[發明專利]一種含有含磷IMF結構分子篩的催化裂解催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201610921226.4
• 申請日: 2016-10-21
• 公開（公告）號: CN107971016B
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 周翔;劉宇鍵;田輝平;張杰瀟;王麗霞;莊立
• 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: B01J29/80
• 分類號: B01J29/80;C07C4/06;C07C4/18;C07C11/06;C07C15/02;C10G11/05
• 代理公司: 北京英創嘉友知識產權代理事務所(普通合伙) 11447
• 代理人: 鄭永勝;周建秋

本發明公開了一種含有含磷IMF結構分子篩的催化裂解催化劑及其制備方法，以干基計并以該催化劑的干基重量為基準，所述催化劑含有15?65重％的天然礦物質、10?60重％的無機氧化物粘結劑和25?75重％的混合分子篩，所述混合分子篩包括Y分子篩和含磷IMF結構分子篩。本發明提供的含有含磷IMF結構分子篩的催化裂解催化劑在石油烴催化裂解反應中丙烯產率高，丙烯選擇性好，同時能夠多產BTX。

技術領域

本發明涉及一種含有含磷IMF結構分子篩的催化裂解催化劑及其制備方法。

背景技術

長期以來，乙烯、丙烯和丁烯是合成樹脂、合成纖維及合成橡膠的基本有機化工原料，其中丙烯是僅次于乙烯的一種用于制造石化產品的重要原料。目前國內外丙烯的最大來源是熱裂化生產乙烯的主要副產物，丙烯的第二大來源幾乎都來自于FCC裝置，提供了約30％的需求，在美國，FCC裝置則提供了石化產品對丙烯約一半的需求。

由于迅速增長的對聚丙烯的需求，使石油化工所需求的丙烯比乙烯需求更快，而乙烯工廠的建設受限于乙烯的需求，因此大量增產FCC丙烯將用于滿足需求的增加。自上世紀80年代以來，含擇形分子篩ZSM-5的催化劑在FCC裝置上開始投入工業應用，達到了增產C₃^＝的目的，但這類ZSM-5分子篩的最大弱點是活性穩定性差，在FCC裝置苛刻的周期性再生條件下易失活。

IM-5分子篩是一種IMF結構分子篩，由Benazzi于1998年首次合成。2007年由Baerlocher等人完成了結構的解析工作。該分子篩為二維十元環孔道結構，其孔道直徑與ZSM-5分子篩相仿，在第三維方向上還存在一個有限的孔道。由于其具有與ZSM-5分子篩相近的孔道結構，同時具有更高的酸量和更好的水熱穩定性，因此在許多催化反應中表現出特色。Corma等人對IM-5分子篩的催化性能進行了一系列研究，發現其在烷烴裂化能力方面高于ZSM-5分子篩。

IM-5分子篩雖然可具有較高的烷烴裂化能力，但是與其他十元環分子篩相同，由于其孔道結構狹窄，較大的反應物分子如多環烴類難以進入晶體孔道內進行反應，減少了分子篩的有效反應面積，降低了分子篩的反應活性；另一方面，異構烷烴以及芳烴等較大的產物分子也不易從分子篩孔道內部擴散出來，從而引起過度氫轉移、結焦等二次反應進而導致分子篩失活、反應選擇性降低。在以大分子重組分為原料的裂化反應中，IM-5分子篩孔道孔口狹窄的缺陷必然使以上問題更為突出。

發明內容

本發明的目的是提供一種含有含磷IMF結構分子篩的催化裂解催化劑及其制備方法，本發明提供的含有含磷IMF結構分子篩的催化裂解催化劑在石油烴催化裂解反應中丙烯產率高，丙烯選擇性好，同時能夠多產BTX。

為了實現上述目的，本發明提供一種含有含磷IMF結構分子篩的催化裂解催化劑，以干基計并以該催化劑的干基重量為基準，所述催化劑含有15-65重％的天然礦物質、10-60重％的無機氧化物粘結劑和25-75重％的混合分子篩，所述混合分子篩包括Y分子篩和含磷IMF結構分子篩；其中，所述含磷IMF結構分子篩的Al分布參數D滿足：0.6≤D≤0.85；其中，D＝Al(S)/Al(C)，Al(S)表示采用TEM-EDS方法測定的含磷IMF結構分子篩晶粒的晶面邊沿向內H距離內任意大于100平方納米區域的鋁含量，Al(C)表示采用TEM-EDS方法測定的含磷IMF結構分子篩晶粒所述晶面的幾何中心向外H距離內任意大于100平方納米區域的鋁含量，其中所述H為所述晶面邊沿某點到該晶面幾何中心距離的10％；所述含磷IMF結構分子篩的中孔體積占總孔體積的比例為50-80體％，孔徑為2納米-20納米的中孔體積占總中孔體積的比例大于85體％；所述含磷IMF結構分子篩的強酸酸量占總酸量的比例為50-80％，B酸酸量和L酸酸量之比為7-30；以P₂O₅計并以含磷IMF結構分子篩的干基重量為基準，所述含磷IMF結構分子篩的磷含量為0.1-15重％。