[发明专利]利用炼厂干气生产汽油的催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明为一种由轻烃生产汽油的催化剂及其制备方法，具体地说，是一种利用炼厂干气生产汽油的催化剂及其制备方法。

背景技术

炼厂干气主要来源于原油的二次加工过程，如催化裂化、热裂化、延迟焦化、加氢裂化等。其中，催化裂化干气产量最大，产率最高。催化裂化干气中含有氢气、乙烯、乙烷、丙烯等组份，乙烯含量约12～20体积％，由于没有有效的利用手段，这部分乙烯被排进瓦斯管网作为燃料烧掉。据统计，2009年全国催化裂化加工能力约1200万吨/年，总乙烯潜含量近120万吨，乙烯资源量十分可观。如果能够将炼厂干气这部分乙烯分离提纯和有效利用，将会带来巨大的经济效益。

目前，对炼厂干气中乙烯资源的利用方法较少，可行的应用方式主要有两种：一是对干气中的乙烯进行浓缩，然后分离得到聚合级乙烯，主要方法有深冷分离法、吸附分离法和膜分离法等；二是直接用干气作为原料，利用其中的乙烯直接与苯反应生产乙苯，国外主要生产工艺有美国UOP公司的ALKAR工艺、Monsanto-Lummus工艺和Mobil公司的ZSM-5气相法生产乙苯工艺。前一种方法分离投资相对较大、能耗高，造成乙烯回收成本高，后一种方法需要较大量的苯作为原料，应用很少。

随着石油资源的日益减少和汽油需求量的不断增加，利用低碳烯烃生产汽油馏分成为近年来追求的目标之一，主要是使低碳烯烃在催化剂上发生叠合、氢转移、芳构化、烷基化和异构化等一系列复杂反应，生成高辛烷值的汽油调合组分。尽管关于乙烯叠合的研究已有报道，但是利用炼厂干气中的乙烯生产汽油馏分的催化剂研究很少，主要集中于液化气和石脑油芳构化的催化剂。

《石油炼制与化工》第26卷第8期P59～63公开了稀乙烯在ZSM-5沸石上转化为异丁烯和汽油的技术，催化剂由ZSM-5沸石和粘结剂Al₂O₃组成。

CN1011966B公开了一种由脂肪烃生产芳烃的催化剂组合物，由含磷的氧化铝、Ga以及ZSM-5沸石组成，采用该催化剂可以有效降低催化剂上的积炭，延长催化剂的寿命。

CN98101358.9公开了一种轻烃芳构化催化剂及其制备方法，催化剂中含有Zn、混合稀土和HZSM-5组分。该催化剂用于混合C₄芳构化反应，催化剂单程反应寿命为300小时左右，芳烃平均产率为47.9m％。

CN1651141A公开了一种芳构化催化剂及其制备方法和应用，该催化剂由50～90％的分子筛、0～32％的载体和4～20％的粘结剂组成，其中分子筛为改性ZSM-5分子筛和Y型分子筛，改性元素为锌、磷和稀土金属，占ZSM-5的0.01～20％，Y型分子筛占催化剂总重的0.1～20％。

CN200610114158.7公开了一种轻烃芳构化催化剂及其制备方法，该催化剂包括由20～70质量％的ZSM系列沸石或MCM系列沸石和30～80质量％的粘结剂组成的复合载体以及ZnO、稀土氧化物和VA族元素，该催化剂具有较高的芳烃产率和较长的使用寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用炼厂干气生产汽油的催化剂及其制备方法，该催化剂可充分利用炼厂干气中的乙烯，使其转化为高辛烷值汽油调合组分。

本发明提供的利用炼厂干气生产汽油的催化剂，包括1.0～13.0质量％的VA族元素氧化物、0.1～5.0质量％的稀土氧化物和86～98.9质量％的复合载体，所述的复合载体包括15～75质量％的ZSM-5沸石、15～75质量％的ZSM-35和10～70质量％的粘结剂。

本发明催化剂使用的复合载体包括ZSM-5沸石和ZSM-35沸石，并负载VA族元素和稀土氧化物。使用本催化剂进行炼厂干气中乙烯生产高辛烷值汽油调合组分的反应，具有汽油收率高、单程寿命长、反应后催化剂的积碳量少等优点，为炼厂提供了一条有效加工剩余干气资源的途径。

具体实施方式