[发明专利]使用改性Y型沸石的有机化合物催化裂解

说明书

技术领域

本发明涉及用于催化裂解的催化剂。

背景技术

在催化方法中，包括属于精炼领域的那些催化方法中，一般的趋势是通过增加所用催化剂的活性，特别是通过优化其选择性，来降低成本“Marcilly，C.，Journal of Catalysis 216，47(2003)″。此外，由于重质燃油的消耗降低，转化方法变得更加重要。可以预期，得益于其高处理能力和灵活性，流化床催化裂解方法(FCC)依旧为转化真空馏出物的主要方法，其允许在对装置或操作条件改动最小的情况下将生产导向至气体产物(丙烯和丁烯)汽油或柴油。(A.Corma，B.W.Wojciechowski，Catal.Rev.Sci.Eng.27(1985)29)。

全球的液体燃料消耗持续上升，但近年来其需求正在改变，柴油需求明显增加并且汽油需求明显减少。这种趋势在欧洲市场更为明显“Hydrocarbon Processing vol 82，n°9 p47(2003)”。石化行业对轻质烯烃的需求也在不断增长“Marcilly C.，Studies in Surface Science and Catalysis 135，37(2001)；Hydrocarbon Processing vo1.80，n°6 p23，(2001)”。流化催化裂解或其变种、深度催化裂解(DCC)、以及蒸汽裂解是对C₃-C₅烯烃生产贡献最多的装置。特别是催化裂解产生了大量的丙烯，一种最需要的烯烃。此外，FCC贡献了炼油厂中的汽油料流的约30％，并且在存在全球汽油产能过剩(特别是在欧洲)的时候，有可能以增加汽油馏分的转化为代价，增大对来自FCC装置的丙烯的选择性，从而优化所述装置的经济性能。

此外，由于其芳族化合物(特别是多环芳族化合物(polyaromatics))的含量高，采用FCC获得的柴油馏分具有低的十六烷值。由于FCC装置的处理能力，极为关注在这一过程本身期间改善所述馏分的品质，特别是基于经济的角度。因此，需要开发新一代的FCC催化剂，其能提供重质馏分到具有低芳族化合物含量的液体燃料的良好转化，并同时最大化轻质烯烃特别是丙烯的生产(W.Vermeiren，J.-P.Gilson，Topics in Catalysis 52(2009)1131-1161)。

在20世纪60年代初，Y型沸石替代无定形氧化硅-氧化铝作为FCC催化剂中的活性组分，并且自此，其性能已经被逐渐优化，增加活性并调节选择性，努力使生产适应市场的需要。这些改进是通过引入稀土(RE)和/或借助采用与酸处理结合的水热处理的脱铝过程，使Y型沸石稳化和超稳化(stabilizing and ultra-stabilizing)实现的，这些均为本领域公知的方法。

此外，已经提出以新的大孔沸石替代Y型沸石，所述大孔沸石如ZSM-20，β、Ω、L或丝光沸石(见J.Chem.Soc.，Faraday Trans.86(1990)1001，J.Catal.165(1997)102，Stud.Surf.Sci.Catal.46(1989)115，US5314612、EP489324、US474292、US4137152、EP350331、FR2661621)。

在EP1445297中，描述了沸石ITQ-21，一种具有非常开放的结构的三维大孔沸石的使用，其与市售的超稳化USY型沸石相比，在真空柴油的转化中更有活性并且对丙烯更有选择性。在WO2008/014920中，显示具有超大18MR孔隙和10MR平均孔隙互连通道的ITQ-33，同时产生对柴油和轻质烯烃(尤其是丙烯)的高收率。然而，由于其高昂的制造成本，这些新材料的实际应用受到限制。