[发明专利]一种利用煤基轻油制取高辛烷值汽油的催化剂及方法

说明书

本发明公开了一种利用煤基轻油制取高辛烷值汽油的催化剂，该催化剂包括催化剂A和催化剂B，催化剂A包括由氢型高硅Mor分子筛、氢型Beta分子筛和拟薄水铝石制得的载体、负载在载体上的Pt或Pd，以及NiO或WO₃；催化剂B包括由一步法水热合成制得的Me‑SAPO‑41分子筛和拟薄水铝石制得的载体，负载在载体上的Pt或Pd。本发明还公开了一种利用煤基轻油制取高辛烷值汽油的方法。该方法分别利用催化剂A和催化剂B对煤基轻油的C5～C6馏分和C7～C10馏分进行加氢异构化反应，然后调和得到高辛烷值汽油，提高了各段馏分辛烷值，并最大程度减少裂化反应，提高了产品收率，实现了对C5～C10煤基轻油的合理利用。

技术领域

本发明属于高辛烷值汽油制备技术领域，具体涉及一种利用煤基轻油制取高辛烷值汽油的催化剂及方法。

背景技术

我国中低程度变质煤蕴藏量占煤炭总储量的40％以上，其产量约占煤炭总产量的30％。目前中低程度变质煤的主要利用方式为中低温热解转化，产能已接近亿吨规模，已成为除焦化、气化和液化以外我国第四条煤炭转化途径。中低程度变质煤的中低温热解转化过程中会产生6％～12％的煤焦油副产物，有资料表明，2015年国内中低温热解转化煤焦油的产量约为950万吨。随着一批大型热解项目的投产，预计2020年该产量将达到2400万吨左右。煤焦油的深加工方式主要为加氢制车用燃料油，目前在建、运行的煤焦油加氢企业达34家，年加工能力达千万吨。中低温热解转化煤焦油加氢改质处理后，得到轻质化和清洁化的液体产品，其中初馏点不超过180℃的烷烃为煤基轻油，又称煤基石脑油或煤基汽油。煤基轻油质量占液体产品质量的10％～30％，具有S、N含量低，以烷烃和环烷烃为主，芳烃含量较少，不含烯烃组分的特点，基本满足我国《车用汽油国家标准GB17930-2016》中的组分清洁要求，但其辛烷值较低，抗爆性能较差。

由于煤基轻油中含有大量的对辛烷值贡献较低的烷烃组分，且不同分子结构、不同链长的化合物异构性能差异较大，利用煤基轻油制取高辛烷值汽油难度很大，选择合适的工艺路线和条件以及高性能的催化剂是制取高辛烷值汽油的关键。目前主要利用煤基轻油中的C5/C6烷烃进行中温异构化制取高辛烷值汽油，但该方法在提高汽油辛烷值的同时也存在着C7以上烷烃发生大量裂解反应的弊端。

石油基轻油的异构化研究和应用也主要集中在石油基C5/C6烷烃的高温、中温、低温异构化，对C7～C10烷烃的关注较少。申请号CN106732752的专利中采用疏水性有机胺-醇溶液对催化剂载体丝光沸石进行改性，增加了催化剂的异构化活性，抑制裂化反应。申请号CN106732753的专利中采用柠檬酸-甲醇溶液对氢型Mor沸石/氧化铝制备的催化剂载体进行改性，有效提高了催化剂的转化率和选择性，得到高性能的中温C5，C6异构化催化剂。申请号CN105562079的专利中公开了一种适用于费托合成中间烷烃(C9～C45)的临氢异构化催化剂，以高硅铝比改性HZSM-22分子筛/和H-Beta分子筛为载体，负载活性组分Pt或/和Pd，该催化剂具有优异的异构化活性，产物收率为95％，异构烃选择性为95％。上述专利中的催化剂以传统Mor和Beta或者其酸、碱改性物为载体，负载VIII族金属氧化物，对石油基C5/C6烷烃进行加氢异构，而对重芳烃烷烃的研究集中在C8芳烃和C9+芳烃的异构化上，未见对含环烷烃较多的煤基轻油重烷烃的利用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供了一种利用煤基轻油制取高辛烷值汽油的催化剂。该催化剂包括催化剂A和催化剂B，催化剂A采用氢型高硅Mor分子筛、氢型Beta分子筛和拟薄水铝石制备复合载体，以贵金属与非贵金属协同体系为加氢活性中心，改善了催化剂A的酸功能和孔结构，提高了催化剂A的活性和选择性；催化剂B的载体中含有一步法水热合成制得的Me-SAPO-41分子筛(Me为La或Ce)，改善了载体的酸结构以及其金属位与酸性位的比值，有利于C7～C10长链烷烃异构化反应。