[發明專利]增產富含異構烷烴汽油的催化裂化催化劑

有效

• 申請號: 201410130865.X
• 申請日: 2014-04-02
• 公開（公告）號: CN103878019A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 閻子峰;劉振;劉欣梅;喬柯;許本靜;宋浩;杜振宇;高雄厚;張忠東
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: B01J29/85
• 分類號: B01J29/85;C10G11/05
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 董芙蓉

技術領域

本發明涉及一種催化裂化催化劑，具體是用于石油烴催化裂化反應的增產富含異構烷烴汽油的催化裂化催化劑。

背景技術

異構烷烴，尤其是C4-C6低碳異構烷烴，辛烷值高、敏感度低，具有理想的揮發性和燃燒情節性，是汽油的理想組分。目前，催化裂化降烯烴技術主要通過調變催化裂化反應，使其中生成的烯烴類組分進一步轉化為烷烴和芳烴。這類催化劑的本質就是加入一些氫轉移助劑，以改善催化裂化烯烴轉化的二次反應的進行，達到降烯烴的目的。

裂化反應主要發生在提升管反應器的底部段，而二次反應主要在提升管中部與上部。裂化反應是吸熱過程，而氫轉移、異構化以及芳構化反應則是放熱過程。因此，要實現在反應的同時增產芳構、異構產物，首先應該調節反應溫度，如裂化反應區的提升管底部應該高溫，而二次反應區的提升管中部、上部則采用相對較低的溫度。二次反應區要有足夠的停留時間，以保證異構化、芳構化以及氫轉移等反應速度較慢的反應進行。但是，這些措施都與目前催化裂化裝置普遍采用的高溫、短接觸時間操作模式相矛盾。

因此在不改變現有設備與工藝基礎上要實現上述想法，必須開發能夠切實促進高溫、短接觸時間條件下充分實現異構化、芳構化以及氫轉移反應的催化劑組分，以解決上述矛盾。

發明內容

針對上述技術問題，本發明提供一種增強異構化反應能力的催化裂化催化劑，在該催化劑的作用下進行大分子烴類裂化反應，可以增產富含異構烷烴的汽油組分，同時不需要改變現有設備和工藝基礎。

增產富含異構烷烴汽油的催化裂化催化劑，由以下原料按照重量份數組成，USY分子篩30份、助劑5～15份、催化劑載體50份、粘結劑10份。

其中，助劑為具有AEL孔道結構的磷酸硅鋁分子篩；

或者，助劑為檸檬酸改性后的具有AEL孔道結構的磷酸硅鋁分子篩。

所采用的具有AEL孔道結構的磷酸硅鋁分子篩為SAPO-11分子篩，介孔比表面積占該分子篩總比表面積的40％以上，優選為80％以上。

催化劑載體為高嶺土，粘結劑為酸性硅溶膠。

所述的助劑制備方法為：

(1)按照1kg?SAPO-11分子篩：1～10mol檸檬酸的比例混合，在23～100℃溫度下恒速攪拌，反應時間為5～50分鐘；

(2)反應結束后，將產物進行抽濾，洗滌，并在100℃下干燥6h；

(3)干燥后，產物在550℃下焙燒，得到具有微孔、介孔雙孔分布的改性SAPO-11分子篩作為本發明所使用的改性SAPO-11分子篩助劑。

增產富含異構烷烴汽油的催化裂化催化劑的制備方法為：

(1)USY分子篩、助劑、催化劑載體、粘結劑，用水中混合攪拌2h；

(2)混合物置于110℃下干燥3h，再經過700℃焙燒2h，升溫速率5℃／min；

(3)將焙燒后的物質研磨粉碎，經760℃、100％水蒸氣老化處理4h后得到產品。

本發明從增強異構化反應能力角度對催化裂化催化劑進行設計，采用具有異構化活性的AEL孔道結構的SAPO-11分子篩作為助劑。通常，在磷酸鋁分子篩上的烷烴異構化反應被認為是擇形催化作用的結果，對于低碳烷烴而言，主要是通過產物擇形和過渡態擇形兩種方式形成異構烴；而對于長鏈烷烴而言，分子大小阻礙了其在微孔孔道內的傳質，因此通過“孔口催化”和“鎖鑰模型”發生擇形異構反應。然而由于微孔分子篩的孔徑較小，重質油品中的長鏈烷烴在孔道內傳質阻力很大甚至難以進入，并且異構化產物或中間體受空間限制支鏈化程度較低，且難以逸出。因此，如何能夠增強微孔SAPO-11分子篩對大分子烷烴的催化異構化性能，成為本發明需要解決的技術難題之一。

本發明提供一種SAPO-11分子篩的改性方法，制備具有介孔-微孔雙孔結構的改性分子篩作為催化劑的助劑。這種改性SAPO-11分子篩，具有優越的低碳烯烴、中烯烴骨架異構化能力，同時，發達的介孔保證了催化裂化條件下內擴散對異構化反應的限制，能夠從反應、擴散兩方面促進異構化反應，改善催化裂化汽油組成。該分子篩還易于分散于催化裂化基質上，與現有催化裂化催化劑活性組分易于復合。利用該助劑制得的催化劑，進行大分子烴類裂化反應，可以增產富含異構烷烴的汽油組分，同時不需要改變現有設備和工藝基礎。

具體實施例

下面的實施例將對本發明的特點作進一步說明，但本發明的保護范圍并不受這些實施例的限制。

實施例中涉及到的測試方法為：