[发明专利]一种降低富苯汽油组分苯含量的催化转化方法

说明书

技术领域

本发明属于石油炼制领域，涉及一种降低富苯汽油组分苯含量的催化转化方法，尤其是涉及一种使富苯汽油组分与甲醇发生烷基化反应以降低富苯汽油组分中苯含量的催化转化方法。

背景技术

近年来，汽车的数量不断增加，使工业化国家的城市遭受到严重的空气污染，汽车尾气对环境的污染已经成为城市的首要污染源。为了控制环境污染，各国相继颁布了汽车尾气排放标准。实现汽车尾气达标排放的关键在于提高车用燃料油的质量。为此，20世纪70年代以来，美国、西欧、日本等主要工业化国家和地区都制定了符合本国国情的燃料质量标准。这些标准主要的变化趋势主要体现在对更低的硫含量、苯含量、烯烃含量和芳烃含量的控制，尽可能少地加入各种抗爆剂等。在汽车尾气中，苯是空气污染的重要成分之一，因此对汽油中苯的含量也提出了越来越严格的限制。美国制订了EPA MSAT(车辆排放空气毒物)规范II，适用于所有汽油(常规汽油和新配方汽油)；要求从2010年1月1日开始，全部汽油的最高平均苯体积分数为0.62％。世界燃料规范中，III和IV类车用汽油的苯体积分数均限制为不大于1.0％。我国对汽油质量也制定了严格的质量标准，并分步实施。2010年1月1日起，国家执行的《车用汽油》第二阶段质量标准[即GB 17930-2006(III)]，将汽油中的苯体积分数从以前的2.5％降低到不大于1.0％。催化裂化汽油、催化重整汽油是我国车用汽油的主要成分，其苯含量往往大于1.0v％，这就造成一部分企业生产的车用汽油的苯含量不达标。因而，必须使汽油的苯含量有所降低才能合乎要求。

目前，汽油中苯的脱除通常是采用芳烃抽提技术。但是芳烃抽提技术会造成油品的损耗，使操作难度和操作成本大幅度增加，并引起油品质量的下降。从经济角度来看，采用芳烃抽提技术降低汽油的苯含量是不合理的。

美国专利US5491270公开了一种苯与较大分子烯烃发生烷基化反应以降低富苯汽油组分苯含量的方法，使富含苯的汽油组分和含有较大分子烯烃(碳5以上)的裂化汽油与含有ZSM-5分子筛的催化剂接触反应。该方法可以使苯的含量降低25％～42％，但是其采用附加值较高的烯烃作为原料，导致部分汽油馏分转化为柴油馏分，会降低炼油企业的经济效益。

中国专利CN101602958A公开了一种利用苯与甲醇的烷基化反应降低含苯汽油(实际上是富苯汽油组分)中苯含量的方法，但是其反应温度过高(380～450℃)、反应压力过低(0.1～0.6MPa)，在降低汽油苯含量的同时会造成汽油中烷烃组分和烯烃组分的严重裂解，产生大量的干气及焦炭，引起汽油组分的损失，严重降低经济效益。较高的反应温度也会引起催化剂积碳严重、失活加快，影响催化剂的稳定性。此外，该方法中含苯汽油与甲醇的质量比过低(0.4～1)，将导致甲醇大大过量。过量的甲醇在过高的反应温度及过低的反应压力下，容易裂解产生大量的干气；并且，还会放出大量热量、引起反应床层飞温，从而进一步影响催化剂的寿命。因此，甲醇过量不仅将降低甲醇的利用率，而且还将严重影响经济效益。

发明内容

本发明的目的是提供一种降低富苯汽油组分苯含量的催化转化方法，以解决现有的使富苯汽油组分与甲醇发生烷基化反应以降低富苯汽油组分中苯含量的方法所存在的因反应温度过高、反应压力过低、富苯汽油组分与甲醇的质量比过低所造成的各种问题。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：一种降低富苯汽油组分苯含量的催化转化方法，富苯汽油组分和甲醇混合后进入固定床反应器与催化剂接触，富苯汽油组分中的苯与甲醇发生烷基化反应生成烷基苯，其特征在于：富苯汽油组分与甲醇的重量流量之比为2.0～10.0，反应温度为300～375℃，反应压力为0.8～3.0MPa，液体重时空速为1.0～5.0h^-1，所述的催化剂以催化剂的总重量为基准计，由55w％～91w％的HZSM-5型分子筛、0w％～25w％的HY型分子筛、0w％～25w％的Hβ型分子筛、0w％～15w％的改性元素氧化物、9w％～45w％的粘结剂组成，其中，改性元素为磷、铁、镁、银、稀土元素或锌中的一种。