[发明专利]用于汽油深度脱硫和提高辛烷值的催化剂及制备和应用方法

权利要求书

1.一种用于汽油深度脱硫和提高辛烷值的催化剂，其特征在于：该催化剂包括氧化锌ZnO、分子筛ZSM-5、金属镍Ni和助剂金属M，其化学表达式为Ni-M/ZnO-ZSM-5，其中：M为金属铅Pb或金属钴Co的一种。

2.根据权利要求1所述的用于汽油深度脱硫和提高辛烷值的催化剂，其特征在于：催化剂加入氧化铝干胶作为粘结剂，催化剂的组成中分子筛的含量在25-40 wt% ，氧化锌的含量在30-50 wt % ，镍的含量在1-10 wt %，氧化铝干胶为10-15 wt %，余量为金属M，所述分子筛ZSM-5为具有微孔-介孔-大孔的梯级孔分子筛，分子筛BET表面积为250-300m²/g，微孔和介孔孔容为0.3-0.35cm³·g^-1，大于50nm的大孔孔容不低于0.08-0.40cm³·g^-1。

3.按照权利要求2所述的用于汽油深度脱硫和提高辛烷值的催化剂的制备方法，其特征在于，分子筛的制备方法是：将40-60克NaAlO₂、3-5克三异丙基氢氧化铵和20-30克氢氧化钠溶于1000毫升蒸馏水中配制成溶液；将200克干燥后的硅藻土与上述溶液搅拌和混合均匀，75-85℃干燥，得到改性硅藻土；然后将所得的改性硅藻土置于晶化釜中，165-175℃晶化20-30小时；出釜后的产物离心洗涤至上清液呈中性，过滤、干燥得到分子筛原粉；分子筛原粉采用硝酸铵交换后得到氢型ZSM-5；镍、助剂金属和氧化锌的纳米分散性结合方法是：首先通过低温固相法合成高比表面的纳米氧化锌；采用浸渍法分别将镍和助剂金属以离子的形式浸渍到氧化锌表面上，浸渍液采用与活性组分、助剂金属相对应的硝酸盐配置得到；经过100-120℃干燥、380-420℃焙烧和氢气中还原制得到镍、助剂金属和氧化锌的纳米复合物；取上述30-50克纳米复合物，加入25-40克氢型ZSM-5分子筛，10-15克氧化铝干胶和少量质量浓度1%的硝酸溶液，混合均匀后挤压成型，经120℃干燥、380-420℃焙烧后，得到催化剂。

4.根据权利要求3所述的用于汽油深度脱硫和提高辛烷值的催化剂的制备方法，其特征在于低温固相法合成高比表面的纳米氧化锌的方法是：将摩尔比1:1的草酸H₂C₂O₄和醋酸锌Zn(Ac)₂·2H₂O充分研磨后，装入反应釜中，固相产物在密封的反应釜中于65-75 ℃烘箱中老化一定时间，制得前驱物ZnC₂O₄·2H₂O；将干燥后的前驱物ZnC₂O₄·2H₂O炉中加热至分解温度450-500℃保持，使前驱物分解完全，即得产物纳米氧化锌。

5.根据权利要求3或4所述的用于汽油深度脱硫和提高辛烷值的催化剂的制备方法，其特征在于纳米氧化锌表面积35-50m²·g^-1，孔容为0.15-0.20cm³·g^-1，晶粒大小为20-40nm。

6.按照权利要求1或2所述的用于汽油深度脱硫和提高辛烷值的催化剂的应用方法，其特征在于该催化剂应用于芳构化工艺中的流化床、移动床或固定床反应器中，反应条件为温度为350-450℃，压力为0.5-1.6MPa，氢油体积比为100:1-300:1、空速为2-10h^-1。

7.按照权利要求3或4所述的用于汽油深度脱硫和提高辛烷值的催化剂的制备方法的应用方法，其特征在于该催化剂应用于芳构化工艺中的流化床、移动床或固定床反应器中，反应条件为温度为350-450℃，压力为0.5-1.6MPa，氢油体积比为100:1-300:1、空速为2-10h^-1。

8.按照权利要求5所述的用于汽油深度脱硫和提高辛烷值的催化剂的制备方法的应用方法，其特征在于该催化剂应用于芳构化工艺中的流化床、移动床或固定床反应器中，反应条件为温度为350-450℃，压力为0.5-1.6MPa，氢油体积比为100:1-300:1、空速为2-10h^-1。