[发明专利]催化裂化汽油非临氢芳构化改质催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种催化剂及其制备方法，特别是一种用于石油炼制过程的 催化裂化汽油非临氢芳构化改质催化剂及其制备方法。

背景技术

为了减少汽车尾气排放对大气产生污染，清洁燃料的生产倍受关注。严 格限制汽油中烯烃、芳烃和硫的含量是重要手段。现有技术的发展是在提高 汽油抗爆性能的同时，努力降低其硫、烯烃和芳烃(尤其是苯)的含量。美 国环保局(EPA)和欧洲实施的无铅汽油标准如表1所示。

表1美国与欧洲部分车用无铅汽油标准

清洁汽油生产的关键问题在于如何优化汽油组分以控制其中的烯烃含 量，为此相继开发的各种FCC降烯烃催化剂和工艺，已在工业上得到广泛应 用。但目前的方法，通常能使FCC汽油中的烯烃含量降低10个百分点，并 对FCC装置的操作具有一定的负面影响。目前，世界各大石油公司正在大力 开发的FCC汽油选择性加氢改质技术是被公认为最具应用前景的清洁汽油生 产技术，但现已推出的相关技术尚不能有效地控制因烯烃大量饱和导致的汽 油辛烷值的大幅降低，现有FCC汽油选择性加氢催化剂较差的稳定性问题也 未能得到很好地解决。针对我国FCC汽油中烯烃含量高.芳烃含量低的特 点，不少研究者开始探索FCC汽油非临氢芳构化改质的技术方案。

专利申请93102129.4涉及一种劣质汽油芳构化改质催化剂及其制备方 法。该催化剂以HZSM-5为载体，Zn、Al和La(Ce)为金属活性组分，采 用离子交换法制备而成。在反应温度为550℃、重时空速1.5h^-1、常压非临 氢条件下的芳构化实验结果表明，与原料油相比，产品中的芳烃含量大幅提 高；但由于裂化反应严重，产品液体收率仅为56wt％，大大增加了操作成本。 此外，金属活性组分Zn易流失的特点也使得反应的稳定性较差。

专利申请02133129.4涉及一种芳构化催化剂及清洁汽油生产工艺。该发 明的芳构化催化剂组成为：金属氧化物含量为1.0～10.0wt％，小晶粒分子筛 (70～500nm的HZSM-5、Hβ、HSAPO-11等)含量为50.0～90.0wt％，其余 为粘结剂。在反应温度为385℃、重时空速2.0h-1的反应条件下，该催化剂 可使产品中的芳烃含量与原料油相比提高7v％，产品液体收率为90wt％左 右。尽管如此，但由于该芳构化催化剂采用合成条件苛刻且热和水热稳定性 差的纳米分子筛为载体，使得其制备和再生受到严重挑战。

专利申请02143362.3涉及一种催化裂化汽油非临氢芳构化和脱硫的方 法。其特点是将FCC汽油预先分馏成轻重馏分，将轻馏分进行芳构化反应， 利用芳构化过程生成的氢气进行两个馏分的脱硫反应。该发明所用的芳构化 催化剂是以ZSM-5、MCM-22为主，并负载了稀土、钼、钨、锌、氟等元素 制得的多功能催化剂。实验结果表明，该催化剂芳构化性能优异，产品液体 收率为88wt％左右，但由于MCM-22所具有的超大笼状结构以及改性后的 ZSM-5所具有的强酸性特征使得稠环芳烃大量生成，导致该催化剂再生条件 苛刻，再生后反应性能不理想。

综上，现有的催化裂化汽油非临氢芳构化改质催化剂普遍存在有稳定性 较差，再生性能不理想及制备复杂的问题。

发明内容

本发明的目的是解决目前催化裂化汽油非临氢芳构化改质催化剂存在的 稳定性较差、再生性能不理想及制备复杂等问题，提供一种可有效处理高烯 烃含量的FCC汽油，使其烯烃含量满足更为严格的清洁汽油标准，并且保证 辛烷值不损失的催化裂化汽油非临氢芳构化改质催化剂及其制备方法。

本发明提供的一种催化裂化汽油非临氢芳构化改质催化剂的制备方法， 包括以下步骤：

(1)将以重量计20～40份的HZSM-5分子筛、5～30份的γ-Al₂O₃、 30～40份的粘土和10份的粘结剂混合打浆5～30min；

(2)将打浆后的混合物静置1～3h，然后在100～120℃下烘干1～3h；

(3)将烘干后的产物取出置于加热炉中，升温至500～700℃，焙烧2～ 6h，自然冷却后取出，经破碎和筛分制成20～40目的载体颗粒；

(4)采用等体积浸渍法向所述载体颗粒中引入金属活性组分，然后经 静置、干燥和焙烧得到成品。