[发明专利]工业加氢转化催化剂的制备方法，由此获得的催化剂及其在加氢转化工艺中的用途

说明书

技术领域

本发明涉及用于制备工业加氢转化催化剂(例如加氢裂化催化剂)的方法，涉及如此获得的催化剂并且涉及如此获得的催化剂在加氢转化工艺中的用途。

本文所述的工业催化剂包含改性沸石Y并且可用在多种加氢转化工艺中，特别是用在加氢裂化工艺中。

背景技术

各种沸石根据不同的结构和性能进行区分。以下描述一些通常用在催化领域的新结构。

沸石Y(FAU)是具有大孔的三维沸石；其结构具有通过由12元环(环中存在12个(Si⁴⁺和Al³⁺)阳离子和12个O^2-阴离子)形成的通道互连的大孔穴。

β沸石(BEA)是具有大孔的三维沸石，所述大孔在所有方向上均包含由12元环形成的孔。

沸石ZMS-5(MFI)是具有中等大小孔的近乎三维沸石，其在一个方向上包含由10元环形成的孔，所述孔通过由10元环形成的之字形通道互连。

丝光沸石(MOR)是具有由12元环形成的大孔的沸石，具有仅在一个方向上延伸的通道并具有由8元环形成的小袋。

镁碱沸石(FER)是具有中等大小孔的二维沸石，其包含由10元环形成的主通道，所述主通道经由由8元环形成的侧通道互连。

沸石是重要的催化剂材料并大量地用在如裂化(例如加氢裂化、FCC、烯烃裂化)的酸催化反应、(例如链烷烃和烯烃的)异构化反应和更近来的甲醇转化技术(例如MTO、MTP、MTG)中。对于所有这些反应，沸石是催化剂的核心，导致由微孔沸石结构引起的高催化活性、高稳定性以及最后但也很重要的高的产物选择性。尽管微孔的存在在形状选择性方面有积极的影响，但是微孔也可有不利的影响，这通常解释为分子进入沸石晶体的低速率，或者反应物和/或产物在催化作用过程中不需要的吸附效果。这些位阻局限性减少了在催化作用过程中沸石微孔体积的可及性，并且可以说，沸石晶体并不会总是被有效地利用。

在新沸石催化剂的开发中重要的问题之一是保证用于反应物和/或产物分子的活性位点的充分可及性，从而使催化剂的效果最大化。使扩散限制最小化的直观解决方案将为减小晶体内扩散路径长度。一种可能性为减小沸石晶体尺寸。获得具有充分可及性材料的另一个策略是在微孔沸石晶体内产生由介孔(2-50nm)组成的次级孔体系。传统上，利用水热处理如汽蒸[US3293192、US3506400和US5069890]和酸浸技术[US3506400、US4093560和US5601798]，通过脱铝将介孔引入沸石和类沸石的晶体中。或者，还已提出了利用例如EDTA[US3506400和US4093560]或(NH₄)₂SiF₆[EP0082211]的化学处理。van Donk等人给出了关于通过多种方法在沸石中生成介孔的更详细的文献综述[S.van Donk等人，Catalysis Reviews45(2003)297]。

尽管在过去的几年中在这些结构化介孔材料的合成、表征和形成机理的理解领域有了相当大的发展，但是其在工业中的有效应用因其高成本而仍然高度受限，其高成本与有机模板的高成本部分相关。因此，从成本的角度看，传统的水热和酸浸技术仍然极具吸引力，这解释了为什么它们今天仍大量地用于工业中。然而，通过这些方式引入介孔不容易控制并且常常获得的材料具有随机和非优化的介孔性。在Janssen等的论文[A.H.Janssen等，Angew.Chem.Int.Ed.40(2001)1102]中，利用三维电子显微镜证实了在市售的汽蒸和酸浸沸石Y(CBV780，Zeolyst Int.)中大部分的介孔是没有最优地连接到沸石晶体外表面的孔穴。显然，对于催化来说，相比于晶体内部的介孔孔穴，更加期望互连的圆柱形介孔体系来提高反应物的可及性和反应产物的扩散。