[发明专利]一种生产高辛烷值组分汽油的催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种用于从费托合成重质烃生产高辛烷值组分汽油的催化剂，其中，所述催化剂包含干基质量比为(10‑70):(80‑5):(10‑25)的改性十元环孔口分子筛、改性基质和低铝粘结剂，所述改性基质为改性粘土，所述低铝粘结剂的按铝/粘结剂干基计的铝含量为0‑35wt％。并且，还涉及制备所述催化剂的方法以及该催化剂在以费托合成重质烃为原料生产高辛烷值组分汽油的方法中的应用。本发明所述的催化剂应用于费托合成重质烃的催化裂化反应时，汽油收率合理，汽油芳烃含量更高，辛烷值更高，催化剂性能显著优于典型传统的重油催化裂化反应催化剂。

技术领域

本发明属于合成气转化产品二次加工技术领域，具体涉及一种用于从费托合成重质烃生产高辛烷值组分汽油的催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

近年来随着全球经济发展，汽油消耗量增加，汽油燃烧所带来的空气污染问题日趋严重。而在传统的石油炼制工艺中进一步降低汽油中硫、氮污染物所需要的技术和经济成本又非常之高，因此开发新型高清洁汽油生产工艺对于缓解传统汽油的污染问题具有重要意义。

费托合成技术在合成气净化单元就完成了硫、氮污染物的脱除，使得其产品烃类中几乎无硫无氮，可用于制备超低硫车用燃料产品。费托合成烃类产品中以费托合成重质烃的比例最高，目前费托合成重质烃多采用加氢裂化技术来生产柴油，对于利用费托重质烃来制备汽油的报道较少。

传统石油炼制领域重质油轻质化生产汽油最重要的技术为催化裂化，其核心是高性能催化剂的制备与应用。专利申请CN101310858A公开了一种重油催化裂化催化剂，以USY分子筛为主催化剂，beta-丝光共晶分子筛为助剂，在反应温度为500℃、空速为15h^-1、剂/油质量比为4的情况下，同单独使用USY的催化剂相比，获得较高丙烯收率，并且重油转化率和轻油收率提高。

对于费托合成油的催化剂，专利CN106609154B公开了一种由费托合成油生产汽油的方法。以八面沸石USY和含磷、钨的高硅沸石ZSM-5为催化剂，通过并联设立的两个反应器分别进行裂化反应和芳构化反应，分离反应产物得到汽油产品。利用上述催化剂和方法相结合可得到辛烷值在93左右的汽油产品，但是其产物中的芳烃含量较低。

在本领域，传统的以石油基重质油为原料经过催化裂化反应制备汽油的工艺中，通常以具有高裂化性能的分子筛催化剂为主。对于费托合成重质烃而言，其组成为高碳数的直链烷烃分子，不含芳烃，裂化容易，扩散快，因而与传统石油基重质油有本质区别。但是目前针对费托合成烃类转化制汽油催化剂的报道中，多沿用了传统催化裂化催化剂的设计思路，以USY或ReUSY分子筛为主活性组分，ZSM-5或Beta分子筛为助剂，载体选择上也遵循石化领域的传统裂化催化剂载体具备适中的酸性、大孔的特点，由此制备的这类催化剂具有很强的裂化性能，但是芳构化性能较弱。

然而，本发明的发明人发现由于费托合成重质烃易裂化的特点，其在向汽油转化过程中对催化剂的裂化活性要求相对较低，而对芳构化活性要求更高。所以以改性Y或USY型分子筛为主要活性组分的传统重油催化裂化催化剂并不适合于费托合成重质烃催化裂化向汽油的转化，所得汽油收率、汽油中的芳烃含量和辛烷值不够理想。因此，有必要开发出适用于从费托合成重质烃制备高辛烷值汽油的工艺的催化剂。

发明内容

根据现有技术存在的上述问题，本发明的发明人通过研究发现，采用改性十元环孔口分子筛为主活性组分，改性基质和低铝粘结剂为载体制备的催化剂，能够提高催化剂的芳构化性能，同时弱化催化剂载体的裂解性能，在将该催化剂应用于费托合成重质烃转化时可获得RON在95以上的高品质清洁组分汽油产品和期望的汽油收率。因此，本发明提供一种针对费托合成重质烃生产高辛烷值汽油设计的催化剂及其制备方法和应用。

本发明第一方面提供一种用于从费托合成重质烃生产高辛烷值组分汽油的催化剂，其中，所述催化剂包含干基质量比为(10-70):(80-5):(10-25)的改性十元环孔口分子筛、改性基质和低铝粘结剂，所述改性基质为改性粘土，所述低铝粘结剂的按铝/粘结剂干基计的铝含量为0-35wt％。