[发明专利]一种催化裂化催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种催化裂化催化剂，以及该催化裂化催化剂的制备方法。

背景技术

催化裂化(FCC)是重要的原油二次加工过程，在炼油工业中占有举足轻重的地位。在催化裂化工艺中，重质馏分如减压馏分油或更重组分的渣油在催化剂存在下发生反应，转化为液化气、汽油、柴油等高附加值产品，在这个过程中通常需要使用具有高裂化活性的催化材料。微孔沸石催化材料由于具有优良的择形催化性能和很高的裂化反应活性，被广泛应用于石油炼制和加工工业中。随着石油资源的日益枯竭以及环境保护等方面的要求，特别是原油日趋变重的增长趋势和市场对轻质油品的大量需求，在石油加工工业中越来越重视对重油和渣油的深度加工。

对于提高转化率，增强重油转化能力，同时减少中间馏分油和石脑油的进一步转化，传统的微孔分子筛催化材料由于其孔道较小，对较大原料分子显示出明显的限制扩散作用，使得单纯的微孔分子筛催化材料不太适宜应用于重油和渣油等重质馏分油的催化裂化，因而需要使用孔径较大，对反应物分子没有扩散限制，且具有较高裂化活性的材料。因此，介孔和大孔催化材料的研发越来越受到人们的重视。

近来，随着催化裂化原料油的日益重质化、劣质化，掺炼焦化蜡油(CGO)等劣质原料已成为炼厂扩大催化裂化原料来源和挖潜增效的重要途径。与直流蜡油相比，焦化蜡油是一种氮含量、芳烃含量和胶质含量较高、饱和烃含量较低的劣质催化原料，增大焦化蜡油的掺炼比例会严重影响催化裂化装置的正常操作，导致转化率降低，产品分布明显恶化。

研究表明，焦化蜡油中的氮化物尤其是碱性氮化合物是造成这一后果的直接原因，碱性氮化合物由于含有孤对电子，具有很强的吸附和络合性能，因此很容易与催化剂上的酸性中心发生相互作用，造成催化剂的活性下降。而且含氮化合物比多环芳烃更易于吸附在催化剂的酸性中心上，易形成结焦点，促进生焦，即含氮化合物可以看作是更易于吸附的焦炭前身物。

在克服碱性氮化合物造成催化剂活性下降的问题上，采取的方法有如CN1088246A、US7744745和US5660716中提及的工艺手段、使用抗碱性氮化合物的催化剂的方法、如US4846962中提及的络合脱除碱性氮化合物的方法等。

在抗碱性氮化合物的催化剂方面，较多的研究为，催化剂改性包括元素改性调变催化剂酸性、有磷改性、过渡金属元素改性、碱土金属改性等，元素改性调变产物分布，酸处理调变催化剂性能，开发外加的抗氮助剂(包括液体助剂)等。US4747935A公开了一种磷酸负载的氧化铝和一种酸性粘土添加剂，将其与催化裂化的再生剂混合使用，可以处理碱氮含量较高的原料油。US5492874A公开了一种以改性海泡石为活性组分的裂化催化剂，该活性组分的比表面积在50～600m²/g，平均孔径在20～110埃之间。这种组分的功用是在催化裂化过程中捕获碱性氮化合物。

另外，CN1854258A公开了一种流化裂化催化剂，该流化裂化催化剂含有3-20重量％的经酸处理的介孔硅铝材料，其中，该经酸处理的介孔硅铝材料的制备方法包括：根据CN1565733A的方法制备经过铵交换、但未经酸处理的介孔硅铝材料，然后，将该介孔硅铝材料制成浆液，并在约60℃下向其中加入盐酸溶液进行酸化处理，从而制得经酸处理的介孔硅铝材料。然而，该流化裂化催化剂在对碱性氮化合物含量较高的原料油进行催化裂化处理的过程中的转化率还有待进一步提高；而且，其中的介孔硅铝材料的制备过程中，采用了传统的铵交换过程，其中铵盐多为硫酸铵、氯化铵、硝酸铵等，且在铵交过程中铵盐所用比例相对较高，在一定程度上增加了介孔硅铝材料的生产成本，同时氨氮废水的排放量也明显提高，因此造成企业环保压力的提高和后处理成本的增加。

发明内容

本发明的目的是提供一种催化裂化催化剂，该催化裂化催化剂在对碱性氮化合物含量较高的原料油(如碱性氮含量为约900-1500μg/g的原料油)进行催化裂化处理的过程中具有较高的转化率，而且该催化裂化催化剂中的介孔硅铝材料的制备过程中无需进行铵交换，不会产生氨氮废水，使得该催化裂化催化剂的制备过程相对比较环保且成本较低。