[發(fā)明專利]一種大孔高嶺石及其制備和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710995041.2
• 申請(qǐng)日: 2017-10-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109692702B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-02-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張杰瀟;李家興;張萬(wàn)虹;嚴(yán)加松;田輝平
• 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石油化工科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): B01J29/08
• 分類號(hào): B01J29/08;C10G11/05
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• 代理人: 暫無(wú)信息

一種大孔高嶺石及其制備和應(yīng)用，所述大孔高嶺石含第一改性金屬化合物，平均孔直徑為2?50nm，孔直徑為10?50nm的孔的孔容占總孔容的80％以上，所述第一改性金屬化合物為錫、銅和鉻化合物中的一種或多種。所述大孔高嶺石的制備方法包括：將普通高嶺土進(jìn)行第一焙燒，將第一焙燒后的高嶺土及第一酸性溶液、任選的第一改性金屬化合物形成混合物，進(jìn)行第一處理，然后進(jìn)行第二焙燒，再與第二酸性溶液、擴(kuò)孔劑和任選的第一改性金屬化合物混合，進(jìn)行第二處理，過(guò)濾、干燥，得到大孔高嶺石，其中至少一個(gè)步驟引入所述第一改性金屬化合物。所述大孔高嶺石裂化活性高，可用于制備裂化催化劑，所得催化劑汽油產(chǎn)率和汽油辛烷值高，焦炭選擇性低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種具有大孔結(jié)構(gòu)的高嶺石及其制備方法和應(yīng)用方法。

背景技術(shù)

隨著石油資源逐漸枯竭，使用劣質(zhì)渣油是煉油工業(yè)面臨的難題，如何提高劣質(zhì)渣油的煉制效果是重中之重。催化裂化(FCC)因?qū)υ系倪m應(yīng)性強(qiáng)、輕質(zhì)油產(chǎn)品收率高、汽油辛烷值高等優(yōu)點(diǎn)，一直是我國(guó)煉油企業(yè)中最重要的原油二次加工手段，目前催化裂化承擔(dān)我國(guó)75％的汽油，35％的柴油和丙烯、乙烯等化工品的生產(chǎn)任務(wù)。催化裂化的核心是催化裂化催化劑，催化裂化原料劣質(zhì)化，導(dǎo)致裂化催化劑性能下降，影響催化裂化裝置的產(chǎn)品分布，對(duì)煉油收益產(chǎn)生較大影響。

傳統(tǒng)的FCC催化劑一般由基質(zhì)和分子篩組成，其中分子篩為催化劑活性中心。要想提高FCC催化劑的重油轉(zhuǎn)化能力，催化劑必須具有更高的反應(yīng)活性，但單純?cè)黾踊钚越M分含量不能完全滿足這種發(fā)展要求，同時(shí)活性組分過(guò)高會(huì)帶來(lái)產(chǎn)品分布中焦炭產(chǎn)量過(guò)高，影響催化裂化裝置的物料、熱及效益平衡。因此，目前有研究通過(guò)提高基質(zhì)性能來(lái)改善催化劑重油轉(zhuǎn)化能力，其中一種方法是對(duì)高嶺土改性。

天然高嶺土化學(xué)性能穩(wěn)定，但是經(jīng)過(guò)一定溫度焙燒后，高嶺土發(fā)生相轉(zhuǎn)變，其中的硅和鋁開(kāi)始具有化學(xué)活性，再經(jīng)過(guò)酸或堿處理，就可以使高嶺土轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂写呋钚缘幕|(zhì)材料。

US4836913介紹了一種堿改性高嶺土方法，包括先將高嶺土在1700-1800°F下焙燒25分鐘-6小時(shí)，再與氫氧化鈉等堿性溶液反應(yīng)1小時(shí)以上，經(jīng)過(guò)濾、水洗和離子交換，即制得堿改性高嶺土基質(zhì)。因催化裂化催化劑是一個(gè)酸性體系，因此對(duì)堿改性后的高嶺土必須進(jìn)行充分的水洗和離子交換，以保證基質(zhì)的堿金屬含量達(dá)到比較低的水平，但因高嶺土粒徑小，過(guò)濾困難，必然導(dǎo)致工業(yè)生產(chǎn)成本過(guò)高。

CN1195014A一種高嶺土的改性方法,該方法包括將高嶺土在850-920℃焙燒10分鐘至5小時(shí),然后在90-150℃,用無(wú)機(jī)一元酸和二元酸的摩爾比為1.0-5.0,酸液濃度為0.4-4N的混合酸溶液處理焙燒后的高嶺土4-40小時(shí)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種大孔結(jié)構(gòu)高嶺石(簡(jiǎn)稱大孔高嶺石)及其制備方法，本發(fā)明要解決的另外技術(shù)問(wèn)題是提供一種所述大孔結(jié)構(gòu)高嶺石在催化裂化催化劑中的應(yīng)用方法。

本發(fā)明提供一種大孔結(jié)構(gòu)高嶺石，所述大孔結(jié)構(gòu)高嶺石含有第一改性金屬元素，所述第一改性金屬為錫、銅和鉻中的一種或多種，所述大孔結(jié)構(gòu)高嶺石平均孔直徑(簡(jiǎn)稱平均孔徑)為2-50nm，優(yōu)選為10-30nm例如11-24nm或11-16nm，所述大孔結(jié)構(gòu)高嶺石中孔直徑為10-50nm的孔的孔容占總孔容的80％以上例如為80-95％或81-92％。

本發(fā)明提供的大孔結(jié)構(gòu)高嶺石，優(yōu)選的，總孔容為0.20-0.30ml/g例如為0.22-0.28ml/g。比表面積為100-250m²/g例如100-200m²/g。

本發(fā)明提供的大孔結(jié)構(gòu)高嶺石，其中所述總孔容、10-50nm的孔的孔容和比表面積用氮?dú)獾蜏匚椒y(cè)定(參見(jiàn)GB/T 5816-1995)，BJH法計(jì)算孔分布，本發(fā)明孔容也稱孔體積。平均孔徑等于對(duì)應(yīng)的孔體積和對(duì)應(yīng)的比表面相除的結(jié)果，其公式為：平均孔徑＝k×總孔體積/比表面積，k＝8。