用于制备包含介孔的催化剂的方法、由此获得的催化剂及其在加氢转化方法中的用途技术

技术编号:10231262 阅读:178 留言:0更新日期:2014-07-18 07:57
本发明专利技术涉及用于制备包含改性沸石Y的加氢转化催化剂的方法,其包括以下步骤:通过将沸石Y悬浮于碱性pH溶液中处理沸石Y,通过用含酸溶液中和包含所述沸石Y的溶液终止上述处理;过滤并洗涤所回收的改性沸石Y固体,干燥并任选地煅烧所述改性沸石Y固体,在搅拌同时将从上述步骤中获得的所述改性沸石Y固体在离子交换溶液中接触放置;以及任选地汽提和/或煅烧所述改性沸石Y型化合物以获得包含改性沸石Y的加氢转化催化剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及用于制备包含改性沸石Y的加氢转化催化剂的方法,其包括以下步骤:通过将沸石Y悬浮于碱性pH溶液中处理沸石Y,通过用含酸溶液中和包含所述沸石Y的溶液终止上述处理;过滤并洗涤所回收的改性沸石Y固体,干燥并任选地煅烧所述改性沸石Y固体,在搅拌同时将从上述步骤中获得的所述改性沸石Y固体在离子交换溶液中接触放置;以及任选地汽提和/或煅烧所述改性沸石Y型化合物以获得包含改性沸石Y的加氢转化催化剂。【专利说明】本专利技术涉及用于制备包含介孔的催化剂的方法,由此获得的催化剂以及由此获得的催化剂在加氢转化方法中的用途。本文所描述的催化剂包含改性沸石Y并且可用于多种加氢转化方法,特别是用于加氢裂解工艺。多种沸石的区别在于不同的结构和性质,并且在本领域是公知的。W02010 /072976中公开了催化领域中通常使用的几种结构,以下给出了其中的一些。沸石Y(FAU)是具有大孔的三维沸石,其结构具有大的腔,所述腔通过由12元环形成的通道互相连接,每一个环具有12个(Si4+和Al3+)阳离子和12个02_阴离子。β沸石(BEA)是具有大孔的三维沸石,其在全部方向都包含由12元环形成的孔。沸石ZMS-5 (MFI)是具有中型孔的几乎三维的沸石,其在一个方向上包含由10元环形成的孔,所述孔通过由10元环形成的曲折通道互相连接(这就是为何这种结构被认为是几乎二维)。丝光沸石(MOR)是具有由12元环形成的大孔的沸石,其通道仅在一个方向上延伸,并且其在这些通道之间具有由8元环形成的小袋。镁碱沸石(FER)是具有中型孔的二维沸石,其包含由10元环形成的主通道,这些主通道通过由8元环形成的旁通道相互连接。沸石是重要的催化材料,其被广泛用于酸催化反应(例如裂解,尤其是加氢裂解、FCC和烯烃裂解)、异构化反应(尤其是烷烃和烯烃的异构化反应),还被用于甲醇转化的已知技术(例如MTO、MTP和MTG)。对于所有这些反应,沸石是催化剂的核心,呈现了由微孔沸石结构诱导的高催化活性、高稳定性以及最后但同样重要的高产品选择性。尽管微孔的存在对于形状选择性具有正面影响,但是微孔也可能具有负面影响,其通常通过催化作用中分子进入沸石晶体的低速率或对反应物和/或产品的不希望的吸附作用来说明。这些空间限制降低了在催化作用中沸石微孔体积的可及性,可认为沸石晶体催化剂并非总能有效地使用。在开发新的沸石催化剂中的重要问题之一是保证活性位点对于反应物和/或产品分子足够的可及性从而使催化剂的效力最大化。使扩散限制最小化的简单的解决方案是缩短晶体内的扩散路径长度。一种可能性是降低沸石晶粒大小。另一种获得具有足够可及性的材料的策略是在微孔沸石晶体内部产生由介孔(2-50nm)组成的次级孔系统。传统上,通过脱铝作用向沸石和沸石样晶体中引入介孔,其使用水热处理如汽提(steaming) (US3293192、US3506400 和 US5069890)和酸浸技术(US3506400、US4093560和US5601798)。或者,还提议了化学处理,利用例如EDTA(US3506400和US4093560)或(NH4)2SiF6(EP0082211)。对于通过多种方法在沸石中产生介孔的更详细的文献综述,由vanDonk 等给出(S.van Donk 等,Catalysis Reviews45 (2003) 297)。尽管过去几年在这些结构化介孔材料的合成、表征和形成机制的理解方面取得了相当大的进展,但是其在工业中的有效应用因为其高成本仍然高度受限,所述高成本部分地与有机模板的高成本有关。因此,从成本角度来说,传统的水热处理和酸浸技术依然具有很大吸引力,这就解释了为何这些技术今天在工业中大量使用。但是,通过这些方法引入介孔不容易控制,并且获得的材料通常具有无规和非优化的介孔。在Janssen等的论文(A.H.Janssen 等,Angew.Chem.1nt.Ed.40 (2001) 1102)中,使用三维电子显微镜证明,市售汽提和酸浸沸石Y(CBV780,Zeolyst Int.)中很大一部分介孔是未最佳地连接到沸石结晶的外表面的腔。显然,对于催化剂,预期晶体结晶内的互相连接的圆筒形介孔系统比介孔腔更能增强反应物的可及性和反应产品的扩散。近年来,作为对合成沸石材料的传统的水热处理和酸浸的替代选择,提议了另外的形成介孔的方法(M.0gura 等,Chem.Lett.(2000) 82 ;M.0gura, App1.Catal.A Gen.219 (2001) 33 ;J.C.Groen 等,Microporous Mesoporous Mater.69(2004) 29 ;J.C.Groen,等,J.Phys.Chem.B, 108(2004) 13062)。这种替代方法基于通过在碱性介质中的处理对合成沸石仔细脱硅作用。该技术在二十世纪八十年代晚期首次被开发用于研究沸石Y和ZSM-5的溶解现象和结构变化。此外,对于Shell在具有2至12.5原子/原子的Si / Al比的超稳定和极度超稳定Y沸石的改进(EP0528494)以及它们在加氢过程中的应用(EP0519573),授予了两个专利。最近, 申请人:在专利申请W02010 / 072976中公开了改性八面沸石结构的沸石Y,其晶体内结构具有三峰(trimodal)晶体内孔隙率,即每个晶体内的不同中间直径孔的三种网络(network)。通过对改性沸石Y使用新的碱处理方法(特别是在脱铝过程之后)获得该沸石。该文献提出了在催化金属已沉积在其上的三峰结构的改性沸石Y粉末上进行的催化测试。这些测试显示出改进的催化活性。然而,在碱处理期间,可发生过量的脱硅作用。该过量的碱处理可导致材料被破坏,因此造成沸石的晶体结构及其微孔孔隙率的损失。因此,可导致所述材料的固有活性降低。因此,本专利技术涉及解决上文提及问题中的至少一个。
技术实现思路
根据第一方面,本专利技术涉及用于制备包含改性沸石Y的加氢转化催化剂的方法,包括以下步骤:a)通过将沸石Y悬浮于碱性pH溶液中处理沸石Y,b)通过用含酸溶液中和包含沸石Y的溶液终止步骤a)的处理,c)过滤并洗涤所回收的改性沸石Y固体,d)干燥并任选地煅烧改性沸石Y固体,e)在搅拌下将步骤d)的改性沸石Y固体在离子交换溶液中接触放置并搅拌,f)任选地汽提和/或煅烧步骤e)的改性沸石Y型化合物,以获得包含改性沸石Y的加氢转化催化剂。通过应用中和步骤b),避免了过量的脱硅作用以及所述催化剂的晶体结构和微孔孔隙率的损失。根据该方法,使得可获得包含改性沸石型化合物的催化剂,其表现出优异的催化活性,尤其是关于多种化合物的加氢转化反应的催化活性,所述化合物例如烃原料,其选自单独或混合的轻质循环油、常压馏出物、真空馏出物(如真空汽油)、来自芳族提取装置的原料、来自基础润滑油的溶剂脱蜡的原料、来源于脱硫过程的馏出物、脱浙青油、植物油或动物油、由藻类或细菌产生的油。步骤a)包括通过将作为起始材料的母体沸石Y悬浮于碱性pH溶液中来处理母体沸石Y。所述沸石Y还可以是包含沸石Y (尤其是含量为相对于复合材料总重量的至少5重量% )的复合材料。所述溶液优选为在室温下磁力或机械搅拌的包含例如浓度为0.0OlM至2M的至少一种强本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于制备包含改性沸石Y的加氢转化催化剂的方法,包括以下步骤:a)通过将沸石Y悬浮于碱性pH溶液中处理所述沸石Y,b)通过用含酸溶液中和包含所述沸石Y的溶液终止所述步骤a)的处理;c)过滤并洗涤所回收的改性沸石Y固体,d)干燥并任选地煅烧所述改性沸石Y固体,e)在搅拌同时将步骤d)的所述改性沸石Y固体在离子交换溶液中接触放置,f)任选地汽提和/或煅烧步骤e)的所述改性沸石Y型化合物以获得包含改性沸石Y的所述加氢转化催化剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:德尔菲娜·米努纳季娅·达里妮娜
申请(专利权)人:道达尔炼油法国
类型:发明
国别省市:法国;FR

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