[發(fā)明專利]用于提升汽油辛烷值的吸附劑

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410202075.8
• 申請(qǐng)日: 2014-05-14
• 公開（公告）號(hào): CN105080475B
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 錢斌;劉仲能;王德舉;余強(qiáng);郭友娣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號(hào): B01J20/16
• 分類號(hào): B01J20/16;B01J20/30;C10G25/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于提升汽油辛烷值的吸附劑、提升汽油辛烷值的方法以及所述吸附劑的制備方法。

背景技術(shù)

環(huán)境問題已引起世界廣泛關(guān)注，這要求研究人員尋求解決提高能源利用效率的方法。廉價(jià)原油時(shí)代的結(jié)束將促使煉油企業(yè)優(yōu)化燃料性能，以增加燃油發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒效率。就汽油而言，其燃燒性能由研究法辛烷值(RON)來評(píng)價(jià)。辛烷值高燃燒平穩(wěn)，不會(huì)發(fā)生爆燃，可以提高了燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。

輕直餾石腦油是一類煉化物料，主要由C5-C7烷烴構(gòu)成，是機(jī)動(dòng)車輛燃料，如汽油的調(diào)和組分。然而這些烴類的研究法汽油的辛烷值較低，一般在68-72之間。過去辛烷值可以通過添加烷基鉛化物或芳烴來提高，隨著新環(huán)保法規(guī)的實(shí)施，煉油企業(yè)已無法再用傳統(tǒng)方法提高辛烷值。

目前，提高辛烷值的方法主要有：1)在油品中添加辛烷值改進(jìn)劑，其在增加汽油含氧量外，還可促進(jìn)清潔燃燒，減少汽車有害物排放；2)將油品中低辛烷值組分分離出去，再經(jīng)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為高辛烷值組分重新加入油品中。

過去二十年，甲基叔丁基醚已取代污染嚴(yán)重的有機(jī)鉛，用作辛烷值提高劑。甲基叔丁基醚(MTBE)不僅可以增加汽油的辛烷值,提高燃燒效率,減少CO和其他一些有害物質(zhì)(如臭氧、苯、丁二烯等)的排放,并可代替四乙基鉛作抗暴劑,各國(guó)一度掀起了生產(chǎn)MTBE的浪潮。因此迅速推廣開來，需求量不斷增長(zhǎng)，MTBE一躍成為新興的大噸位石油化工產(chǎn)品。我國(guó)從20世紀(jì)70年代末80年代初開始研究MTBE的合成技術(shù)，1999年，國(guó)家啟動(dòng)“全國(guó)空氣凈化工程-清潔汽車行動(dòng)”。2001年1月1日起停止銷售含鉛汽油。隨著MTBE的普遍推廣使用，對(duì)MTBE的研究也在不斷深入。最初MTBE被作為環(huán)保產(chǎn)品，用以減少對(duì)環(huán)境的污染，然而近來的研究表明，MTBE對(duì)動(dòng)物也有一定的毒害作用，可能是一種潛在的環(huán)境污染物質(zhì)。

由于MTBE有較強(qiáng)的水溶性,易滲入土壤污染水體。受污染水體不僅有地表水,還有地下水，嚴(yán)重威脅人們的飲用水源。由于結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的特殊性,研究表明MTBE很難降解，在地下水中有較長(zhǎng)的半衰期，縱向梯度很小，使MTBE大量減少是不可能的，要將其從水中萃取出來是比較困難的，同時(shí)也排除了用萃取修復(fù)的方法清除土壤和地下水中MTBE的可行性。MTBE已成為城市地下水中第二個(gè)被檢出的物質(zhì),禁用的呼聲越來越高。

美國(guó)原確定汽油總量的3.65％為MTBE，約87％的新配方汽油均使用MTBE作為含氧化合物。鑒于MTBE對(duì)水質(zhì)的污染，美國(guó)加州2004年起禁用MTBE，亞利桑那州、康涅狄格州和紐約州等也于2005年起禁用MTBE。其他州也紛紛減少M(fèi)TBE摻入量，并加入禁用MTBE的行列。澳大利亞也于2004年起禁用MTBE。2006年起，美國(guó)汽油禁用MTBE的步伐進(jìn)一步加快。2006年5月起，美國(guó)已有25個(gè)州禁用MTBE。美國(guó)MTBE需求量從2001年的1290萬噸/年減少到2010年的約350萬噸/年。全球MTBE需求2001年曾達(dá)到峰值2258萬噸/年，預(yù)測(cè)未來的需求將進(jìn)一步下降。如果MTBE不再使用，則必須采取措施補(bǔ)償其辛烷值、數(shù)量和其他性質(zhì)損失。

另一方面，國(guó)內(nèi)法規(guī)對(duì)汽油組成要求也越來嚴(yán)格，具有高辛烷值的芳烴、含氮、含硫物、含氧物化合物在汽油組分中的含量受到嚴(yán)格控制，含量必需大幅度降低。不加添加劑提高辛烷值的主要方法有催化重整法生產(chǎn)高辛烷值汽油；正構(gòu)烷烴異構(gòu)化提高辛烷值。

不加添加劑維持辛烷值的方法主要是增加汽油中多支鏈烷烴含量，減少線形烷烴和單支鏈烷烴含量。采用異構(gòu)化方法將C5～C10線形烷烴異構(gòu)化，依據(jù)異構(gòu)溫度，可將這股物料的辛烷值提升到78～84。要想將石腦油辛烷值提高到90以上，就必須將異構(gòu)工藝與分離工藝相結(jié)合。用吸附劑除去異構(gòu)化過程中未轉(zhuǎn)化的線形低辛烷值組分，來提高其辛烷值。

分子篩吸附劑已廣泛應(yīng)用于煉化企業(yè)的許多過程之中。其中一個(gè)極其重要的應(yīng)用就是在上述所述油品辛烷值提升領(lǐng)域，也就是將戊烷和己烷分離成高辛烷值組分和低辛烷值組分。一般而言，正構(gòu)烷烴、低辛烷值單甲基己烷構(gòu)成低辛烷值組分，多支鏈烷烴、環(huán)烷烴和芳烴構(gòu)成高辛烷值組分。

采用傳統(tǒng)方法，如美國(guó)專利US4709116A(Isomerization process and apparatus)所采用的方法，即用5A分子篩吸附石腦油中正構(gòu)烷烴，可以在很大程度上提升油品的辛烷值，但，5A分子篩不能有效吸附石腦油中低辛烷值單甲基烷烴，因此，其對(duì)石腦油辛烷值的進(jìn)一步提高受到限制。

發(fā)明內(nèi)容