[发明专利]一种抗氮型催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种抗氮型催化剂及其制备方法和应用。本发明所述抗氮型催化剂，采用具有特殊层状结构的分子筛作为固体酸中心，具有良好的抗氮能力，可以在较高氮含量条件下稳定运行。以重量份数计，所述催化剂包括以下组分：a)5～80份层状分子筛；b)0.05～8份VIII族金属；c)3～25份VIB族金属氧化物；d)15～90份粘结剂。该催化剂可用于将含氮劣质重芳烃转化为富含轻质芳烃的馏分，芳烃产品纯度高。

技术领域

本发明涉及石油炼化领域的催化剂技术，进一步说是涉及一种抗氮型催化剂和制法及其在劣质重芳烃转化中的应用。

背景技术

随着炼油和化工产业的快速发展，国内每年有多达数千万吨的劣质重芳烃副产，包括来自芳烃联合装置尾油的重整重芳烃、蒸汽裂解制乙烯装置的乙烯焦油、炼油催化裂化装置的催化柴油等。随着柴油和汽油标准的不断提高，柴油需求增长停滞，国VI标准即将在2019年实施，炼化企业将出现巨量的劣质重芳烃过剩。

芳烃联合装置尾油、催化柴油、乙烯焦油的主要成分是C₁₁⁺烷基苯和稠环芳烃，虽然它们的沸点在柴油馏分，但由于含有大量稠环芳烃等原因，将其加工成柴油的经济性不佳，部分企业只能将其作为燃料油使用。

另一方面，芳烃产品需求巨大，增量迅速，且进口依赖度很高，特别是对二甲苯产品。从这些劣质重芳烃原料经济地生产轻质芳烃和烯烃裂解原料，将具有重要的经济和技术意义。因此，亟需开发高效转化技术，将这些劣质重芳烃通过轻质化反应转化为轻质芳烃，通过炼化一体实现芳烃产业的降本增效。

研究表明，芳烃联合装置尾油、催化柴油和乙烯焦油中的C₁₁⁺芳烃主要是萘系物、茚系物、苊类等双环芳烃和蒽、菲类三环芳烃。四氢萘、茚及其烷基取代物可在加氢金属/沸石双功能催化剂上发生选择开环反应，生成BTX(苯、甲苯和二甲苯)等轻质芳烃。

如果重芳烃原料中含硫氮杂质，如催化柴油，在进行转化之前，需要对重芳烃原料进行加氢精制处理，主要是为了对原料中所含的硫氮杂质进行选择性脱除，以消除对双功能催化剂上沸石酸中心和金属中心的毒化作用。但在实际的工业过程中，如催化柴油加氢精制过程，硫氮杂质并不能实现完全脱除，进入下游加氢裂化装置的原料油中通常含有十几到几十ppm的氮，如果要进一步降低原料油中的氮含量，则需要更加苛刻的条件，更深程度的加氢，消耗更多氢气，同时降低原料油的芳烃含量，对后续反应不利。因此要求加氢裂化催化剂能够耐受原料油中的高的氮含量。

CN1508227A公开了一种含β沸石的抗氮型加氢裂化催化剂，以无定型硅铝和经过处理的β沸石作为固体酸中心，该方法可以直接处理高氮含量原料，不需要加氢精制过程，可以用于单段单剂的加氢裂化工艺，但由于裂化作用弱，目标产品是柴油等。CN105618121A公开了一种抗氮加氢裂化催化剂的制备方法，固体酸中心为改性Y沸石和无定型硅铝，可用于催化柴油等的加氢裂化转化，但是主要用于生产燃油馏分，产物中芳烃纯度较低。

CN1955262A公开了一种两段加氢裂化方法，其加氢裂化催化剂含Pt和/Pd贵金属及非贵金属，以及Y沸石和氧化铝，原料是催化柴油，目标产品为重石脑油。但由于催化剂弱裂化、强加氢的特点，其石脑油产品的芳潜值最高只有76.8％，芳烃的纯度不高，达不到芳烃联合装置的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中以芳烃为目标产品时催化剂不抗氮且芳烃产品纯度不高的问题。本发明提供的抗氮催化剂可用于催化柴油和乙烯焦油等劣质重芳烃的转化，得到轻质芳烃产品，具有催化剂抗氮性能好及芳烃产品纯度高的特点。

本发明的一个目的是提供一种抗氮型催化剂。

本发明所述抗氮型催化剂，以重量份数计，包括以下组分：

a)5～80份层状分子筛；

b)0.05～8份VIII族金属；