[发明专利]用于生产高辛烷值清洁组分汽油的催化剂、方法和装置

说明书

本发明提供一种用于从费托合成油品生产高辛烷值清洁组分汽油的催化剂、使用该催化剂生产高辛烷值清洁组分汽油的方法以及实施该方法的装置。其中，所述催化剂采用经脱氢金属元素改性的含十二元环孔道分子筛和经元素改性的十元环孔道分子筛作为活性组分。本发明所述的方法通过采用上述催化剂并将中间产物柴油和重油馏分进行回炼，从而可在获得较高收率的高辛烷值清洁组分汽油同时，提高催化剂上的生焦量，在不破坏原料油超低硫清洁属性的基础上，满足反应‑再生系统自身的热平衡。

技术领域

本发明涉及费托合成油品的转化，具体涉及一种用于从费托合成油品生产高辛烷值清洁组分汽油的催化剂以及从费托合成油品生产高辛烷值清洁组分汽油的方法和用于实施该方法的装置。

背景技术

随着全球经济的不断发展，机动车尾气带来的环境污染问题越来越严重；世界各国针对车用燃料油品制定的环保法规也越来越严苛；采用天然原油生产超清洁的车用柴油和汽油的技术难度和加工成本越来越高。随着商业化的费托合成技术日益完善和煤炭间接液化产业规模的逐步壮大，利用费托合成油品生产超清洁车用燃料油，将有利于缓解机动车尾气排放带来的环境污染问题。费托合成技术在合成气净化单元就完成了硫、氮污染物的脱除，使得其产品烃类中几乎无硫无氮，所以利用费托合成油品生产超清洁车用燃料油具有一定的优势。

费托合成油品中馏程在150℃以上的组分所占比例在80wt％以上，当前产业化的煤间接液化技术主要将该馏分段费托合成油品通过加氢精制和加氢裂化转化为清洁柴油调和组分。而将该馏分段费托合成油品转化为汽油的技术的报道相对较少，CN106609154B公开了一种由费托合成油品生产汽油的方法，该方法采用并联的双反应器对费托合成油品进行加工，采用含有八面沸石型沸石和高硅沸石(优选磷、钨改性的ZSM-5)的裂化催化剂。该方法得到的汽油中的芳烃含量较低，因此影响了汽油产品的品质。

CN109694741A、CN109694742A和CN109694743A公开了通过费托合成蜡的裂化生产汽油产品的方法。然而，以上三种费托合成蜡生产汽油的方法都是将多种传统的石油炼制工艺集成对费托合成油品进行加工。因此，使得整个加工过程较为冗杂，包含催化裂化、异构化、烷基化等多个加工单元，同时要对产物进行精细分离，导致装置能效较低。

就本领域的现有技术而言，将费托合成油品裂化为汽油的技术多沿用传统催化裂化的催化剂和工艺。然而，费托合成油品由直链的烷烃和烯烃组成，基本不含芳烃，采用传统催化裂化的催化剂和工艺转化费托合成油品时，会存在产品汽油辛烷值不高、焦炭产率低、反应生焦量不足以解决反应-再生系统热平衡等问题。

发明内容

本发明提供了用于从费托合成油品生产高辛烷值清洁组分汽油的催化剂和方法。所述催化剂包含经过脱氢金属元素改性的含十二元环孔道分子筛和经过元素改性的十元环孔道分子筛作为活性组分，能够提高焦炭产率以及柴油和重油馏分中的芳烃含量并同时调控汽油的辛烷值处于期望的范围内。本发明所述的方法采用上述催化剂加工费托合成油品，通过对产生的柴油和重油馏分进行回炼，可获得较高收率的高辛烷值清洁组分汽油，同时可在不破坏原料油超低硫清洁属性的基础上，提高反应后催化剂上的生焦量，满足反应-再生系统(也称为“反再系统”)自身的热平衡。

一方面，本发明提供一种用于从费托合成油品生产高辛烷值清洁组分汽油的催化剂，其中，所述催化剂包含经脱氢金属元素改性的含十二元环孔道分子筛和经元素改性的十元环孔道分子筛作为活性组分，并包含氧化铝和/或氧化硅作为载体；其中，所述活性组分按干基重量计占催化剂总重量的20wt％-60wt％。

另一方面，本发明提供了一种从费托合成油品生产高辛烷值清洁组分汽油的方法，其中，所述方法包括以下步骤：

(1)经预热、雾化后的费托合成油品原料进入第一反应器中，与上文所述的催化剂接触，进行裂化和芳构化反应，得到反应产物一；

(2)反应产物一携带催化剂上行进行沉降分离，得到沉降分离后的反应产物一和待生催化剂；