一种降低富苯汽油组分苯含量的催化转化方法技术

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。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，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。本专利技术，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。所用的催化剂由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；改性元素为磷、铁、镁、银、稀土元素或锌。【专利说明】
本专利技术属于石油炼制领域，涉及，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。
技术介绍
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I月I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I月I日起，国家执行的《车用汽油》第二阶段质量标准，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°C )、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~I)，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。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，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，本专利技术采用的技术方案是:，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°C，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%~91?%的HZSM-5型分子筛、0w%~25w%的HY型分子筛、0w%~25w%的Ηβ型分子筛、0w%~15w%的改性兀素氧化物、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。采用本专利技术，具有如下的有益效果:(I)本专利技术采用较低的反应温度、较高的反应压力，在降低富苯汽油组分苯含量的同时不会造成富苯汽油组分中烷烃组分和烯烃组分的严重裂解，不会产生大量的干气及焦炭(参见本专利技术实施例)并引起汽油组分的损失，经济效益较好。较低的反应温度不会引起本专利技术催化剂严重积碳，使本专利技术催化剂不易失活、稳定性较好。(2)本专利技术，富苯汽油组分与甲醇的重量流量之比较高，不会导致甲醇严重过量。在本专利技术的反应温度和反应压力下，甲醇不会裂解产生大量的干气；并且，不会放出大量热量、引起反应床层飞温，从而进一步提高了催化剂的寿命。采用本专利技术，可以提高甲醇的利用率，并提高经济效益。采用本专利技术方法处理富苯汽油组分时，富苯汽油组分的降苯率可以达到75%以上；降苯率定义为:X100%。反应过程中，一部分苯发生烷基化反应、生成辛烷值更高的烷基苯，从而能够增加反应生成的低苯汽油组分的辛烷值，提高其质量。价值较低的甲醇可以部分转化为低苯汽油组分，从而增加低苯汽油组分的产率、提高有价值产品的收率。富苯汽油组分中的非芳烃组分不与甲醇反应，也有利于减少干气的产生、从而减少富苯汽油组分的损失。本专利技术方法使用固定床反应器，操作过程简单，也有利于取得较好的经济效益。本专利技术反应生成的低苯汽油组分按常规方法与其它组分调合成汽油产品后，可以使调合汽油产品的苯含量满足国内外有关标准的规定。下面结合具体实 施方式和实施例对本专利技术作进一步详细的说明。【具体实施方式】和实施例并不限制本专利技术要求保护的范围。【具体实施方式】本专利技术降低富苯汽油组分苯含量的催化转化方法是，富苯汽油组分和甲醇混合后由固定床反应器的顶部进入固定床反应器内，自上而下并流流动。流动过程中与催化剂接触，富苯汽油组分中的苯与甲醇发生烷基化反应生成烷基苯；烷基苯主要是甲苯、二甲苯、乙苯及三甲苯等。进入固定床反应器内的富苯汽油组分与甲醇的重量流量之比一般为2.0~10.0，反应温度一般为300~375°C，反应压力一般为0.8~3.0MPa，液体重时空速一般为1.0~5.0h—1。上述的反应温度是指固定床反应器内催化剂床层的平均温度，反应压力是指固定床反应器顶部的压力(绝对压力)，液体重时空速是指进入固定床反应器内的富苯汽油组分和甲醇的总重量流量与固定床反应器内催化剂的重量之比(实施例同此)。本专利技术使用的催化剂，以催化剂的总重量(干基)为基准计，由55w%~91w%的HZSM-5型分子筛、Ow %~25w%的HY型分子筛、Ow %~25w%的H β型分子筛、Ow %~15w%的改性元素氧化物、9w%~45w%的粘 结剂组成。其中，HZSM-5型分子筛、本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：毛继平，郝代军，韩海波，魏小波，刘丹禾，刘雪芬，郭玉涛，任潇航，沈方峡，俞安平，
申请(专利权)人：中国石油化工集团公司，中石化洛阳工程有限公司，
类型：发明
国别省市：