[发明专利]一种含MFI沸石的烃类转化催化剂及其制备方法

说明书

本发明属于分子筛催化剂制备技术领域，涉及一种含MFI沸石的烃类转化催化剂及其制备方法，所述催化剂含有包括MFI结构沸石的沸石、含磷基质基质材料、耐热无机氧化物；所述含磷基质材料含有5‑94.5重量％的氧化铝、5‑94.5重量％氧化锰以及0.5‑10重量％的磷氧化物，比热容为1.3‑2.0J/(g·K)。其制备方法包括：使含磷基质材料、沸石、耐热无机氧化物粘结剂、任选的粘土和任选的助剂化合物形成浆液，喷雾干燥。该催化剂抗金属污染能力、耐磨损性能好，用于重油转化，具有较高重油转化能力，轻质烯烃产率高，意外的是，轻质芳烃产率较高。

技术领域

本发明属于分子筛催化剂制备技术领域，是关于一种含MFI结构分子筛的烃类转化催化剂及其制备方法。

背景技术

分子筛在烃类转化过程中得到广泛应用，不同的分子筛在转化过程中起到的作用通常不相同，在不同的烃类转化条件下使用可以得到不同的目的产物，而与不同的其它催化剂组分共同作用也可以具有不同的转化性能。MFI结构的分子筛例如ZSM-5分子筛可以用于烃油转化生产低碳烯烃例如乙烯和丙烯。

多产低碳烯烃的重油催化裂解反应通常在比催化裂化反应更高的温度下进行，这是因为对于常规催化裂化过程，裂化反应热为180-300千焦/千克原料，而对于多产低碳烯烃的催化裂解过程，裂解反应热高达600-800千焦/千克原料。为满足反应所需的热量，现有技术常规催化裂化过程剂油比多为5-8，而多产低碳烯烃的催化裂解过程剂油比可高达15-30，但剂油比提高往往会导致原料过裂化而生成更多的干气和焦炭，降低目标产物的选择性。

CN101032694B公开了一种裂化重质原料生成低碳烯烃的催化剂，该催化剂使用经金属和磷改性的ZSM-5分子筛，改性条件为：压力为约大气压(15psi或103.4kPa)-6.894×10³kPa，温度为约110℃-约800℃，优选为200℃-750℃，处理时间范围为约0.1小时-约20小时。该催化剂产生较高含量的轻质烯烃，特别是乙烯、丙烯和一些丁烯，以及汽油和柴油馏分，同时产生较少的焦炭组成。

CN1102634C公开了一种催化热裂解制取低碳烯烃催化剂，该催化剂具有如下组成:10-70％的粘土、5-85％的无机氧化物和1-50％的沸石，其中沸石为0-25％的Y型沸石和75-100％的含磷与铝或镁或钙的五元环结构高硅沸石，该高硅沸石为含2-8％的磷和0.3-3％的铝或镁或钙(以氧化物计)的ZSM-5、-8或-11类型的沸石，其硅铝比为15-60。该催化剂主要用于催化热裂解生产乙烯。

CN1317543A公开了一种石油烃类催化热裂解多产乙烯和丙烯的方法，该方法包括将预热的重质石油烃在反应器内，在高温蒸汽存在下与含ZSM-5分子筛的催化剂接触，在反应温度为650-750℃、反应压力为1.5-4×10⁵帕、反应时间为0.2-5秒、催化剂与原料油的重量比为15-40:l、水蒸汽与原料油的重量比为0.3-1:1的条件下进行催化热裂解反应，所述ZSM-5分子筛含有0.1-8重量％的Ag或Cu。

以上公开主要是通过对MFI分子筛进行改性以改善催化剂生产低碳烯烃的性能，没有涉及抗金属污染的问题。

CN101939095B公开了一种催化裂解石脑油而制备轻质烯烃的催化剂，所述催化剂是通过对混合浆料进行喷雾干燥并煅烧而制备的，其中在所述混合浆料中，将0.01-5.0重量％的MnO₂和1-15重量％的P₂O₅同时嵌入到由沸石、粘土和无机复合物构成的催化剂中。该方法将锰、磷嵌入到催化剂组分的每一者上。该方法没有涉及在金属污染的情况下如何使含MFI结构的分子筛具有良好的转化效果，没有涉及降低焦炭产率的问题。

以上现有技术没有公开含MFI结构分子筛催化剂在用于重油转化时如何进一步改进性能，没有涉及抗金属污染的问题。

发明内容