[发明专利]一种催化裂化催化剂及其制备和应用

说明书

一种催化裂化催化剂及其制备和应用，该催化剂含有改性Y型分子筛、氧化铝粘结剂和粘土；所述的改性Y型分子筛的氧化镁含量为0.5重量％～4.5重量％，氧化钠含量为0.1重量％～0.5重量％，总孔体积为0.33mL/g～0.39mL/g，该改性Y型分子筛的孔径为2nm～100nm的二级孔的孔体积占总孔体积的百分比为10％～25％，晶胞常数为2.440nm～2.455nm，该改性Y型分子筛中非骨架铝含量占总铝含量的百分比不高于20％，晶格崩塌温度不低于1040℃，并且，用吡啶吸附红外法在200℃时测定的该改性Y型分子筛的总酸量中B酸量与L酸量的比值不低于2.30；该分子筛进行紫外可见光分析时，紫外可见吸收光谱285nm～295nm处没有吸收。该催化裂化催化剂用于重油催化裂化，具有较低的焦炭选择性，具有更高的汽油收率、液化气收率，且汽油中具有更高的异构烃含量。

技术领域

本发明涉及一种重油催化裂化催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

目前，工业上制取高硅Y型沸石主要采用水热法。将NaY沸石进行多次稀土离子交换和多次高温焙烧，可以制备出含稀土的高硅Y型沸石，这也是制备高硅Y型沸石最为常规的方法，但是水热法制备稀土高硅Y型沸石存在以下不足：由于过于苛刻的水热处理条件会破坏沸石的结构，不能得到硅铝比很高的Y型沸石；骨架外铝的产生虽对提高沸石的稳定性和形成新的酸中心有益，但过多的骨架外铝降低了沸石的选择性；另外，沸石中的许多脱铝空穴不能及时被骨架上迁移出的硅补上，往往造成沸石的晶格缺陷，沸石的结晶保留度较低。而且由于常规Y分子筛中仅含有稀土、硅、铝等元素，其结构和性能调整局限于一定范围内，往往造成产物组成稳定于一定范围内。因此，水热法制备出的含稀土高硅Y型沸石的热及水热稳定性较差，表现在其晶格崩塌温度低，经水热老化后其结晶度保留率及比表面积保留率低，选择性较差。而且常规Y分子筛中制备的催化剂所产汽油中异构烃含量稳定于一定范围而很难提高。这限制了催化裂化汽油品质的提高、降低了催化裂化汽油产品的竞争力。

美国专利US4584287和US4429053中，将NaY沸石先用稀土离子交换而后进行水蒸气处理，所述方法由于稀土离子的屏蔽作用和支撑使水蒸汽处理过程中沸石的铝脱除比较困难，沸石在水蒸汽处理前的晶胞参数增大到2.465～2.475nm,而处理后为2.420～2.464nm，降低晶胞参数所需温度较高(593～733℃)。

美国专利US5340957和US5206194提供的方法中，原料NaY沸石的SiO₂/Al₂O₃比为6.0，其方法也是将NaY进行稀土交换后，再进行水热处理，同样存在前述美国专利US4584287和US4429053的缺点。

气相化学法是Beyer和Mankui在1980年首先报道的制备高硅沸石的另一种重要方法。气相化学法一般采用氮气保护下的SiCl₄与无水NaY沸石在一定温度下进行反应。整个反应过程充分利用SiCl₄提供的外来Si源，通过同晶取代一次完成脱铝和补硅反应。美国专利US4273753、US4438178，中国专利CN1382525A，CN1194941A，CN1683244A公开了利用SiCl₄气相化学脱铝制超稳Y型沸石的方法。气相超稳分子筛几乎没有二级孔。

朱华元(石油学报(石油加工)，2001，17(6):6-10)等人提出含镁改性分子筛对FCC催化剂性能影响。研究发现含Mg、Ca分子筛的FCC催化剂具有重油转化能力强、氢转移反应活性高、具有较高的异丁烷产物含量。但该方法制备的Y分子筛热和水热稳定性较差，反应活性和选择性尚不理想，且一定条件下只能提高异丁烷的含量，而不能有效提高汽油中的异构烃含量。

现有技术中的水热法或气相法制备的超稳分子筛的性能均不能很好地满足当前加工重质油及劣质油并提升汽油质量的需要。现有Y型分子筛催化裂化催化剂用于重油裂化，汽油产物中异构烃含量不高。

发明内容