[发明专利]催化裂化汽油吸附脱硫剂及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及石油化工技术领域，具体涉及一种催化裂化汽油吸附脱硫剂及其制备方法与应用。

背景技术

众所周知，随着近年来雾霾现象的日益严重，汽车尾气排放引起的环境污染已经成为国民经济和社会可持续发展必须解决的重大问题，为此世界各国车用燃料标准日益严格。近年来我国汽油质量升级进展很快，2017年1月1日在全国实施硫含量小于10μg·g^-1的国Ⅴ标准。近期，我国已出台更为严格的国VI标准，并计划于2019年1月1日执行，这对我国炼油工业的发展提出了极大的挑战。我国炼油工业的特点是车用汽油的70％以上来源于催化裂化过程，而FCC汽油中含有大量的烯烃和含硫化合物，因此FCC汽油的质量升级是提高国内汽油品质的关键。目前国内外炼油工业主要采用FCC汽油加氢脱硫技术作为降低硫含量的生产工艺，采用加氢精制催化剂能够有效地降低FCC汽油中的硫含量，但会导致大量烯烃的加氢饱和而造成辛烷值损失。

汽油吸附脱硫技术一直备受关注，其原理是将汽油与脱硫吸附脱硫剂进行充分接触，将汽油中含硫化合物选择性吸附到吸附脱硫剂上，实现硫化物的脱除，近年来取得了显著的应用成果。然而现有技术中大多使用的是物理吸附脱硫法，但其存在诸多缺点。

物理吸附脱硫法是吸附脱硫剂通过范德华力或色散力对硫化物产生物理吸附作用而脱除燃料油中的硫化物，吸附力较弱，吸附脱硫剂容易再生。专利CN201310292089.9提出了一种固定床裂化汽油非临氢物理吸附脱硫工艺，以硫含量<150μg·g^-1的选择性加氢脱硫后的催化汽油为原料，生产满足国Ⅴ标准硫指标的清洁汽油，具有工艺流程简单、操作条件缓和、不损失辛烷值等有点。但是，吸附脱硫剂的硫容较低易失活，需要频繁再生。专利US5730860(IRVAD工艺)提出了一种多级吸附脱硫技术，是典型的物理吸附脱硫。吸附脱硫剂与汽油逆流接触吸附脱硫化物。失活后的吸附脱硫剂逆向与再生热气流接触得以再生，循环到吸附塔继续使用。但是，吸附脱硫剂的选择性和脱硫效果较差。

基于此，亟需研究一种新方法，以在显著提高催化裂化汽油吸附脱硫效果的同时，有效降低运行成本，实现催化裂化汽油的清洁、高效生产以及产品价值的最大化。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明旨在提供一种催化裂化汽油吸附脱硫剂及其制备方法与应用。本发明采用新型的移动床反应器和高性能的反应吸附脱硫剂，在实现高硫劣质催化裂化汽油超深度反应吸附脱硫的同时，能够有效降低烯烃的加氢饱和、降低化学氢耗和辛烷值损失，并且具有吸附脱硫剂硫容高、磨损率小、吸附反应温度低从而显著降低操作成本等优点。同时，本发明提供的吸附脱硫剂可以在线实现连续再生，从而避免了吸附脱硫剂因失活导致的运转周期短的不足。

为此，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种吸附脱硫剂，包括粉体与粘合剂；其中，粉体的原料组分按重量份计，包括：二氧化硅1-30重量份、氧化铝10-30重量份、氧化锌10-40重量份、氧化铁10-40重量份、还原态镍3-50重量份；粘合剂的原料组分按重量份计，包括：硅溶胶10-40重量份、铝溶胶10-40重量份和成型助剂1-20重量份，且粘合剂的质量占粉体质量的3％-20％；成型助剂包括聚乙二醇、柠檬酸和甲基纤维素中的一种或几种。

在本发明的进一步实施方式中，还原态镍选自硝酸镍、碱式碳酸镍和乙酸镍中的一种或多种；吸附脱硫剂呈球形，且外径为2-5mm。

第二方面，本发明提供一种吸附脱硫剂的制备方法，包括以下步骤：S101：将粉体中除镍之外的其他原料组分混合，得到均匀混合的粉体混合物；S102：将S101得到的粉体混合物与粘合剂混合，并制备成预设尺寸的球状成型物，即外径为2-5mm的球状物；S103：将球状成型物在50-120℃下干燥1-24小时；S104：将干燥后的球状成型物在空气气氛中焙烧，得到球状催化剂载体；其中，焙烧温度为200-600℃，焙烧时间为1-8小时；S105：配制预设浓度的镍盐溶液浸渍球状催化剂载体，之后在50-120℃下干燥1-10小时，在200-500℃下焙烧1-10小时，得到吸附脱硫剂。

在本发明的进一步实施方式中，S102在滚球机中进行；其中，将S101制备得到的粉体混合物加入到滚球机中，之后采用雾化方式喷入粘合剂并与粉体混合物接触，调整滚球机转速得到预设尺寸的球状成型物。