[发明专利]具有混合氧化铝的FCC催化剂添加剂

说明书

提供了一种流体催化裂化催化剂添加剂组合物及其制备方法。该催化剂添加剂组合物包含约35wt％至约80wt％、优选约40wt％至约70wt％的沸石；约0wt％至约10wt％、优选约2wt％至约10wt％的二氧化硅；约10.5wt％至20wt％的氧化铝和约7wt％至20wt％、优选约11wt％至约18wt％的P₂O₅，以及可在0与50wt％之间的余量粘土。氧化铝通常衍生自多于一种的源，例如至少无定形或小微晶尺寸的拟薄水铝石氧化铝，然后是大微晶尺寸的氧化铝或其他反应性氧化铝。

技术领域

本发明涉及具有混合氧化铝的流体催化裂化(FCC)材料。更具体地，本发明涉及基于沸石的FCC添加剂及其制备方法。

背景技术

将重质烃原料转化为较轻产物(例如汽油和馏出物范围馏分)的最优选方法之一是流体催化裂化(FCC)。然而，越来越需要提高来自催化裂化方法的产物构成中低级烯烃、LPG的产率和其他轻质烯烃产率(C₂-C₄烃)。在FCC实践中，有两种方法提高轻质烯烃选择性。第一种方法是增加反应温度。这将增加热裂化的贡献，导致更轻产物的形成增加。例如，在所谓的DCC(深度催化裂化)方法中，使用特定类型的FCC方法、更高的温度和增加的蒸汽量。然而，热裂化不是非常有选择性的，并且在“湿气”(其包含H₂和C₁-C₄产物)中产生大量具有相对较小价值的产物，例如氢气、甲烷、乙烷和乙烯。湿气压缩常常限制炼油厂的操作。

第二种方法是添加烯烃选择性的含沸石的添加剂，例如含ZSM-5的添加剂。常规添加剂通常含有磷活化的ZSM-5，其选择性地将初级裂化产物(例如汽油烯烃)转化为C₃和C₄烯烃。已知用磷改进活性或选择性以提高ZSM-5的效力。例如，EP-A-511 013描述了用磷处理ZSM-5以提高丙烯选择性。此外，美国专利号5,472,594描述了一种用于用含有沸石Y的催化剂组合物和包含含磷中孔沸石如ZSM-5的添加剂将烃进料转化为含有改进产率的C₄/C₅烯烃的产物的方法。而且，Mobil的WO 98/41595描述了一种用于使用催化剂组合物催化裂化烃原料以产生提高C₃至C₅烯烃产率的方法，该催化剂组合物包含大孔分子筛如沸石Y和包含与含有沸石Y的碱催化剂共混的含磷ZSM-5的添加剂。同样的内容描述于美国专利号5,456,821中。WO 94/13754描述了使用含有大孔分子筛的催化剂组合物和含有特定ZSM-5的添加剂的相同方法，该ZSM-5任选含有1.5-5.5wt％的元素磷。另外，美国专利号5,521,133描述了通过在喷雾干燥之前用磷酸注入ZSM-5和高岭土浆料来制备ZSM-5添加剂。

沸石是烃转化中最广泛使用的催化材料之一。它被广泛用作催化裂化器中的催化剂和/或添加剂或掺入裂化催化剂中。在美国专利号3,758,403中已经报道了使用由大孔径结晶沸石(孔径大于7埃单位)与ZSM-5型沸石混合构成的裂化催化剂来提高辛烷值。当含有10％REY的常规催化剂与在1.5％至10％范围内的ZSM-5分子筛一起添加时，汽油辛烷值和低级烯烃的产率增加。然而，已发现随着ZSM-5分子筛量增加，效力降低。使用含有ZSM-5分子筛的添加剂具有相同的效果。

为了增加轻质烯烃的产量和提高对丙烯的选择性，已经尝试增加催化剂体系中沸石如ZSM-5的量。这可以通过增加添加剂中沸石的量或增加与基础FCC催化剂共混的添加剂的量来完成。两种方法都有其缺点。增加添加剂的共混物是以碱催化剂的量为代价并且减少了裂化。已知添加剂中增加的沸石晶体会引起添加剂的某些物理属性的问题。特别地，随着沸石晶体的量增加，粘合效果降低，并且磨损量增加。