[发明专利]一种提高汽油辛烷值桶的催化裂化助剂及其制备方法

说明书

本公开提供一种提高汽油辛烷值桶的催化裂化助剂及其制备方法，以所述助剂的干基重量为基准，该助剂包括以干基重量计10‑75重量％的含磷和负载金属MFI结构分子筛，以干基重量计3‑40重量％的磷铝无机粘结剂，以氧化物计1‑30重量％的其它无机粘结剂，以干基重量计0‑60重量％的第二粘土，和以氧化物计0.5‑15重量％的选自Ⅷ族金属和锰、锌、镓中的至少一种的金属添加剂。将本公开提供的助剂用于催化裂化过程，通过提高汽油中异构烃的含量从而提高汽油辛烷值，同时保持汽油收率基本不变，进而提高汽油辛烷值桶。

技术领域

本公开涉及一种提高汽油辛烷值桶的催化裂化助剂及其制备方法。

背景技术

近年来，国内机动车保有量持续攀升，支撑国内汽油终端消费需求保持旺盛。“十二五”期间汽车销量年均增长11％，带动汽油需求保持年均5％稳定增长，预计到2015年汽油表观消费量将达到98Mt。随着新一轮专产丙烯产能投产，未来五年全球丙烯供应量将大大超过需求的增长。据预测，未来五年全球丙烯产能将增加30Mt，而需求增长预计只有22Mt，由于供给和需求之间的这种差距可能会导致丙烯价格走低。在市场需求和经济效益的推动下，炼油企业将会采取多产汽油少产液化气的生产方案。为实现多产汽油的目的，一方面可以对工艺参数进行调整，另一方面可以调整催化剂配方。

受环保法规要求和汽车行业对燃料质量要求趋严的推动，近年来全球车用汽油质量提升十分迅速，我国油品质量升级步伐也明显加快，尤其是面临国Ⅵ排放新规的制定，高辛烷值、低烯烃芳烃含量的清洁汽油成为新的产油方案。国外汽油池组成特点是：催化裂化汽油比例较低，如美国FCC汽油仅占1/3左右；平均RON较高，约为93-94；其它高辛烷值组分较多，尤其是其它高辛烷值组分技术的发展不断促进汽油辛烷值的提高。但是，我国主要油品质量与发达国家相比仍有一定差距，目前，我国FCC(流化催化裂化)汽油约占车用汽油总量的70％以上，重整汽油和其它优质高辛烷值汽油组分含量过低，不到9％，而低辛烷值的直馏汽油所占比例较高，达到约13％。因此，FCC汽油辛烷值的高低对汽油辛烷值总水平起着举足轻重的作用。我国的FCC汽油辛烷值(RON)最高为90-92，最低为87-88，平均为89-90；MON最高为80.6，最低为78，平均为79，与其他一些发达国家的汽油质量相比存在较大的差距，因此，提高汽油辛烷值，实现汽油升级换代是大势所趋。另外，在汽油清洁化过程中，一些措施如控制汽油烯烃含量、脱硫，都导致辛烷值不同程度的损失，辛烷值短缺的矛盾将更加突出。

汽油异构化是提高汽油辛烷值的一个有效途径。由于带侧链的异构烯烃和异构烷烃比相应的正构烯烃有更高的辛烷值，因此含有高硅铝比分子筛的裂化助剂能适当降低分子筛的裂解活性和氢转移活性，同时提高异构化能力，产品中异构烯烃和异构烷烃浓度增加，就可以在提高汽油辛烷值的同时，降低轻质油收率的损失。

高硅铝比的ZSM-5分子筛对提高汽油辛烷值、同时降低轻质油损失有利。这是因为随硅铝比提高，可减少ZSM-5分子筛的酸中心密度、提高酸强度，从而降低裂解活性，抑制氢转移反应，增强异构化能力。高硅铝比的ZSM-5分子筛以异构化反应为主，因此辛烷值的提高主要是因为产品中异构烯烃和异构烷烃浓度的增加，故而轻质油收率损失低。

芳烃是汽油中重要的高辛烷值组分之一。目前国产FCC汽油的芳烃含量普遍在20％左右，距离国V汽油标准中规定的芳烃含量35％的上限仍有一定距离。适度提高汽油中芳烃的含量，也不失为提高汽油辛烷值的有效手段。

ZSM-5独特的孔道结构一方面虽然起到了较好的择形作用，但另一方面，由于其孔道结构狭窄，较大的反应物分子难以进入晶体孔道内进行反应，减少了分子筛的有效反应面积，降低了分子筛的反应活性；同时异构烷烃以及芳烃等较大的产物分子也不易从分子筛孔道内部扩散出来，从而引起结焦导致分子筛失活。在分子筛中引入介孔将可以很好地解决分子筛孔道内大分子传质和扩散过程中的受限问题。由上分析可见，高硅铝比同时富含介孔的ZSM-5将有利于催化裂化过程中减少汽油损失同时提高汽油辛烷值。