[發明專利]一種納米基載體同步多效裂解催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 200910110999.4
• 申請日: 2009-02-09
• 公開（公告）號: CN101798516A
• 公開（公告）日: 2010-08-11
• 發明（設計）人: 王素偉;余平;張延涵;李杰;李隆梅
• 申請（專利權）人: 中源新能源(福建)有限公司
• 主分類號: C10G1/00
• 分類號: C10G1/00;C10G11/04
• 代理公司: 福州智理專利代理有限公司 35208
• 代理人: 王義星

技術領域：

本發明屬于廢重油和廢塑料深加工技術領域，具體涉及一種能將廢重油和廢塑料經催 化裂解，產出合格汽、柴油的裂解催化劑及其制備方法。

背景技術：

作為循環經濟的重要組成部分，廢重油和廢塑料經催化裂解，產出合格汽、柴油，是 一個重要產業。

在這方面，許多公司已進行了有效探索，并取得相當成果，如專利CN1597848A采用Y 型沸石分子篩和瓷球，專利CN1350051A采用小晶粒ZSM-5分子篩和無機氧化物、稀土金 屬氧化物的混合物，專利CN1683473A采用活性高嶺土和天然沸石混合物，CN1057408A采 用改性高硅沸石，尚有一系列類似的催化劑，在此不一一列舉。

在實驗研究和具體生產過程中，我們發現這些催化技術，有幾個共同的問題有待解決：

<1>現有的催化裂解催化劑，催化廢機油等輕質油效果好(產率90％)，而在裂解重質 廢油時，輕油產率低(平均50％-60％)，焦炭產率高(平均35％-40％)，余為干氣。

以上情況對于將產收輕質油作為主要目標的催化裂解工業來說，不能令人滿意。

<2>在出油過程中，相當部分油品顏色發黑，雖可經過濾脫色，但是，過濾損失一般 為5％-6％，同時，加大了脫色劑支出成本，使工藝過程效益降低，廢脫色劑還易造成二次 污染。

<3>催化裂解產生海綿狀焦炭，呈厚塊狀粘于釜內，清除時，需經過鉆、刮、高壓水 噴射才能完全除去，一方面，清除工作量大，降低工效，提高成本，另一方面，經過高壓 水噴射取下的焦炭，已經沒有利用價值，只能作為廉價燃料與煤混燒。

作為循環經濟的產物，焦炭應獲得有價值的利用才是合理的。

對于前兩個問題，許多機構提出了解決方案，如專利CN1712495A，專利CN1560198A， 專利CN1583960A，專利CN192802A，專利CN1448490A，專利US35006223，它們的共同點 是使用表面活性劑、自由基引發劑、鏈中止劑、抗氧化劑，其主要作用是：

①自由基引發作用，催化劑在熱裂解條件下自發的形成自由基，有效提高裂解轉化 速率，從而提高輕油產率。

②催化劑中含有自由基中間體，在熱條件下產生烷基自由基，與廢重油裂解產生的 活性自由基作用，形成失去活性的飽和烴類，提高液收。

③抗氧化劑防止進一步氧化結焦并減少易氧化烯烴的產出。

經證明，這些物質確有作用，能夠提高出油品質，減少過濾損失，但它們在使用中存 在局限性：在催化裂解時，須有較為快速的攪拌，它們才能分散均勻，起到明顯作用，而 在實際生產中，快速的攪拌是不可能的。

在工業生產的慢速攪拌條件下，它們分散不勻，不能充分發揮作用，效果并不明顯， 只在用量大時才有作用，經濟上不可行。

對于第③個問題，顯而易見的解決方案是形成可自由流動的顆粒狀焦炭，這樣，反應 釜易于清理，焦炭容易收集，同時，顆粒狀焦炭可作為化工原料和加工電極使用，附加值 提高，專利CN1954051A，專利CN1954048A公開了幾個有效的添加劑組合，同樣地，在使 用中，它們亦需較快速的攪拌分散才有效，否則，就要加大用量，這是不足之處。

以上三個問題產生的根源是添加劑分散不均勻，無法同步發揮作用，導致它們不能與 重質廢油或廢塑料熔融物形成一個均勻相，特別是催化裂解催化劑，大多為固體，比表面 積小，易沉降，導致催化活性降低，作用不均勻，這是輕油產率低、焦炭產率高的重要原 因。

在催化裂解催化劑組合物中，其他的添加劑大多為有機物，它們在廢油中的分布是不 均勻的，固體催化劑與液體催化劑之間，固體催化劑與廢油之間，都不是均勻分布，催化 劑不能同步起效，這是效果不良的重要原因。

綜上所述：

(a)目前的常用催化劑，在催化裂解時，通常只考慮裂解功能，大多未配合自由基 飽和與減焦作用，導致功能單一，輕質油產率低，氧化烯烴含量高，出油品質低，過濾損 失較大。

(b)目前的催化劑，即使少數考慮到了上述問題，但是由于裂解催化劑為固體( 土、石英砂等)，其它的添加劑組合物大多為液體，這樣就帶來了問題：催化劑不同成分 在裂解原料中分布很不均勻，作用不同步，反應時，有的成分已提前失活，有的成分至反 應結束尚未發揮作用，這種不平衡的狀態造成反應不充分、不完整，整體反應效果不佳。