石脑油催化裂解产丙烯的催化剂及其制备方法和石脑油催化裂解产丙烯的方法技术

本发明专利技术提供一种石脑油催化裂解产丙烯的催化剂及其制备方法，该催化剂包括规整结构载体和分布在规整结构载体内表面和/或外表面的活性组分涂层；所述分子筛为具有十元环二维椭圆型孔道结构的分子筛。本发明专利技术还提供了一种石脑油催化裂解产丙烯的方法。采用本发明专利技术提供的催化剂，可以提高丙烯的收率，并且获得丙烯/乙烯在1以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石脑油催化裂解产丙烯的催化剂及其制备方法和石脑油催化裂解产丙烯的方法，具体地，涉及一种石脑油催化裂解产丙烯的催化剂，一种制备石脑油催化裂解产丙烯的催化剂的方法及其制得的催化剂，和一种石脑油催化裂解产丙烯的方法。
技术介绍
丙烯是应用最广泛的基本有机化工原料之一，主要用于生产聚丙烯、异丙苯、丙烯腈、丙烯酸等。目前丙烯主要来源于石化厂的乙烯裂解装置和炼油厂的催化裂化装置。随着全球丙烯需求快速增长，传统生产工艺的产量难以满足需求，因此开发增产丙烯的技术已成为石化生产技术中的一个重要发展方向。常规乙烯裂解主要是以石脑油为原料通过蒸汽热裂解生产乙烯和丙烯，其中受热裂解反应机理限制，一般乙烯为主产品，丙烯为副产品，丙烯/乙烯比为最高限制在约0.65，高于此比例，总烯烃产率将会下降。此过程需要消耗大量的优质石脑油原料，是一个高能耗的过程。目前66-70％的丙烯用蒸汽热裂解技术生产。催化裂解比蒸汽热裂解的反应温度要低约50-200℃，能耗较低。而且催化裂解的反应机理有利于形成丙烯分子，因此可以实现石脑油生产丙烯收率增加。CN101491772A公开了一种用于石脑油催化裂解的催化剂，以重量百分比计包括以下活性组分：a)80-99.5％选自ZSM-5和丝光沸石的共生分子筛、ZSM-5和β沸石的共生分子筛或ZSM-5和Y沸石的共生分子筛中的至少一种；和载于其上的b)余量的选自元素周期表VA族元素中的至少一种元素或其氧化物。但是该催化剂可以获得的乙烯和丙烯的双烯收率还较低。CN102861604A公开了一种石脑油催化裂解制烯烃催化剂，其中，按最终催化剂的重量含量计，含有60-90％的EU-1/ZSM-5复合分子筛，0.5-3％的杂多酸。该催化剂实际用于石脑油催化裂解时，虽然可以乙烯和丙烯双烯收率高，但是丙烯/乙烯比还低，获得的丙烯产量小。由此可见，进行石脑油催化裂解要实现更大产量的丙烯，还需要新的用于石脑油催化裂解产丙烯的催化剂。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术进行石脑油催化裂解产丙烯时，丙烯产量小的问题，提供石脑油催化裂解产丙烯的催化剂及其制备方法和石脑油催化裂解产丙烯的方法。为了实现上述目的，本专利技术提供一种石脑油催化裂解产丙烯的催化剂，该催化剂包括规整结构载体和分布在规整结构载体内表面和/或外表面的活性组分涂层；以所述催化剂的总重量为基准，所述活性组分涂层的含量为10-50重量％；以所述活性组分涂层的总重量为基准，所述活性组分涂层含有50-95重量％的分子筛和5-50重量％的基质；所述分子筛为具有十元环二维椭圆型孔道结构的分子筛。本专利技术还提供了一种制备石脑油催化裂解产丙烯的催化剂的方法，该方法包括：(1)将分子筛和含水溶剂混合并研磨，得到分子筛浆液，所述分子筛为具有十元环二维椭圆型孔道结构的分子筛；(2)将所述分子筛浆液与所述基质源混合，形成活性组分涂层浆液；(3)用所述活性组分涂层浆液涂覆规整结构载体并干燥和焙烧。本专利技术还提供了由本专利技术提供的方法制得的催化剂。本专利技术还提供了一种石脑油催化裂解产丙烯的方法，该方法包括：在石脑油催化裂解反应条件下，将石脑油和水与催化剂接触，得到丙烯产品，其中，所述催化剂为本专利技术提供的催化剂。采用本专利技术提供的催化剂，可以提高丙烯的收率，并且获得丙烯/乙烯在1以上。例如实施例1中，采用规整结构载体和含有具有十元环二维椭圆型孔道结构的分子筛的活性组分涂层的催化剂，石脑油催化裂解得到的产物中，C2＝-C4＝的选择性为90.8％，C2＝+C3＝的收率为68.23％，C3＝/C2＝为1.7，可以实现多产丙烯。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。本专利技术中，使用术语规整结构催化剂是指包括规整结构载体和分布在载体内表面和/或外表面的活性组分涂层的催化剂；规整结构载体为具有规整结构的载体如蜂窝载体；规整结构反应器为装填了规整结构催化剂作为催化剂床层的固定床反应器。本专利技术提供了一种石脑油催化裂解产丙烯的催化剂，该催化剂包括规整结构载体和分布在规整结构载体内表面和/或外表面的活性组分涂层；以所述催化剂的总重量为基准，所述活性组分涂层的含量为10-50重量％；以所述活性组分涂层的总重量为基准，所述活性组分涂层含有50-95重量％的分子筛和5-50重量％的基质；所述分子筛为具有十元环二维椭圆型孔道结构的分子筛。本专利技术具有十元环二维椭圆型孔道结构的分子筛，优选为FER或MFS结构的一种作为催化裂解活性组分，并且将分子筛和基质制成活性组分涂层分布在规整结构载体上，形成规整结构催化剂，可以获得更高的石脑油催化裂解产丙烯的收率。根据本专利技术，所述分子筛为具有十元环二维椭圆型孔道结构的分子筛，优选孔道开口直径在0.45-0.56纳米。根据本专利技术，优选所述分子筛为FER结构的分子筛和/或MFS结构的分子筛。结构类型FER和MFS是指国际沸石联合会(IZA)命名的分子筛结构，用于描述分子筛中孔道的空间拓扑结构。所述FER结构的分子筛包括ZSM-35沸石、Ferrierite沸石、FU-9沸石、ISI-6沸石、NU-23沸石和Sr-D沸石等，MFS结构的分子筛包括ZSM-57沸石和COK-5沸石等。优选所述分子筛为ZSM-35沸石、Ferrierite沸石、FU-9沸石、ISI-6沸石、NU-23沸石、Sr-D沸石、ZSM-57沸石和COK-5沸石中的至少一种。根据本专利技术，优选所述分子筛为FER结构的分子筛和MFS结构的分子筛的混合物。更优选，所述FER结构的分子筛与MFS结构的分子筛的重量比为0.1-10:1，更优选为1-5:1。更优选所述FER结构的分子筛为ZSM-35沸石、Ferrierite沸石、FU-9沸石、ISI-6沸石、NU-23沸石和Sr-D沸石中的至少一种，进一步优选为ZSM-35沸石、Ferrierite沸石和FU-9沸石中的至少一种。更优选MFS结构的分子筛为ZSM-57沸石和COK-5沸石中的至少一种。根据本专利技术的一种优选的实施方式，优选所述FER结构的分子筛为ZSM-35沸石和Ferrierite沸石的混合物，更优选二者的重量比为2-5:1；所述MFS结构的分子筛为ZSM-57本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石脑油催化裂解产丙烯的催化剂，该催化剂包括：规整结构载体和分布在规整结构载体内表面和/或外表面的活性组分涂层；以所述催化剂的总重量为基准，所述活性组分涂层的含量为10‑50重量％；以所述活性组分涂层的总重量为基准，所述活性组分涂层含有50‑95重量％的分子筛和5‑50重量％的基质；所述分子筛为具有十元环二维椭圆型孔道结构的分子筛。

【技术特征摘要】
1.一种石脑油催化裂解产丙烯的催化剂，该催化剂包括：规整结构载
体和分布在规整结构载体内表面和/或外表面的活性组分涂层；以所述催化剂
的总重量为基准，所述活性组分涂层的含量为10-50重量％；以所述活性组
分涂层的总重量为基准，所述活性组分涂层含有50-95重量％的分子筛和
5-50重量％的基质；所述分子筛为具有十元环二维椭圆型孔道结构的分子筛。
2.根据权利要求1所述的催化剂，其中，所述分子筛为FER结构的分
子筛和/或MFS结构的分子筛。
3.根据权利要求2所述的催化剂，其中，所述分子筛为所述FER结构
的分子筛与MFS结构的分子筛的混合物，其中，FER结构的分子筛与MFS
结构的分子筛的重量比为0.1-10:1，优选为1-5:1；所述FER结构的分子筛
为ZSM-35沸石、Ferrierite沸石、FU-9沸石、ISI-6沸石、NU-23沸石和Sr-D
沸石中的至少一种，优选为ZSM-35沸石、Ferrierite沸石和FU-9沸石中的
一种；MFS结构的分子筛为ZSM-57沸石和COK-5沸石中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的催化剂，其中，所述FER结构的分子筛为
ZSM-35沸石和Ferrierite沸石的混合物；所述MFS结构的分子筛为ZSM-57
沸石和COK-5沸石的混合物。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的催化剂，其中，以所述活性组
分涂层的总重量为基准，所述活性组分涂层含有54-90重量％的分子筛和
10-46重量％的基质。
6.根据权利要求1-4中任意一项所述的催化剂，其中，以所述催化剂

\t的总重量为基准，所述活性组分涂层的含量为15-30重量％。
7.根据权利要求1所述的催化剂，其中，所述规整结构载体选自具有
两端开口的平行孔道结构的整体式载体。
8.根据权利要求7所述的催化剂，其中，所述规...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏，田辉平，孙言，王振波，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11