本发明专利技术主要针对催化裂化加工过程中镍、铁、钒、钠对催化剂的污染，而研制的一种水溶性ＦＣＣ金属钝化剂。以元素锑、铝和稀土元素镧（或铈）为主要组分，通过这些元素的化合物与有机羧酸反应后混合而形成高稳定化合物。具有高效、低毒、性质稳定（３００℃以下不分解）和使用方便、不含二次污染元素、与水互溶等特点，能同时有效地钝化镍、铁、钒、钠对裂化催化剂的污染，能显著地降低催化剂中毒失活，提高汽油和轻油收率，明显降低氢气产率和氢气／甲烷。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
一种水溶性流化催化裂化(FCC)金属钝化剂及其制备方法本专利技术属于镍、铁、钒、钠对裂化催化剂污染的FCC金属钝化剂的制剂及其制备方法，尤其涉及有关水溶性钝镍、铁剂的锑化合物钝钒剂的稀土化合物以及钝钠剂的铝化合物的制剂及其制备方法。随着催化裂化技术的发展和石油深加工的需要，催化裂化过程一般要掺炼渣油，由于渣油中含有较多的金属(如镍、铁、钒、钠等)，这些金属不断地沉积在FCC催化剂上，引起催化剂中毒失活并使选择性变差，使氢气和焦炭产率增加，汽油和轻质油收率降低。针对平衡剂上镍、铁、钒、钠等金属的污染，工业上除了对原料进行预处理脱金属外，一般采取优选抗重金属能力强的催化剂、卸出污染的平衡剂、加大催化剂的置换速率以及加钝化剂等手段来改善系统中催化剂的性质，以适应原料性质的变化。其中使用钝化剂是最廉价和简单易行的方法。应用金属钝化剂减轻裂化催化剂污染的研究始于70年代初期，美国Phillips石油公司于1976年最先在Borger炼油厂重油催化裂化装置上应用锑型金属钝化剂(如phil-AdcA(二丙基二硫代磷酸锑矿物油溶液)。我国于80年代初才开始钝化剂的应用研究。到目前为止，国内外的金属钝化剂研究仅限于钝镍剂(如US 4031002，4111845，4257876，4495064，4507398，4488984)、钝钒剂(如US 4921824，5300469等)以及钝镍(钒)剂(如US 4944864，5194413)，而无钝铁和钝钠剂，产品较单一，其中钝镍剂大多为油溶性，呈弱酸性，易氧化分解且容易腐蚀流程中的设备和管线，使用极不方便，而钝钒剂以及钝镍(钒)剂大多为固体钝化剂，其成本比液体钝化剂高，在催化剂上分散不理想，钝化效果较液体钝化剂差。尽管也有个别厂家生产出液体钝钒剂，但大多以锡基钝钒剂为主，该剂毒性较大，其应用很受限制。另外，锡剂在某些装置上钝钒作用不很明显，与现有钝镍剂不易复配使用，而锑和锡的引入还会对催化剂形成二次污染，增大再生过程中CO的生成量及CO助燃剂的用量。本专利技术的目的是提供一种成本低、使用方便、性质稳定、能够同时有效钝化镍、铁、钒、钠对裂化催化剂污染的水溶性金属钝化剂。-->该剂的有效金属和配体与分子筛及基质间存在独特的相互作用，具有高效、低毒、性质稳定(300℃以下不分解)和使用方便、不含二次污染元素、与水互溶，其有效成分可根据催化裂化装置的重金属污染程度和操作情况进行调整。本专利技术提供一种水溶性FCC金属钝化剂及其制备方法：一种能够同时有效钝化镍、铁、钒、钠对裂化催化剂中毒的水溶性FCC金属钝化剂及其制备方法，它主要由锑化合物、稀土元素化合物、铝化合物组成，其制备方法是该钝化剂是由能够有效钝化镍、铁的活性组分锑化合物和钝化钒的稀土元素化合物以及能钝化钠的活性组分铝化合物加链烷醇胺混合搅拌而成，并使PH值控制在6～8之间。1、钝镍(铁)剂的制备三氧化锑(或五氧化二锑)在碱性溶液中，于常压，在70～200℃下与羟基羧酸反应直到氧化锑完全反应为止。反应物配比为锑酸之比(摩尔比)为1∶1～1∶1．5，酸碱之比(摩尔比)为1∶0．5～1∶1．2，水适量。其中在碱性溶液中碱性物质为链烷醇胺(如乙醇胺、丙醇胺、丁醇胺、二乙醇胺、二丙醇胺、三乙醇胺等)；羟基羧酸为酒石酸、柠檬酸、乳酸等。2、钝钒剂的制备将镧或铈的碳酸盐与冰醋酸反应，生成溶于水的醋酸镧(或醋酸铈)其反应式为：或反应条件：常压下，反应温度为70～105℃，醋酸溶液浓度(m％)为10～30％。3、钝钠剂的制备将铝胶(氢氧化铝胶体溶液)与柠檬酸或酒石酸溶液在85～100℃下反应0．2～1．0小时，冷却后生成柠檬酸或酒石酸铝溶液。反应物配比：含铝量为10～30％的铝胶与柠檬酸的质量比为1∶0．8～1∶1．2，水适量。4、一种水溶性FCC金属钝化剂制备将1，2，3反应的产物钝镍(铁)剂、钝钒剂和钝钠剂，根据其有效成-->分(Sb，La或Ce，Al)含量的多少按一定的配比依次加入带有搅拌器的混合容器中，在不断搅拌下，用乙醇胺调节PH值在6～8范围内，待物料混合均匀后，包装、备用。本专利技术提供的一种水溶性FCC金属钝化剂配方组分：钝镍(铁)活性组分Sb含量(m％) 5～25％钝钒活性组分镧(或铈或镧和铈)含量(m％) 0～10％钝钠活性组分铝含量(m％) 0～6％其它(如配体和水) 适量实施例1、按一种水溶性FCC金属钝化剂及其制备方法，将260克蒸馏水加入带回流装置的容器中，再分别加入300克(2mol)酒石酸和122克(2mol)乙醇胺于烧瓶中，在不断搅拌下加热至酒石酸溶解。在80℃下恒温反应10分钟后，加入292克(1mol)三氧化二锑于反应器中，继续加热反应，直至三氧化二锑完全溶解为止。反应结束后，产物为透明无色液体(如果酒石酸、乙醇胺和三氧化二锑为工业品，最后产物钝镍(铁)剂为淡黄色至棕色半透明液体)，产物锑含量为25％左右。2、取400克15％醋酸溶液倒入带回流装置的容器中，加热到70℃，然后加入80克碳酸镧(或碳酸铈)，在不断搅拌下加热反应直到碳酸镧(或碳酸铈)完全溶解为止(如用工业品，可加入5克EDTA，有助于碳酸镧溶解)，冷却后产物钝钒剂为无色透明液体，镧(或铈)含量为10％左右。3、称取200克含铝量为12％的铝胶(氢氧化铝胶体溶液)和200克柠檬酸于容器中，在不断搅拌下加热至90～100℃，反应20分钟后冷却至室温即可。最后产物钝钠剂为无色透明液体(如原料为工业品，产物为淡黄色透明液体)，铝含量为6％左右。4、一种水溶性FCC金属钝化剂及其制备方法按上述的FCC金属钝化剂的配方组分，根据原油和平衡剂上的重金属的组分以及催化裂化装置的操作情况，可选择不同组分的钝化剂进行复配，按适当配比称取实施例1至3制得的钝镍(铁)剂、钝钒剂、钝钠剂中的一种或一种以上的混合物，放入带搅拌器的容器中，不断搅拌下用乙醇胺调节PH值至-->6～8即可得到钝镍(铁)剂：同时钝钒、铁、镍剂；同时钝钠、镍、铁、钒剂以及钝铁、镍、钠剂等FCC金属钝化剂。钝化剂中的有效成分(锑、镧、铈或镧和铈、铝)含量根据实际需要可控制在：锑含量(m％) 5～25％镧、铈或镧和铈含量(m％) 0～10％铝含量(m％) 0～6％本专利技术的一种水溶性FCC金属钝化剂对胜利油田原油进行试验的情况：一种水溶性FCC金属钝化剂钝化效果 样 品不加钝化剂 加钝化剂RHZ-300催化剂上金属含量/μg.g-1催化剂上镍中毒量 9000 9000催化剂上铁中毒量 7000 7000催化剂上钒中毒量 3000 3000催化剂上钠中毒量 6500 6500 微反活性/m％ 55.1 70.7提升管实验实验条件反应温度℃ 500 500剂油比 5.0 5.0进油量/g.h 800 800反应时间/sec 1.3 1.3物料平衡/m％干气 2.7 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种能够同时有效钝化镍、铁、钒、钠对裂化催化剂中毒的水溶性流化催化裂化（ＦＣＣ）金属钝化剂及其制备方法，它主要由锑化合物、稀土元素化合物、铝化合物组成，其特征在于该钝化剂是由能够有效钝化镍、铁的活性组分锑化合物和钝化钒的稀土元素化合物以及能钝化钠的活性组分铝化合物加链烷醇胺混合搅拌而成，并使ＰＨ值控制在６～８之间。
【技术特征摘要】
1、一种能够同时有效钝化镍、铁、钒、钠对裂化催化剂中毒的水溶性流化催化裂化(FCC)金属钝化剂及其制备方法，它主要由锑化合物、稀土元素化合物、铝化合物组成，其特征在于该钝化剂是由能够有效钝化镍、铁的活性组分锑化合物和钝化钒的稀土元素化合物以及能钝化钠的活性组分铝化合物加链烷醇胺混合搅拌而成，并使PH值控制在6～8之间。2、按照权利要求1所述的一种水溶性流化催化裂化(FCC)金属钝化剂及其制备方法，其特征是钝化镍、铁的活性组分锑化合物的制备方法是将氧化锑在常压、70～200℃下于碱性溶液中与羟基羧酸反应而成的锑化合物。3、按照权利要求2所述的一种水溶性流化催化裂化(FCC)金属钝化剂及其制备方法，其特征是羟基羧酸可以是单羟基单羧酸(如乳酸)、单羟基多羧酸(如羟基丙二酸)、多羟基单羧酸(如2，3-二羟基丙酸)和多羟基多羧酸(如酒石酸、柠檬酸)等。4、按照权利要求1所述的一种水溶性流化催化裂化(FCC)金属钝化剂及其制备方法，其特征是稀土元素化合物为镧的化合物、铈的化合物或镧和铈的化合物。5、按照权利要求1所述的一种水溶性流化催化裂化(FCC)金属钝化剂及其制备方法，其特征是钝化钒的活性组分稀土元素镧、铈或镧和铈的化合物的制备方法是将碳...
【专利技术属性】
技术研发人员：王槐平，王芳珠，周世新，张在龙，王彪，
申请(专利权)人：石油大学华东，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]
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