含有氧化硼的FCC催化剂组合物制造技术

描述了流化催化裂化(FCC)组合物、制造方法和用途。FCC催化剂组合物包含含有非沸石组分和一种或多种氧化硼组分的粒子。在实施方案中，该FCC催化剂组合物含有沸石组分和任选稀土组分和过渡氧化铝。FCC催化组合物可包含与含有第二基质组分和沸石的第二粒子类型混合的含有一种或多种氧化硼组分和第一基质组分的第一粒子类型。该FCC催化剂组合物可用于裂化烃进料，特别是含有高V和Ni的渣油进料，以产生较低的氢气和焦炭产率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】描述了流化催化裂化(FCC)组合物、制造方法和用途。FCC催化剂组合物包含含有非沸石组分和一种或多种氧化硼组分的粒子。在实施方案中，该FCC催化剂组合物含有沸石组分和任选稀土组分和过渡氧化铝。FCC催化组合物可包含与含有第二基质组分和沸石的第二粒子类型混合的含有一种或多种氧化硼组分和第一基质组分的第一粒子类型。该FCC催化剂组合物可用于裂化烃进料，特别是含有高V和Ni的渣油进料，以产生较低的氢气和焦炭产率。【专利说明】含有氧化硼的FCC催化剂组合物
本专利技术涉及流化催化裂化催化剂和使用该催化剂的烃催化裂化方法。本专利技术更特 别涉及包含用于改进在污染物金属存在下的催化性能的一种或多种氧化硼组分的流化催 化裂化催化剂组合物。
技术介绍
催化裂化是商业上极大规模使用的石油炼制工艺。催化裂化(特别是流化催化裂 化(FCC))常规用于将重质烃原料转化成更轻产品，如汽油和馏分油范围馏分(distillate range fractions)。在FCC工艺中，将经原料注入FCC单元的提升管段，在此该原料在与从催 化剂再生器循环到提升管-反应器的热催化剂接触时裂化成更轻、更有价值的产品。 已经认识到，流化催化裂化催化剂要在商业上成功就必须具有商业可接受的活 性、选择性和稳定性特征。其必须足够活性以提供经济上有吸引力的产率，对产生所需产品 和不产生不想要的产品具有良好选择性，并且必须足够水热稳定和耐磨以具有商业上有用 的寿命。 过量焦炭和氢气在商业催化裂化工艺中不合意。这些产物的产率相对于汽油产率 的甚至小幅提高也会造成显著的实际问题。例如，生成的焦炭量的增加会导致由在催化剂 的高度放热再生过程中烧除焦炭而生成的热的不合意增加。相反，不足的焦炭产量也会破 坏裂化工艺的热平衡。此外，在商业炼油厂中，使用昂贵的压缩机处理高容量气体，如氢气。 因此，生成的氢气体积的增加会显著增加炼油厂的资本支出。 裂化催化剂的裂化活性和汽油选择性的改进不一定齐头并进。因此，裂化催化剂 可具有出色的高裂化活性，但如果该活性导致以汽油为代价高度转化成焦炭和/或气体，则 该催化剂的效用有限。现有FCC催化剂中的催化裂化可归因于沸石和非沸石(例如基质)组 分。沸石裂化倾向于汽油选择性的，而基质裂化倾向于较低的汽油选择性。 近年来，由于原油的价格结构和可得性的变化，炼油工业已转向加工更大量的残 油(渣油)和含渣油的进料。许多炼油商一直在其装置中加工至少一部分残油，有些现在运 行全残油裂化项目。相对于轻质进料，加工渣油进料可极大地负向改变有价值产品的产率。 除运行优化外，催化剂对产品分布具有很大影响。几个因素对渣油催化剂设计是重要的。如 果该催化剂可将焦炭和氢气形成减至最低，具有高稳定性并将归因于渣油原料中的金属污 染物的有害污染物选择性减至最低，则非常有利。 渣油进料通常含有污染物金属，包括附、￥、？6、他、〇8等。用于转化含有高附和￥污 染物的重质渣油进料的渣油FCC构成全球增长最快的FCC部门。Ni和V都催化不想要的脱氢 反应，但Ni是尤其活性的脱氢催化剂。Ni显著提高出和焦炭产率。除参与不想要的脱氢反应 外，V伴随着其它重大问题，因为其在FCC条件下活动性很高并且其与沸石的相互作用破坏 其骨架结构，这将其表现为提高的出和焦炭产率以及较低的沸石表面积保持率。如果该催 化剂没有最优化的金属钝化体系，累积沉积在催化剂上的进料中的甚至少量(例如l-5ppm) 污染物金属也会在FCC运行过程中造成高H 2和焦炭产率，这是炼油工业关注的重点。 自60年代以来，大多数商业流化催化裂化催化剂含有沸石作为活性组分。此类催 化剂呈含有活性沸石组分和高氧化铝、二氧化硅-氧化铝（铝硅酸盐)基质形式的非沸石组 分的小粒子(被称作微球体)形式。通过两种常用技术之一将活性沸石组分并入该催化剂的 微球体中。在一种技术中，使沸石组分结晶，然后在单独的步骤中并入微球体中。在第二种 技术，原位技术中，首先形成微球体，然后使沸石组分在微球体本身中结晶以提供含有沸石 和非沸石组分的微球体。多年来，全世界使用的很大比例的商业FCC催化剂由在通过喷雾干 燥形成为微球体前已经以不同剧烈度煅烧的含高岭土的前体微球体通过原位合成制造。全 文经此引用并入本文的美国专利No. 4，493，902 ( " ' 902专利"）公开了包含通过使钠 Y沸石在 由偏高岭土 (me takao 1 i η)和尖晶石构成的多孔微球体中结晶而形成的含有具有八面沸石 结构的Υ沸石的耐磨微球体的流化裂化催化剂的制造。'902专利中的微球体含有多于大约 40%，例如50-70重量沸石。此类催化剂可以通过使多于大约40%钠 Υ沸石在由两种或更 多种不同相的化学反应性煅烧粘土，即偏高岭土 (煅烧以发生与脱羟基作用相关联的强吸 热反应的高岭土)和在比用于将高岭土转化成偏高岭土的条件更剧烈的条件下煅烧的高岭 土粘土，即煅烧以发生特有的高岭土放热反应的高岭土粘土 (有时被称作尖晶石形式的煅 烧高岭土），的混合物构成的多孔微球体中结晶制造。这种特有的高岭土放热反应有时被称 作通过其"特有的放热性"煅烧的高岭土。将含有这两种形式的煅烧高岭土粘土的微球体浸 在碱性硅酸钠溶液中，将其加热直至所需量的具有八面沸石结构的Υ沸石在微球体中结晶。 含有二氧化硅-氧化铝或氧化铝基质的流化裂化催化剂被称作具有"活性基质"的 催化剂。可以将这种类型的催化剂与含有未处理的粘土或大量二氧化硅的催化剂(其被称 作"惰性基质"催化剂)相比较。就催化裂化而言，尽管选择性明显不利，但包含氧化铝或二 氧化硅-氧化铝在某些情况下有益。例如在加工经加氢处理/脱金属的真空瓦斯油（加氢处 理的VG0)时，通过裂化或"升级"最初太大以致无法进入沸石孔隙的严格界限（confines)内 的较大进料分子的益处补偿非选择性裂化中的不利后果。一旦在氧化铝或二氧化硅-氧化 铝表面上"预裂化"，较小分子随后可在该催化剂的沸石部分上进一步选择性裂化成汽油材 料。尽管预计这种预裂化情形可能有利于渣油进料，但遗憾地，它们的特征在于被金属(如 镍和钒)和在较低程度上被铁高度污染。当金属如镍沉积在高表面积氧化铝（如典型FCC催 化剂中存在的那些)上时，其分散并充当用于该催化反应的高度活性中心，这导致形成污染 物焦炭(污染物焦炭是指单独由污染物金属催化的反应产生的焦炭)和氢气。这种额外的焦 炭超过炼油厂可接受的量。如果来自烃原料的金属污染物(例如Ni、V)沉积到催化剂上，则 也可能发生催化剂活性或选择性的损失。这些金属污染物通过标准再生(燃烧)未除去，并 促进高氢气、干煤气(dry gas)和焦炭含量并显著降低可制成的汽油量。 美国专利No.4,192,770描述了恢复在催化裂化运行过程中被金属污染的裂化催 化剂的选择性的方法。通过将硼添加到新鲜补充催化剂中或添加到在运行过程中的催化剂 中来恢复该催化剂。这种方法的一个问题在于将硼直接置于催化剂上，这可能不利地影响 催化剂材料。此外，通过处理已污染后的催化剂，这种方法致力于在问题发生后解决该问 题。美国专利No. 4,295,955采用通过复原已被金属污染的催化剂的类似方法。美国专利 No. 4，295，955还在实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于裂化烃的流化催化裂化(FCC)催化剂组合物，所述FCC催化剂组合物包含：含有一种或多种氧化硼组分的FCC相容无机粒子和裂化粒子，所述FCC催化剂组合物在含金属FCC进料的裂化过程中有效降低焦炭和氢气产率。

【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：R·麦圭尔，G·M·史密斯，B·耶尔马兹，
申请(专利权)人：巴斯夫公司，
类型：发明
国别省市：美国;US