[发明专利]适用于提高燃料汽油辛烷值同时降低其烯烃含量的催化剂及其应用

说明书

技术领域

本发明是一种适用于提高燃料汽油辛烷值同时降低其烯烃含量的催化剂及其应用。属于包括分子筛的催化剂。

背景技术

国Ⅲ汽油车排放标准规定汽油中烯烃含量不能高于30%，芳烃含量不能高与40%，苯含量不能高与1%。目前，燃料汽油中，催化裂化汽油亦称烯烃汽油占有较大市场份额，其烯烃含量较高，难以满足新标准的技术要求。尤其是重油及掺渣量很高的原油催化裂化工艺生产的燃料汽油，烯烃含量更高，单靠改进催化裂化工艺技术，烯烃含量难以达到规定指标。因此，降低燃料汽油中的烯烃含量成为各炼厂急待解决的难题。

传统的降低燃料汽油中的烯烃含量的方法有石脑油的催化重整、轻汽油异构化以及加氢裂化等。这些方法装置复杂，投资较大。

通过在烯烃含量超标的催化裂化汽油中，掺混一部分直馏汽油，来达到降低其烯烃含量的目的是人们常用的方法。但直馏汽油的辛烷值很低，掺到催化裂化汽油中导致汽油辛烷值的大幅度下降，顾此失彼，难以两全其美。

因此，对直馏汽油进行改质，提高其辛烷值后。再作为掺混改性组分，加入到催化裂化汽油中，用以降低催化裂化汽油的烯烃含量，是人们所希望的。

当然，直接将催化裂化汽油转化为辛烷值高烯烃含量低的燃料汽油，一直是人们追求的目标。

无论直馏汽油辛烷值的提高改质，还是通过C₄烯烃低聚或叠合来降低其烯烃含量，同时提高其辛烷值，一种适合应用的催化剂是至关重要的因素。

USP 3960978提出在控制酸度的ZSM-5沸石上，气体烯烃转化为较高辛烷值的烯烃汽油组分，它是将ZSM-5沸石进行离子交换，以取代晶体中的钠离子，制得HZSM-5沸石。再用硝酸镍溶液混合，压片成型，然后在105~200℃下烘干1~24小时，在空气中300~700℃下加热1~18小时，为了控制催化剂酸度，压片后含镍HZSM-5沸石需要在127~871℃，最好538~816℃下用蒸汽或部分蒸汽处理，该催化剂用于烯烃叠合时，在重量空速21.0h-1，温度427℃，压力315公斤下，用C3=总量为53%液化石油气为原料，不稳定叠合汽油收率为37%。

CN 1013347B公开了一种用于烯烃低压叠合生产汽油组份的沸石催化剂制备方法。该方法指出用高温蒸汽处理，接着用钾、钠、钙、镁金属盐浸泡处理ZSM-5沸石催化剂，可以显著改进用于含C2~C5烯烃气体叠合的催化剂的活性和稳定性。这种方法制备的催化剂用催化裂化液化石油气叠合生产汽油组分，丙烯转化率79%左右，运转29天，叠合汽油组分收率没有明显下降，叠合汽油研究法辛烷值超过90。

CN1080313A公开了一种劣质汽油催化改质-芳构化方法，其催化剂为Zn-Al或Zn-Al-稀土改性的HZSM-5沸石，并以氧化铝或氧化硅为粘结剂。该技术采用两段式反应装置，第一级反应器在非临氢、300~550℃、0.05~1.2MPa、重时空速0.2~10的条件下使原料与催化剂接触反应，反应生成物经气液分离，C5以上的液体排出装置后分馏，再将得到的汽油馏分送入第二级反应器，在0.05~1.5MPa、体积空速20~2000、床层温度480~650℃条件下进行芳构化反应，反应生成物经气液分离得到芳烃混合物和富含氢气的气体。

CN 1212376C公开了一种轻烃非临氢改质催化剂及制备方法与应用，涉及一种C3~C11轻质烃类混合物的非临氢改质催化剂，包括0.1~5.0质量%的混合稀土氧化物或氧化锑、95.0~99.1质量%的载体，所述的载体由50~80质量%的HZSM-5沸石和20~50质量%的γ-氧化铝组成。该催化剂使用于低辛烷值汽油改质以提高汽油辛烷值并降低烯烃含量。

CN 1651141A公开了一种芳构化催化剂及其制备方法和应用，采用改性的ZSM-5和Y型分子筛为活性组分，改性元素为锌、磷和稀土金属，Y分子筛为REY或高硅Y，以铝溶胶或硅溶胶作为粘结剂，通过滚动成型制得直径为1.4~2.0毫米的小球催化剂。该催化剂应用于移动床反应器，可实现低辛烷值汽油或石脑油的连续芳构化反应。该方法可持续较为稳定的产品收率及分布，但反应得干气产率仍较高，而且装置投资较大。