增加丙烯产量的改良Y型沸石/ZSM-5催化剂制造技术

技术编号:12202174 阅读:63 留言:0更新日期:2015-10-14 15:05
提供了一种流化催化裂化催化剂组合物,其相对于其它流化催化裂化催化剂具有更高的丙烯产量(在恒定转化率下测量)。所述催化剂组合物包含微粒,所述微粒包含(a)按所述微粒的重量计,量在约5至约50重量%范围内的非稀土金属交换Y型沸石;和(b)按所述微粒的重量计,量在约2至约50重量%范围内的ZSM-5沸石。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】増加丙烯产量的改良Y型沸石/ZSM-5催化剂 专利
本专利技术关于一种催化剂组合物及其在由烃,例如从原油加工获得的烃组成的原料 裂化或转化为富含丙烯的混合物的工艺中的用途。 背景 流化催化裂化单元在丙烯的生产中起到越来越重要的作用。Y型沸石连同五元环沸石 (pentasil zeolite),特别是ZSM-5 -起使用,已引起可以由石油馏分原料例如深挖瓦斯 油、真空瓦斯油、热采原油、残油、回炼油、全前原油、沥青砂油、页岩油、合成燃料、重烃馏分 (例如由煤、焦油、松脂、沥青的破坏加氢得到的重烃馏分)、由前述任一种得到的加氢处理 的原料等生成的丙烯的量增加。这种Y型沸石通常掺杂了稀土金属如镧、铈、钕和镨或经其 交换。优选这些"稀土交换"沸石,是因为它们具有已经被认为是为了获得大量汽油馏分所 必需的高转化百分比,而通常认为大量汽油馏分是为了使通过用ZSM-催化剂进一步裂化 生成的丙烯的量达到最大值所必需的。 然而,这种稀土沸石在丙烯的量上已经达到最大,以致在ZSM型沸石的共存下可 以产生稀土交换沸石的指定组合。迄今已认为为了在丙烯的量上相对于用Y型沸石/ZSM 催化体系生成的量,获得进一步增加,必须采用其它类型的催化剂体系。虽然已经尝试了其 它类型的掺杂剂,但是许多掺杂剂降低了通过Y型沸石转化的速率,引起总体效率考虑。 专利技术概述 然而,已经发现当Y型沸石与非稀土(NRE)金属,例如碱土金属,并且特别是镁交换时, NRE交换Y型沸石可与ZSM型沸石一起使用,相对于稀土(RE)交换Y型沸石催化剂体系在 相等转化水平下产生更多量的丙烯。尽管事实是已经证实NRE交换Y型沸石具有比RE交 换Y型沸石更低的裂化效率(更低的总转化率),也是这样。 此外,已经发现NRE交换Y姻沸石与辅助五元环沸石如ZSM-5呈单粒子组合使用 相对于双粒子稀土掺杂催化剂体系,对提高丙烯转化效率特别有效。不管所述双粒子体系 包含RE还是NRE交换Y型沸石,都是这样。 含有Y型沸石和ZSM-5沸石的用于FCC工艺的双催化剂体系在本领域中已知。当 用稀土使含有Y型沸石的碱FCC催化剂改性时,催化剂体系的活性通常增加,但是低级烯烃 例如丙烯的总体产率将降低。不希望受任何理论约束,人们认为产率降低是由于RE-Y相对 于未交换Y型沸石(USY)具有更高的氢转移能力,这样减少了在与ZSM-5催化剂组分接触 后产生丙烯的产物的百分率。对于所述单粒子和双粒子体系而言,都是这样;其中ZSM-5在 与碱FCC催化剂相同的粒子或不同的粒子中。 已经发现用NRE金属,特别是碱土金属,并且更特别是镁进行的Y型沸石取代产生 比含有含未交换Y型沸石的体系的双催化剂体系比例更高的丙烯。这种作用令人惊讶,因 为Y型沸石组分的NRE取代通常相对于未交换体系具有降低Y型沸石催化剂活性的作用。 当NRE交换Y型沸石和ZSM-5组分作为其中微粒催化剂的每个粒子均含有两种催 化组分(NRE交换Y型沸石和ZSM-5沸石)的单粒子体系使用时,所述作用尤其强烈。总体 暗示当使用非稀土(NRE)交换沸石代替稀土(RE)交换沸石,并且将NRE交换沸石和ZSM-5 沸石呈单粒子一起使用时,对于指定转化水平而言相对于RE交换体系,丙烯的比例增加。 对于双粒子体系而言,就恒定转化率下的丙烯产率而论,Mg-Y的丙烯可与含有未 交换Y型沸石(USY)的体系匹敌,比RE交换的Y体系更高。然而,已经发现双粒子、NRE交 换体系相对于双粒子未交换(USY)体系,在恒定转化率下引起焦炭的产率下降。已知REY体 系倾向于生成比USY体系更多的焦炭,因此根据推理在恒定转化率下MgY将具有比REY体 系更低的焦炭产量。因此专利技术的双粒子NRE体系是通过提供同等丙烯产率,比USY或RE-Y 沸石体系更少的焦炭而对本领域的改进。 附图简述 图1 :非交换体系和两个不同的镁交换体系的丙烯产率与氢转移指数的曲线图,以及 镧(RE)交换体系在72重量%的恒定转化率下的估计曲线图。 图2 :其中两个为镁交换体系(Mg-Y ;Mg-Y和ZOOM,一种含ZSM-5的催化添加剂) 而2个体系与前述类似,但未交换的双粒子体系的丙烯产率与转化率的曲线图。 图3 :图2中提到的体系的焦炭产量与催化剂/油料比的曲线图。 图4 :图2中提到的体系的残留物与焦炭差的曲线图。 专利技术详述 已知当用稀土使Y型沸石FCC催化剂改性时,催化剂体系的活性将增加,但是丙烯的总 产率将降低。申请人已经发现对于单粒子和双粒子体系而言都是如此;其中ZSM-5在与碱 Y型沸石FCC催化剂相同的粒子或不同的粒子中。 我们已经发现在单粒子体系中用RE金属,例如碱土金属,更优选地镁、钙或锶,和 最优选地镁进行的Y型沸石取代将产生比含USY的单粒子体系更多的丙烯(参见实施例1, 其在73%转化率下显示出更高的丙烯含量)。因为非交换体系在恒定转化率下产生比RE交 换体系更多的丙烯,所以NRE交换体系在相等转化率下生成比NRE交换体系更多的丙烯也 是事实。 在双粒子体系具有双组分沸石的不同粒子的情况下,对于NRE交换体系(例如,含 有Mg交换Y型沸石)的丙烯可与含USY的体系匹敌。这个结果意味着丙烯产率比RE-Y体 系高。显著地,虽然丙烯产率可能比在单粒子体系的情况下低,但是相对于等效USY双粒子 体系,获得恒定转化率下焦炭产率的降低。在本领域中已知REY体系倾向于生成比USY体 系更多的焦炭,因此根据推理在恒定转化率下MgY将具有比REY体系更少的焦炭。 因此,申请人已经发现使用包含经某些非稀土金属而不是稀土金属交换的Y型沸 石的催化剂,在与五元环催化剂组合使用时,相对于使用经稀土金属交换的Y型沸石,可以 增加低分子量烯烃的比例。具体而言,已经发现经镁交换的Y型沸石,在与五元环型催化剂 例如ZSM-5组合用作裂化催化剂时,可用于生成比例高得惊人的丙烯。所述作用在单粒子 实施方案的情况下特别明显。显著地,相对于双粒子实施方案,此类NRE交换体系生成比RE 交换体系更少的焦炭。 因此,在一个实施方案中,提供了一种微粒FCC催化剂,其包含: a) 非稀土交换(NRE)Y型沸石;和 b) ZSM类沸石。 非稀土交换(NRE)Y型沸石指通过非稀土金属(与非金属元素不同)交换的沸石。 此类可使用的非稀土金属的实例为碱土金属。优选地,所述NRE金属为碱土金属镁、钙和 锶。更优选地,所述NRE金属为镁。NRE金属的交换可通过本领域中已知的任何适合方法例 如离子交换或孔隙体积浸渍进行。 在另一个实施方案中,本专利技术包括含微粒的FCC催化剂体系,所述微粒包含(a) 按所述微粒的重量计,量在约5至约50重量%范围内的非稀土金属交换Y型沸石;和(b) 按所述微粒的重量计,量在约2至约50重量%范围内的ZSM-5沸石。 在一个实施方案中,Y型沸石和ZSM组分共存于相同粒子中,并且按微粒的重量 计,包含非稀土金属取代的Y型沸石的量在约5至约30重量%范围内;并且按微粒的重量 计,ZSM-5的量在约5至约30重量%范围内。在一个替代实施方案中,Y型沸石和ZSM组分 存在于不同粒子中,并且按微粒的重量计,包含非稀土金属取代的Y型沸石的量在约15至 约40重量%范围内;并且按微粒的重量计,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含微粒的FCC催化剂组合物,所述微粒包含(a) 按所述微粒的重量计,量在约5至约50重量%范围内的非稀土金属交换Y型沸石;和(b) 按所述微粒的重量计,量在约2至约50重量%范围内的ZSM‑5沸石。

【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:MM路德维希EPH劳蒂艾宁AC保威尔斯
申请(专利权)人:阿尔比马尔欧洲有限公司
类型:发明
国别省市:比利时;BE

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