[發明專利]一種活性硅鋁催化材料的制備方法

有效

• 申請號: 201710382468.5
• 申請日: 2017-05-26
• 公開（公告）號: CN108927127B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 王成強;鄭金玉;羅一斌
• 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: B01J21/12
• 分類號: B01J21/12;B01J37/04;C10G11/05
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一種活性硅鋁催化材料的制備方法，其特征在于包括以下制備步驟：(1)在室溫至60℃溫度下將NaY分子篩晶化母液和/或水洗濾液作為硅源與堿液接觸處理，得到pH值為13～14的漿液A；(2)向漿液A中加入鋁源，并保持漿液的終點pH值達到8.0～10.5，得到漿液B；(3)將漿液B升溫至40～80℃并在此溫度下恒溫攪拌處理，得到漿液C；(4)過濾漿液C，并將所得固體沉淀物與稀酸溶液接觸處理，硅源與鋁源的重量比為1：(0.25～1)。

技術領域

本發明涉及一種活性硅鋁催化材料的制備方法，具體地說涉及一種主體結構為無定形結構、同時含有微量FAU晶相結構，平均孔徑大、孔道通暢性好、大分子轉化能力強的催化材料的制備方法。

背景技術

流化催化裂化作為石油煉制加工過程中的重要反應過程，在石油加工工業中得到廣泛應用，在煉油廠中占有舉足輕重的地位。在催化裂化反應過程中，重質餾分如減壓餾分油或更重組分的渣油在催化劑存在下發生裂化反應，轉化為汽油、柴油等液態裂化產品以及較輕的氣態裂化產品，催化裂化反應一般遵循正碳離子反應機理，因此在反應過程中通常需要使用具有較高酸性特別是具有Bronsted酸中心的催化材料。

沸石分子篩是一類具有規整孔道結構、較強酸性以及較好穩定性的催化材料，在裂化反應中表現出很好的催化反應性能，其中Y型分子篩就是一種非常重要的微孔催化材料，自上世紀60年代合成出來后在現代工業中得到廣泛應用。Y型分子篩是一種具有八面沸石結構(FAU)的硅鋁酸鹽，其孔道結構均勻，熱及水熱穩定性高，酸性強，催化活性高，在石油煉制與加工過程如催化裂化、加氫裂化等過程中，成為極為重要的裂化活性組元。

隨著經濟的發展石油資源面臨著日益耗竭的局面，原油重質化、劣質化趨勢不斷加劇，摻渣比例不斷提高，近年來更加重視對重油和渣油的深加工。由于微孔沸石分子篩的孔道相對較小，一般孔道尺寸小于2nm，對于重油或渣油等大分子而言分子篩的孔道限制作用較為明顯，對大分子的裂化能力稍顯不足。

介孔材料的研制開發為提高大分子反應性能提供了可能。介孔材料是一類孔徑介于2～50nm的多孔材料，也稱中孔材料，其孔道尺寸非常適合重油等大分子的裂化反應，因此催化領域的研究人員在介孔材料的開發中投入了極大的興趣。介孔材料又可分為有序介孔材料和無序介孔材料，有序介孔材料多指長程有序短程無序的介孔材料，其孔道尺寸均勻，孔徑分布窄，孔道排列可呈現為一維、二維或三維孔道分布情況，即長程有序，但其孔壁為非晶體結構，即短程無序，也有部分材料是完全無序連接的，呈蠕蟲狀排列，三維互通；無序介孔材料無論在長程還是短程上均為無序結構，其孔道尺寸不均一，孔分布較寬，孔道的連接也是無序的。在有序介孔材料的制備過程中通常需要使用模板劑，如表面活性劑、高分子嵌段共聚物等，制備成本相應的會有所提高，部分模板劑對環境不友好，這在一定程度上阻礙了有序介孔材料的工業應用，特別是在催化裂化反應過程中的應用。而無序介孔材料的制備過程中基本不需要使用模板劑，制備成本大幅降低，因此對實際應用而言更多的研究工作集中于無序介孔材料的開發。

US2,394,796中公開了一種復合材料，在多孔水合氧化鋁上浸漬四氯化硅或四乙基硅，然后經水解獲得硅鋁復合材料。

US4,440,872中公開了一系列酸性裂化催化劑，其中一些催化劑的載體是通過在γ-Al₂O₃上浸漬硅烷，然后經500℃焙燒或水蒸汽處理后制得的。

US4,708,945中公開了一種硅鋁材料，是先在多孔一水軟鋁石上負載氧化硅粒子或水合氧化硅，再將所得復合物在600℃以上水熱處理一定時間，其中氧化硅與過渡態一水軟鋁石的羥基相結合，所得材料的比表面積達100～200m²/g，平均孔徑為7～7.5nm。

US5,051,385中公開了一種單分散的中孔硅鋁復合材料，通過酸性無機鋁鹽和硅溶膠的混合再加入堿進行反應而制得，其鋁含量約5～40重量％，孔徑為20～50nm，比表面積為50～100m²/g。