[發明專利]一種裂化催化劑的制備方法和用途

在審

• 申請號: 202011029284.9
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112138642A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 劉福建;梁人干;曹彥寧;江莉龍
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: B01J21/06
• 分類號: B01J21/06;B01J35/00;B01J37/02;B01J37/08;B01J37/10;C10G47/04
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 修斯文;蔡學俊

本發明涉及一種裂化催化劑的制備方法，所述制備方法包括以水熱反應和浸漬、醇洗、干燥、焙燒等步驟，制備出硼改性的納米氧化物催化劑，可用于懸浮床裂化催化劑的生產和加工中。該發明至少由如下原料得到：去離子水，氧氯化鋯或硝酸氧鋯，硫酸鋁或硝酸鋁，鈦酸四丁酯或其它含鈦酯，硼酸或硼砂，無水乙醇或丁醇，分散劑，交聯劑，尿素，氨水，檸檬酸，本發明通過硼對氧化物的改性，可以調控氧化物表面的酸強度、酸類型、酸位點的數量，增強其裂化能力，同時具備粒徑小，比表面積大等特點，可有效解決在懸浮床加氫裂化過程中，主要依賴高溫裂化，催化劑分散性差，傳統催化劑不適用，而導致的裂化能力差，反應條件苛刻和催化劑添加量高等問題。

技術領域

本發明涉及一種硼改性氧化物的方法，改性得到的裂化催化劑，屬于石油化工領域。

背景技術

石油資源是世界經濟發展所需的主要能源。隨著社會的巨大進步和世界經濟的高速發展，人們對于石油能源的需求也日益增加。雖然世界各國都在試圖對能源消費結構逐步進行調整，但從目前來看，在未來很長的一段時間里，石油等化石燃料依然占據主體地位，為世界經濟的發展提供主要動力。各種加氫裂化反應器技術已被用于劣質重油的處理，如固定床、沸騰床、移動床和懸浮床反應器。

重質油加氫裂化主要目的是生產輕質餾分、中間餾分或重質油改質，在現有各類重油加工工藝技術中，與其他的重質油加氫工藝相比，懸浮床加氫裂化具有獨特的優勢：液體收率和轉化率高、生焦率低，有利于減少油料的損失，對油料的適應性也比較強。懸浮床加氫技術優勢除了體現在設備本身，還主要受催化劑的影響。目前懸浮床催化劑主要有非均相催化劑和均相催化劑兩種，非均相催化劑主要是固體顆粒或添加物催化劑，但固體粉末在油料中的分散性不是很好，加入量比較多，加氫活性比較低，容易成為積炭沉積的載體，同時會導致尾油中含有大量的固體顆粒，難以處理和利用。均相型催化劑主要有兩種，包括水溶性和油溶性催化劑兩種，水溶性易脫水失活，油溶性催化劑在油料中分散得比較好，比表面積大，催化活性高，性能優越，是一種比較理想的催化劑。目前加氫催化劑的研究主要集中于添加配體提高其在油品中的分散性，改變其活性相的硫化程度，或加入其他元素和助劑保護催化劑，避免其失活等方面，對于其裂化能力主要依賴于反應體系的高溫。但是，作為懸浮床重油處理催化劑，不僅要有高的加氫活性，同時也應該具有強的裂化能力，這才能保證重油在較低反應溫度下就可以裂解為低分子量化合物，同時被加氫，進而提高輕質液體油品的收率和降低反應的苛刻度。

以具有孔道結構的氧化物為載體，負載Mo、Co、Ni、Fe等金屬的傳統裂化催化劑已經被廣泛運用，但是其載體的酸性強度、酸性類型、酸性位數量都難以調控，載體的孔道在油品中容易被大分子量物質堵塞，表面缺乏酸性位點，裂化能力差，在油品中的分散性也不好，容易成為結焦的載體?，F有技術在油品懸浮床加氫裂化的過程中，傳統裂化催化劑存在油品中分散性較差，酸性難以調控，易沉積所導致的裂化效果降低、易生焦、尾油中含有大量固體顆粒難以利用處理和反應體系的苛刻反應條件的問題。

發明內容

本發明的目的是在于提供一種裂化催化劑的制備方法和用途。本發明通過水熱法制備小顆粒的納米氧化物，并用硼加以改性制備了系列不同硼含量的裂化催化劑。這些催化劑的晶型、顆粒、晶粒大小、表面羥基、酸性都可以進行調控，保證了催化劑在油相的分散度提高，活性位點更加豐富，進而使其在懸浮床重油處理過程中具有更好的裂化性能。

為了達到上述目的，本發明采取以下技術方案：

一種裂化催化劑的制備方法，包括以下步驟：

（1）通過將氧化物前驅體和尿素加入水熱釜中進行簡單水熱制備氧化物納米晶，通過水洗或醇洗，抽濾、干燥;

（2）采用等體積浸漬法或交聯法用含硼化合物改性步驟（1）獲得的氧化物，經洗滌、過濾、干燥后，在馬弗爐里采用不同溫度焙燒，最后得到改性后的裂化催化劑。

其中，步驟（1）氧化物前驅體為在蒸餾水或者醇中充分溶解的金屬鹽，更優選地為鋯鹽或鋁鹽或鈦鹽。