[發明專利]一種高嶺土的改性方法

有效

• 申請號: 201010122094.1
• 申請日: 2010-03-10
• 公開（公告）號: CN102188963A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: 高雄厚;王寶杰;趙連鴻;張海濤;張忠東;馬建剛;劉超偉;趙紅娟;趙曉爭;熊曉云;楊一青
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: B01J21/16
• 分類號: B01J21/16;C10G11/02
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 張茵

技術領域

本發明涉及一種高嶺土的改性方法，特別適用于催化裂化催化劑的制備。

背景技術

隨著世界經濟的增長，對能源的需求日益加大。作為當今世界最重要的能源之一—石油必將進一步得到發展，因此煉油工業在21世紀仍將保持其在能源利用方面的主導地位。在我國，流化催化裂化裝置(FCCU)因對原料的適應性強、輕質油產品收率高、汽油的辛烷值高等優點，一直是煉油廠中最重要的二次加工裝置；目前催化裂化承擔著我國75％汽油、35％柴油和丙烯的生產任務，因此催化裂化在我國也被稱為煉廠的心臟。因此催化裂化技術也就理所當然的成為了石油二次加工的主導技術，其核心技術就是催化劑。

自20世紀80年代以來，隨著原油開采深度的加大，原油這種世界原料已經變的日趨重質化和劣質化，加之我國石油資源供應總量不足，以及國際油價的飛漲，迫使各煉油企業尋求更為先進的重油加工技術，尤其是對具有強重油轉化能力的催化裂化催化劑更為迫切；同時對催化裂化催化劑生產企業而言，因原材料價格的不斷攀升，同樣需要提高催化劑重油轉化能力的新技術，以緩解日益增長的成本壓力以及應對激烈的市場競爭。

傳統的FCC催化劑一般是由基質和分子篩組成的，其中分子篩為催化劑活性的主要貢獻者，要想提高FCC催化劑的重油轉化能力，就要求催化劑必須具有更高的反應活性和更多的中大孔結構，因此靠單純增加活性組分含量已不能完全滿足這種發展要求，而且增加活性組分量勢必造成催化劑強度的下降。因此，通過提高基質活性方法來改善催化劑的重油轉化能力成為研究的方向，其中最重要的就是對高嶺土的活化研究。天然高嶺土的化學性質穩定，但是經過不同溫度焙燒后，高嶺土發生相轉變，其中的硅和鋁開始具有化學活性，再經過酸或堿的改性，就可以使高嶺土轉變為具有催化活性的基質材料。

US4,836,913介紹了一種堿改性高嶺土方法，包括先將高嶺土在1700～1800℉下焙燒25分鐘～6小時，再與氫氧化鈉等堿性溶液反應1小時以上，經過濾、水洗和離子交換，即制得堿改性高嶺土基質，這種基質具有很好的水熱穩定性和抗重金屬污染能力。因催化裂化催化劑是一個酸性體系，因此對堿改性后的高嶺土必須進行充分的水洗和離子交換，以保證基質的堿金屬含量達到比較低的水平，但因高嶺土粒徑小、過濾困難，必然導致工業生產成本過高。因此目前對高嶺土的改性主要以酸改性為主。

GB2,120,571公開了一種裂化催化劑組合物，該組合物中包含的酸改性高嶺土制備方法為：先將高嶺土在700～910℃加熱15分鐘以上得到偏高領土，然后用選自鹽酸、硝酸及其鹽類中的一種或幾種的混合物與所述偏高嶺土反應得到改性高嶺土。改性后的高嶺土孔體積集中分布在孔徑小于50埃的孔中，但因孔徑小，對重油大分子的裂化活性不夠。

US4,843,052公開了一種高嶺土的酸改性方法，包括先將高嶺土在700～910℃加熱1小時以上得到偏高嶺土，然后將其與酸反應，酸的用量為每516克高嶺土小于1.5摩爾，所述酸為選自鹽酸、硝酸及其鹽類中的一種或幾種的混合物。該方法得到的偏高嶺土活性較高，能用于高鎳釩含量的原油反應。

US4,940,531公開了一種偏高嶺土的酸改性方法，包括將酸性溶液(主要是不同濃度的鹽酸)與預先制備的偏高嶺土(650～927℃焙燒30分鐘以上)混合反應后，過濾水洗得到酸改性高嶺土，這種酸改性高嶺土的組成摩爾比為0.8～1.0Al₂O₃·2SiO₂，比表面大于150m²/g。采用這種改性高嶺土制備的催化劑具有更高活性和抗磨損性能，可降低油漿產率。

US5,082,815公開了一種催化裂化催化劑組合物，該組合物含有5～50％的沸石、0～65％的粘土(如高嶺土)、0～50％的活性基質、5～80％的改性高嶺土，以及部分人工合成硅、鋁或硅鋁混合基質。其中高嶺土的改性方法為：將高嶺土或偏高嶺土與選自硫酸、磷酸或醋酸中的一種酸混合打漿，并在25～110℃，在常壓或更高壓力下處理1～100小時，其中酸溶液與高嶺土的比例為3～6∶1，反應后經過濾、洗滌，在105～115℃烘干。采用這種改性高嶺土制備的催化劑具有更高的轉化率和汽油產率。