一种制取高品质轻质油的裂化催化剂及其制备方法技术

一种制取高品质轻质油的裂化催化剂，该催化剂含有氧化铝、分子筛、磷、稀土金属和任选的粘土，其中氧化铝是η－氧化铝和／或χ－氧化铝与任选的γ－氧化铝的混合物，分子筛为含有晶胞常数≥２．４５８ｎｍ的Ｙ型沸石和晶胞常数≤２．４５５ｎｍ的高硅Ｙ型沸石的沸石混合物，以催化剂总量为基准，η－氧化铝和／或χ－氧化铝的含量为０．５－５０重量％，γ－氧化铝的含量为０－５０重量％，分子筛的含量为１０－７０重量％，以Ｐ↓［２］Ｏ↓［５］计，磷的含量为０．１－４重量％，以氧化物计，稀土金属的含量为４－７重量％，粘土的含量为０－７５重量％。使用该催化剂催化烃油，显著地提高了裂化产品中汽油和柴油的质量。

【技术实现步骤摘要】
一种制取高品质轻质油的裂化催化剂及其制备方法                         
本专利技术是关于一种烃类裂化催化剂及其制备方法。                         
技术介绍
催化裂化原料油的重质化倾向日益严重，这就要求裂化催化剂和裂化工艺具有较强的裂化能力，以达到多产轻质油(汽油和柴油)和液化气的目的。对于催化裂化汽油来说，烯烃、芳烃和异构烷烃是辛烷值的主要贡献者，由于环保要求，需要降低FCC汽油中的烯烃含量。为了弥补因烯烃含量下降而引起的汽油辛烷值的损失，需要增加汽油中异构烷烃、芳烃的含量，这就需要开发出能生产具有较低烯烃含量，较高芳烃和异构烷烃含量汽油的烃类裂化催化剂和裂化工艺。与此同时，催化裂化柴油的质量也需要改善，而采用现有裂化催化剂和工艺得到的柴油苯胺点较低，密度偏大，十六烷值偏低。这就需要开发出具有较强重油裂化能力，并且，能使柴油的密度降低，苯胺点和十六烷值提高的烃类裂化催化剂和裂化工艺。CN1055301C公开了一种多产异构烯烃和汽油的裂化催化剂，该催化剂由5-70重量％的由拟薄水铝石和铝溶胶按照1∶9至9∶1的重量比组成的复合铝基铝粘结剂，5-65重量％的粘土和23-50重量％的分子筛组成，所述分子筛为15-82重量％的Y型沸石和余量的磷含量(以P2O5计)为0-10重量％的含稀土五元环高硅沸石和/或HZSM-5沸石的混合物。CN1072201A公开了一种制取高辛烷值汽油和烯烃的烃转化催化剂，该催化剂由10-40重量％的ZSM-5、REY和高硅Y三种沸石和余量的全合成载体或含有10-40重量％硅和/或铝粘结剂的半合成载体组成，其中，ZSM-5分沸石的含量为3-50重量％，REY和高硅Y沸石的含量各自为12-75重量％。CN1085825A公开了一种制取高辛烷值汽油、丙烯和丁烯的烃转化催化剂，该催化剂由10-40重量％的ZRP沸石，REY和高硅Y三种沸石和余量的全合成载体或含有10-40重量％硅和/或铝粘结剂的半合成载体组成，其中，ZRP沸石的含量为3-50重量％，REY和高硅Y沸石的含量各自为12-75重量％。-->CN1325940A公开了一种含磷的烃类裂化催化剂，该催化剂由10-60重量％的Y型沸石或Y型沸石与MFI结构沸石和/或Beta沸石，0-75重量％的粘土，10-60重量％的两种氧化铝，以P2O5计，0.1-7.0重量％的磷和以RE2O3计，0-20重量％的稀土组成。所述两种氧化铝分别来自拟薄水铝石和铝溶胶。该催化剂具有较高的重油转化能力，产物汽油中烯烃含量较低，但是，使用该催化剂未能改善催化裂化柴油的质量。CN1354224A公开了一种生产富含异构烷烃汽油、丙烯及异丁烷的催化裂化催化剂，该催化剂由0-70重量％的粘土，5-90重量％的无机氧化物和1-50重量％的分子筛组成，其中的分子筛为(1)20-75重量％的硅铝比为5-15、以RE2O3计的稀土含量8-20重量％的高硅Y型沸石与(2)20-75重量％的硅铝比为16-50、以RE2O3计的稀土含量2-7重量％的高硅Y型沸石和(3)1-50重量％的β沸石或丝光沸石或ZRP沸石的混合物。氧化铝是裂化催化剂通常含有的组分。现有技术中，氧化铝多来自一水合氧化铝和铝溶胶，其中，一水合氧化铝包括薄水铝石和拟薄水铝石，在催化剂制备的焙烧过程中，薄水铝石、拟薄水铝石和铝溶胶均转变为γ-氧化铝，上述现有技术所述催化剂所含的氧化铝均为γ-氧化铝。氧化铝还可以来自三水合氧化铝。三水氧化铝包括α-三水氧化铝，β-三水氧化铝(或称湃铝石)和诺水铝石，在催化剂制备过程中，α-三水氧化铝转变成χ-氧化铝，β-三水氧化铝则转变成η-氧化铝。诺水铝石只是在自然界中存在，尚无法通过人工合成得到。CN1388214公开了一种流化裂化催化剂的制备方法，该方法是将含有粘土、氧化铝和分子筛的裂化催化剂组分混合物干燥，所述催化剂中含有1.5-55重量％的来自β-三水氧化铝的氧化铝。该催化剂具有较强的重油裂化活性和较好的轻质油选择性，但是却不能降低汽油中的烯烃含量，也不能改善催化裂化柴油质量。                         
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种制取高品质轻质油的裂化催化剂，该催化剂将提高裂化产品中轻质油的质量，主要表现为汽油的烯烃含量降低，柴油的十六烷值提高。现有技术中，虽然也有在裂化催化剂制备中引入三水氧化铝的例子，但是，其目的只是提高裂化催化剂的裂化能力，而对裂化产品中的汽油和柴油质量没有影响。本专利技术的专利技术人意外地发现，同时在裂化催化剂中引入磷和-->三水氧化铝形成的氧化铝，特别是β-三水氧化铝形成的氧化铝即η-氧化铝，产生了特殊的协同效应，能显著改善裂化产品中轻质油的质量。本专利技术提供的催化剂含有氧化铝和分子筛，含有或不含有粘土，其中，所述氧化铝是η-氧化铝和/或x-氧化铝，或者是η-氧化铝和/或χ-氧化铝与γ-氧化铝的混合物，该催化剂还含有磷和稀土金属，以催化剂总量为基准，η-氧化铝和/或χ-氧化铝的含量为0.5-50重量％，γ-氧化铝的含量为0-50重量％，分子筛的含量为10-70重量％，粘土的含量为0-75重量％，以P2O5计，磷的含量为0.1-4重量％，以氧化物计，稀土金属的含量为4-7重量％。所述分子筛为含有晶胞常数≥2.458nm的Y型沸石和晶胞常数≤2.455nm的高硅Y型沸石的沸石混合物，以所述沸石混合物总量为基准，晶胞常数≥2.458nm的Y型沸石的含量为55-90重量％，晶胞常数≤2.455nm的高硅Y型沸石的含量为10-45重量％。本专利技术提供的催化剂的制备方法包括将含有铝化合物、分子筛和水，含或不含粘土的浆液干燥并焙烧，其中，所述铝化合物是能形成η-氧化铝的铝化合物和/或能形成χ-氧化铝的铝化合物，或者是能形成η-氧化铝的铝化合物和/或能形成χ-氧化铝的铝化合物及能形成γ-氧化铝的铝化合物的混合物，在焙烧之前还加入磷化合物和稀土金属化合物，各组分的用量使最终催化剂中含有，以催化剂总量为基准，0.5-50重量％的η-氧化铝和/或χ-氧化铝、0-50重量％的γ-氧化铝，10-70重量％的分子筛，0-75重量％的粘土，以P2O5计，0.1-4重量％的磷，以氧化物计，4-7重量％的稀土金属，所述分子筛为含有晶胞常数≥2.458nm的Y型沸石和晶胞常数≤2.455nm的高硅Y型沸石的沸石混合物，以所述沸石混合物总量为基准，较大晶胞常数的Y型沸石的含量为55-90重量％，较小晶胞常数的高硅Y型沸石的含量为10-45重量％。本专利技术提供的催化剂显著地提高了裂化产品中的汽油和柴油质量，表现在，汽油具有较低的烯烃含量和较高的芳烃和异构烷烃含量，柴油具有较低的密度和较高的十六烷值。                         具体实施方式按照本专利技术提供的催化剂，优选情况下，η-氧化铝和/或χ-氧化铝的含量为20-45重量％，γ-氧化铝的含量为0-40重量％，分子筛的含量为20-50重量％，粘土的含量为0-55重量％，以P2O5计，磷的含量为0.2-3重量％，以氧化物计，稀土金属的含量为4.1-6重量％。其中，以所述沸石混合物总-->量为基准，晶胞常数≥2.460n本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制取高品质轻质油的裂化催化剂，该催化剂含有氧化铝和分子筛，含有或不含有粘土，其特征在于，所述氧化铝是η－氧化铝和／或χ－氧化铝，或者是η－氧化铝和／或χ－氧化铝与γ－氧化铝的混合物，该催化剂还含有磷和稀土金属，以催化剂总量为基准，η－氧化铝和／或χ－氧化铝的含量为０．５－５０重量％，γ－氧化铝的含量为０－５０重量％，分子筛的含量为１０－７０重量％，粘土的含量为０－７５重量％，以Ｐ↓［２］Ｏ↓［５］计，磷的含量为０．１－４重量％，以氧化物计，稀土金属的含量为４－７重量％。所述分子筛为含有晶胞常数≥２．４５８ｎｍ的Ｙ型沸石和晶胞常数≤２．４５５ｎｍ的高硅Ｙ型沸石的沸石混合物，以所述沸石混合物总量为基准，晶胞常数≥２．４５８ｎｍ的Ｙ型沸石的含量为５５－９０重量％，晶胞常数≤２．４５５ｎｍ的高硅Ｙ型沸石的含量为１０－４５重量％。

【技术特征摘要】
1、一种制取高品质轻质油的裂化催化剂，该催化剂含有氧化铝和分子筛，含有或不含有粘土，其特征在于，所述氧化铝是η-氧化铝和/或χ-氧化铝，或者是η-氧化铝和/或χ-氧化铝与γ-氧化铝的混合物，该催化剂还含有磷和稀土金属，以催化剂总量为基准，η-氧化铝和/或χ-氧化铝的含量为0.5-50重量％，γ-氧化铝的含量为0-50重量％，分子筛的含量为10-70重量％，粘土的含量为0-75重量％，以P2O5计，磷的含量为0.1-4重量％，以氧化物计，稀土金属的含量为4-7重量％。所述分子筛为含有晶胞常数≥2.458nm的Y型沸石和晶胞常数≤2.455nm的高硅Y型沸石的沸石混合物，以所述沸石混合物总量为基准，晶胞常数≥2.458nm的Y型沸石的含量为55-90重量％，晶胞常数≤2.455nm的高硅Y型沸石的含量为10-45重量％。2、根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，η-氧化铝和/或χ-氧化铝的含量为20-45重量％，γ-氧化铝的含量为0-40重量％，分子筛的含量为20-50重量％，粘土的含量为0-55重量％，以P2O5计，磷的含量为0.2-3重量％，以氧化物计，稀土金属的含量为4.1-6重量％。所述分子筛为含有晶胞常数≥2.460nm的Y型沸石和晶胞常数≤2.452nm的高硅Y型沸石的沸石混合物。3、根据权利要求1或2所述的催化剂，其特征在于，以所述沸石混合物总量为基准，晶胞常数≥2.460nm的Y型沸石含量为60-85重量％，晶胞常数≤2.452nm的高硅Y型沸石的含量为15-40重量％。4、根据权利要求1或2所述的催化剂，其特征在于所述晶胞常数≥2.458nm的Y型沸石选自HY沸石、稀土氢Y沸石、稀土Y沸石中的一种或几种。5、根据权利要求4所述的催化剂，其特征在于所述所述稀土氢Y沸石含磷和/或铁，稀土Y沸石含磷和/或铁。6、根据权利要求1或2所述的催化剂，其特征在于所述晶胞常数≤2.455nm的高硅Y型沸石选自超稳Y沸石、改性的超稳Y沸石中的一种或几种。7、根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱中红，达志坚，田辉平，陆友宝，朱玉霞，龙军，张久顺，李才英，王振波，张万虹，
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：11[中国|北京]