[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。目前，催化裂化催化剂主要包括裂化活性组元、粘土、粘结剂等组分，其中，Y型分子筛自上个世纪60年代首次使用以来就一直是催化裂化催化剂的主要裂化活性组元，而粘结剂主要为铝溶胶。

美国专利USP2196016最早报道了铝溶胶的制备方法。目前，铝溶胶(含氯铝溶胶，用作污水处理絮凝剂时常称为聚合氯化铝)的制备方法有以下几种：用氯化铝与金属铝反应、用新鲜制备的氢氧化铝与盐酸和金属铝反应、用金属铝与盐酸反应、以氯化铝为原料经离子交换或热分解制备。

美国专利USP3464929首次将铝溶胶(指含氯铝溶胶)用于催化剂的制备。由于具有良好的粘结性能，铝溶胶是目前沸石型催化剂特别是高沸石含量催化剂例如催化裂化催化剂的常用粘结剂。然而，用现有的含氯铝溶胶为粘结剂制备的裂化催化剂，其基质活性偏低，选择性较差。

中国专利ZL91108723.0(CN1029219C)和中国专利ZL91108724.9(CN1029220C)提供了改性的含氯铝溶胶的制备方法，并具体公开了在铝溶胶中引入少量的磷酸根，以磷酸根替代部分氯根可以减少催化剂制备过程中氯化氢的腐蚀和污染，并能提高铝溶胶的粘结性能。然而，以上含磷铝溶胶粘结剂制备的烃类裂化催化剂，其基质活性低，催化裂化反应产物选择性差。

此外，包括现有的裂化活性组元、粘土、粘结剂等组分的催化裂化催化剂的焦炭选择性通常较高。

发明内容

本发明的目的是为了克服采用现有的催化裂化催化剂进行重油催化裂化时焦炭选择性较高的缺陷，而提供一种新的具有较低的焦炭选择性、较高裂化活性并且能够获得较高的轻油收率(即汽油和柴油的总收率，下同)的催化裂化催化剂、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。

本发明提供了一种催化裂化催化剂，所述催化裂化催化剂含有裂化活性组元、介孔硅铝材料、粘土和粘结剂，其中，以所述裂化活性组元的总重量为基准，所述裂化活性组元含有70-100重量％的第一Y型分子筛，所述第一Y型分子筛为稀土Y型分子筛，且所述稀土Y型分子筛中以氧化物计的稀土含量为10-25重量％，晶胞常数为2.440-2.472nm，结晶度为35-65％，骨架硅铝比为2.5-5：1；所述粘结剂为含有Cl和Si的改性铝溶胶，以所述改性铝溶胶的总重量为基准，所述改性铝溶胶中Al含量为8-13重量％，Cl含量4-9重量％，Al/Cl重量比为1.2-2.2：1，Si含量为0.1-1重量％，且所述改性铝溶胶的pH值为2.2-5.2。

本发明还提供了所述催化裂化催化剂的制备方法，该方法包括将所述裂化活性组元、介孔硅铝材料、粘土和粘结剂混合打浆，然后再依次进行喷雾干燥、洗涤、过滤和干燥。

此外，本发明还提供了所述催化裂化催化剂在重油催化裂化中的应用。

本发明提供的改性铝溶胶为含氯和硅的铝溶胶，或者为含铝、硅和磷的铝溶胶，其具有良好的粘结性能，基质活性较高，可用作沸石型结晶硅酸铝分子筛催化剂的粘结剂。本发明的发明人经过深入研究后发现，将这种特定的改性铝溶胶与特定的裂化活性组元以及介孔硅铝材料和粘土配合使用，得到的催化裂化催化剂特别适用于重油催化裂化反应，在重油催化裂化反应过程中不仅能够表现出较低的焦炭选择性以及较高的催化裂化活性，而且还能够获得较高的轻油收率。