[发明专利]一种加氢裂化催化剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种加氢裂化催化剂及其制备方法，属于石油加工技术领域。

背景技术

在现有的石油加氢催化裂化处理中，都是采用浸渍型加氢裂化催化剂，该浸渍型加氢裂化催化剂是通过在载体(例如Al₂O₃、分子筛等)上浸渍活性组分Ni、Co、Mo或W等，然后经过加热分解得到的。在将该催化剂用于石油加氢裂化处理之前，还需要进行预硫化处理，活性组分以硫化物的形式使用，这是现有石油加氢催化裂化中所必须的步骤。但是，在催化剂使用前进行预硫化的过程必然会对环境造成污染和破坏。

因此，研究一种不需要进行预硫化就可以用于石油加氢裂化处理的催化剂，得到一种全新的绿色环保型加氢裂化催化剂，对于简化加氢裂化催化剂的制备工艺，减少对于环境的污染等都具有重要的理论意义和工业应用价值。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种加氢裂化用催化剂，其是一种含有骨架杂原子的分子筛，该分子筛可以不经过浸渍、预硫化就可以作为加氢裂化催化剂使用，制备工艺简单，而且具有良好的环保效果。

本发明的目的还在于提供一种采用上述加氢裂化用催化剂的石油加氢裂化方法。

为达到上述目的，本发明首先提供了一种加氢裂化用催化剂，该催化剂是一种含骨架杂原子的Y型分子筛，该Y型分子筛含有被引入其骨架结构的杂原子M，其中，以含骨架杂原子的Y型分子筛的重量计，杂原子M的含量为0.2-15％(优选4-8wt％)，并且，杂原子M为过渡金属元素中的一种或几种，优选为Ni、Co、Fe等元素。

根据本发明的具体技术方案，优选地，所述加氢裂化催化剂可以是通过包括以下步骤的方法制备得到的：

在制备Y型分子筛的硅铝凝胶中添加过渡金属杂原子M，采用水热晶化合成法，合成得到含骨架杂原子的Y型分子筛原粉；

将含骨架杂原子的Y型分子筛原粉进行铵离子交换和超稳处理，得到超稳型的杂原子MY分子筛，即含骨架杂原子的Y型分子筛。

上述制备方法优选可以包括以下具体步骤：

合成MY分子筛：按照Na₂O∶Al₂O₃∶M_xO_y∶SiO₂∶H₂O＝3.5∶1∶0.2-0.8∶9∶320的摩尔比，将各种原料(例如水玻璃、硫酸铝、杂原子盐、碱和水等)混合，充分搅拌至反应物料混合均匀，得到添加有杂原子的硅铝凝胶，升温至100℃晶化20小时，产物经抽滤、洗涤至中性，干燥后，得到含骨架杂原子的Y型分子筛原粉；

MY分子筛的离子交换及超稳处理：将合成的MY分子筛原粉浸入浓度为1.5mol/L的硫酸铵溶液中，85℃下交换反应30分钟，然后过滤、洗涤、干燥，540℃焙烧2小时；将焙烧后MY分子筛再放入浓度为0.5mol/L的硫酸铵溶液中进行二次离子交换，然后过滤、洗涤、750℃焙烧4小时，得到超稳型MY分子筛，即含骨架杂原子的Y型分子筛。在该制备方法中，含有杂原子M的化合物的量以杂原子M的氧化物M_xO_y进行计算，其中，x和y为任意数。

本发明所提供的上述石油加氢裂化催化剂可以是利用上述含骨架杂原子的Y型分子筛通过以下步骤制备：将超稳后的MY分子筛加入适量铝溶胶、水捏合，其中MY分子筛、铝溶胶的质量比为8∶2，挤条成型，得到MY加氢裂化催化剂，即上述石油加氢裂化催化剂。

本发明还提供了一种石油加氢裂化方法，其是以本发明所提供的石油加氢裂化用催化剂作为反应催化剂，该石油加氢裂化催化剂不浸渍活性组分，即直接将含骨架杂原子的Y型分子筛作为石油加氢裂化催化剂，并且，在进行加氢裂化反应之前，该加氢裂化催化剂也不进行预硫化处理。采用该催化剂对石油进行加氢裂化处理，与经过活性组分浸渍以及预硫化处理的催化剂能够达到相同或者接近的处理效果。

本发明提供的上述石油加氢裂化方法优选可以包括以下步骤：将石油加氢裂化用催化剂(成型的含骨架杂原子的Y型分子筛)置于氢气保护下的反应器中，加热升温，通入原料油与石油加氢裂化用催化剂接触进行加氢裂化反应，其中，氢油体积比为100-1000(优选为600)，氢气体积空速为0.5-3h^-1(优选为1h^-1)，反应压力为2-20MPa(优选为5MPa)，反应温度为200-600℃(优选为378℃)。