[发明专利]使用离子液体从石油原料中提取多环芳香化合物

说明书

早期国家申请的优先权声明

本申请要求2011年12月15日提交的美国申请No.61/570,950和2012年4月16日提交的美国申请No.13/447,385的优先权。

发明背景

惯常地，石油精炼厂将原油在原油蒸馏区中分馏以产生更理想的烃馏分产物如减压瓦斯油(VGO)。通常在烃馏分满足所需产物规格以前需要进一步加工或其它处理。通常有利的是选择性除去多环芳烃(PAH)化合物，因为这些化合物认为至少部分地造成典型柴油机的烟灰排放并且认为是焦炭前体。PAH化合物为包含两个或更多个稠环且其中至少一个环为芳环的烃。具体实例包括但不限于萘、二氢苊、芘、六氢芘、茚、氟蒽烯和烷基化衍生物如7,12-二甲基苯并蒽。

VGO是基于流化催化裂化(FCC)的提升方法的典型原料。VGO中的污染物如硫、氮、金属和多环芳烃导致FCC催化剂的减活，由此降低单程汽油和馏分收率。显著部分的污染物作为高芳香化合物存在。有时VGO进料的污染物含量通过将进料加氢处理以除去氮、金属、硫和PAH而降低。通过加氢处理降低PAH的实例是US7,794,588。然而，该方法在昂贵的工艺步骤中使用氢气。另外，污染物降低的进料的加氢处理明显比加工高度污染的进料更容易。

本发明涉及通过用某些基离子液体处理而从它们中选择性地提取芳香化合物而提升VGO进料的方法。从烃馏分如VGO中除去芳烃对下游加工条件具有有利影响。可预期也可从其它烃料流中提取类似的芳香化合物。

发明概述

本发明在FCC或加氢裂化转化步骤以前借助选择性提取使用针对PAH化合物的特殊离子液体从VGO料流中选择性提取多环芳烃(PAH)。本发明然后使用再生溶剂如水使离子液体再生，由此将PAH化合物从离子液体相中分离。

在一个实施方案中，本发明是从VGO中除去PAH的方法，所述方法包括使VGO与VGO不溶混性离子液体接触以产生VGO和VGO不溶混性离子液体混合物，和将混合物分离以产生VGO流出物和包含PAH的VGO不溶混性离子液体流出物。

在另一实施方案中，混合物包含基于重量相对于混合物中VGO不溶混性离子液体的量小于10％的量的水；混合物可以为无水的。

在一个实施方案中，本发明为从VGO进料中除去具有大于或等于1个不相交芳香π六隅体的Clar法则结构的PAH的方法。在另一实施方案中，具有大于或等于1个不相交芳香π六隅体的PAH降低至少25％。

在一个实施方案中，VGO不溶混性离子液体包含至少一种离子液体，所述离子液体来自如下至少一种：四烷基二烷基磷酸盐、四烷基二烷基次膦酸盐、四烷基磷酸盐、四烷基甲苯磺酸盐、四烷基硫酸盐、四烷基磺酸盐、四烷基碳酸盐、四烷基金属酸盐、含氧金属酸盐、四烷基混合金属酸盐、四烷基聚含氧金属酸盐和四烷基卤化物。在另一实施方案中，VGO不溶混性离子液体包含如下至少一种：三己基(十四烷基)氯化三己基(十四烷基)溴化三丁基(甲基)溴化三丁基(甲基)氯化三丁基(己基)溴化三丁基(己基)氯化三丁基(辛基)溴化三丁基(辛基)氯化三丁基(癸基)溴化三丁基(癸基)氯化四丁基溴化四丁基氯化三异丁基(甲基)甲苯磺酸三丁基(甲基)甲基硫酸三丁基(乙基)二乙基磷酸和四丁基甲烷磺酸

发明详述

一般而言，本发明可用于通过使用VGO不溶混性离子液体从减压瓦斯油(VGO)烃馏分中除去至少一种多环芳烃(PAH)。PAH化合物为包含两个或更多稠环且其中至少一个环为芳环的烃。具体实例包括但不限于萘、二氢苊、芘、六氢芘、茚、氟蒽烯和烷基化衍生物如7,12-二甲基苯并蒽。

如本文所用术语“减压瓦斯油”、“VGO”、“VGO相”和涉及减压瓦斯油的类似术语应宽泛地解释为不仅接纳如本领域技术人员制备和转化这类烃馏分时所用的它们的一般含义，而且以宽泛方式解释为我们的方法应用于显示出似VGO特征的烃馏分。因此，该术语包括直馏VGO，如可以在炼油厂的原油分馏段中产生的，以及可例如通过焦化器、脱沥青和减粘裂化加工装置产生或者可通过将各种烃混合而产生的VGO产物馏分。