一种石油裂化催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种石油裂化催化剂及其制备方法，该石油裂化催化剂由以下组分组成：载体组分、活性金属和助剂金属，该石油裂化催化剂的制备方法为：催化剂载体的制备；催化剂载体负载活性金属；负载活性金属的催化剂载体负载助剂金属，得到裂化催化剂；催化剂中的载体组分、活性金属和助剂金属三者协同作用，使催化剂在石油催化裂化反应中保持较高的催化活性，减少副产物的产生，催化剂不易中毒，延长催化剂使用寿命；本发明专利技术所制得的裂化催化剂能够明显改善焦炭的选择性，具有较高的催化活性，同时还能够获得收率较高的产物，不仅不易积碳，而且还能够获得较高芳烃含量的加氢裂化产物。

A Petroleum Cracking Catalyst and Its Preparation Method

The invention discloses a petroleum cracking catalyst and a preparation method thereof. The petroleum cracking catalyst consists of the following components: carrier component, active metal and promoter metal. The preparation method of the petroleum cracking catalyst is: preparation of catalyst carrier; catalyst carrier supported active metal; catalyst carrier supported active metal; catalyst carrier supported by active metal to obtain cracking catalyst; The synergistic effect of carrier components, active metals and promoter metals in the catalyst enables the catalyst to maintain high catalytic activity in petroleum catalytic cracking reaction, reduces the production of by-products, makes the catalyst not easy to poison and prolongs the service life of the catalyst; the cracking catalyst prepared by the invention can obviously improve the selectivity of coke, has high catalytic activity, and can also be used in petroleum catalytic cracking reaction. It is not only difficult to accumulate carbon, but also can obtain hydrocracking products with higher aromatic hydrocarbon content.

【技术实现步骤摘要】
一种石油裂化催化剂及其制备方法
本专利技术涉及裂化催化剂的生产
，具体是一种石油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。微孔沸石催化材料由于具有优良的择形催化性能和很高的裂化反应活性，被广泛应用于石油炼制和加工工业中。随着石油资源的日益枯竭以及环境保护等方面的要求，特别是原油日趋变重的增长趋势和市场对轻质油品的大量需求，在石油加工工业中越来越重视对重油和渣油的深度加工。对于提高转化率，增强重油转化能力，同时减少中间馏分油和石脑油的进一步转化，传统的微孔分子筛催化材料由于其孔道较小，对较大原料分子显示出明显的限制扩散作用，使得单纯的微孔分子筛催化材料不太适宜用于重油和渣油等重质馏分油的催化裂化，因而需要使用孔径较大、对反应物分子没有扩散限制且具有较高裂化活性的材料。在催化裂化领域中，硅铝材料由于其具有较强的酸性中心和很好的裂化性能而得以广泛的应用。专利号为CN102078821B公开了一种含介孔硅铝材料的裂化催化剂，其中，该裂化催化剂由裂化活性组元、粘土、粘结剂和介孔硅铝材料组成，介孔硅铝材料具有拟薄水铝石晶相结构，以氧化物的重量比计的无水化学表达式为：(0-0.3)Na2O·(40-90)Al2O3·(10-60)SiO2，比表面积为200-400m2/g，孔容为0.5-2.0mL/g，平均孔径为8-20nm，最可几孔径为5-15nm，粘结剂为硅溶胶和/或铝溶胶。虽然该裂化催化剂与使用拟薄水铝石的常规催化剂相比，具有生产成本低、原油转化能力更好的优势，但是其焦炭选择性较差，另外，在加氢裂化催化反应中由于加氢性能较弱而容易积碳失活，从而影响了催化剂的运行周期，不能很好地满足工业生产的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种石油裂化催化剂及其制备方法，以解决现有技术中的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种石油裂化催化剂，该石油裂化催化剂由以下重量百分比的组分组成：载体组分10-60%、活性金属10-50%和助剂金属10-40%。催化剂中的载体组分、活性金属和助剂金属三者协同作用，可以使催化剂在石油催化裂化反应中保持较高的催化活性，使反应处于较为平稳的状态，减少副产物的产生，催化剂不易中毒，延长催化剂使用寿命。作为优化，载体组分由分子筛、无定形酸性组分和无机耐熔氧化物组成，分子筛占载体组分总质量的20-50%，无定形酸性组分占载体组分总质量的10-40%，无机耐熔氧化物占载体组分总质量的10-40%。作为优化，分子筛为Y型分子筛、β分子筛、ZSM-5分子筛、SAPO分子筛、MCM-41分子筛中的一种或多种，无定形酸性组分为无定形硅铝、无定形硅镁、粘土中的一种或多种，无机耐熔氧化物为氧化铝。分子筛具有独特的规整晶体结构，其中每一类都具有一定尺寸、形状的孔道结构，并具有较大的比表面积，分子筛表面具有较强的酸中心，晶孔内较大的库伦场起极化作用，使得分子筛成为性能优异的催化剂，并且分子筛可以负载具有催化活性的金属，可以得到兼具金属催化功能和酸催化功能的双功能分子筛催化剂。作为优化，活性金属为氧化态的W、Mo、Ni、Co中的一种或多种。氧化钨分子式为WO3，氧化钼分子式为MoO3，氧化镍分子式为NiO，氧化钴的分子式为CoO，上述四种金属的氧化物在石油催化裂化过程中均是很好的催化剂。作为优化，助剂金属为氧化态的钒、锆、镧系金属中的一种或多种。镧系金属包括镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱和镥，它们都是稀土元素。作为优化，裂化催化剂具有以下性质：比表面积为100-500m2/g，孔容为0.1-0.5cm3/g，孔隙率为0.3-0.8%，堆密度为0.3-1.0g/ml。堆密度的选择可以使催化剂在使用时和物料有合适的接触面积和空间，过多的接触会使得反应剧烈，加剧催化剂通道阻塞、结焦、副反应增加等不良情况的发生，过少的接触会降低催化活性，降低生产效率，所以度密度为0.3-1.0g/ml时较为适宜；孔隙率的控制可以保证催化剂具有最佳的催化空间和位置，当孔隙率为0.3-0.8%时，可以给反应物料提供一个合适的反应通道，减少结焦并提高反应速率。一种石油裂化催化剂的制备方法，该石油裂化催化剂的制备方法包括以下步骤：（1）催化剂载体的制备；（2）催化剂载体负载活性金属；（3）步骤（2）所得的催化剂载体负载助剂金属，得到裂化催化剂。作为优化，一种石油裂化催化剂的制备方法，该石油裂化催化剂的制备方法包括以下步骤：（1）将载体组分粉碎，向载体组分粉末中加入去离子水，边搅拌边超声，得到固液混合物，过滤，收集滤饼，干燥、成型、焙烧活化，得到催化剂载体；（2）配制活性金属的盐溶液，饱和浸渍步骤（1）所得到的催化剂载体，然后干燥、焙烧；（3）配制助剂金属的盐溶液，饱和浸渍步骤（2）所得的催化剂载体，然后干燥、焙烧，得到裂化催化剂。作为优化，一种石油裂化催化剂的制备方法，该石油裂化催化剂的制备方法包括以下步骤：（1）将载体组分研磨粉碎，载体组分粉末的颗粒尺寸为5-20μm，向载体组分粉末中加入去离子水，载体组分粉末与去离子水的体积比为1:3-10，边搅拌边超声3-6min，得到固液混合物，离心过滤，收集滤饼并干燥、成型、焙烧活化，过滤后的滤饼在80-150℃下干燥3-5h，焙烧温度为300-700℃，焙烧时间为3-8h，得到催化剂载体；将载体组分研磨粉碎，然后加入去离子水中，高速搅拌并高频超声，破坏载体组分颗粒二次粒子原结构而解聚，得到载体组分一次粒子或纳米级颗粒悬浮液体系，然后过滤离心，滤饼进行干燥脱水，使得载体组分一次粒子或纳米级颗粒重新结合成新的二次粒子，焙烧活化之后得到的催化剂载体，能够实现微观上的均匀分布；（2）配制活性金属含量为30-50g/100ml的盐溶液，饱和浸渍步骤（1）所得到的催化剂载体，浸泡1-3h，然后干燥、焙烧，干燥温度为60-80℃，干燥时间为3-5h，焙烧温度为200-400℃，焙烧时间为8-12h；通过浸泡的方式将活性金属负载在催化剂载体上，由于催化剂载体微观上的均匀分布，所以活性金属能够实现在催化剂载体上的均匀分布；（3）配制助剂金属含量为10-30g/100ml的盐溶液，饱和浸渍步骤（2）所得的催化剂载体，浸泡30-50min，然后干燥、焙烧，干燥温度为80-120℃，干燥时间为5-10h，焙烧温度为500-800℃，焙烧时间为10-20h，得到裂化催化剂。通过浸泡的方式将助剂金属负载在催化剂载体上，由于催化剂载体微观上的均匀分布，所以助剂金属能够实现在催化剂载体上的均匀分布，从而使载体组分、活性金属和助剂金属更好的发挥协同作用，获得性能更加优异的催化剂。作为优化，步骤（1）中搅拌速度为500-2000r/min，超声频率为30-80KHz。搅拌速度和超声频率太低，载体组分颗粒二次粒子原结构不能遭到破坏，当搅拌速度和超声频率过高，会造成浪费，当搅拌速度为500-2000r/min，超声频率为30-80KHz时，较为适宜，破坏载体组分颗粒二次粒子原结构而解本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石油裂化催化剂，其特征在于，该石油裂化催化剂由以下重量百分比的组分组成：载体组分10‑60%、活性金属10‑50%和助剂金属10‑40%。

【技术特征摘要】
1.一种石油裂化催化剂，其特征在于，该石油裂化催化剂由以下重量百分比的组分组成：载体组分10-60%、活性金属10-50%和助剂金属10-40%。2.根据权利要求1所述的一种石油裂化催化剂，其特征在于：所述载体组分由分子筛、无定形酸性组分和无机耐熔氧化物组成，所述分子筛占载体组分总质量的20-50%，所述无定形酸性组分占载体组分总质量的10-40%，所述无机耐熔氧化物占载体组分总质量的10-40%。3.根据权利要求2所述的一种石油裂化催化剂，其特征在于：所述分子筛为Y型分子筛、β分子筛、ZSM-5分子筛、SAPO分子筛、MCM-41分子筛中的一种或多种，所述无定形酸性组分为无定形硅铝、无定形硅镁、粘土中的一种或多种，所述无机耐熔氧化物为氧化铝。4.根据权利要求3所述的一种石油裂化催化剂，其特征在于：所述活性金属为氧化态的W、Mo、Ni、Co中的一种或多种。5.根据权利要求4所述的一种石油裂化催化剂，其特征在于：所述助剂金属为氧化态的钒、锆、镧系金属中的一种或多种。6.根据权利要求1至5中任一项所述的一种石油裂化催化剂，其特征在于，所述裂化催化剂具有以下性质：比表面积为100-500m2/g，孔容为0.1-0.5cm3/g，孔隙率为0.3-0.8%，堆密度为0.3-1.0g/ml。7.一种石油裂化催化剂的制备方法，其特征在于，该石油裂化催化剂的制备方法包括以下步骤：（1）催化剂载体的制备；（2）催化剂载体负载活性金属；（3）步骤（2）所得的催化剂载体负载助剂金属，得到裂化催化剂。8.根据权利要求7所述的一种石油裂化催化剂的制备方法，其特征在于，该石油裂化催化剂的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：张莉，
申请(专利权)人：张莉，
类型：发明
国别省市：浙江,33