[發明專利]Y型分子篩的改性方法和催化裂化催化劑的制備方法

有效

• 申請號: 201210399106.4
• 申請日: 2012-10-19
• 公開（公告）號: CN103771445A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 周靈萍;張蔚琳;田輝平;朱玉霞;許明德;張杰瀟
• 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: C01B39/24
• 分類號: C01B39/24;B01J29/08;C10G11/05
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 劉國平;顧映芬

技術領域

本發明涉及一種Y型分子篩的改性方法及催化裂化催化劑的制備方法。

背景技術

催化裂化催化劑是石油煉制中重要的二次加工過程——催化裂化過程使用的催化劑。在催化裂化催化劑中，Y型分子篩是一種應用非常廣泛的材料，同時也是非常重要的活性組分。Y型分子篩的性能直接影響到催化裂化催化劑的反應性能。為了提高Y型分子篩的使用效果，根據不同的需要，可以對Y型分子篩進行不同的改性以達到使用的要求。已有許多技術提出對Y型分子篩改性的方法。

通常，在催化裂化催化劑的制備中，要求催化裂化催化劑的Na⁺含量符合催化裂化生產的要求。而催化裂化催化劑中的Na⁺常常是由Y型分子篩組分帶入的，因此降低Y型分子篩組分中Na⁺含量對最終催化裂化催化劑使用符合工業生產要求就尤為重要。一般將水熱合成生產的Y型分子篩，由于Na⁺含量高也常稱為NaY分子篩。降低Y分子篩中的Na⁺含量，通過銨鹽溶液交換、焙燒，以NH₄⁺部分取代Na⁺，再洗滌去除進行，得到Na⁺含量降低的改性的Y型分子篩。為了達到更好的降低Y分子篩中Na⁺的效果，工業上通常采用兩次交換和一次焙燒過程，即兩次銨鹽交換。

焙燒，是降低Y型分子篩中Na⁺含量的重要步驟，其作用是使Y型分子篩發生脫鋁、脫羥基、硅遷移、脫氨、結晶重排反應并導致部分Al-O被Si-O取代，從而使Y型分子篩的晶胞發生收縮、硅鋁比提高、結構穩定性變好，同時也使Na⁺由難交換的位置遷移至易交換的位置，因此焙燒效果對改性的Y型分子篩性能，尤其是Na⁺的交換去除程度的好壞至關重要。

在降低Y型分子篩中Na⁺含量的過程中，Y型分子篩的焙燒質量主要與使用的焙燒爐有關。現有技術中，用于物料，如催化劑、Y型分子篩等粉末，大批量、連續焙燒生產的重要設備是轉動式焙燒爐。焙燒過程中，焙燒爐被加熱達到焙燒溫度，在此溫度下，物料在一定的時間內通過焙燒爐，完成物料的焙燒。物料由進料口加入到筒體內，隨著筒體的旋轉，物料被翻轉。一般轉動式焙燒爐的筒體內部有抄板、堰板等結構，抄板為與筒體軸向平行并沿筒體軸向延伸的直板，堰板為沿筒體周向的環形板。筒體內的抄板幫助物料翻動，堰板防止物料過快通過焙燒爐。筒體的安裝必須有一定的傾角，即進料口高于出料口，從而使物料依靠重力的作用，由進料口向出料口移動，實現自動卸料，完成連續化自動焙燒。

物料在焙燒爐中焙燒時，焙燒物料的熱量來自于被加熱的筒體壁。焙燒爐的加熱層將筒體壁加熱，然后被加熱的筒體壁以熱輻射的形式加熱筒體的內部空間和其中的物料。由于筒體的結構和熱量傳遞的原因，在筒體內存在溫度分布不均，存在著沿筒體半徑方向從筒體內壁到筒體軸向處逐漸降低的溫度梯度。另外由于重力作用，物料主要集中在筒體的下部，明顯對筒體的上部空間和中心部分利用不充分，焙燒熱量利用效率低。

US5997289公開了一種用于顆粒材料處理的設備，該設備包括水平延展的可轉動的絕熱，在所述絕熱內壁至少一個部位上至少設置兩排波浪形條板，所述條板與所述絕熱的水平軸線垂直，每個所述條板呈V-形安裝，所述V-形的頂點在兩排所述條板間的空隙成一線，所述絕熱具有氣體進口，物料進口，產品出料口，和使所述絕熱按所述頂點方向轉動的機構。該發明改進物料顆粒的混合效果，但對物料焙燒的一致性沒有改進。

CN101149214A公開了一種回轉管式焙燒爐，主要由送料管、進料封頭、爐體、回轉爐管、爐管回轉傳動系統、卸料機構和溫度控制系統組成，其中爐體由加熱系統、保溫層和爐膛組成，回轉爐管位于爐膛中，其特征在于，所述的回轉爐管沿爐管管壁被分隔成至少兩個空腔，每個空腔沿軸向相通。該發明提供的焙燒爐能夠提高同體積焙燒處理量和降低能耗。