[发明专利]一种低液化气产率催化裂化汽油辛烷值助剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种低液化气产率催化裂化汽油辛烷值助剂及其制备方法，制备方法包括如下步骤：(1)将ZSM‑5分子筛按固体干基含量10‑30wt％与去离子水混合、打浆，然后加入镁盐和尿素，持续搅拌共沉淀10‑60min，得分子筛浆液；(2)将粘土和粘结剂按固体干基含量10‑30wt％与去离子水混合、打浆，得基质浆液；(3)将上述分子筛浆液和基质浆液混合、打浆后经喷雾干燥成型即得催化裂化汽油辛烷值助剂。本发明提供的催化裂化汽油辛烷值助剂，用于重油催化裂化反应，具有液化气产率低、汽油选择性好和高辛烷值的特点。

技术领域

本发明涉及一种催化裂化汽油辛烷值助剂及其制备方法，它属于石油加工领域。该助剂可用于催化裂化工艺中，具有低液化气产率和高汽油辛烷值的特点。

背景技术

随着环保法规的日益严格和汽车工业的迅速发展，车用汽油质量要求越来越高，不断向清洁化和高标号化方向发展，通常用辛烷值来衡量汽油抗爆性好坏。目前，我国车用汽油调和组分仍以流化催化裂化(FCC)汽油为主，比例达75％以上，而重整汽油、烷基化汽油等高辛烷值汽油调和组分含量过低；汽油脱硫、控制烯烃含量等清洁化措施往往造成一定程度的辛烷值损失，辛烷值短缺矛盾更加突出。采用适当方法来提高FCC汽油辛烷值以实现汽油升级换代势在必行。在催化裂化条件下，主要是各种烃类的裂解反应。其中烷烃裂化为烯烃、带烷基侧裂的芳烃脱烷基断链为芳烃、烯烃异构化反应及烯烃环化反应成为环烷烃，接着转化为芳烃有利于生产高辛烷值汽油。而将烯烃饱和为烷烃的氢转移反应使辛烷值降低。从反应机理讲，为使FCC汽油辛烷值得以提高，就是增大催化剂的异构化/氢转移活性比值，即提高烯烃异构化等有利反应同时抑制氢转移反应，在汽油辛烷值增加同时收率损失较小。提高FCC汽油辛烷值有多种途径。如优化反应再生部分操作参数、优化稳定塔操作参数、更换催化剂种类、采用新工艺等。其中应用辛烷值助剂是一种简单易行、灵活有效的方法。

辛烷值助剂是一种兼有裂化活性和提高汽油辛烷值能力的双功能催化剂。早期的辛烷值助剂采用择形ZSM-5分子筛作为活性组分。在催化裂化反应中，助剂主要是参与二次反应，在Y型催化剂作用下所产生的部分初级产物再次进入择形分子筛的孔道内进行二次反应，有选择地将低辛烷值组分裂化成高辛烷值组分和C3、C4烯烃。1981年美国Mobil石油公司首次发现使用含有ZSM-5分子筛的添加剂可提高FCC汽油的辛烷值。此后含ZSM-5分子筛的助剂广泛应用于FCC工业装置，均取得增产液化气、提高汽油辛烷值得目的。

我国从1986年起开始在工业上试用石油化工科学研究院研制的CHO系列辛烷值助剂。近年来，应用辛烷值助剂提高FCC汽油辛烷值的技术己在国内外得到迅速发展。

上世纪70年代，美国专利US3758403、US3894931、US3984933、US3894934和US4309280首次报道使用ZSM-5分子筛作为催化剂组分用以提高催化裂化汽油组分辛烷值。ZSM-5分子筛是一类具有五元环结构的高硅铝比分子筛，其骨架硅铝比在12以上，其对正、异构烃类化合物具有择形吸附特性，可用来选择性地裂解低辛烷值正够烷烃，进而可有效地提高汽油辛烷值。目前，催化裂化汽油辛烷值助剂的研究多是基于ZSM-5分子筛。

Intercat公司研制出的分别以硅铝比约为500的ZSM-5(Mobil RD公司改进并生产)、纯硅(硅铝比800)的Pentasil分子筛为活性组分的ISOCAT和OCTAMAX两种助剂。前者还采用了惰性基质，活性稳定得到改善，在辛烷值增幅相同时，汽油产率可以降低0.8-1.0个百分点。后者则使用其专用的粘结剂，汽油产率损失大大减少，因为该助剂主要依靠烯烃异构化反应而非烃类裂解来提高汽油辛烷值。