一种催化汽油芳构化催化剂及其应用制造技术

技术编号:1677143 阅读:129 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种催化汽油芳构化催化剂及其应用过程,以催化剂的重量百分比为基准,其组成为:贵金属含量为0.1m%~1.0m%;K型沸石含量为50.0m%~90.0m%;其中K#-[2]O含量为1.0m%~5.0m%;余量为粘结剂。该催化剂可以应用于催化汽油的加氢脱硫工艺中。从而达到脱硫和降低烯烃含量的同时,产物的抗爆指数损失较少的目的。(*该技术在2022年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
一种催化汽油芳构化催化剂及其应用1、
本专利技术涉及一种催化裂化(FCC)汽油芳构化催化剂及其应用。2、
技术介绍
随着我国汽车工业的迅速发展,汽车尾气造成的空气污染日益为人们所关注。由于降低汽油中的硫和烯烃含量可以减少汽车尾气中CO、NOX和烃类等有害物质的排放,因此,我国国家环境保护总局制定的《车用汽油有害物质控制标准》要求我国车用汽油的硫含量小于800μg/g,烯烃含量小于35.0(v)%。该标准于2000年7月1日起已经在北京、上海和广州三大城市实施,2003年1月1日将在全国执行。随着我国加入世界贸易组织(WTO),我国汽油的标准会逐步与世界接轨,我国未来汽油的硫含量和烯烃含量的要求会越来越严格。据报道,2003年北京、上海和广州等大城市汽油的硫含量将会降低到小于200μg/g,烯烃含量小于30.0(v)%。催化汽油通常占我国炼厂汽油调和比例的80%~90%。催化汽油硫含量为500μg/g~2000μg/g,烯烃含量为40.0(v)%~55.0(v)%,研究法辛烷值(简称为RON)为90~94。由于其它汽油调和组分,如直馏汽油、重整汽油、烷基化汽油和异构化汽油等组分中硫含量和烯烃含量较低,且所占比例较少,所以,我国炼厂汽油的硫和烯烃化合物80%~90%来自催化汽油。降低催化汽油的硫含量和烯烃含量是满足我国汽油新规格的关键。采用传统的加氢精制工艺虽然能有效地脱除催化汽油中的硫化物和烯烃化-->合物,但是由于辛烷值较高的烯烃加氢饱和生成低辛烷值的烷烃,所以,采用传统的加氢精制催化剂及工艺在脱硫和降低烯烃含量的同时,必然伴随汽油辛烷值的急剧下降。通常情况下,催化汽油脱硫率90%时,抗爆指数((R+M)/2)损失5.0~8.0个单位。同时消耗大量的氢气。如何减少烯烃饱和造成的辛烷值的损失是催化汽油在加氢脱硫和降低烯烃含量课题的难点。U.S.Pat.No.5,362,376介绍了一种催化汽油加氢脱硫和择形加氢裂化两段催化剂组合的工艺。其特点是预分馏的催化裂化汽油重馏分首先通过一种加氢脱硫Mo-Co或Mo-Ni催化剂进行加氢脱硫,然后脱硫产物再经过中孔、酸性的NiO/HZSM-5沸石催化剂择形裂化,将低辛烷值的直链大分子的烷烃择形裂化为高辛烷值的小分子烃类,从而恢复因加氢脱硫过程中烯烃加氢饱和造成的辛烷值损失,然后再与预分馏的催化裂化汽油轻馏分调和在一起。该专利指出酸性沸石催化剂的酸性太弱会降低催化活性,影响辛烷值恢复的效果;催化剂酸性太强会导致过度裂解反应的发生,影响脱硫催化汽油的液体汽油产品收率。一般液体汽油产物的收率损失为5v%左右。催化裂化汽油除了含有45.0v%左右的烯烃外,通常含有2.0v%~5.0v%的双烯烃。双烯烃在酸性沸石催化剂表面的强酸性位上很容易聚合,造成催化剂结焦,消弱催化剂的催化活性,降低辛烷值恢复的效果和催化性能的稳定性。因此,辛烷值恢复催化剂的酸性太强或太弱都会影响到催化剂的活性,酸性控制不好就会最终影响到催化剂的催化效果。3、
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种FCC汽油芳构化催化剂及其应用工艺,以便在大幅度地降低FCC汽油的硫含量和烯烃含量的情况下,减小抗爆指数((R+M)/2)-->的损失。本专利技术提供的FCC汽油芳构化催化剂,以催化剂的重量百分比为基准,其组成为:贵金属含量为0.1m%~1.0m%;K型沸石含量为50.0m%~90.0m%;其中K2O含量为1.0m%~5.0m%;余量为粘结剂。上述芳构化催化剂的比表面积为300m2/g~500m2/g,孔容为0.15ml/g~0.50ml/g,平均孔直径1.3nm~3.3nm。上述芳构化催化剂中贵金属为VIII族金属,特别是钯和铂。K型沸石为KZSM-5、KZSM-22、KZSM-23、KL、KBETA、KM、KMCM-41、KSAPO-5、KSAPO-11、KSAPO-31和/或KSAPO-41等,特别是KZSM-5、KBETA和/或KL。所述粘结剂可以为氧化铝、氧化硅和氧化铝-氧化硅。本专利技术所提供的贵金属K型沸石催化剂的制备方法为:1、K型沸石催化剂载体的制备将沸石和粘结剂按照本专利技术的比例混合、研磨均匀,加入浓度为5.0~10.0g/100ml的钾盐水溶液,碾压成胶团状湿饼后挤条成型、干燥、焙烧得催化剂载体。2、贵金属/K沸石催化剂的制备按本专利技术的比例量将上述K型沸石催化剂载体加入到贵金属溶液中,然后过滤、干燥、焙烧得本专利技术催化剂。其中步骤1及2中所述的干燥为在100℃~140℃下干燥8小时~15小时;焙烧为在400℃~600℃下焙烧3小时~10小时。上述芳构化催化剂制备过程中的钾盐最好为KNO3、K2CO3和/或KOH。可-->以在合成时引入,也可以在沸石成型时引入。上述贵金属最好是钯和铂等贵金属,所述的溶液最好是水溶液,可以以如H2PtCl6盐水溶液浸渍或以Pt(NH3)4Cl2水溶液离子交换的方式负载到K型沸石载体表面上。本专利技术芳构化沸石催化剂的用途:本专利技术芳构化沸石催化剂可以应用于催化汽油的加氢脱硫工艺中。从而达到脱硫和降低烯烃含量的同时,产物的抗爆指数损失较少的目的。该工艺具体操作过程是:第一段催化裂化汽油加氢脱硫降烯烃:将催化裂化汽油在加氢脱硫条件下与加氢精制催化剂接触,以脱除汽油中的硫化物和烯烃化合物;第二段烷烃芳构化辛烷值恢复:将第一段的脱硫产物经过本专利技术的芳构化沸石催化剂,在反应压力1.0MPa~4.0MPa、反应温度400℃~500℃、体积空速1.0h-1~5.0h-1和氢油体积比200~800∶1的条件下,将正构烷烃芳构化芳烃,以恢复因加氢脱硫过程中烯烃加氢饱和造成的抗爆指数损失。第一段中所说的加氢精制催化剂可为任何常规的加氢精制催化剂,最好是Mo-Co或Mo-Ni/氧化铝催化剂。所说的加氢脱硫条件为:反应压力1.0MPa~4.0MPa、反应温度240℃~360℃、体积空速1.0h-1~10.0h-1和氢油体积比200~800∶1。另外,由于我国催化汽油的馏程为34℃~190℃。烯烃含量为40v%~55v%,50%左右集中在轻馏分(馏程为34℃~70℃)中;硫化物含量为500μg/g~2000μg/g,95%集中在重馏分(馏程为70℃~190℃)中。为了减少因轻烯烃加氢饱和造成的辛烷值损失和减少氢耗,比较经济、合理的做法是先将全馏分催化汽油-->分馏为70℃以下及以上的轻、重两种馏分,其中的重馏分进入上述的反应过程中进行处理,轻馏分直接作为调和组分。轻馏分中的硫化物通常为小分子的硫醇类硫化物,此类硫化物是可以通过碱洗除去一部分的;重馏分中的硫化物一般为噻吩类环状硫化物,碱洗不能除去这类硫化物,必须通过加氢脱硫的方法除去。因此,通过轻馏分碱洗脱硫和重馏分加氢脱硫,可以避免轻烯烃加氢饱和造成的辛烷值损失。因为第一段重馏分加氢脱硫过程是放热反应,一般会沿反应器床层产生30℃~100℃温升,而第二段芳构化辛烷值恢复过程是吸热反应,并且需要稍高的温度,因此,重馏分加氢脱硫催化剂和芳构化辛烷值恢复催化剂最好串联装填。两者可以串联装在同一反应器中,为了便于控制,最好分别装在两个反应器中。4、具体实施方式实例1本实例合成KL沸石。按照8K2O∶Al2O3∶2O本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种催化汽油芳构化催化剂,其特征在于以催化剂的重量百分比为基准,其组成为:贵金属含量为0.1m%~1.0m%;K型沸石含量为50.0m%~90.0m%;其中K↓[2]O含量为1.0m%~5.0m%;余量为粘结剂。

【技术特征摘要】
1.一种催化汽油芳构化催化剂,其特征在于以催化剂的重量百分比为基准,其组成为:贵金属含量为0.1m%~1.0m%;K型沸石含量为50.0m%~90.0m%;其中K2O含量为1.0m%~5.0m%;余量为粘结剂。2.按照权利要求1所述的催化剂,其特征在于催化剂的比表面积为300m2/g~500m2/g,孔容为0.15ml/g~0.50ml/g,平均孔直径为1.3nm~3.3nm。3.按照权利要求1所述的催化剂,其特征在于所述的K型沸石为KZSM-5、KZSM-22、KZSM-23、KL、KBETA、KM、KMCM-41、KSAPO-5、KSAPO-11、KSAPO-31和/或KSAPO-41。4.按照权利要求3所述的催化剂,其特征在于所述的K型沸石为KZSM-5、KBETA和/或KL。5.一种权利要求1所述催化剂的制备方法,包括:(1)、K型沸石催化剂载体的制备将沸石和粘结剂按照本发明的比例混合、研磨均匀,加入浓度为5.0~10.0g/100ml的钾盐水溶液,碾压成胶团状湿饼后挤条成型、干燥、焙烧得催化剂载体;(2)、贵金属/K沸石催化剂的制备按本发明的比例量将上述K型沸石催化剂载体加入到贵金属水溶液中,然后过滤、干燥、焙烧得本发明催化剂。6.按照权利要求5所述的制备方法,其特征在于步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵乐平周勇庞宏段为宇陈玉琢
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]

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