[发明专利]加氢脱硫耦合异构化的双功能催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种加氢脱硫耦合异构化的双功能催化剂及其制备方法和应用。该加氢脱硫耦合异构化的双功能催化剂，包含经改性处理的催化剂载体，以及负载的活性金属，其中前述经改性处理的催化剂载体是γ‑Al₂O₃和酸性分子筛通过粘结剂混合焙烧制备成的复合载体。本发明提供的双功能催化剂在用于汽油加氢脱硫时，能够同时实现深度脱硫、降烯烃和保辛烷值，获得高品质油品。

技术领域

本发明涉及石油化工技术，具体涉及一种加氢脱硫耦合异构化的双功能催化剂及其制备方法和应用，尤其涉及一种兼具加氢脱硫活性和异构化活性的双功能催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，机动车尾气排放造成了严重的大气污染，比如雾霾天气频发就和机动车排放的尾气有着密切的关系。已有研究证明，油品中的硫含量几乎决定了机动车排放的所有污染物水平。鉴于此，世界各国家和地区都制定了愈加严格的汽油质量标准，比如我国在2017年01月实施的国V标准中就规定，汽油硫含量降至10ppm以下、烯烃降至≯25v％、芳烃≯40v％。而2019年实施的国VI车用汽油标准除了要求硫含量在10ppm以下之外，还进一步要求烯烃含量降低至18v％以下，且辛烷值保持在92以上。因此，今后我国清洁汽油发展趋势主要表现为：保证汽油中的硫含量维持在10ppm以下，同时大幅度降低烯烃含量并保持高辛烷值。

我国商品汽油的主要调和组分是催化裂化(FCC)汽油，约占商品汽油组成的75％，却贡献了90％以上的含硫组分和95％以上的烯烃。为了满足越来越严格的汽油质量标准，必须对FCC汽油进行深度脱硫和降烯烃处理。而加氢脱硫技术发展的核心就在于高性能加氢脱硫(HDS)催化剂的研发。

目前汽油加氢脱硫过程中应用最广泛的HDS催化剂是经过预硫化处理的CoMo系HDS催化剂，其一般是以γ-Al₂O₃作为载体，负载有活性金属Co和Mo。传统的CoMo系HSD催化剂具有热稳定性好、价格低廉等优势，但不足之处在于，在用于原料油脱硫时，尤其是FCC汽油时，难以实现深度脱硫，而且还会造成大量的烯烃饱和，进而带来较大的辛烷值损失。

为解决上述问题，目前已经开发出了其它品种的加氢脱硫催化剂，但多是单纯的追求高脱硫率，或者进一步通过降低芳烃损失率以保证辛烷值不明显下降，但仍旧难以满足当前FCC汽油脱硫、降烯烃的同时保辛烷值的严格要求。为满足日益严格的汽油质量标准，生产超低硫(硫含量≯10ppm)甚至无硫清洁汽油产品，研发新型加氢脱硫催化剂变得越来越重要。

发明内容

针对上述缺陷，本发明提供一种加氢脱硫耦合异构化的双功能催化剂及其制备方法，采用该双功能催化剂，能够实现深度脱硫、降烯烃和保辛烷值的目的。

本发明还提供一种汽油加氢脱硫方法，通过采用上述双功能催化剂，能够实现深度脱硫、降烯烃和保辛烷值的目的，从而有利于获得超低硫甚至无硫清洁汽油产品。

为实现上述目的，本发明提供一种加氢脱硫耦合异构化的双功能催化剂，包含经改性处理的催化剂载体，以及负载的活性金属，其中该经改性处理的催化剂载体是γ-Al₂O₃和酸性分子筛通过粘结剂混合焙烧制备成的复合载体。

与传统的γ-Al₂O₃作为载体的催化剂相比，本发明提供的双功能催化剂，通过采用酸性分子筛作为γ-Al₂O₃的掺杂剂，不仅使双功能催化剂具有更多的酸中心，而且还能够调节双功能催化剂表面布朗斯台德(BAS)和路易斯酸位点(LAS)的比值。发明人经进一步研究发现，随着双功能催化剂表面BAS/LAS比值在一定范围内增加，双功能催化剂的加氢脱硫效率和烯烃异构化转化率都随之上升。因此将该双功能催化剂用于汽油的加氢脱硫，尤其是用于FCC汽油的加氢脱硫处理，不仅能够促进加氢反应的进行，提高脱硫率，而且还能够促进烯烃异构化反应的进行，从而降低烯烃含量并保证辛烷值几乎不损失甚至略有提高，最终实现了深度脱硫、降烯烃和保辛烷值。