[發明專利]一種催化裂化催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201210068584.7
• 申請日: 2012-03-15
• 公開（公告）號: CN103301871A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 宋家慶
• 申請（專利權）人: 山西騰茂科技有限公司;北京化工大學
• 主分類號: B01J29/08
• 分類號: B01J29/08;B01J35/10;C10G11/05
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 王浩然;王鳳桐

技術領域

本發明涉及一種催化裂化催化劑，該催化裂化催化劑的制備方法，以及由該方法制備的催化裂化催化劑。

背景技術

催化裂化是我國汽柴油生產的核心工藝裝置。目前，我國70％以上的汽油、30％以上的柴油來自催化裂化。殘炭小于10重量％的原油占世界原油儲量的不到30％，世界石油儲量中的絕大多數都是高殘炭、高重金屬含量的劣質原油。隨著我國石油對外依存度不斷提高，催化裂化工藝需要進一步提高高殘炭、高重金屬含量的劣質原油的裂化能力。

催化裂化催化劑包括微孔、中孔和大孔，其中，微孔是分子篩晶體內的孔，只與分子篩的結構和組成有關；中孔是催化劑顆粒內各組分粒子堆積形成的孔；大孔主要是催化劑顆粒與顆粒之間堆積形成的孔。

通過研究發現，通過增加催化裂化催化劑的中孔孔體積，一方面可以增強催化劑對重油的吸附努力，同時提高催化劑活性中心可接近性，從而提高催化劑的重油轉化能力；另一方面可以促進產物分子迅速從催化劑孔道內脫出，從而減少過裂化進而降低干氣產率。因此，增加催化裂化催化劑的中孔孔體積是提高劣質原油的裂化能力的有效手段之一。

目前，增加催化裂化催化劑的中孔孔體積的方法主要涉及以下幾個：

(1)在催化劑制備中引入具有大孔的材料。例如，CN1854258A報道了一種催化裂化催化劑，其特征是在該催化裂化催化劑的制備過程中加入3-20重量％的介孔硅鋁材料，該介孔硅鋁材料的孔體積為0.5-2.0ml/g，孔徑為8-20nm。CN1436835A報道了一種催化裂化催化劑，其特征是在該催化裂化催化劑的制備過程中引入大孔氧化鋁，大孔氧化鋁的孔徑不小于5nm。

(2)在催化劑制備過程中引入納米級高分子聚合物顆粒，在催化劑成型后再將納米級聚合物顆粒焙燒除去，從而形成中孔。例如，CN1831090A報道了在催化劑的制備過程中引入5-1500nm的聚合物顆粒，成型后除去聚合物顆粒。

(3)在催化劑制備過程中調節催化劑組成及堆積方式從而構筑中孔。例如，US5221648A報道了在催化劑的制備過程中引入兩種不同硅源與特定的鋁源和白土通過特定的方式混合，以制備具有大的介孔體積和好的強度的催化裂化催化劑。CN1733363A報道了在催化劑的制備過程中引入纖維狀埃洛石，通過特殊的制備方式將埃洛石與擬薄水鋁石、鋁溶膠和分子篩混合后成型得到具有大的中孔孔體積的催化裂化催化劑。

在上述幾種方法中，方法(1)存在的問題是：引入的大孔材料的孔徑都大于3nm，而催化劑制備過程中使用的粘結劑的顆粒(如鋁溶膠膠體)通常小于3nm，因而粘結劑會填入大孔材料的孔道內，一方面造成大孔的減少，另一方面使填入大孔內的粘結劑失去粘結分子篩和其他基質材料的能力，導致催化劑強度較低，因此這種方法很難工業化；方法(2)存在的問題是：納米聚合物價格昂貴，且其焚燒會產生環保問題；對于方法(3)，雖然它可以兼顧中孔孔體積和催化劑強度，但是其制備過程中工藝控制比較困難，而且中孔孔體積的調節范圍受到限制，通常其總孔體積在0.20-0.26ml/g之間。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有的催化裂化催化劑存在的上述缺陷，提供一種新的催化裂化催化劑及其制備方法。

本發明提供了一種催化裂化催化劑，該催化裂化催化劑含有分子篩、多孔材料、粘土和粘結劑，其中，所述多孔材料為多孔氧化鋁和/或多孔硅鋁材料，所述催化裂化催化劑的中孔體積為0.19-0.35ml/g，總孔體積為0.28-0.4ml/g，磨損指數為0.5-1.3。

本發明還提供了一種催化裂化催化劑的制備方法，該方法包括：

(1)將多孔材料與有機成膜物的水溶液在第一溫度下混合，然后進行干燥；

(2)將分子篩、粘土、粘結劑和步驟(1)制得的混合物在第二溫度下混合打漿，然后依次進行噴霧干燥、水洗和干燥，所述水洗在所述第一溫度下進行；

其中，所述有機成膜物為在第一溫度下在水中的溶解度大于在第二溫度下在水中的溶解度的成膜物質；所述多孔材料為多孔氧化鋁和/或多孔硅鋁材料。

本發明還提供了由上述方法制備的催化裂化催化劑。