反应吸附脱硫和烃类异构化的过程耦合及其用于催化裂化汽油改质的应用基础

This project focuses on design and applied fundamental of monolithic Reactive-Adsorption-Desulfurization (RADS) coupling Octane-Number-Restoration (ONR) catalyst combining with selective-hydrodesulfurization with ONR process, aiming at reducing octane number losing in the process of producing clean gasoline by hydrogenation of poor Fluid Catalytic Cracking (FCC) gasoline. Well-dispersed RADS catalyst can be prepared by interface confinement effect, which will influence active sites structure and their hydrogenolysis activity and selectivity. Physical and chemical characteristic of in-situ grown zeolite-based isomerization component on diatomite and its contribution to multi-chain isomerization of hydrocarbon will be studied. Synergetic effect between components can be adjusted to prevent unsaturated hydrocarbons from being saturated, so that the FCC gasoline can be deeply desulfurized without big octane number losing. Highly active RADS-ONR components will be designed and optimized. Combined with selective hydrogenation and RADS process, an efficient monolithic catalyst whose support is porous honeycomb ceramic will be developed to deeply remove sulfur in the FCC gasoline and restore the octane number. It will make a technical fundamental of the new method of FCC gasoline upgrading and new process of clean gasoline production.

课题针对催化裂化汽油临氢改质生产清洁汽油过程的辛烷值损失问题，结合现行选择性加氢脱硫-辛烷值恢复技术，开展具有辛烷值恢复功能的反应吸附催化剂的设计及其应用基础研究。通过界面限域效应合成均分散的反应吸附剂，研究界面限域效应对活性组分多尺度结构以及氢解脱硫活性和选择性的影响；通过载体硅藻土上原位生长分子筛基异构化活性组分，研究活性组分的酸性、介孔性等理化特性对促进烃类分子多支链异构化反应的贡献；通过合理分配多功能活性位催化剂的各种功能，协调各活性组分之间的协同作用，抑制不饱和烃的加氢饱和反应，在实现催化裂化汽油的超深度脱硫的同时最大限度地减少辛烷值损失。通过设计和优化高活性组分反应吸附脱硫/异构化催化剂的涂覆液配方及其涂覆工艺，开发以多孔性的蜂窝陶瓷为载体的高效整体催化剂，实现催化裂化汽油的深度脱硫并减少辛烷值损失，为催化裂化汽油生产清洁汽油新技术的产业化奠定科学与技术基础。

项目面向炼化行业提质增效和清洁油品生产技术改造，依托催化裂化汽油深度脱硫的S-Zorb 技术进行催化体系创新，为发展基于现有装置满足清洁油品生产质量升级标准要求的新型工艺和配套催化剂技术进行应用基础研究，取得成果总体情况如下：. 通过合成新结构氧化锌关键吸附脱硫催化材料，认识材料比表面积和形貌特征等对提高反应吸附脱硫反应速率和硫容的影响，优化了现有氧化锌材料的制备工艺和产品特性；通过水热合成参数的优化系统研究了功能助剂/辛烷值恢复剂用催化材料ZSM-5和SAPO-11分子筛的制备技术，得到了纳米ZSM-5和SAPO-11分子筛的合成新方案，其中纳米ZSM-5的合成申请并授权发明专利；采用自行制备的分子筛研究了反应吸附脱硫耦合烃类定向转化新工艺和配套催化剂，研制的新型催化剂和工艺技术方案应用于催化裂化汽油的改质，不仅可以实现催化裂化汽油（FCC汽油）的深度脱硫的目的而且可以定向转化FCC汽油的超标烯烃为异构烷烃和芳烃，达到FCC汽油的深度脱硫和降烯烃过程的辛烷值稳定的技术目标要求，与现有S-Zorb装置技术配套，可以形成新型炼化技术，支撑我国炼化行业的清洁油品技术升级。. 对以上几个方面的研究，得到了一些创新性的认识和研究成果。相关研究工作已经在国内外学术期刊上发表，其中12篇已被SCI检索；1篇被EI收录，1篇中文核心期刊；培养博士研究生3人，硕士研究生3人。