[发明专利]一种含金属氧化物改性AFO结构磷酸硅铝分子筛的裂化催化剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种催化裂化催化剂，更进一步说涉及一种含金属氧化物改性AFO结构磷酸硅铝分子筛的裂化催化剂。

背景技术

随着聚丙烯等衍生物需求的迅速增长，全世界对丙烯的需求逐年俱增。流化催化裂化是生产低碳烯烃和丙烯的重要工艺之一。为了增产低碳烯烃和丙烯，人们通常在催化剂中加入择型分子筛，如US3758403公开了以ZSM-5和大孔沸石（主要是Y型沸石）为活性组元的催化剂，在提高汽油辛烷值的同时也增加了C3、C4烯烃的产率，其中大孔沸石对原料进行裂化生成汽油、柴油，ZSM-5择型分子筛进一步将其裂化成低碳烯烃。虽然ZSM-5是目前常用的助剂，可以增加丙烯产率，但同时也降低原料转化率和液收。

近年来，人们将磷酸硅铝分子筛（SAPO）分子筛应用于催化裂化催化剂生产低碳烯烃的报道也很多。US4440871公开了SAPO系列分子筛，其在磷酸铝分子筛骨架中引入硅，成为磷酸硅铝分子筛，其分子筛骨架由磷氧四面体、铝氧四面体和硅氧四面体构成，由于骨架带电负性，骨架外有平衡阳离子存在，因此具有阳离子交换性能，当骨架外阳离子为H⁺时，分子筛具有酸性中心。

CN1754624A公开了一种金属改性SAPO-34分子筛，金属选自Fe、Co、Ni中的一种或两种。将金属元素的水溶性盐，按照拟负载的量，将它们溶解在由0～90重%乙醇和10～100重%水组成的溶液中制备成浸渍液，再按照等体积浸渍的方法制得。该分子筛应用于石油烃的裂化过程中作为催化剂活性组分，课题高C₂～C₄烯烃产率和选择性，具有高液化气产率。

CN101036893公开了一种催化裂化催化剂，该催化剂由活性组分、载体和粘结剂组成,其中活性组分由Y型分子筛、HZSM-5分子筛和SAPO分子筛组成；Y型分子筛是REY、REHY、USY或REUSY,占催化剂总重量的1～54重量%；HZSM分子筛占催化剂总重量的1～50重量%；SAPO为改性SAPO-34分子筛，占催化剂总重量的1～60重量%。使用本发明催化剂，可在生产石油产品的同时，将醇类和醚类转化为低碳烯烃。

AFO结构的磷酸硅铝分子筛，属于正交晶系，空间群为Cmc2₁，晶胞常数a=0.97nm，b=2.58nm，c=0.84nm，其单维十元环孔道为0.43×0.7nm。

CN101367530A公开了一种具有AFO结构的金属磷酸硅铝分子筛MeAPSO-41，该分子筛的无水化学式为：nMe(Si_xAl_yP_z)O₂，其中n为每摩尔(Si_xAl_yP_z)O₂对应的金属的摩尔数，x，y，z分别代表硅、铝和磷原子的摩尔分数，n＝0.001～0.60，x＝0.001～0.60，y＝0.001～0.70，z＝0.001～0.70，x＋y＋z＝1。提供的MeAPSO-41分子筛的水热稳定性较好，可用做离子交换剂、吸附剂，还可以用于催化烃类的转化反应。该分子筛的合成方法包括：将铝源、硅源、磷源和模板剂混合成胶，以AFO结构分子筛为晶种，将该混合物在110～250℃的条件下水热晶化1小时以上，在晶化过程中加入金属氧化物。反应混合物的摩尔组成为aR₂:Al₂O₃:bP₂O₅:cSiO₂:dMeO_X:eH₂O，其中R为有机模板剂，x为平衡金属氧化物电荷的一个数，a=0.05～2.5，b=0.1～2.0，c=0.001～1.5，d=0.01～1.0，e=5～150。所述金属选自钴、铜、锌、镁、钙、钒、钼、钨、钛、铬、锰、锆、钡、镧、铈和锶中的一种或几种。