[发明专利]一种烃原料的转化方法

说明书

本发明涉及一种催化转化烃原料的方法，更特别地涉及为了延长催化剂寿命，提高汽油系列烃生产的选择性的烃原料流化床催化裂化的方法，并涉及用于上述方法的催化剂组合物。

已经知道可以使用流化床催化裂化(FCC)的方法转化所需等级和沸点范围的烃原料成为特别适用作为发动机燃料，柴油机燃料，油类和化学原料的轻质裂化的产物。在常规的FCC方法中，在升高温度下，原料与催化剂接触，由此转化成可回收的裂化产物，而且一些产物沉淀在催化剂上形成焦炭，造成催化剂失活。分离催化剂和产物，将催化剂通入气提层，在其中置换和回收大部分被带走的烃产物，然后将催化剂通入一个容器中，通过在高温下燃烧剩余的烃沉积和焦炭使催化剂的活性再生，然后将再生催化剂循环至反应层中。

近年来，转化逐渐增加的高沸点范围的耐热烃原料已成为常用技术，通过开发稳定的沸石类优异催化剂，使上述转化成为可能，该类催化剂对所需的越发严格的条件，并对原料污染物的减活作用具有高的耐受性。通过燃烧形成的焦炭，上述催化剂阶段性地再生。为了达到加热平衡，需要在具体的焦炭形成水平操作，一定产物馏分，值得注意的是汽油系列范围的馏分的产率，倾向于随着原料抗热性(不易裂解性)的增强而减少。

因此需要进一步增加这些催化剂的选择性和转化水平，曾试图保护催化剂不受富碳烃沉积和金属沉积的减活影响。获得的主要改进是使用升降反应层，使转化在较短的催化剂和原料接触时间内发生，和钝化剂，使得金属沉淀对催化剂的危害减少。这些改进局限于失活作用主要发生于催化剂和原料的最初接触，因此使进行进一步的转化方法过程的转化水平变差。

因此，本发明的一个目的是提供一种增加在催化剂和原料最初接触时出现的对转化水平的有害影响的恢复力的烃转化方法。我们现已发现，通过抑制最耐热原料成分与活性催化剂成分的直接接触，更具体地，通过使上述原料成分以一定形式保持在催化剂的一定位置上使其与活性催化剂成分相隔，或能够通过无有害作用条件下活性催化剂成分进行转化，或两者兼而有之，使转化成的汽油系列的产物明显增加。

本发明涉及催化转化烃原料的一种方法，其中包括在转化层上，在升温条件下，原料与颗粒状的分子筛催化剂接触，其中催化剂的单个颗粒中包含一个周围包壳的芯，且在芯中包含酸性的微孔分子筛催化剂，壳中包含基本上非酸性的中孔或大孔氧化的或氧阴离子材料。

优选催化剂壳材料实际上包含非酸性的中孔氧化的或氧阴离子材料。

在文中述及的微孔，中孔和大孔材料，分别为本文下述定义的孔材料，其中孔口的特征在于如本领域通常可理解的，对于任何给定的材料都具有的特定直径或直径范围。对于该用途来说，对各类材料孔径范围的限定是通过其要完成的功能，非常具体地定义的，因此，存在的一些变化依赖于孔的构型和有关的无机氧化物材料。通常应理解，微孔材料包括与待转化基本上不耐热烃组分大小相同的孔径，由此根据在孔内这些成分可以进入而选择孔的形状(即，大小)，适合的孔径小于1.0nm，优选在0.3nm至0.9nm范围内，且可以赋予酸性裂化活性需要的酸形式，同时大孔材料的直径至少应大于将被转化烃成分，适合地大于50nm，优选地大于100nm，因此，对孔中进入的上述成分基本上没有选择性，且其特征在于实际上缺乏酸位点。由于给出的各种大孔材料的孔径存在一些变化，通常用总(外部和孔内部)表面积定义这些孔，表面积越小，平均孔径越大，适合的大孔材料的表面积小于或等于10m²/g，优选小于5m²/g，最优选地在0.01至2m²/g范围内。分类于小孔和大孔之间的材料是已知的中孔材料，根据本发明的目的，其定义为能使烃成分以非选择的方式通过孔，孔径在1.0nm至100nm，例如大约2.0至50nm，其特征还在于其基本上缺乏酸位点。本文中述及的孔是存在于结晶晶格中的晶间孔和存在于颗粒中分离分子间的粒间孔，溶液中结晶或颗粒的凝结体中的晶间孔或内部粒间孔，或凝结体间的孔，它存在于分离的凝结的颗粒或结晶之间，且其会造成干燥的壳涂层，或可存在于材料本身或有时存在于催化剂芯的壳涂层中的任何其它类型的孔。应理解，给出的材料可以是天然存在的或合成的不同形式的物质，因此其实例大大超出了上述任一范围，例如以大孔α型和中孔γ型存在的氧化铝，或其单一形式的实例也超出了上述任一范围，例如包括中孔和微孔的粘土。