[發明專利]含有短棒狀介孔材料的輕汽油裂解增產丙烯催化劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202010124856.5
• 申請日: 2020-02-27
• 公開（公告）號: CN113304772B
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: 劉紅梅;亢宇;王定博
• 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北京化工研究院
• 主分類號: B01J29/40
• 分類號: B01J29/40;B01J35/10;B01J37/02;C07C4/06;C07C11/06
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 王崇;李婉婉

本發明涉及石油化工領域，公開了一種含有短棒狀介孔材料的輕汽油裂解增產丙烯催化劑及其制備方法和應用，其中，所述催化劑包括沸石分子篩和短棒狀介孔材料；其中，所述短棒狀介孔材料的比表面積為300?700msupgt;2/supgt;/g，孔體積為1.3?1.8ml/g，平均孔徑為10?15nm，長度為0.5?1μm。本發明所提供的輕汽油裂解增產丙烯催化劑用于輕汽油催化裂解反應能夠提高輕汽油中烯烴轉化率。

技術領域

本發明涉及石油化工領域，具體涉及一種含有短棒狀介孔材料的輕汽油裂解增產丙烯催化劑及其制備方法和應用。

背景技術

現有技術所公開的輕汽油裂解催化劑，主要成分都是微孔沸石分子篩(包括ZSM-5、ZSM-11、ZSM-35或ZRP)，沸石分子篩是一種有較高選擇性和較好耐熱性的催化劑，廣泛用于催化裂化和烷基化等石油化工領域。

但是，該未經改性的沸石分子篩在輕汽油裂解反應中穩定性較差，為了改善催化劑的性能，很多研究人員對沸石分子篩的合成和改性做了深入研究。

沸石分子篩酸性位對反應具有影響，為了降低沸石分子篩酸性位對反應的不利影響，研究人員使用Al₂O₃作為載體負載HZSM-5分子篩用于輕汽油催化裂解，旨在提高催化劑的穩定性和丙烯收率(化學與黏合，2009，31(3)，44-47)。另外，為了降低催化劑表面酸性中心數目，抑制脫氫副反應的發生，很多研究人員選擇使用高硅鋁比的沸石分子篩作為輕汽油催化裂解反應的催化劑。

現有技術所公開的輕汽油催化裂解催化劑，以沸石分子篩或改性沸石分子篩為主要成分。但是，由于沸石分子篩屬于微孔分子篩，孔道結構狹窄，一般在0.4-0.7nm之間。在烯烴裂解反應過程中，尺寸較大的反應物分子和產物分子在狹窄孔道間擴散困難，不僅影響反應物與活性中心接觸，還易于導致深度脫氫等副反應的發生，從而導致目標產物丙烯的選擇性降低。

因此，現有技術中輕汽油催化裂解增產丙烯催化劑的丙烯選擇性還有待于進一步提高。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術存在的輕汽油催化裂解增產丙烯催化劑丙烯產率不高和穩定性較差的缺陷問題，提供一種含有短棒狀介孔材料的輕汽油裂解增產丙烯催化劑及其制備方法和應用，本發明所提供的輕汽油裂解增產丙烯催化劑用于輕汽油催化裂解反應，能夠有效提高輕汽油中烯烴轉化率。

本發明的發明人在進行輕汽油裂解增產丙烯催化劑制備研究時發現，將短棒狀介孔材料與沸石分子篩混合并改性，與孔道狹窄的沸石分子篩相比，本發明中所使用的短棒狀介孔材料比表面積較大、孔體積較大、平均孔徑較大，有利于反應中原料分子和產物分子的擴散，可以有效抑制由沸石分子篩孔道狹窄所造成的副反應的發生。

為了實現上述目的，本發明第一方面提供了一種含有短棒狀介孔材料的輕汽油裂解增產丙烯催化劑，其中，所述催化劑包括沸石分子篩和短棒狀介孔材料；其中，所述短棒狀介孔材料的比表面積為300-700m²/g，孔體積為1.3-1.8ml/g，平均孔徑為10-15nm，長度為0.5-1μm。

本發明第二方面提供了一種前述所述的含有短棒狀介孔材料的輕汽油裂解增產丙烯催化劑的制備方法，其中，該方法包括：

(1)在稀硝酸存在下，將沸石分子篩、短棒狀介孔材料、粘合劑和助擠劑混合并進行擠壓成型并進行第一焙燒處理，得到催化劑前體；

(2)將所述催化劑前體浸漬于氧化物前體的水溶液中并進行干燥和第二焙燒處理，得到輕汽油裂解增產丙烯催化劑。

本發明第三方面提供了一種前述所述的含有短棒狀介孔材料的輕汽油裂解增產丙烯催化劑在催化裂解中的應用。

與現有技術相比，本發明的技術方案具有以下優點：