一种催化裂化催化剂及其制备方法技术

技术编号:17824771 阅读:20 留言:0更新日期:2018-05-03 11:41
本发明专利技术涉及一种催化裂化催化剂及其制备方法,以干基重量计,所述催化剂含有25‑75重量%的含稀土的Y分子筛、10‑30重量%的无机氧化物粘结剂和15‑65重量%的天然矿物质;其中,所述含稀土的Y分子筛的晶胞参数为24.35‑24.55埃;以RE2O3计并以分子筛的干基重量为基准,所述分子筛的稀土含量为0.5‑19重%;所述分子筛的Al分布参数D满足:0.4≤D≤0.9;所述分子筛的介孔体积占总孔体积的比例为25‑65%;所述分子筛的强酸酸量占总酸量的比例为60‑90%,B酸酸量与L酸酸量之比为20‑100。本发明专利技术提供的催化裂化催化剂用于重油催化裂化时具有优异的重油转化能力和更高的汽油收率。

A catalytic cracking catalyst and its preparation method

The invention relates to a catalytic cracking catalyst and its preparation method, with a dry base gravmeter, which contains 25 rare earth Y molecular sieves with 75 weight percent, 10 inorganic oxide binder with 30 weight%, and 15 natural minerals with 65 weight percent, among which the cell parameters of the Y molecular sieve containing the rare earth are 24.35 5 angstrom; based on the weight of the dry base of molecular sieve with RE2O3, the rare-earth content of the molecular sieve is 0.5 and 19%; the Al distribution parameter D of the molecular sieve is satisfied: 0.4 < < < < < 0.9 >; the mesoporous volume of the molecular sieve accounts for 25 of the total pore volume and 65% of the total pore volume, and the proportion of the strong acid content of the molecular sieve to the total acid amount is 60 of 90. The ratio of B acid acid to L acid acid is 20 and 100. The catalytic cracking catalyst provided by the invention has excellent heavy oil conversion capability and higher gasoline yield when used in heavy oil catalytic cracking.

【技术实现步骤摘要】
一种催化裂化催化剂及其制备方法
本专利技术涉及一种催化裂化催化剂及其制备方法。
技术介绍
催化裂化(FCC)是重要的原油二次加工过程,在炼油工业中占有举足轻重的地位。在催化裂化工艺中,重质馏分如减压馏分油或更重组分的渣油在催化剂存在下发生反应,转化为液化气、汽油、柴油等高附加值产品,在这个过程中通常需要使用具有高裂化活性的催化材料。分子筛由于具有择形性能、较高的比表面和较强的酸性而被广泛应用于石油炼制和加工工业中。Y型分子筛(HY,REY,USY)自上世纪60年代首次使用以来,就一直是催化裂化、加氢裂化催化剂的主要活性组元。然而,随着原油重质化的加剧,原料中的多环化合物含量显著增加,作为主要裂化组员的Y型分子筛孔径仅有0.74nm,用来加工渣油等重质馏分,催化剂活性中心的可接近性将成为其中所含多环化合物(例如多环芳烃、多环环烷烃)裂化的主要障碍;分子筛表面酸性的存在,使得不能进入孔道的重油分子在分子筛外表面发生无选择反应,影响产物分布。为了克服微孔材料孔径较小、表面存在较多酸性的弱点,富含介孔的催化材料的合成日益受到人们的重视。美国专利US5069890和US5087348中公开了一种含介孔的Y型分子筛的制备方法,主要过程为:以市售的USY为原料,在100%水蒸气的气氛中,于760℃下处理24h。该方法得到的Y型分子筛介孔体积由0.02mL/g增加到0.14mL/g,但结晶度由100%下降到70%,比表面积由683m2/g降为456m2/g,酸密度更由28.9%下降至6%。美国专利US5601798公开的制备含介孔的Y型分子筛的方法中,以HY或者USY为原料,放在高压釜中与NH4NO3溶液或NH4NO3与HNO3的混合溶液相混合,在115℃~250℃的温度下处理2h~20h,得到的Y型分子筛的介孔体积可达0.2mL\g~0.6mL\g,但结晶度及比表面积都有显著下降。中国专利CN101722022公开了一种Y型分子筛的碱处理改性方法,包括按照分子筛(干基):强碱:蒸馏水=(0.1~2):(0.05~2):(4~15)的质量比将Y型分子筛与强碱水溶液打浆混合均匀,在0~120℃下碱处理0.1~24h,得到的分子筛与母体Y分子筛相比,具有更高的N2吸附量。中国专利CN101723399公开的制备骨架富硅Y型分子筛的方法,首先用碱液对NaY分子筛进行脱硅预处理,再对碱处理后的分子筛进行铵交换、脱铝补硅处理,得到的Y型分子筛介孔有所增加,但不明显。中国专利CN103172082公开了一种含介孔的Y型分子筛的制备方法,首先对钠型Y分子筛进行铵交换,随后利用有机酸水溶液处理,在对酸处理之后的分子筛进行NaOH处理,最后利用硝酸铵水溶液处理,得到含介孔的Y型分子筛。得到的Y型分子筛,含有丰富的微孔,介孔孔体积能到0.5mL/g~1.5mL/g。中国专利CN104760973公开了一种超高介孔含量的Y型分子筛及其制备方法,首先将Y型沸石在300~600℃下预处理1~5h;降温至200~600℃;在无水干燥环境中,向经过预处理的Y型沸石中通入被脱铝补硅饱和的干燥气体,反应0.5~7h,得到粗产品;或在无水干燥环境下,将温度匀速升温至250~700℃的同时,向经过预处理的Y型沸石中通入被脱铝补硅饱和的干燥气体,反应0.5~7h,得到粗产品;粗产品进行酸处理;对酸处理后的粗产品进行碱处理,得到Y型分子筛。该方法制得的Y型分子筛具有超高介孔含量,但微孔体积较低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种催化裂化催化剂及其制备方法,本专利技术提供的催化裂化催化剂用于重油催化裂化时具有优异的重油转化能力和更高的汽油收率。为了实现上述目的,本专利技术提供一种催化裂化催化剂,以干基重量计,所述催化剂含有25-75重量%的含稀土的Y分子筛、10-30重量%的无机氧化物粘结剂和15-65重量%的天然矿物质;其中,所述含稀土的Y分子筛的晶胞参数为24.35-24.55埃;以RE2O3计并以分子筛的干基重量为基准,所述分子筛的稀土含量为0.5-19重%;所述分子筛的Al分布参数D满足:0.4≤D≤0.9,其中,D=Al(S)/Al(C),Al(S)表示采用TEM-EDS方法测定的分子筛晶粒的晶面边沿向内H距离内任意大于100平方纳米区域的铝含量,Al(C)表示采用TEM-EDS方法测定的分子筛晶粒所述晶面的几何中心向外H距离内任意大于100平方纳米区域的铝含量,其中所述H为所述晶面边沿某点到该晶面几何中心距离的10%;所述分子筛的介孔体积占总孔体积的比例为25-65%;所述分子筛的强酸酸量占总酸量的比例为60-90%,B酸酸量与L酸酸量之比为20-100;所述分子筛的27AlMASNMR谱中,化学位移为60ppm±2ppm共振信号的峰面积与化学位移为55ppm±2ppm共振信号的峰面积之比为(1.5-5):1,化学位移为0±2ppm共振信号的峰面积占总峰面积的比例不大于5%。优选地,所述分子筛的晶胞参数为24.40-24.52埃;以RE2O3计并以分子筛的干基重量为基准,所述分子筛的稀土含量为3-16重%;所述分子筛的Al分布参数D满足:0.55≤D≤0.8;所述分子筛的介孔体积占总孔体积的比例为30-61%;所述分子筛的强酸酸量占总酸量的比例为65-85%,B酸酸量与L酸酸量之比为35-75;所述分子筛的27AlMASNMR谱中,化学位移为60ppm±2ppm共振信号的峰面积与化学位移为55ppm±2ppm共振信号的峰面积之比为(2-4):1,化学位移为0±2ppm共振信号的峰面积占总峰面积的比例不大于3%。优选地,所述稀土为选自镧、铈、镨和钕中的至少一种。优选地,所述的天然矿物质包括选自高岭土、多水高岭土、蒙脱土、硅藻土、凸凹棒石、海泡石、埃洛石、水滑石、膨润土和累托土中的至少一种,所述无机氧化物粘结剂包括选自氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化钛和无定形硅铝中的至少一种。本专利技术还提供一种催化裂化催化剂的制备方法,该制备方法包括:将用于制备催化裂化催化剂的原料和水混合后进行打浆和喷雾干燥;其中,以干基重量计,所述原料包括25-75重量%的含稀土的Y分子筛、10-30重量%的无机氧化物粘结剂的前身物和15-65重量%的天然矿物质;所述含稀土的Y分子筛的晶胞参数为24.35-24.55埃;以RE2O3计并以分子筛的干基重量为基准,所述分子筛的稀土含量为0.5-19重%;所述分子筛的Al分布参数D满足:0.4≤D≤0.9,其中,D=Al(S)/Al(C),Al(S)表示采用TEM-EDS方法测定的分子筛晶粒的晶面边沿向内H距离内任意大于100平方纳米区域的铝含量,Al(C)表示采用TEM-EDS方法测定的分子筛晶粒所述晶面的几何中心向外H距离内任意大于100平方纳米区域的铝含量,其中所述H为所述晶面边沿某点到该晶面几何中心距离的10%;所述分子筛的介孔体积占总孔体积的比例为25-65%;所述分子筛的强酸酸量占总酸量的比例为60-90%,B酸酸量与L酸酸量之比为20-100;所述分子筛的27AlMASNMR谱中,化学位移为60ppm±2ppm共振信号的峰面积与化学位移为55ppm±2ppm共振信号的峰面积之比为(1.5-5):1,化学位移为0±2ppm共振信本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种催化裂化催化剂,以干基重量计,所述催化剂含有25‑75重量%的含稀土的Y分子筛、10‑30重量%的无机氧化物粘结剂和15‑65重量%的天然矿物质;其中,所述含稀土的Y分子筛的晶胞参数为24.35‑24.55埃;以RE2O3计并以分子筛的干基重量为基准,所述分子筛的稀土含量为0.5‑19重%;所述分子筛的Al分布参数D满足:0.4≤D≤0.9,其中,D=Al(S)/Al(C),Al(S)表示采用TEM‑EDS方法测定的分子筛晶粒的晶面边沿向内H距离内任意大于100平方纳米区域的铝含量,Al(C)表示采用TEM‑EDS方法测定的分子筛晶粒所述晶面的几何中心向外H距离内任意大于100平方纳米区域的铝含量,其中所述H为所述晶面边沿某点到该晶面几何中心距离的10%;所述分子筛的介孔体积占总孔体积的比例为25‑65%;所述分子筛的强酸酸量占总酸量的比例为60‑90%,B酸酸量与L酸酸量之比为20‑100;所述分子筛的

【技术特征摘要】
1.一种催化裂化催化剂,以干基重量计,所述催化剂含有25-75重量%的含稀土的Y分子筛、10-30重量%的无机氧化物粘结剂和15-65重量%的天然矿物质;其中,所述含稀土的Y分子筛的晶胞参数为24.35-24.55埃;以RE2O3计并以分子筛的干基重量为基准,所述分子筛的稀土含量为0.5-19重%;所述分子筛的Al分布参数D满足:0.4≤D≤0.9,其中,D=Al(S)/Al(C),Al(S)表示采用TEM-EDS方法测定的分子筛晶粒的晶面边沿向内H距离内任意大于100平方纳米区域的铝含量,Al(C)表示采用TEM-EDS方法测定的分子筛晶粒所述晶面的几何中心向外H距离内任意大于100平方纳米区域的铝含量,其中所述H为所述晶面边沿某点到该晶面几何中心距离的10%;所述分子筛的介孔体积占总孔体积的比例为25-65%;所述分子筛的强酸酸量占总酸量的比例为60-90%,B酸酸量与L酸酸量之比为20-100;所述分子筛的27AlMASNMR谱中,化学位移为60ppm±2ppm共振信号的峰面积与化学位移为55ppm±2ppm共振信号的峰面积之比为(1.5-5):1,化学位移为0±2ppm共振信号的峰面积占总峰面积的比例不大于5%。2.根据权利要求1所述的催化裂化催化剂,其中,所述分子筛的晶胞参数为24.40-24.52埃;以RE2O3计并以分子筛的干基重量为基准,所述分子筛的稀土含量为3-16重%;所述分子筛的Al分布参数D满足:0.55≤D≤0.8;所述分子筛的介孔体积占总孔体积的比例为30-61%;所述分子筛的强酸酸量占总酸量的比例为65-85%,B酸酸量与L酸酸量之比为35-75;所述分子筛的27AlMASNMR谱中,化学位移为60ppm±2ppm共振信号的峰面积与化学位移为55ppm±2ppm共振信号的峰面积之比为(2-4):1,化学位移为0±2ppm共振信号的峰面积占总峰面积的比例不大于3%。3.根据权利要求1所述的催化裂化催化剂,其中,所述稀土为选自镧、铈、镨和钕中的至少一种。4.根据权利要求1所述的催化裂化催化剂,其中,所述的天然矿物质包括选自高岭土、多水高岭土、蒙脱土、硅藻土、凸凹棒石、海泡石、埃洛石、水滑石、膨润土和累托土中的至少一种,所述无机氧化物粘结剂包括选自氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化钛和无定形硅铝中的至少一种。5.一种催化裂化催化剂的制备方法,该制备方法包括:将用于制备催化裂化催化剂的原料和水混合后进行打浆和喷雾干燥;其中,以干基重量计,所述原料包括25-75重量%的含稀土的Y分子筛、10-30重量%的无机氧化物粘结剂的前身物和15-65重量%的天然矿物质;所述含稀土的Y分子筛的晶胞参数为24.35-24.55埃;以RE2O3计并以分子筛的干基重量为基准,所述分子筛的稀土含量为0.5-19重%;所述分子筛的Al分布参数D满足:0.4≤D≤0.9,其中,D=Al(S)/Al(C),Al(S)表示采用TEM-EDS方法测定的分子筛晶粒的晶面边沿向内H距离内任意大于100平方纳米区域的铝含量,Al(C)表示采用TEM-EDS方法测定的分子筛晶粒所述晶面的几何中心向外H距离内任意大于100平方纳米区域的铝含量,其中所述H为所述晶面边沿某点到该晶面几何中心距离的10%;所述分子筛的介孔体积占总孔体积的比例为25-65%;所述分子筛的强酸酸量占总酸量的比例为60-90%,B酸酸量与L酸酸量之比为20-100;所述分子筛的27AlMASNMR谱中,化学位移为60ppm±2ppm共振信号的峰面积与化学位移为55ppm±2ppm共振信号的峰面积之比为(1.5-5):1,化学位移为0±2ppm共振信号的峰面积占总峰面积的比例不大于5%。6.根据权利要求5所述的制备方法,其中,所述含...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘建强罗一斌朱玉霞欧阳颖任飞庄立陈振宇舒兴田
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

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