[发明专利]一种费托合成石脑油转化催化剂及其制备方法

说明书

一种费托合成石脑油转化催化剂，包括载体和以载体为基准计算的含量如下的活性组分：VA族元素氧化物0.5～15.0质量％，氧化镍0.5～10.0质量％，稀土元素氧化物0.1～3.0质量％，所述的载体包括10～60质量％的ZSM‑5沸石、10～60质量％的Beta沸石和5～40质量％的氧化铝。该催化剂可将费托合成石脑油在非临氢状态下转化为高辛烷值汽油组分和优质液化气，单程反应周期长，再生性能好。

技术领域

本发明为一种催化剂及制备方法，具体地说，是一种费托合成石脑油转化催化剂及其制备方法。

背景技术

中国是一个富煤贫油少气的国家，随着世界石油资源的日趋短缺和人们对环保要求的不断提高，由煤、天然气经费托(F-T)合成技术生产无硫、无氮、低芳的清洁液体燃料已成为业内广为关注的焦点。虽然F-T合成技术已实现工业化，在F-T合成粗油品加工催化剂和加工技术方面的研究报道甚少，究其原因主要有两方面：一方面虽然F-T合成粗产物与原油有很大差异，但许多现有成熟的石油加工技术仍可被借鉴，如：加氢技术、裂解技术、重整技术和分离技术等；另一方面F-T合成粗油品的许多特性仍不能被众多研究者所认知。

由于低温F-T合成(LTFT)和高温F-T合成(HTFT)的工艺路线不同，其产物分布也有较大差别。高温法工艺的操作温度约为350℃，采用流化床反应器，合成的主要产物是石脑油，同时得到较多的低碳烯烃，可作为化工原料。低温法工艺的操作温度约为250℃，采用浆态床及固定床反应器，主要产物是柴油和蜡，同时副产少量的低碳烯烃及石脑油。随着各国对环境保护的日益重视，不仅对车用燃料中的硫、氮和芳烃含量提高了要求，油品中的烯烃也引起了研究者的关注。由于高温F-T合成与低温F-T合成石脑油馏分中均含有大量烯烃和含氧化合物，不易直接作为车用燃料，需要通过进一步处理得到高附加值化工产品或高品质汽油组分。

目前，在F-T合成石脑油馏分中，除1-己烯、1-辛烯可以分离出来生产高价值的PAO产品之外，其他组分只能通过加氢精制处理后进入重整装置生产汽油，此方法氢耗很高，含氧化合物损失，烯烃饱和后大部分为直链烷烃，芳潜很低，经济效益很差。F-T合成石脑油含有大量的烯烃组分和少量含氧化合物，可以作为生产芳烃或汽油的原料。因此，可以考虑将F-T合成石脑油通过芳构化反应在液相损失较小的情况下生产汽油馏分，适当的降低汽油的烯烃含量、提高异构烷烃和芳烃含量，同时使含氧化合物反应生成汽油和水，从而改善汽油品质，可作为高辛烷值调和组分或汽油产品直接出厂。但是因为高烯烃含量汽油转化积碳量极高，需要催化剂具有很好的抗积碳性能，含氧化合物反应需要催化剂具有优良的水热稳定性，所以对于此原料芳构化反应催化剂应具有相应的特点和性能。

《炼油技术与工程》2006年第36卷第1期报道了“费-托合成油品的加工利用”的研究论文，介绍了费-托合成油品的性质及其各馏分的加工利用途径。高温法F-T合成的主要产物是汽油，同时有较多的低碳烯烃；低温法F-T合成的主要产物是柴油和蜡，同时副产少量烯烃和化学品。F-T合成油品的石脑油馏分其烷烃含量高，杂质含量少，虽不适于作汽油馏分，但可作优质的乙烯厂原料。

《燃料化学学报》2009年第37卷第6期报道了“F-T合成油品加工技术的研究进展”的研究论文，对近年F-T合成粗油品加工技术研究进行了综述。依据F-T合成产物的特点，F-T合成产品通过叠合、加氢、加氢裂解、氧化和羰基化等过程可生产诸多的高品质溶剂油、润滑油、燃油和化学品，现有的石油加工技术和催化剂仍需针对F-T合成油品的特点进行改善和优化。

《太原理工大学学报》2012年第43卷第3期报道了“高、低温费托合成联产中烯烃的加工利用”的研究论文。烯烃为高、低温F-T合成联产产品中增值潜力比较显著的一级产品，包括乙烯、丙烯、丁烯和直链α-烯烃，以其为原料，优选以高品质润滑油、C₄～C₁₀直链α-烯烃生产PAO、聚丙烯为最终目标产品。