[發(fā)明專利]一種汽油加氫預(yù)處理催化劑及其制法和用途

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910028852.0
• 申請(qǐng)日: 2009-01-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101480618A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮秋慶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇佳譽(yù)信實(shí)業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): B01J23/86
• 分類號(hào): B01J23/86;B01J23/88;B01J23/78;B01J27/128;B01J27/132;B01J27/138;B01J27/185;B01J27/188;B01J27/19;B01J21/02;B01J21/06;B01J21/04;B01J37/04
• 代理公司: 南京知識(shí)律師事務(wù)所
• 代理人: 黃嘉棟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及采用γ-氧化鋁～二氧化鈦復(fù)合載體制備汽油加氫預(yù)處理催化劑及其用途，本發(fā)明還涉及汽油加氫處理的工藝。

背景技術(shù)

無(wú)論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外對(duì)車用汽油的規(guī)格越來(lái)越苛刻，美國(guó)清潔空氣修正案(CAAA)提出的新配方汽油(RFG)，要求2004年汽油中的硫含量要小于30μg/g，主要是通過(guò)控制蒸氣壓和苯含量來(lái)降低揮發(fā)性有機(jī)物(VOC)和有毒物(TOX)以及NOx的排放。美國(guó)加州1996年要求汽油中的硫含量小于40μg/g，在2004年執(zhí)行平均含硫量為30μg/g的超低硫汽油規(guī)格。國(guó)際燃油II類標(biāo)準(zhǔn)要求總硫含量不大于200μg/g，烯烴含量不大于20v％。國(guó)際燃油III類標(biāo)準(zhǔn)要求總硫含量不大于30μg/g，烯烴含量不大于10v％。

我國(guó)車用成品油國(guó)III標(biāo)準(zhǔn)要求成品汽油中硫含量不大于0.015％，烯烴含量不大于30v％，國(guó)IV標(biāo)準(zhǔn)要求成品汽油中硫含量不大于0.005％。

車用汽油的發(fā)展經(jīng)歷了直餾汽油、含鉛汽油等階段，最終會(huì)達(dá)到清潔無(wú)硫的目標(biāo)。目前國(guó)內(nèi)外汽油的調(diào)合組分以催化汽油為主，催化汽油來(lái)源于流化催化裂化(FCC)工藝過(guò)程，其他調(diào)合組分包括重整汽油、醚化油以及異構(gòu)化油等，流化催化裂化工藝是重油輕質(zhì)化加工的主要手段，尤其在我國(guó)，催化裂化過(guò)程提供了80％以上的車用汽油，組成比例中催化汽油含量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于歐美日本等發(fā)達(dá)國(guó)家。

催化過(guò)程一方面提供了絕大多數(shù)的輕質(zhì)燃料，另一方面我國(guó)車用汽油中的將近90％的總硫和將近全部的烯烴來(lái)源于催化組分，是污染空氣的主要部分，因此降低FCC汽油中的硫和烯烴含量不只是滿足新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的需要，更是改善空氣質(zhì)量提高全體人民生活質(zhì)量的根本需求。

隨著原油變重和社會(huì)對(duì)輕質(zhì)原料需求的進(jìn)一步增加，F(xiàn)CC過(guò)程面臨著擴(kuò)大原料來(lái)源和原料劣質(zhì)化的雙重壓力，更多的減壓渣油和焦化蠟油進(jìn)入到催化過(guò)程，使得該過(guò)程汽油的質(zhì)量隨之下降，主要表現(xiàn)在烯烴、二烯烴、總硫、膠質(zhì)含量、金屬化合物、含氧化合物以及堿性氮化物等有害物大幅度增加，這些組分在調(diào)合前都必須得到清潔化處理，否則將會(huì)導(dǎo)致成品汽油不能達(dá)標(biāo)，排放尾氣會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境。

FCC過(guò)程是在酸性催化劑上實(shí)現(xiàn)烴類轉(zhuǎn)化的過(guò)程，這個(gè)過(guò)程脫硫、脫膠質(zhì)等雜質(zhì)的性能相對(duì)較弱，必須繼續(xù)采取后續(xù)工藝進(jìn)行再加工。國(guó)內(nèi)外從事油品加工研究的技術(shù)人員一直致力于催化汽油清潔化的工作。FCC汽油清潔化技術(shù)主要有選擇性加氫、吸附脫硫、生物脫硫、氧化脫硫等，選擇性加氫脫硫技術(shù)是國(guó)際公認(rèn)的主流技術(shù)，該技術(shù)大多采用固定床反應(yīng)器，處理效果主要決定于加氫精制催化劑的性能和處理工藝。

選擇性加氫過(guò)程以脫硫、脫烯烴為主要目標(biāo)，硫的降低直接改善了原料品質(zhì)，而烯烴是汽油辛烷值的主要組成，降低烯烴必然引起辛烷值的損失。由于催化劑主要采用氧化鋁、氧化鈦、二氧化硅等酸性載體，催化劑載體酸性過(guò)強(qiáng)又會(huì)使得原料油中的大分子烯烴和二烯烴縮合進(jìn)而結(jié)焦積碳，膠質(zhì)組分在催化劑表面沉積進(jìn)而掩蓋活性中心，降低催化活性，直至催化劑失活、裝置停車。如果在原料油與主劑接觸前先進(jìn)行預(yù)處理，脫除原料油中的二烯烴、膠質(zhì)等有害物，將能夠提高主催化劑的工作效率和使用壽命，確保裝置長(zhǎng)周期安全操作。

加氫精制過(guò)程的性能評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)主要是在脫硫降烯烴后辛烷值損失的多少，一般說(shuō)來(lái)由于加氫主催化劑的酸性會(huì)導(dǎo)致烯烴飽和，烯烴是汽油辛烷值的主要貢獻(xiàn)物，烯烴飽和不可避免的損失汽油的辛烷值，降低汽油的品質(zhì)；從催化裂化技術(shù)和精制技術(shù)的整體發(fā)展分析，未來(lái)汽油的烯烴降低主要在FCC過(guò)程本身實(shí)現(xiàn)，發(fā)展趨勢(shì)是控制烯烴含量而提高芳烴含量，同時(shí)提高異構(gòu)烴比率，提高辛烷值，精制的主要任務(wù)是脫去汽油中的硫、氮、金屬和含氧化合物，降低二烯烴含量。這對(duì)精制催化劑的要求是脫硫高活性，對(duì)烯烴的飽和低活性，也就是解決催化劑的選擇性。對(duì)這種要求，很多技術(shù)分別采取不同措施來(lái)維護(hù)或是回收辛烷值。由于烯烴主要集中在汽油的輕組分中，采取切割分段處理再調(diào)合是解決這個(gè)矛盾的有效方法，對(duì)輕組分通過(guò)醚化過(guò)程、芳構(gòu)化過(guò)程、異構(gòu)化過(guò)程提高辛烷值。這些過(guò)程國(guó)內(nèi)外著名的已經(jīng)工業(yè)化的代表技術(shù)技術(shù)有：

Exxon?Mobil的SCANfining工藝

Exxon?Mobil的三種OCT-Gain工藝(OCT-100，OCT-125，OCT-220)

法國(guó)IFP的Prime-G⁺工藝

美國(guó)催化蒸餾公司的催化蒸餾脫硫技術(shù)

INTEVEP，SA和UOP合作開(kāi)發(fā)的ISAL工藝技術(shù)

撫順石油科學(xué)研究院的OCT-M技術(shù)