[發明專利]汽油吸附脫硫催化劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201810779827.5
• 申請日: 2018-07-16
• 公開（公告）號: CN110721692B
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發明（設計）人: 任亮;邵志才;徐凱;劉濤;鄧中活;施瑢;聶鑫鵬
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院
• 主分類號: B01J23/80
• 分類號: B01J23/80;C10G45/08
• 代理公司: 北京英創嘉友知識產權代理事務所(普通合伙) 11447
• 代理人: 周建秋;蘇瑞

本公開涉及一種汽油吸附脫硫催化劑及其制備方法和應用，以催化劑的干基重量為基準，該催化劑包括5～25重量％的加氫活性組元，25～60重量％的ZnO，以及20～60重量％的單壁碳納米管，所述加氫活性組元為Ni和/或Co。該汽油吸附脫硫催化劑的脫硫活性高，能夠在較緩和的條件下對工業催化裂化汽油進行深度脫硫。

技術領域

本公開涉及一種汽油吸附脫硫催化劑及其制備方法和應用。

背景技術

汽油中的含硫化合物存在很多危害：高溫下燃燒生成的硫氧化物會轉變成酸腐蝕損壞發動機部件，使發動機尾氣凈化系統的三效催化劑產生不可逆中毒，使排放物中NO_X和CO_X含量明顯增加，另外排放到大氣中的SO_X還會導致酸雨。因此，世界上許多國家通過法規對車用汽油硫含量作出了嚴格的規定。2017年1月1日起，中國機動車已全面實施國五排放標準(硫含量指標限值為10μg/g)，更為嚴格的國六標準也在制定中。由此可見，發展汽油深度脫硫技術，生產低硫含量的汽油已經迫在眉睫。

目前汽油深度脫硫技術主要有加氫脫硫、物理吸附脫硫、選擇性吸附脫硫和反應吸附脫硫等。加氫脫硫是常用的脫硫方法，但是在汽油加氫脫硫過程中，必然伴隨著烯烴飽和，從而導致辛烷值降低；同時，通過加氫進行深度脫硫，還會導致投資成本大幅提高、操作條件更加苛刻、操作費用提高。物理吸附脫硫過程簡單，能在常溫常壓下脫除硫化物并且吸附劑容易再生，但是吸附劑對硫化物的選擇性差、硫容量低，難以實現汽油深度脫硫。選擇性吸附脫硫條件溫和、投資和操作費用低、脫硫效率高，但是吸附劑硫容和選擇性較差。使用Ni/ZnO類吸附劑進行的反應吸附脫硫，具有脫硫效率高、辛烷值損失小、氫耗低等諸多優勢，是一類很有發展前景的脫硫工藝。目前對汽油脫硫催化劑的研究基本上朝兩個方向進行：一個是尋找新的活性組分，另一個是尋找新的載體。

自碳納米管被發現以來，優異的性能使它在諸多應用領域取得了巨大研究進展。碳納米管具有非常大的比表面積，最高理論值可達8000m²/g；碳納米管的中空結構對硫化氫、甲硫醇、乙硫醚等形態的硫具有特殊作用；碳納米管具有特殊的電子性質，有望對含硫化合物具有特殊的吸附作用；碳納米管表面可以負載不同的金屬、氧化物或在內部填充金屬原子，進而形成具有選擇性脫硫的活性位，脫硫效率有望成倍增加。

發明內容

本公開的目的是提供一種汽油吸附脫硫催化劑及其制備方法和應用，該汽油吸附脫硫催化劑的脫硫活性高，能夠在較緩和的條件下對工業催化裂化汽油進行深度脫硫。

為了實現上述目的，本公開第一方面：提供一種汽油吸附脫硫催化劑，以催化劑的干基重量為基準，該催化劑包括5～25重量％的加氫活性組元，25～60重量％的ZnO，以及20～60重量％的單壁碳納米管，所述加氫活性組元為Ni和/或Co。

可選地，以催化劑的干基重量為基準，所述催化劑包括12～22重量％的加氫活性組元，43～59重量％的ZnO，以及24～45重量％的單壁碳納米管。

本公開第二方面：提供一種制備汽油吸附脫硫催化劑的方法，該方法包括以下步驟：

a、將含有加氫活性組元、ZnO和催化油漿的混合物料填充到具有空腔的石墨棒中，然后封閉所述石墨棒，得到陽極石墨棒；所述加氫活性組元為Ni和/或Co；

b、將步驟a得到的所述陽極石墨棒與陰極石墨棒置于電弧放電裝置中，在氦氣或氬氣氣氛下，使所述陽極石墨棒與陰極石墨棒發生電弧放電，待所述陽極石墨棒消耗完畢后收集所述電弧放電裝置中得到的以單壁碳納米管為載體的汽油吸附脫硫催化劑。

可選地，步驟a中，以所述混合物料的總重量為基準，所述加氫活性組元的含量為5～25重量％，所述ZnO的含量為20～60重量％，所述催化油漿的含量為20～55重量％。