[發明專利]具有優異耐磨耗性的中孔FCC催化劑

在審

• 申請號: 201480056492.4
• 申請日: 2014-10-15
• 公開（公告）號: CN105682796A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: M·西格曼;C·克韋沙恩;M·威利斯(已死亡）
• 申請（專利權）人: 巴斯夫公司
• 主分類號: B01J35/10
• 分類號: B01J35/10;B01J29/82;B01J29/06;B01J27/14
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 唐秀玲;林柏楠

發明背景

本發明涉及包含含有Y-八面沸石的微球且具有格外高的活性和其它 理想特性的新型流化催化裂化催化劑，制備這類催化劑的方法以及這類催 化劑在將石油原料，特別是在短停留時間方法下裂化中的用途。

自20世紀60年代起，多數商業流化催化裂化催化劑包含沸石作為活 性成分。這類催化劑采取稱為微球的小顆粒形式，其包含活性沸石組分和 非沸石組分。通常，非沸石組分稱為催化劑的沸石組分的基體。已知非沸 石組分執行涉及催化劑的催化和物理性能的大量重要功能。Oblad如下描 述那些功能：“認為基體充當篩中鈉的接收器，因此增強基體催化劑中沸 石顆粒的穩定性。基體用于其它功能：稀釋沸石；使它對熱和蒸汽以及機 械磨耗穩定化；提供高孔隙率使得沸石可最大能力地使用并且可以使再生 為容易的；最后，它在大規模催化裂化中提供對再生和裂化以及熱儲存期 間的熱傳遞而言重要的整體性能。”A.G.ObladMolecularSieveCracking Catalysts，TheOilAndGasJournal，70，84(1972年3月27日)。

在現有技術流化催化裂化催化劑中，活性沸石組分通過兩種一般技術 中的一種結合到催化劑的微球中。在一種技術中，使沸石組分結晶，然后 在分開的步驟中結合到微球中。在第二種技術，就地技術中，首先形成微 球，然后使沸石組分在微球本身中結晶以提供包含沸石和非沸石組分的微 球。

長期以來認識到為了使流化催化裂化催化劑在商業上是成功的，它必 須具有商業可接受的活性、選擇性和穩定性特性。它必須是充分活性的， 以得到經濟上有吸引力的收率，它必須具有生產想要的產物和不生產不想 要的產物而言的良好選擇性，并且它必須是足夠水熱穩定和耐磨耗的以具 有商業上有用的壽命。

一般而言，FCC在商業上以循環模式實踐。在這些操作期間，使烴原 料不加入氫氣而與熱活性固體顆粒催化劑，例如在至多約50psig的壓力和 至多約650℃的溫度下接觸。催化劑為具有粒度為約20-200μm直徑且平 均粒度為60-100μm的粉末。將該粉末向上推進通過提升器反應區，流化， 并與烴進料徹底混合。烴進料在上述高溫下通過催化劑裂化并分離成各種 烴產物。當烴進料在裂化催化劑的存在下裂化形成汽油和烯烴時，稱為“焦 炭”的不理想含碳殘余物沉積在催化劑上。廢催化劑包含焦炭以及原料中 存在的金屬。FCC催化劑通常為大孔鋁硅酸鹽組合物，包括八面沸石和沸 石Y。

將焦化催化劑顆粒與裂化烴產物分離，并在汽提以后轉移至再生器中， 在那里將焦炭燒掉以使催化劑再生。再生的催化劑然后向下從再生器流入 提升器的底部。

在高流速和溫度下的這些裂化和再生循環傾向于使催化劑物理分解成 稱為“細粒”的甚至更小顆粒。與約60至約100μm的催化劑顆粒平均直 徑相比，這些細粒具有至多20μm的直徑。在測定催化劑的單位保持力 (retention)以及因此它們的成本效率、耐磨耗性是關鍵參數。盡管顆粒的 初始粒度可通過控制催化劑的初始噴霧干燥而控制，如果耐磨耗性是差的， 則催化裂化裝置可能產生不應當釋放到大氣中的大量0-20μm細粒。商業 催化裂化裝置包括旋風器和靜電除塵器以防止細粒變成氣載的。本領域技 術人員還理解催化劑細粒的過多產生提高精煉廠的催化劑成本。過量細粒 可能導致提高的催化劑添加和催化可行顆粒的稀釋。

通過交叉引用將其教導結合到本文中的美國專利No.4,493,902公開了 包含含有多于約40％，優選50-70重量％Y八面沸石的耐磨耗、高沸石含 量、催化活性微球的新型流化裂化催化劑，和通過使多孔微球中的多于約 40％鈉Y沸石結晶而制備這類催化劑的方法，所述多孔微球包含兩種不同 形式的化學反應性煅制粘土的混合物，即偏高嶺土(煅燒以經受與脫羥基化 有關的強吸熱反應的高嶺土)和在比用于將高嶺土轉化成偏高嶺土的那些 更嚴苛的條件下煅燒的高嶺土，即煅燒以經受特性高嶺土放熱反應的高嶺 土，有時也稱為尖晶石形式的煅燒高嶺土。在一個優選實施方案中，將包 含兩種形式的煅燒高嶺土的微球浸入堿性硅酸鈉溶液中，將其加熱，優選 直至可得到的最大量的Y八面沸石在微球中結晶。