[发明专利]一种大孔高岭石及其制备和应用

说明书

一种大孔高岭石及其制备和应用，所述大孔结构高岭石的平均孔直径为2‑50nm，所述大孔结构高岭石中孔直径为10‑50nm的孔的孔容占总孔容的80％以上。一种大孔结构高岭石的制备方法，包括如下步骤：将高岭土在650‑800℃焙烧0.5‑3小时进行第一焙烧，然后在酸性溶液中进行处理，再于650‑800℃焙烧0.5‑3小时进行第二焙烧，然后在扩孔剂存在下在酸溶液中进行处理，过滤、干燥。该大孔高岭石用于催化裂化催化剂，可以改善催化剂的裂化性能，提高抗积炭能力，改善抗金属污染性能。

技术领域

本发明涉及一种具有大孔结构的高岭石及其制备方法和应用方法。

背景技术

随着石油资源逐渐枯竭，使用劣质渣油是炼油工业面临的难题，如何提高劣质渣油的炼制效果是重中之重。催化裂化(FCC)因对原料的适应性强、轻质油产品收率高、汽油辛烷值高等优点，一直是我国炼油企业中最重要的原油二次加工手段，目前催化裂化承担我国75％的汽油，35％的柴油和丙烯、乙烯等化工品的生产任务。催化裂化的核心是催化裂化催化剂，催化裂化原料劣质化，导致裂化催化剂性能下降，影响催化裂化装置的产品分布，对炼油收益产生较大影响。

传统的FCC催化剂一般由基质和分子筛组成，其中分子筛为催化剂活性中心。要想提高FCC催化剂的重油转化能力，催化剂必须具有更高的反应活性，但单纯增加活性组分含量不能完全满足这种发展要求，同时活性组分过高会带来产品分布中焦炭产量过高，影响催化裂化装置的物料、热及效益平衡。目前有研究通过提高基质性能来改善催化剂重油转化能力，其中一种方法是对高岭土改性。

天然高岭土化学性能稳定，但是经过一定温度焙烧后，高岭土发生相转变，其中的硅和铝开始具有化学活性，再经过酸或碱处理，就可以使高岭土转变为具有催化活性的基质材料。

US4836913介绍了一种碱改性高岭土方法，包括先将高岭土在1700-1800°F下焙烧25分钟-6小时，再与氢氧化钠等碱性溶液反应1小时以上，经过滤、水洗和离子交换，即制得碱改性高岭土基质。因催化裂化催化剂是一个酸性体系，因此对碱改性后的高岭土必须进行充分的水洗和离子交换，以保证基质的碱金属含量达到比较低的水平，但因高岭土粒径小，过滤困难，必然导致工业生产成本过高。

CN1195014A公开了一种高岭土的改性方法,该方法包括将高岭土在850-920℃焙烧10分钟至5小时,然后在90-150℃,用无机一元酸和二元酸的摩尔比为1.0-5.0,酸液浓度为0.4-4N的混合酸溶液处理焙烧后的高岭土4-40小时。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种大孔结构高岭石(简称大孔高岭石)及其制备方法，本发明要解决的另外技术问题是提供一种所述大孔结构高岭石在催化裂化催化剂中的应用方法。

本发明提供一种大孔结构高岭石，所述大孔结构高岭石的平均孔直径(简称平均孔径)为2-50nm，例如为10-30nm或11-24nm或11-16nm，所述大孔结构高岭石中孔直径为10-50nm的孔的孔容占总孔容的80％以上例如为80-95％或81-92％。

本发明提供的大孔结构高岭石，优选的，总孔容为0.20-0.30ml/g例如为0.22-0.28ml/g。比表面积为100-250m²/g例如为100-200m²/g。

本发明提供的大孔结构高岭石，其中所述总孔容、10-50nm的孔的孔容和比表面积用氮气低温吸附法测定(参见GB/T 5816-1995)，BJH法计算孔分布，本发明孔容也称孔体积。平均孔径等于对应的孔体积和对应的比表面相除的结果，其计算公式为：平均孔径＝k×总孔体积/比表面积，k＝8。

本发明提供的大孔结构高岭石，以干基重量为基准，所述大孔结构高岭石中的Al₂O₃含量为33-45重量％例如为35-42重量％或35-40重量％。