[发明专利]用于生产高辛烷值成分的方法及催化剂

说明书

该发明组涉及一种将有高含量的不饱和烃的烃原料与脂族醇共转化为高辛烷值汽油的成分或芳烃的过程，以及涉及这类共转化的催化剂。烃馏分和含氧化合物共转化为燃料的高辛烷值成分或芳烃的方法包括在减压和加热下使与含氧化合物混合的烃流与催化剂接触。所述过程在使用含经过热和蒸汽处理的HZSM‑5沸石的催化剂下进行。

发明领域

该发明组涉及炼油和石化工业，特别地，涉及一种将有高含量的不饱和烃的烃原料(热解/低聚物汽油等)与脂族醇(甲醇、乙醇)和/或它们的醚共转化为高辛烷值汽油的成分或芳烃(AHC)的技术，以及涉及这类共转化的催化剂。

现有技术

乌法州立石油技术大学(Ufa State Oil Technical University)的专利号为2147598的俄罗斯专利(C10G29/04，20.04.2000公开)提供了一种从热解汽油中除去不饱和树脂化(resinifying)成分的方法，所述方法基于通过铝硅酸盐催化剂将不饱和树脂化成分催化转化为高沸点低聚物，随后通过分馏将其与产物混合物分离，当汽油蒸汽通过在反应装置中的接触进行纯化，并随后从分离区中形成的低聚物中分离出它们。该方法的缺点是反应装置的复杂设计，其同时提供了转化不饱和化合物和从待纯化的馏分中分离低聚物。

被认为是目前唯一可行的分离广泛为人所求的芳烃(即，来自热解汽油的苯、甲苯、间-、对-和邻二甲苯)的方法是一种复杂的萃取精馏方法。然而，热解汽油中存在的在90-154℃沸程范围沸腾的不饱和烃和饱和烃使得不能有效萃取分离纯产品供其进一步使用，比如，作为溶剂。此外，就从热解汽油(所需的可聚合单体)中回收苯乙烯而言，应当注意的是，裂解汽油中必然存在的苯乙炔(PA)和苯乙烯，因为它们的分子在化学结构上相似，它们与萃取精馏溶剂具有相似的相互作用。因此，使用萃取精馏无法实现PA中苯乙烯的有效分离。

存在提纯技术-从热解汽油中除去树脂化成分，例如二烯、三烯和芳族烯烃。国际壳牌研究有限公司(SHELL INTERNATIONALE RESEARCH MAATSCHAPPIJ BV)(荷兰)的申请号为2011153741的俄罗斯专利申请(C10G45/02，20/07/2013公开)描述了一种基于热解汽油的选择性氢化的方法。在第一阶段，在所谓的选择性氢化过程中，在较低温度、高活性催化剂上的氢化过程中，二烯烃被除去。在二烯烃的选择性加氢后，使用在预反应器中的镍-钼催化剂和在主反应器中的钴-钼催化剂，在深度氢化阶段，在气相中、在较高温度(240-320℃)下，除去其它杂质(即烯烃、含硫和含氧元素)(类似BASF-Scholven方法)。该方法的缺点是其实际上是一个三步过程。热解汽油加氢的这些方法的缺点是成本高，由于使用含有贵金属的昂贵催化剂，在液相加氢步骤中的高氢循环，其导致了用于液相加氢步骤中所述工艺的氢气循环和高压(50-100巴)增加的能量消耗。

因此，寻找替代的较便宜的汽油(包括热解汽油)精炼方法是有意义的。将低级热解汽油和低辛烷值直馏汽油转化为高辛烷值汽油组分或芳烃(AHC)的方式之一是烃原料与含氧化合物的共处理。最近，已经出现了大量的描述了共同处理烃馏分和含氧化合物的各种方法以及用于该方法的催化剂的发明。

例如，在S.I.科列斯尼科夫(S.I.Kolesnikov)的专利号为2163623的俄罗斯专利(C10G35/095，27.02.2001公开)中，低辛烷值的直馏汽油馏分在一元或二元醇(以0.2-5.0wt％)的存在下重整。该工艺的催化剂是两种催化剂-含沸石催化剂和铝-钴(镍)氧化钼催化剂的机械混合物。该工艺在460-510℃下和0.3-0.9时^-1的原料体积流速下进行。这种方法的优点是，由于形成额外量的芳烃，使直馏汽油的辛烷值能够大幅增加(增加10-15点)，但这种方法的缺点是，氧化物催化剂对含硫杂质的高敏感性，以及沸石催化剂对含氧化合物转化过程中形成的水蒸气的低耐受性。