本技术介绍了一种催化汽油降烯烃芳构化的新方法,涉及纳米ZSM-5分子筛的过渡金属离子改性,制备出硅铝比10-300、晶粒100-1000nm的催化剂。通过改性,分子筛酸度适中,晶体孔道短且孔口多,有利于烯烃芳构化,减少副反应,提升汽油芳构化性能和抗积碳能力。在FCC汽油芳构化前,用惰性气体预处理催化剂,激活活性中心,促进过渡金属间电荷迁移,生成类合金状态,增强催化活性。
背景技术
由于我国催化汽油中芳烃含量低,烯烃含量较高,汽油中的烯烃具有较高辛烷值,采用常规的加氢脱硫催化剂和工艺技术,会使得烯烃严重饱和,导致汽油辛烷值损失较大。将汽油中的烯烃有效地转化为辛烷值更高的芳烃,是一种汽油降烯烃保辛烷值的有效手段。
中国专利CN201110295685.3公开一种以纳米ZSM-5分子筛制备纳米HZSM-5载体,水热处理后,采用等体积浸渍法分别负载活性组分得到目标催化剂。该发明提供的催化剂具有良好的芳构化,异构化活性;该发明虽然在一定程度上能够控制烯烃含量但是反应后烯烃含量依然较高。
《石油炼制与化工》2020年51卷8期:37-42公开了一种以廉价的橡胶乳液-3为介孔模板剂获得孔结构和酸性适宜的介孔H-ZSM-5分子筛,并对以此分子筛为载体制备的辛烷值恢复催化剂进行催化裂化汽油(催化汽油)加氢。与工业化辛烷值恢复催化剂相比,新制备的辛烷值恢复催化剂作用下的加氢产品的烯烃体积分数降低2.2百分点,异构烷烃体积分数增加1.1百分点,芳烃体积分数增加1.1百分点,脱硫率增加11.5百分点,研究法辛烷值(RON)损失减小0.5个单位,液体收率相当;该技术的缺陷或相对本发明的不足之处:该发明虽然在一定程度上能够控制烯烃含量但是反应后烯烃含量依然较高。
《石油学报(石油加工)》2020年36卷5期:899-908公开了一种合成具有纳米晶堆积形貌的多级结构ZSM-5沸石。通过氨水水热处理、浸渍法引入镧和磷的组合改性方法调变纳米晶堆积HZSM-5沸石的酸性质,进而改善其催化1-己烯异构化和催化重汽油降烯烃的性能;该技术是其把原料中的烯烃通过异构的方式生成异构烷烃,从而降低烯烃含量并保持原有的辛烷值。
中国专利CN201710041715.5公开了一种将过渡金属氧化物溶于100mL去离子水,搅拌时加入ZSM-5分子筛催化剂,随后抽滤烘干后,在空气氛围下结晶成型,接着用氮气和氢气混合气氛下活化还原,制成改性后的分别含有过渡金属的ZSM-5分子筛催化剂;该专利中氢气+氮气中氢气是作用气体,起到还原金属离子的作用,而氮气只是载气,这里用到气体的作用是还原性,使金属离子发生还原反应,有价态的变化,而且该改性方法的前驱体是金属氧化物,氧化物在水溶液的溶解度相对较低导致改性金属大多落位于分子筛的外表面,在一定程度上抑制了催化剂的催化活性,且堵塞了分子筛的孔道。
实现思路