[发明专利]一种用于汽油非临氢改质的催化剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种用于汽油非临氢改质的催化剂及其制备方法。该催化剂包括：主要由分子筛和粘结剂制成的载体；以及负载在所述载体上的非主族金属元素；所述分子筛的晶粒尺寸为300nm‑600nm，所述分子筛在所述载体中的重量百分比为5％‑85％。本发明用于汽油非临氢改质时，具有能同时提高脱硫率和辛烷值、汽油收率高等优点。

技术领域

本发明涉及汽油加工领域，具体而言，涉及一种用于汽油非临氢改质的催化剂及其制备方法。

背景技术

超低硫含量和高辛烷值是评价高质量汽油的两个重要指标。一直以来，我国炼油企业催化重整、烷基化、醚化、异构化等装置的总加工能力较低，汽油组分来源相对单一，主要为催化裂化汽油，而催化裂化汽油中烯烃含量高，其烯烃体积分数为45％～50％，远高于35％的新配方汽油标准。烯烃化学性质活泼，一方面挥发后和大气中的NO_x经太阳紫外线照射，会形成以臭氧为主的有毒化学烟雾，对大气造成严重污染；另一方面由于烯烃不稳定，易在发动机及其进气系统形成焦质和积炭，影响发动机的正常运转。然而降低汽油中烯烃的含量会导致汽油辛烷值的降低，因此在降低催化裂化汽油中烯烃含量的同时，保持或提高汽油辛烷值已成为目前汽油生产面临的首要问题。

同时，随着人们对环保意识的增强，车用燃料油的清洁化备受关注。各国制定日益严格的汽车尾气排放标准，要求生产更环保的超低硫汽油。我国2014年已执行国Ⅳ标准汽油，并将在2017年起执行小于10μg·g^-1的超低硫汽油国Ⅴ标准。国外正在开发或已经应用的汽油脱硫工艺主要有：IRVAD工艺、SARS工艺和S-Zorb工艺。

其中，IRVAD工艺[IRVINE R Process for desulfurizing gasoline andhydrocarbon feedstocks:USP5730860[P].1998-03-24.]由Black&Veatch Pritchard Inc与Alcon Industrial Chemicals联合开发，据称该工艺是从烃类中低成本脱除含硫或其他杂原子化合物的一项突破性技术，该技术采用多级流化床吸附方式，使用氧化铝基质固体吸附剂(粒径为0.4～1.6mm)，吸附剂在床层中所占体积分数为8％～16％，该吸附剂经过无机促进剂改性，提高了对极性氮和硫化物，包括硫醇、二硫化物、噻吩和腈类等的吸附容量，其脱硫率达90％以上，含氮化合物几乎全部脱除，该工艺整套装置包括公用工程系统在内的投资估算为10.4美元/(t.a)。

SARS工艺系由美国宾夕法尼亚大学能源研究所开发的选择性吸附脱硫技术，可将液体燃料的硫含量减至1μg/g。这项仍处在实验室放大规模，该技术采用过渡金属或其化合物选择性吸附液体燃料中的硫。吸附在常温、常压下进行，吸附剂用溶剂洗涤法再生。该工艺使用基于过渡金属的吸附剂，负载于诸如MCM-41分子筛等多孔固体载体上。该吸附剂在饱和前，可净化10倍于其体积的燃料，一旦吸附饱和，可用极性溶剂将硫化物洗涤脱除而使吸附剂再生，吸附剂可以重复使用[MA Xiaoliang，SUN Lu，SONG Chunshan.A newapproach to deep desulfurization of gasoline，diesel fuel and jet fuel byselective adsorption for ultra-clean fuels and for fuel cell applications[J].Catalysis Today，2002，77(1/2)：107-116.]。