[发明专利]一种用于加工劣质重油的接触剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及劣质重质石油烃裂化过程以及裂化产生的焦炭气化过程的接触剂，及其制备方法和应用。

背景技术

石油资源短缺、国际油价居高不下、石油资源劣质、重质化和环保要求日益严格为炼油技术提出了新的挑战：发展我国重质油的高效绿色炼制技术。重质油的高效绿色转化，一方面要求对原料油尽可能的“吃干榨净”，另一方面就是要节能。

目前，催化裂化加工重质、劣质原料油时，对催化裂化工艺本身和催化剂提出了挑战。劣质重油非催化加工，包括延迟焦化、流化焦化、灵活焦化等日益受到重视。但是焦化工艺存在焦炭产率高、低品质焦炭难以利用的问题。延迟焦化过程产生大量低附加值的石油焦，石油焦收率约是康氏残炭的1.5倍，因此石油资源没有得到高效利用。

美国埃克森公司开发的流化焦化和灵活焦化工艺焦炭产率为残炭的1.1~1.3倍，产生的焦炭一部分燃烧提供系统热量，剩余部分采用空气或氧气、水蒸气等在高温（900℃左右）气化产生具有一定低热值煤气。该工艺一方面采用高温气化，能耗较高，另一方面所产煤气中CO和H₂的含量比较低，热值较低，其附加值也很低。

碱金属和碱土金属具有催化气化反应活性，能够降低焦炭气化反应温度。CN200810246526.2中公布了一种兼具裂化和气化功能的含碱金属和碱土金属的催化剂，该催化剂含35~60%的拟薄水铝石，2~10%的铝溶胶，20~49.5%的高岭土，5~30%的氧化物计的碱金属和碱土金属。该催化剂具有烃油裂化产物分布和气化反应有效气体产率的优化作用。CN200910143623.3中公布了一种劣质重油裂化气化催化剂，包括载体、粘结剂、气化活性组分和裂化活性组分，其中气化活性组分为碱金属和碱土金属，以催化剂总量为基准、氧化物计含量为2~30%，裂化活性组分为硅铝比在20~200之间的择形分子筛。该催化剂可以明显提高轻质油收率和焦炭气化反应速率。上述两篇发明中公布的催化剂的气化温度比较高，均在860℃进行气化反应。对于含碱金属的催化材料，在高温水热条件下，催化剂中碱金属的流失是比较严重的。

发明内容

本发明目的在于一种用于加工劣质重油的接触剂及其制备方法和应用，以克服现有技术中，接触剂在使用过程中钾流失严重的问题以及气化温度高的问题。

本发明提供的用于加工劣质重油的接触剂，所述接触剂包括：以接触剂重量计，含钾活性组分10~98重%，载体0~88重%，粘结剂2~15重%，所述载体为硅铝材料；其中含钾活性组分包括氧化钾、碱土金属氧化物和硅铝组分，以含钾活性组分重量计，氧化钾为10~40重%，碱土金属氧化物与氧化钾的摩尔比为1:9~1:0.5，其余为硅铝组分。

所述含钾活性组分，以含钾活性组分重量计，含氧化钾10~30重%。

所述含钾活性组分的XRD物相图中主相峰2θ分别是21°、29°、35°。

所述含钾活性组分是由含钾化合物、碱土金属化合物和硅铝组分打浆成湿料，然后烘干成干料，再焙烧后得到的，焙烧温度为900℃~1100℃，焙烧时间1~10h；所述含钾化合物为选自氧化钾、氢氧化钾和碳酸钾中的一种或几种，所述碱土金属化合物为选自碱土金属氧化物、碱土金属碳酸盐中的一种或几种。所述硅铝组分为高岭土。

所述载体为硅铝材料，所述硅铝材料选自白土、高岭土、蒙脱石、累托石、伊利石、绿泥石、拟薄水铝石、二氧化硅中的一种或几种的混合物。优选，硅铝材料是高岭土和拟薄水铝石的混合物，高岭土和拟薄水铝石的质量百分比为100：1~1：100，优选20：1~1：20。

所述粘结剂是选自铝溶胶、硅溶胶、或铝酸钙水泥中一种或几种的混合物。

接触剂的平均粒径为20~100μm，优选平均粒径在65μm左右。

本发明提供的一种接触剂的制备方法，该方法包括如下步骤：

（1）将含钾化合物、碱土金属化合物和硅铝组分混合，打浆成湿料，搅拌至少20分钟，干燥，在900℃~1100℃下焙烧1~10小时，制得含钾活性组分；

（2）将含钾活性组分与载体混合，加入去离子水，使浆液固含量在20~50%，用无机酸调节浆液的pH=3~6，搅拌至少15分钟，得到浆液；加入2~15%用量的粘结剂，混合均匀后喷雾干燥成型，然后在500~800℃焙烧2~10小时。

本发明提供的一种接触剂的制备方法，该方法包括如下步骤：