[發(fā)明專利]加氫裂解催化劑及制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310512285.2
• 申請(qǐng)日: 2013-10-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104549468B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪哲明;許烽;陳希強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號(hào): B01J29/80
• 分類號(hào): B01J29/80;C07C4/06
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明涉及一種加氫裂解的催化劑及其制備方法，主要解決現(xiàn)有催化劑在用于石油烴加氫裂解制輕質(zhì)裂解原料過(guò)程時(shí)，存在加氫裂化活性低以及乙烷與丙烷選擇性差的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明通過(guò)采用催化劑以重量百分比計(jì)，包含以下組分：a）0.1~2.0%選自Pd或Pt金屬中的至少一種；b）98~99.9%選自無(wú)粘結(jié)劑型ZSM?5與ZSM?22或ZSM?23共結(jié)晶復(fù)合分子篩中的至少一種的技術(shù)方案，較好的解決了該問(wèn)題，可用于石油烴加氫裂解制輕質(zhì)裂解原料的工業(yè)生產(chǎn)中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種加氫裂解催化劑及制備方法，特別是以為碳數(shù)為4至15之間的純烴或者各種烴類混合物為原料通過(guò)加氫裂解過(guò)程制乙烷與丙烷的催化劑。

背景技術(shù)

乙烯與丙烯是最重要的兩種基本有機(jī)化工原料。目前，乙烯與丙烯的主要生產(chǎn)方式還是通過(guò)蒸汽裂解的方式。當(dāng)前，大量的工業(yè)數(shù)據(jù)證實(shí)，隨著裂解原料的變重，裂解產(chǎn)品中的乙烯與丙烯的收率呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。以乙烷為例，在超過(guò)850℃的反應(yīng)溫度下，乙烯的收率可達(dá)75%以上。而丙烷在類似的裂解溫度下，乙烯+丙烯的收率可達(dá)60%。而目前，以常規(guī)石腦油為原料，乙烯+丙烯的收率基本在50%左右。因此，以乙烷與丙烷為裂解原料，從生產(chǎn)乙烯與丙烯的原料消耗方面來(lái)看，比重質(zhì)的裂解原料——石腦油更有優(yōu)勢(shì)。目前，隨著北美頁(yè)巖氣的開(kāi)發(fā)，輕烴產(chǎn)品裂化會(huì)對(duì)現(xiàn)有主導(dǎo)石腦油裂化生產(chǎn)乙烯與丙烯的產(chǎn)業(yè)帶來(lái)強(qiáng)大的沖擊。

專利WO2012/071137A1報(bào)道了采用ZSM-5、ZSM-22 、ZSM-11、ZSM-48、ZSM-23、ITQ-13以及FER沸石負(fù)載第八族的金屬元素為催化劑，在反應(yīng)溫度200~650℃、壓力為3~100bar的反應(yīng)條件下，將C4~C12的烴類原料轉(zhuǎn)化為乙烷與丙烷的方法。

目前，用于固定床催化劑分子篩催化劑組成中，大都要引入氧化鋁、二氧化硅以及無(wú)定形硅鋁等硅、鋁氧化物材料作為粘結(jié)劑，使催化劑具有較好的機(jī)械強(qiáng)度和形狀。催化劑中引入粘結(jié)劑，不僅會(huì)降低催化活性組分—分子篩的含量，造成催化劑的吸附量下降，有效表面積減小。而且由于粘結(jié)劑會(huì)進(jìn)入沸石孔道或堵塞部分沸石孔口，從而導(dǎo)致反應(yīng)物與產(chǎn)物的擴(kuò)散受阻、吸附能力減弱，從而造成催化劑的活性降低，誘發(fā)了二次副反應(yīng)，導(dǎo)致產(chǎn)物的選擇性降低。如將傳統(tǒng)成型引入的粘結(jié)劑組分全部或部分轉(zhuǎn)化為沸石，可有效提高流化催化劑中的活性組分—沸石的含量，提高其有效活性比表面，減輕反應(yīng)孔道的堵塞情況，可能會(huì)提高催化劑的活性與選擇性。與常規(guī)含有粘結(jié)劑的催化劑對(duì)照，這種沸石分子篩催化劑被稱為無(wú)粘結(jié)劑沸石分子篩催化劑。

目前，現(xiàn)有含粘結(jié)劑的分子篩催化劑，一般其粘結(jié)劑的重量含量為15%到30左右，粘結(jié)劑組分可以是SiO₂或氧化鋁。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)應(yīng)用于烴類加氫裂解制蒸汽裂解原料時(shí)，由于現(xiàn)有分子篩基催化劑組成中，含有粘結(jié)劑（例如，氧化鋁或二氧化硅）組分會(huì)降低有效組分—分子篩的含量，堵塞分子篩的孔道，造成吸附量下降，使分子篩的有效表面積減小，因此造成其裂解活性低以及乙烷與丙烷選擇性差的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題之一是現(xiàn)有催化劑應(yīng)用于催化裂解制輕質(zhì)裂解原料過(guò)程時(shí)，存在裂解活性低以及乙烷與丙烷選擇性差的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明提出一種新的加氫裂解催化劑，該方法用于烴類加氫裂解制輕質(zhì)裂解原料過(guò)程，具有裂解活性高與乙烷與丙烷選擇性高的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題之二是提供一種為解決問(wèn)題之一相對(duì)應(yīng)的催化劑的制備方法。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題之三是提供一種為解決問(wèn)題之一相對(duì)應(yīng)的催化劑的用途。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題之一，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：一種加氫裂解生產(chǎn)輕質(zhì)裂解催化劑床層，催化劑以重量百分比計(jì)，包含以下組分：a）0.1~2.0%選自Pd或Pt金屬中的至少一種；b）98.0~99.9%選自無(wú)粘結(jié)劑型的ZSM-5與ZSM-22復(fù)合分子篩載體或ZSM-5與ZSM-23復(fù)合分子篩載體中的至少一種。