[發明專利]一種劣質重油裂化氣化催化劑

有效

• 申請號: 200910143623.3
• 申請日: 2009-05-27
• 公開（公告）號: CN101898143A
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發明（設計）人: 吳治國;王子軍;門秀杰;汪燮卿
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院
• 主分類號: B01J29/06
• 分類號: B01J29/06;B01J29/40;B01J29/70;B01J23/04;B01J37/00;C10G11/05;C10J3/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王景朝;龐立志

技術領域

本發明涉及劣質重油焦化以及焦炭氣化制氫過程所使用的催化劑。

背景技術

世界范圍內原油重質化、劣質化的發展趨勢以及有關環保法規的日益嚴格，加氫成為應對措施之一。但是目前的制氫方法，生產成本較高，產量也難以滿足加氫的需要。開發廉價制氫方法非常重要。

目前，重質、劣質原料油對催化裂化工藝本身和催化劑提出了挑戰。劣質重油非催化加工，包括延遲焦化、流化焦化、靈活焦化、溶劑脫瀝青等，日益受到重視。但是焦化工藝存在液收不高、低品質焦炭難以利用的問題。溶劑脫瀝青也面臨著大量脫油瀝青的合理利用問題。流化焦化、靈活焦化的液收與延遲焦化相當，但反應床層為流化床或沸騰床，便于連續化操作。一部分焦炭燃燒提供系統能量，剩余的部分采用空氣或O₂、CO₂、水蒸汽等氣化產生具有一定熱值的可燃氣。普遍存在的問題是：焦化反應器中結焦前驅物濃度增大，覆蓋在流化介質表面，顆粒之間相互粘滯，體系中顆粒的粒度分布變寬，流化效果變差。氣化爐所產生燃氣的熱值取決于氣化過程所用的氣化劑，采用不同的氣化劑都存在一些缺點。此外，在氣化器中，氣化反應需要的溫度較高，一般在800～1200℃，對設備材質的要求高，此外，釩、鎳產生的爐渣，引起氣化劑進氣不暢、某些部件腐蝕嚴重等問題。

催化裂化，特別是渣油或重油催化裂化采用分子篩催化劑。再生溫度一般在700℃左右，如果再生溫度高于750℃，則催化劑水熱穩定性將受到嚴重挑戰。

一般分子篩催化劑在催化裂化或其它領域應用的特點是酸性位起主要的催化活性作用。CN1216941A利用堿土金屬改性非沸石小孔分子篩(SAPO)使其能夠用于含氧化合物催化轉化過程；CN1255474A也是采用包括堿土在內的金屬改性沸石，用于由低碳烷烴制取輕烯烴工藝過程；CN1310222A則將堿土金屬復合于分子篩，改善催化劑選擇性，提高柴油和高辛烷值汽油收率；CN1894037A在制備堿鎂沸石時也用了堿土金屬。

在提高催化劑抗金屬特別是釩污染的研究中，也有人將堿土金屬引入催化劑。CN1125249A以堿土金屬的鈦酸鹽形式將堿土金屬引入沸石催化劑；CN1490287A在制備乙烯和丙烯的方法中使用含不同金屬的沸石催化劑，催化劑以氧化鋁為基質，不含高嶺土，加入金屬的目的是改善催化劑酸性，從而減少結焦。CN1067670A在氧化鋁顆粒上負載0.1～20％的堿土金屬，與分子篩組合成可固釩的烴類裂化催化劑。CN1186105A則采用10～95％的酸抽提高嶺土、0～30％的氧化稀土和堿土金屬氧化物、0～40％的沸石分子篩、0～50％的原高嶺土、0～15％的堿式氯化鋁制成一種催化劑，然后與另一種全合成或半合成裂化催化劑組合使用。CN1542089A采用了釩與堿土金屬摩爾比為4∶1～1∶40的混合溶液浸漬基質，然后與分子篩配伍制成可降硫的烴類裂化催化劑。CN1676576A將堿土金屬作為其分子篩烴類裂化催化劑中多種耐熱無機氧化的一種。CN1854255A則將堿土金屬與鋁石、鋁溶膠、稀土等一起打漿制成粘結劑漿液，然后與基質漿液、分子篩漿液混合打漿、噴霧制成抗金屬污染的裂化催化劑。CN101190416A將鎂、釩等金屬氧化物與氧化鋁和高嶺土混合形成催化裂化催化劑的組成部分，混合方法有浸漬、共沉淀和混捏，優選混捏方法。

發明內容

本發明目的在于提供一種有別于現有技術的，特別適用于劣質重油、同時具備催化烴油裂化作用和催化焦炭氣化作用的催化劑。

本發明提供的劣質重油焦化氣化催化劑，其特征在于含有載體、粘結劑、裂化活性組分和氣化活性組分，所說的裂化活性組分為硅鋁摩爾比為20～200的擇形分子篩，所說的氣化活性組分為堿金屬和堿土金屬，堿金屬和堿土金屬的原子比為(0.05～1.1)∶1，以催化劑的總重量為基準，氣化活性組分以氧化物計為2～30％，裂化活性組分為5～30％。

本發明還提供了上述催化劑的制備方法：

1、將載體與氣化活性組分混合，加入去離子水，攪拌、打漿，得到漿液A，漿液A的固含量為20～50％，載體與以氧化物計的氣化活性組分的質量比例在(1～3.5)∶1，攪拌時漿液溫度在20～80℃，pH值在3～7；

2、將粘結劑與去離子水混合，固含量在20～40％，加入無機酸，調節pH值在1～5，攪拌均勻，制成漿液B；

3、將擇形分子篩制成漿液C，使漿液固含量在20～40％；

4、將上述漿液A、B、C混合攪拌均勻，噴霧干燥得到所說的催化劑。