[发明专利]一种催化裂化催化剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种催化裂化催化剂、所述催化裂化催化剂的制备方法以及所述催化裂化催化剂在重油催化裂化中的应用。

背景技术

催化裂化(FCC)是重要的原油二次加工过程，在炼油工业中占有举足轻重的地位。在催化裂化工艺中，重质馏分(如减压馏分油或更重组分的渣油)在催化剂存在下发生反应，转化为液化气、汽油、柴油等高附加值产品，在这个过程中通常需要使用具有高裂化活性的催化材料。微孔沸石催化材料由于具有优良的择形催化性能和很高的裂化反应活性，被广泛应用于石油炼制和加工工业中。随着石油资源的日益枯竭以及环境保护等方面的要求，特别是原油日趋变重的增长趋势和市场对轻质油品的大量需求，在石油加工工业中越来越重视对重油和渣油的深度加工。

近年来，随着环保力度的不断加大，在2011年最新颁布的国III汽油标准中，要求汽油烯烃体积分数不大于30％，在一些大城市中实行的国IV标准更是要求汽油烯烃体积分数不大于28％，而我国汽油调合组分中约80％来自催化裂化汽油，所以开发汽油馏分降烯烃剂是一条快捷可行的途径。

对于提高转化率，增强重油转化能力，同时减少中间馏分油和石脑油的进一步转化，传统的微孔分子筛催化材料由于其孔道较小，对较大原料分子显示出明显的限制扩散作用，使得单纯的微孔分子筛催化材料不太适宜用于重油和渣油等重质馏分油的催化裂化，因而需要使用孔径较大、对反应物分子没有扩散限制且具有较高裂化活性的材料。因此，介孔和大孔催化材料的研发越来越受到人们的重视。此外，在催化裂化领域中，硅铝材料由于其具有较强的酸性中心和很好的裂化性能而得以广泛的应用。

CN1565733A公开了一种中孔硅铝材料，该中孔硅铝材料具有拟薄水铝石晶相结构，以氧化物的重量比计的无水化学表达式为：(0-0.3)Na₂O·(40-90)Al₂O₃·(10-60)SiO₂，其比表面积约为200-400m²/g，孔容为0.5-2.0mL/g，平均孔径为8-20nm，最可几孔径为5-15nm。该中孔硅铝材料的制备不需使用有机模板剂，合成成本低，且得到的中孔硅铝材料具有高的裂化活性和水热稳定性，在催化裂化反应中表现出良好的大分子裂化性能。

CN1854258A公开了一种流化裂化催化剂，该流化裂化催化剂含有3-20重量％的经酸处理的介孔硅铝材料，该介孔硅铝材料具有拟薄水铝石晶相结构，以氧化物的重量比计的无水化学表达式为：(0-0.3)Na₂O·(40-90)Al₂O₃·(10-60)SiO₂，比表面积为200-400m²/g，孔容为0.5-2.0mL/g，平均孔径为8-20nm，最可几孔径为5-15nm。

CN1978593A公开了一种裂化催化剂，该裂化催化剂中含有一种介孔材料，所述介孔材料的无水化合物组成以氧化物的重量比计为(0-0.3)Na₂O·(40-85)Al₂O₃·(10-55)SiO₂·(1-20)M_xO_y，其中，金属M选自元素周期表IIA、IB、IIB、IVB、VB、VIB、VIIB、VIIIB或镧系稀土元素中的一种，该介孔材料具有拟薄水铝石晶相结构，比表面积为200-400m²/g，孔容为0.5-2.0mL/g，平均孔径为8-20nm，最可几孔径为5-15nm。该催化剂可以直接用于催化裂化反应中，在常规FCC操作条件下，既可以提高原油及重油转化率，又可以有效降低FCC汽油硫含量。

CN102078821A公开了一种含介孔硅铝材料的裂化催化剂，其中，该裂化催化剂由裂化活性组元、粘土、粘结剂和介孔硅铝材料组成，所述介孔硅铝材料具有拟薄水铝石晶相结构，以氧化物的重量比计的无水化学表达式为：(0-0.3)Na₂O·(40-90)Al₂O₃·(10-60)SiO₂，比表面积为200-400m²/g，孔容为0.5-2.0mL/g，平均孔径为8-20nm，最可几孔径为5-15nm，所述粘结剂为硅溶胶和/或铝溶胶。虽然该裂化催化剂与使用拟薄水铝石的常规催化剂相比，具有生产成本低、原油转化能力更好的优势，但是其焦炭选择性较差。

发明内容