[发明专利]用于在流化催化裂化中增产丙烯的催化剂

说明书

技术领域

本发明涉及用于增产轻质烯烃的催化剂组合物。更具体而言，本发明涉及用于FCC工艺中以增产轻质烯烃(特别是丙烯)的催化剂组合物，以及使用所述催化剂的方法。

背景技术

通常，在催化裂化工艺中利用催化剂将重质烃馏分(例如，减压瓦斯油(VGO))催化裂化，以生产可用的化学品。在该工艺中，催化剂通常在催化反应器和再生器之间循环。在催化反应器中，烃与由再生器供应的热催化剂接触，并且烃被裂化生成汽油、LPG和干气。在该过程中还会产生焦炭，并且焦炭会沉积在催化剂上。通常随后在旋风分离器中将裂化产物与结焦催化剂分离。利用蒸汽将挥发物汽提出来，随后将结焦催化剂送往再生器。然后将再生的催化剂循环回反应器。

除了轻质烯烃、干气和LPG之外，来自常规FCC工艺的产品构成主要由汽油构成。轻质烯烃，特别是丙烯，对于精炼厂来说越来越重要，这是因为这些产品具有高价值，从而能够提高精炼厂的利润率。丙烯可用于制造各种合成材料，特别是用于食品包装产业和热塑性塑料的材料，因此对丙烯的需求是很高的。对丙烯的其他需求还存在于烷基化物生产领域，因为由使用含烯烃的FCC汽油和含芳烃的催化重整汽油而引起的环境问题越来越受到关注，因此所述烷基化物越来越多地被用作高辛烷值汽油的添加剂。丙烯和丁烯是用于烷基化物添加剂的原材料。

来自五元高硅沸石(pentasil zeolite)家族的小孔沸石(例如ZSM-5)在之前已经被用作FCC操作的催化剂。此外，五元高硅沸石已经被用作常规FCC催化剂的添加剂，以提高轻质烯烃产率。然而，现有技术的方法中存在可用的和所需的轻质烯烃的产率低的问题。因此，由于轻质烯烃(例如丙烯)可用于多种应用，因此需要在生产丙烯时增产和/或提高生产效率。

发明内容

总体上，本发明提供了一种用于通过对重质烃进行流化催化裂化从而以更高的产率生产轻质烯烃的催化剂。

在另一方面，提供了一种用于由重质烃原料增产丙烯和汽油的FCC催化剂。该催化剂包含在10重量％至20重量％之间的超稳Y型沸石、在10重量％至20重量％之间的磷改性亚微米ZSM-5、在20重量％至30重量％之间的假勃姆石氧化铝、以及在30重量％至40重量％之间的高岭土。

在某些实施方案中，磷改性亚微米ZSM-5催化剂的晶粒尺寸小于3微米。在某些实施方案中，磷改性亚微米ZSM-5催化剂中二氧化硅与氧化铝的比值为在1:2至1:4之间的范围内。在某些实施方案中，磷改性亚微米ZSM-5催化剂包含在5重量％至10重量％之间的磷。在某些实施方案中，假勃姆石氧化铝是胶溶的。

在一个方面，提供了FCC催化剂，其用于由重质烃原料增产轻质烯烃。该催化剂包含：在10重量％至20重量％之间的超稳Y型沸石、在10重量％至20重量％之间的五元高硅沸石、在20重量％至30重量％之间的粘结剂材料、以及在30重量％至40重量％之间的粘土填料。

在某些实施方案中，五元高硅沸石为磷改性亚微米ZSM-5。在某些实施方案中，粘结剂材料为假勃姆石氧化铝。在某些实施方案中，粘土填料为高岭土。

在另一方面，提供了一种用于重质烃原料的流化催化裂化方法。该方法包括：向FCC反应器的反应区供给重质烃原料，并使所述重质烃原料与催化剂接触，所述催化剂包含在10重量％至20重量％之间的磷改性亚微米ZSM-5、在10重量％至20重量％之间的超稳Y型沸石、在20重量％至30重量％之间的假勃姆石氧化铝、以及在20重量％至40重量％之间的高岭土。该方法还包括以下步骤：保持反应区使得反应区的出口温度维持在550℃的温度，在该反应区中，所述催化剂与所述重的质烃原料接触足够长的时间以使重质烃原料裂化，从而制得包含汽油和丙烯的流出物。

在某些实施方案中，该方法还包括以下步骤：在至少700℃的温度下使催化剂再生。

附图说明

图1示出了亚微米ZSM-5样品的粒度分布。

图2示出了通过ESEM测量得到的亚微米ZSM-5样品的形貌。

具体实施方式

虽然出于示例的目的，以下详细描述包括了很多具体细节，但是应当理解的是，本领域的技术人员将认识到本文所述催化剂和方法存在很多例子、变型和改变，这些例子、变型和改变都包括在本发明的精神和范围内。因此，本文描述的本发明的示例性实施方案并不损失所要求保护的发明的任何一般性，并且对要求保护的发明不存在任何限制。