[發明專利]使用鍺-沸石催化劑提高輕石腦油的辛烷值的方法

無效

• 申請號: 201080054410.4
• 申請日: 2010-12-02
• 公開（公告）號: CN102639472A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 斯科特·史蒂文森;保羅·E·埃利斯;邁克·邁爾;達斯廷·法梅爾;阿拉·漢馬梅多夫;斯科特·米切爾
• 申請（專利權）人: 沙特基礎工業公司
• 主分類號: C07C5/13
• 分類號: C07C5/13
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 蔡勝有;王春偉

技術領域

本發明涉及使用堿交換的沸石提高其中主要含有鏈烷烴的石腦油烴類進料的辛烷值的方法，在所述沸石的晶體框架中具有鍺，并且在所述沸石上沉積有貴金屬，例如Pt/CsGeZSM-5。

背景技術

石腦油是一種主要含有直鏈、支鏈和環式脂肪烴的混合物，輕石腦油每分子中具有5至9個碳原子，而重石腦油每分子中具有7至9個碳原子。通常，輕石腦油含有環烷烴(如環己烷和甲基環戊烷)和線性及支化的鏈烷烴(如己烷和戊烷)。輕石腦油通常含有60wt％至99wt％的鏈烷烴和環烷烴。輕石腦油可以被表征為分子量范圍為70-150g/mol、比重范圍為0.6-0.9g/cm³、沸點范圍為50-320°F、并且室溫下的蒸氣壓為5至500mm?Hg(torr)的石油餾分。輕石腦油可通過各種方法(如蒸餾)得自原油、天然氣凝析油或其他烴類流。

液態烴的辛烷值是當在標準的(火花點火的內燃式)發動機中燃燒時點火質量的度量。該值越高，該烴越不容易“爆震”(由于在燃燒室中過早燃燒而造成的爆炸)。辛烷值表示具有與燃料相同的抗爆性能的異辛烷和正庚烷的混合物，即，辛烷值為92的烴具有與由92％的異辛烷和8％的正庚烷形成的混合物相同的爆震。往往通過標準化的測試，如ASTM2699或ASTM?2700來測定辛烷值。通常，通過降低烴的線性鏈烷烴的含量來提高辛烷值。

降低烴的線性鏈烷烴的含量的一種方法是，通過將鏈烷烴從以線性鏈烷烴為主異構化為以支化鏈烷烴為主。美國專利No.7,414,007披露一種用于將鏈烷烴原料異構化以獲得辛烷值更高的烴的催化劑和方法。該催化劑是IVB族金屬(鋯、鈦或鉿)的氧化物或氫氧化物的載體，該載體被通過鎢化合物處理而鎢化以形成強酸，并且該載體上沉積有磷化合物和鉑化合物。該催化劑用于異構化方法以將線性鏈烷烴轉換為異構鏈烷烴。

降低烴的線性鏈烷烴的含量的另一種方法是通過優先吸附。美國專利No.7,037,422披露一種制造高RON(研究法辛烷值(research?method?octane?number)，ASTM?C2699)的石腦油的方法，其通過使由C₅和C₆鏈烷烴的異構體的混合物形成的烴類進料流與CFI沸石(如CIT-5)在吸附區接觸(由此將所述C₅和C₆鏈烷烴的支鏈異構體與直鏈異構體相比優先吸附)并從該吸附區回收石腦油產品。由于對于給定的碳原子數，最短、支化程度最高的異構體往往具有最高的辛烷值，因此提高烴中的高辛烷值的異構體的比例整體上提高該烴的辛烷值。所述CFI沸石也可以是氫異構化催化劑，以選擇性地將正構-C₅和正構-C₆異構化為支化異構體。所述CFI沸石可以含有對于氫異構化具有活性的金屬，如鉑、鈀、銥或鉑和鈀的混合物。美國專利No.7,029,572披露一種類似的方法，其使用ATC沸石，如SSZ-55。

降低烴的鏈烷烴的含量的另一種方法是通過將鏈烷烴芳構化為芳烴。美國專利No.6,083,379披露一種通過將烴芳構化來脫硫并提高辛烷值的方法。其中催化劑是沸石，如ZSM-5，并具有活性促進劑，如IA、IIA、IIIA、IVA、VA、VIA、IIB、IIIB、IVB、VB、VIB或VIII族金屬或金屬氧化物。

美國專利No.6,245,219披露一種用于對含有至少約25wt％的C₅至C₉脂肪烴和脂環烴的含石腦油的烴原料流進行重整的方法，其使用由ZSM-5和脫氫金屬(如鎵、鋅、銦、鐵、錫或硼)形成的催化劑，所述催化劑由IIA族堿土金屬(如鋇)或足以中和50％-90％的表面酸性位點的有機硅化合物來改性。將正構鏈烷烴芳構化為芳烴導致所得產品具有更高的辛烷值等級。

美國專利No.6,177,374披露一種由硅、鋅和鋁的氧化物形成的催化劑，其用于由天然氣凝析油(NGC)和輕石腦油生產高辛烷值芳烴，如苯、甲苯、二甲苯。該催化劑表示為M_2/nO，x?Al₂O₃，y?SiO₂，z?ZnO，其中M為質子和/或金屬陽離子，n為所述陽離子的價，并且x、y和z為Al₂O₃、SiO₂和ZnO的摩爾數，并且y/x(SiO₂/ZnO摩爾比)是從5至1000的數。