《催化裂化汽油超深度加氢脱硫-烯烃双支链异构成套技术开发及应用》

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高硫、高烯烃含量的催化裂化(FCC)汽油占我国车用汽油60%以上,其清洁化是我国汽油质量升级的核心任务。针对现有FCC汽油清洁化技术不能兼顾烯烃含量降低和辛烷值保持这一世界性难题,该项目创新提出分段调控烯烃分子转化理念,首创将烯烃递进转化为高辛烷值、且含量不受汽油标准限制的双支链异构烷烃的技术路线,即:先使FCC汽油中双键位于分子链末端的端烯烃异构为双键位于分子链中部的内烯烃、再使内烯烃异构为有1个烷基侧链的单支链异构烯烃、最终将单支链异构烯烃转化为有2个烷基侧链的双支链异构烷烃,破解了烯烃含量降低和辛烷值保持这一FCC汽油清洁化的世界性难题,开发出FCC汽油超深度加氢脱硫-烯烃双支链异构成套技术。主要技术创新如下:

1.发明氧化铝晶面工程方法,开发烯烃双键异构、硫醇醚化和噻吩烷基化三功能催化剂和预加氢技术:发明了使Al2O3同时暴露出强酸性{111}晶面和强碱性{110}晶面的晶面调控方法,将晶面调控Al2O3与介-微孔ZSM-5分子筛复合,实现了金属活性组分在Al2O3不同晶面上的选择性负载及其催化作用的协同,开发出烯烃双键异构、硫醇醚化和噻吩烷基化三功能催化剂和预加氢技术,使FCC汽油中的端烯烃转化为较难加氢饱和的内烯烃,内/端烯烃质量比从2.85增至11.64、研究法辛烷值(RON)增加0.4,并实现了硫醇、噻吩向重汽油的转移。

2.发明酸性硅铝载体和有机-无机杂化金属纳米晶前驱体,创制耦合烯烃单支链异构功能的高选择性加氢脱硫催化剂:率先提出通过改变烯烃分子构型提高加氢脱硫催化剂的选择性,发明了酸性硅铝载体和有机-无机杂化金属纳米晶前驱体,研制出耦合烯烃单支链异构功能的加氢脱硫催化剂,进一步将FCC重汽油中的内烯烃转化为单支链异构烯烃,使单支链/正构烯烃质量比从1.1增至1.4,并借助单支链烯烃的空间位阻实现了重汽油的高选择性加氢脱硫。

3.首创强酸性等级孔SAPO-11分子筛,开发烯烃双支链异构催化剂:揭示了单支链异构烯烃同时接触到相邻孔口的强酸性活性位是其转化为双支链异构烷烃的必要条件,创制了具有丰富暴露孔口的强酸性等级孔SAPO-11分子筛和非贵金属烯烃双支链异构催化剂,在使重汽油烯烃含量降低12.08v%时,使双/单支链烷烃质量比增加7倍,破解了烯烃含量降低和辛烷值保持的难题。

4.创新提出分段调控烯烃分子转化理念,开发FCC汽油超深度加氢脱硫-烯烃双支链异构成套技术:开发出分段调控烯烃分子转化以降低烯烃含量、提高脱硫选择性的FCC汽油超深度加氢脱硫-烯烃双支链异构成套技术,实现了烯烃含量降低、超深度脱硫和辛烷值保持的三重目标;与同类技术相比,该技术在生产国V标准汽油调和组分时,产品烯烃降低幅度高4.1v%, RON损失少1.2。

该技术自2014年11月以来已相继应用于6套国V汽油生产装置,技术许可8套工业装置,总规模达到1370万吨/年。技术应用新增产值15.6亿元,新增利润9.4亿元。获授权中国发明专利32件、美国发明专利2件,形成中国石油技术秘密4件、催化剂标准3件,发表论文23篇。培养博士、硕士研究生30余名。获2015年中国石油和化学工业联合会技术发明一等奖。

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