[發明專利]一種催化熱裂解催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 200910143628.6
• 申請日: 2009-05-27
• 公開（公告）號: CN101898146A
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發明（設計）人: 許昀;趙留周;劉宇鍵;朱玉霞;田輝平
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司
• 主分類號: B01J29/40
• 分類號: B01J29/40;B01J37/00;C10G11/05;C07C11/04;C07C11/06
• 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

本發明涉及一種催化熱裂解催化劑及其制備方法。

背景技術

催化熱裂解是一種在催化劑存在下利用重油生產乙烯兼產丙烯的方法，具有能耗低，原料要求低，產品分布調節靈活的特點。催化熱裂解(CPP)工藝的反應溫度較高，可達600℃，因此要求所用催化劑具有良好的熱和水熱穩定性，特別是隨著裂解原料變重變劣，其操作苛刻性提高，對催化熱裂解催化劑提出了更高要求。

CN1048428C公開了一種用于石油烴轉化制取低碳烯烴的催化劑，該催化劑是由0～70重％的粘土、5～90重％的無機氧化物和10～35重％的沸石組成，其中沸石由20～75重％的含磷和稀土的五元環高硅沸石、20～75重％的高硅Y型沸石和1～25重％的含稀土的Y型沸石組成。

CN1222558A公開了一種用于催化熱裂解制取低碳烯烴的催化劑，具有如下組成(以催化劑重量計)：10～70％的粘土、5～85％的無機氧化物和1～50％的沸石，其中沸石為0～25％的Y型沸石和75～100％的含磷與鋁或鎂或鈣的五元環結構高硅沸石，該高硅沸石為含2～8％的磷和0.3～3％的鋁或鎂或鈣(以氧化物計)的ZSM-5、-8或-11類型的沸石，其硅鋁比為15～60。

然而以上催化劑用于催化熱裂解，其乙烯產率不夠高。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種具有較高乙烯產率的催化熱裂解催化劑，本發明要解決的另外技術問題是提供所述催化劑的制備和應用方法。

本發明提供一種催化熱裂解催化劑，所述催化劑含有具有MFI結構的沸石、鋁粘結劑和氧化鋯基質，其中所述具有MFI結構的沸石的硅鋁比(氧化硅與氧化鋁的摩爾比)為15～300，初級粒子直徑為5～55μm；以催化劑的重量為基準，所述催化劑含有以氧化鋁計5～75重量％鋁粘結劑，0.5～70重量％具有MFI結構的沸石，3～25重量％氧化鋯。

本發明還提供一種本發明提供的催化熱裂解催化劑的制備方法，該方法包括以下步驟：

(1)將鋯鹽的水溶液與氨水混合，氨水的用量使所得到的懸浮液的pH值為9～12，然后陳化、過濾、洗滌、干燥、于500～700℃焙燒，得到氧化鋯粉末；

(2)制備鋁粘結劑漿液；

(3)將步驟(2)得到的鋁粘結劑漿液與步驟(1)制備的氧化鋯粉末混合，打漿，以催化劑的總重量為基準，氧化鋯引入量為2～10重量％；

(4)將步驟(3)得到的漿液與具有MFI結構的沸石混合，打漿；所述的具有MFI結構的沸石的硅鋁比(氧化硅與氧化鋁的摩爾比)為15～300，初級粒子直徑為5～55μm；

(5)在步驟(4)得到的漿液中引入步驟(2)制備的氧化鋯粉末，打漿，步驟(3)和(5)引入的氧化鋯總重量占催化劑總重的3～25重量％；

(6)在步驟(5)得到的漿液中加入酸，酸的用量使漿液的PH值為為2～5；

(7)將步驟(6)得到的漿液干燥。

本發明進一步提供一種催化熱裂解方法，包括在催化熱裂解條件下將烴油與催化劑接觸的步驟，其特征在于，所述催化劑為上述本發明提供的催化劑。

本發明提供的催化熱裂解催化劑，具有良好的熱和水熱穩定性，用于重油催化熱裂解，重油裂化能力強，原料轉化率高，乙烯產率、丙烯產率、低碳烯烴產率高。本發明提供的催化劑制備方法，可提高催化劑的耐磨性能，改善催化劑球形度，使催化劑具有較高的結晶度和水熱老化后結晶度，并能提高催化劑的活性和乙烯、丙烯選擇性。

具體實施方式

本發明提供的催化熱裂解催化劑中，還可含有粘土、無機氧化物等裂化催化劑常用基質中的一種或幾種，以催化劑的重量為基準，所述粘土的含量不超過60重量％，無機氧化物的含量不超過60重量％。所述粘土選自裂化催化劑常用的粘土中的一種或幾種，例如高嶺土、多水高嶺土、蒙脫土、硅藻土、埃洛石、皂石、累托土、海泡石、凹凸棒石、水滑石、膨潤土中的一種或幾種。

優選情況下，本發明提供的催化熱裂解催化劑中，含有10～40重量％鋁粘結劑，0.5～60重量％的具有MFI結構的沸石，不超過60重量％的粘土，3～25重量％的氧化鋯；更優選情況下，本發明提供的催化劑中，鋁粘結劑的含量為10～35重量％，具有MFI結構沸石的含量為15～45重量％，粘土含量為3～55重量％，氧化鋯含量為3～20重量％。