水合以生成水滑石类化合物;和
(f)任选加热水滑石类化合物以基本上除去所有的隙间水和/或阴离子以生成坍塌的水滑石类化合物。
129.一种增加催化裂化过程产生的液化石油气的方法,包括使催化裂化原料与有效量的一种或多种包括水滑石类化合物的成型体接触,所述的水滑石类化合物通过如下方法制备,所述的方法包括:
(a)使含有至少一种二价金属化合物和至少一种三价金属化合物的含水混合物反应以生成形式为含水淤浆的混合的金属氧化物化合物;
(b)任选在高达约225℃的温度下热处理来自步骤(a)的混合的金属氧化物化合物;
(c)干燥来自步骤(a)或者步骤(b)的热处理的化合物以生成一种或多种适合用于从汽油中减少硫的成型体;
(d)在约300℃或者更高温度下热处理来自步骤(c)的成型体以生成一种或多种焙烧成型体;
(e)使来自步骤(d)的焙烧成型体进行水合以生成水滑石类化合物;和
(f)任选加热水滑石类化合物以基本上除去所有的隙间水和/或阴离子以生成坍塌的水滑石类化合物。
130.一种增加催化裂化过程生产的汽油量的方法,包括使催化裂化原料与有效量的一种或多种包括水滑石类化合物的成型体接触,所述的水滑石类化合物通过如下方法制备,所述的方法包括:
(a)使含有至少一种二价金属化合物和至少一种三价金属化合物的含水混合物反应以生成形式为含水淤浆的混合的金属氧化物化合物;
(b)任选在高达约225℃的温度下热处理来自步骤(a)的混合的金属氧化物化合物;
(c)干燥来自步骤(a)或者步骤(b)的热处理的化合物以生成一种或多种适合用于从汽油中减少硫的成型体;
(d)在约300℃或者更高温度下热处理来自步骤(c)的成型体以生成一种或多种焙烧成型体;
(e)使来自步骤(d)的焙烧成型体进行水合以生成水滑石类化合物;和
(f)任选加热水滑石类化合物以基本上除去所有的隙间水和/或阴离子以生成坍塌的水滑石类化合物。
131.一种减少催化裂化过程产生的轻循环油的方法,包括使催化裂化原料与有效量的一种或多种包括水滑石类化合物的成型体接触,所述的水滑石类化合物通过如下方法制备,所述的方法包括:
(a)使含有至少一种二价金属化合物和至少一种三价金属化合物的含水混合物反应以生成形式为含水淤浆的混合的金属氧化物化合物;
(b)任选在高达约225℃的温度下热处理来自步骤(a)的混合的金属氧化物化合物;
(c)干燥来自步骤(a)或者步骤(b)的热处理的化合物以生成一种或多种适合用于从汽油中减少硫的成型体;
(d)在约300℃或者更高温度下热处理来自步骤(c)的成型体以生成一种或多种焙烧成型体;
(e)使来自步骤(d)的焙烧成型体进行水合以生成水滑石类化合物;和
(f)任选加热水滑石类化合物以基本上除去所有的隙间水和/或阴离子以生成坍塌的水滑石类化合物。
132.一种减少催化裂化过程产生的塔底产物的方法,包括使催化裂化原料与有效量的混合的金属氧化物化合物接触,所述的金属氧化物化合物包括镁和铝,及具有至少在大约43度和约62度的2θ峰位显示反射的X-光衍射图样,其中化合物中镁与铝的比例为约1∶1-约10∶1。
133.一种增加催化裂化过程催化转化率的方法,包括使催化裂化原料与有效量的混合的金属氧化物化合物接触,所述的金属氧化物化合物包括镁和铝,及具有至少在大约43度和约62度的2θ峰位显示反射的X-光衍射图样,其中化合物中镁与铝的比例为约1∶1-约10∶1。
134.一种增加催化裂化过程产生的汽油量方法,包括使催化裂化原料与有效量的混合的金属氧化物化合物接触,所述的金属氧化物化合物包括镁和铝,及具有至少在大约43度和约62度的2θ峰位显示反射的X-光衍射图样,其中化合物中镁与铝的比例为约1∶1-约10∶1。
135.一种增加催化裂化过程产生的液化石油气的方法,包括使催化裂化原料与有效量的混合的金属氧化物化合物接触,所述的金属氧化物化合物包括镁和铝,及具有至少在大约43度和约62度的2θ峰位显示反射的X-光衍射图样,其中化合物中镁与铝的比例为约1∶1-约10∶1。
136.一种减少催化裂化过程产生的轻循环油的方法,包括使催化裂化原料与有效量的混合的金属氧化物化合物接触,所述的金属氧化物化合物包括镁和铝,及具有至少在大约43度和约62度的2θ峰位显示反射的X-光衍射图样,其中化合物中镁与铝的比例为约1∶1-约10∶1。
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