[发明专利]一种石脑油加氢裂化制备高辛烷值汽油的方法

权利要求书

1.一种石脑油加氢裂化制备高辛烷值汽油的方法，其特征在于，包括如下步骤：

第1步，将石脑油与离子交换树脂进行预处理反应；

第2步，对第1步预处理后的物料进行蒸馏分离，塔底分出重组分；

第3步，对第2步得到的重组分进行异构化反应；

第4步，对第3步得到的异构化产物进行气液分离之后，得到汽油产品。

2.根据权利要求1所述的石脑油加氢裂化制备高辛烷值汽油的方法，其特征在于，所述的第1步中，石脑油通过装有离子交换树脂的床层，温度为40～50℃，压力为0.3～0.5MPa，石脑油进料重时空速为2～4h^-1；所述的离子交换树脂为氢型苯乙烯系阳离子交换树脂。

3.根据权利要求1所述的石脑油加氢裂化制备高辛烷值汽油的方法，其特征在于，所述的第2步中，蒸馏分离过程是分离出88～90℃以上馏程的重组分。

4.根据权利要求1所述的石脑油加氢裂化制备高辛烷值汽油的方法，其特征在于，所述的第3步中，异构化反应的催化剂的制备方法包括如下步骤：

S1：片状催化剂载体的制备：按重量份计，将铝源20～30份、硅源12～15份、硝酸钇1.2～6份、乙醇90～160份、模板剂0.1～0.3份混合均匀；再加入硝酸调节pH至3～5后，在高压釜中进行反应；反应结束后，滤出固体物，烘干；再经过煅烧、研磨之后，得到片状催化剂载体；铝源选自氢氧化铝、氯化铝，硝酸铝或硫酸铝中的一种或几种的混合；硅源选自正硅酸四乙酯；所述的模板剂选自十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、四丙基氢氧化铵(TPAOH)中的一种或两种的混合；硝酸的浓度是25～40wt%，高压釜反应条件是115～140℃下反应3～5h；煅烧温度是480～520℃，燃烧过程中在空气或氧气气氛下，煅烧升温速率是1～4℃/min；

S2：片状催化剂载体表面正电荷化改性：将S1中得到的片状催化剂载体12～14份分散在160～220份的乙醇中，再加入γ- 氨丙基三乙氧基硅烷5～10份，搅拌反应，反应温度是25～40℃，反应时间是2～4h，反应结束后，对固体物进行离心分离，再依次用乙醇、水洗涤之后，得到氨基改性的片状催化剂载体；

S3: 片状催化剂载体的磁性纳米粒子的负载：按重量份计，取氨基改性的片状催化剂载体12～15份与12～15份乙酰丙酮合铁分散于65～70份乙二醇中，再置于反应釜中，于165～175℃条件下反应4～6h，得到的产物依次用乙醇、水洗涤后，真空烘干后，得到Fe₃O₄负载的片状催化剂载体；

S4：片状催化剂载体的接枝改性：按重量份计，取Fe₃O₄负载的片状催化剂载体10～12份分散在110～130份的甲苯中，再加入4～6份的3-(异丁烯酰氧) 丙基三甲氧基硅烷（MPS），进行回流反应，回流反应的温度是120～130℃，反应时间是4～6h，反应产物离心分离，依次用乙醇、水洗涤后，真空烘干后，得到接枝改性的片状催化剂载体；

S5：片状催化剂载体的负电荷化改性：按重量份计，将接枝改性的片状催化剂载体15～20份分散于320～400份去离子水中，再加入甲基丙烯酸6～12份、N,N-亚甲基双丙烯酰胺2～4份，引发剂过硫酸钾1～1.5份，在氮气气氛下，进行聚合反应，聚合反应的温度是75～80℃，反应时间是4～8h，反应结束后，离心分离出粒子，依次用乙醇、水洗涤后，真空烘干后，得到PMAA接枝的片状催化剂载体；

S6：ZSM-5分子筛的表面氨基改性：按重量份计，取4～5份ZSM-5分子筛、18～24份的3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES），加入至70～100份二甲苯中，进行回流反应，回流反应的温度是80～90℃，反应时间是5～7h，反应结束后，离心过滤出固体，再经过乙醇洗涤、真空干燥后，得到氨基化分子筛；

S7：分子筛的自组装：按重量份计，取PMAA接枝的片状催化剂载体18～20份，分散在去离子水130～150份中，再加入氨基化分子筛12～16份，在35～45℃的条件下搅拌10～30min，使氨基化分子筛在PMAA接枝的片状催化剂载体表面通过静电方式自组装负载，得到负载有分子筛的片状催化剂；

S8：负载有分子筛的片状催化剂的改性：在含有0.5～1mol/L的三氯化铁、0.3～0.6mol/L的氯化镍、0.8～1.2mol/L的硝酸铋的水溶液中加入吐温80，使吐温80在水溶液中的质量浓度是5～8%，作为正向胶束溶液，再将负载有分子筛的介孔二氧化硅在正向胶束溶液中浸泡1～3h后，滤出、烘干，再在400～410℃的条件下焙烧3h，得到改性分子筛催化剂。

5.根据权利要求1所述的石脑油加氢裂化制备高辛烷值汽油的方法，其特征在于，所述的第3步中，异构化反应的条件是：反应温度180～320℃，压力1～3MPa，进料空速1.2～1.5h^-1，氢烃摩尔比3～10：1。