[发明专利]催化裂化催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于催化剂技术领域，具体涉及一种催化裂化催化剂及其制备方法。

背景技术

目前工业上所用催化裂化催化剂一般都是由分子筛（活性组分）、基体粘土和粘结剂制成，所使用的粘结剂多为拟薄水铝石和铝溶胶。但是使用铝基粘结剂，特别是使用铝溶胶会带来严重的问题，其所含较高的氯离子在喷雾干燥时会产生大量盐酸气，从而腐蚀设备并造成大气污染。催化剂在装置使用时，催化剂中残留的氯离子会腐蚀设备也影响催化剂的活性。

近年来，磷铝胶作为粘结剂开始引入催化裂化催化剂的制备，以改善催化剂的磨损强度，选择性，及水热稳定性，也解决了环境污染问题。

CN1076714A公开了一种以含磷铝溶胶为粘结剂制备的含磷烃类裂化催化剂。所用含磷铝溶胶按照CN170384A和CN170385A公开的方法制备。CN170384A制备方法是将正磷酸或磷酸二氢铝加入含氯铝溶胶中，经高温解聚浓缩制得含磷和氯的铝溶胶。CN170385A制备方法是将金属铝、盐酸（或铝盐）、磷酸（或磷酸二氢铝）在一定条件下反应并经高温解聚浓缩制得含磷铝溶胶。该方法存在的很多不足之处，一是制备过程中需要高温解聚浓缩，制备比较复杂。二是为保证磷铝胶的稳定性和流动性，磷的含量较低，一般Al/P重量比大于4。三是制备的磷铝胶仍含有较高量的氯。

CN1180059C公开了一种含磷铝溶胶为粘结剂制备的含磷烃类裂化催化剂。其制备方法是先用氧化铝或氢氧化铝与磷酸反应制成不含氯的磷铝胶，然后与含氯铝溶胶混合使用。该方法虽然简化了含磷铝溶胶的过程，但仍只是部分替代了含氯的铝溶胶，仍不能排除氯的腐蚀及环保问题。

USP5194412公开了一种以磷铝胶为粘结剂的裂化催化剂制备方法，所用磷铝胶用铝盐和磷酸反应制得，Al/P原子比=0.65～1.1。制备的催化剂具有多产轻烯烃及减少汽油中芳烃的作用。

USP6355591公开了一种以磷铝胶为粘结剂的裂化催化剂制备方法，所用磷铝胶用金属铝粉和磷酸反应制得，Al/P原子比=3。制备的催化剂可多产液化气。

发明内容

本发明的目的在于提供一种催化裂化催化剂及其制备方法，该催化剂是含有氧化锌且以磷铝胶为粘结剂的分子筛型裂化催化剂，具有多产丙烯和增加汽油中芳烃含量的性能。

本发明所述的催化裂化用催化剂，包括活性组分、载体和粘结剂，其中活性组分为分子筛，载体为粘土，该催化剂采用磷铝胶作为粘结剂，并且在催化剂制备的过程中添加氧化锌作为助剂。

所述的氧化锌占催化剂总重量的0.5～2.0%。

所述的分子筛为Y型分子筛、ZSM-5分子筛、SAPO-11分子筛中的一种或多种，分子筛占催化剂总重量的15～45%。

所述的粘土为高岭土、膨润土或蒙脱石，粘土占催化剂总重量的25～70%。

所述的磷铝胶占催化剂总重量的10～50%，磷铝胶的重量以Al₂O₃和P₂O₅计，其中，P₂O₅占磷铝胶总重量的5～35%，磷铝胶中Al/P原子比为0.30～1.0:1。

所述的磷铝胶制备过程为：将可酸溶的氧化铝或氢氧化铝用去离子水分散打浆，浆液的固含量20～40wt.%，然后升温至95～120℃，按Al/P原子比为0.30～1.0:1的比例，加入磷酸并保持反应0.5～2小时，直到变成透明胶体。

所述的催化裂化催化剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）将粘土用水打浆均匀，浆液固含量为15～50wt.%，制得粘土浆液；

（2）将分子筛用水打浆均匀，浆液固含量25～60wt.%，制得分子筛浆液；

（3）将可酸溶的氧化铝或氢氧化铝用去离子水分散打浆，浆液的固含量20～40wt.%，然后升温至95～110℃，按Al/P原子比为0.30～1.0:1的比例，加入磷酸，并保持反应0.5～2小时，直到变成透明胶体，制得磷铝胶；

（4）将上述粘土浆液、分子筛浆液、磷铝胶及可溶性锌化合物混合，制成固含量为20～45wt.%的催化剂浆液；

将所得到的催化剂浆液喷雾干燥、焙烧制成催化裂化催化剂。

所述的可溶性锌化合物为硝酸锌、氯化锌或硫酸锌等。

本发明制备的催化剂具有如下有益效果：