一种催化裂化催化剂及其制备方法和应用技术

本公开涉及一种催化裂化催化剂及其制备方法和应用，使Y沸石、铵源和溶剂进行离子交换，取出固体并进行焙烧，将所得固体与稀土金属源和溶剂进行离子交换，取出固体并进行焙烧，再将所得固体与酸溶液接触，取出固体并进行干燥，得到改性Y沸石；将β沸石、磷源和溶剂混合，得到含有改性β沸石的浆料；将改性Y沸石、含有改性β沸石的浆料、粘土、粘结剂和溶剂混合，将所得混合物进行干燥并进行焙烧，得到固体颗粒；将固体颗粒、磷源和溶剂混合，调节所得混合物的pH值，取出固体并干燥。本发明专利技术的催化裂化催化剂具有优异的汽油选择性，将其用于加氢催化裂化柴油生产汽油的过程中，可以显著提升汽油的收率。提升汽油的收率。

【技术实现步骤摘要】
一种催化裂化催化剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及一种催化裂化催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着环保法规的日趋严格，新的柴油标准对柴油产品中硫质量分数、芳烃质量分数和十六烷值提出了更为严格的要求。催化裂化柴油(简称LCO)产量约占柴油总产量的30％左右，由于其十六烷值低、硫、氮和胶质的质量分数高，油品颜色深、安定性差，无法直接作为柴油使用，需经过深度加氢精制或加氢改质后，与直馏柴油等调合才能满足产品质量要求。
[0003]催化裂化装置的LCO质量收率一般为15～35％，从LCO的组成来看，总芳烃质量分数约为75～90％，其中萘系双环芳烃约占总芳烃的70％，单环芳烃和三环芳烃各约占总芳烃的15％。LCO中硫的质量分数约为0.2～1.5％，氮的质量分数约为100～950μg/g，十六烷值仅有15～25，20℃密度约为0.92～0.98g/cm3。经常规柴油加氢精制工艺处理后，LCO的密度可降低0.01～0.04g/cm3，十六烷值可提高3～8个单位，但是仍很难达到高标准车用柴油的要求，而且也不符合降低柴汽比的市场趋势。
[0004]为了进一步改善催化裂化柴油的性质，国内外公司采用不同的技术对LCO进行加氢处理。阿什兰石油公司(Ashland Oil,Inc.)从分馏塔中分离216～332℃的LCO进行加氢处理，将其中萘类化合物转化为四氢萘类化合物，将加氢后的LCO与常规FCC进料进行混合，并在FCC装置中转化为富含单环芳烃的汽油组分。ExxonMobil公司也公开了催化裂化LCO先加氢处理再裂化的组合工艺技术(WO 01/78490A2，WO 01/79395A2)，该技术主要控制加氢LCO返回提升管的位置和加氢LCO中的芳烃含量。
[0005]CN103923699A公开了一种生产高辛烷值汽油的催化转化方法，劣质重循环油、渣油在氢气和加氢催化剂存在下进行加氢处理反应，分离反应产物得到气体、石脑油、加氢柴油和加氢渣油；其中加氢柴油进入催化裂化装置，在含大孔沸石的催化裂化催化剂存在下进行裂化反应，分离反应产物得到干气、液化气、汽油、催化轻柴油、馏程为250～450℃的馏分和油浆；其中馏程为250～450℃的馏分送至渣油加氢处理装置循环使用。该方法充分利用渣油加氢条件对劣质重循环油中的芳环最大程度地饱和，从而使加氢后的柴油在催化裂化中最大化生产高辛烷值汽油。
[0006]上述技术是将LCO经过加氢处理后再进行催化裂化，达到生产高辛烷值汽油的目的。然而，加氢LCO含有大量的四氢萘型单环芳烃，在催化裂化条件下，很容易作为供氢体发生氢转移反应而重新生成双环芳烃，成为LCO馏分，很难发生开环裂化反应生成烷基苯型单环芳烃成为汽油馏分；另一方面，加氢LCO和新鲜催化原料性质差别较大，常规的催化裂化催化剂难以满足要求。

技术实现思路

[0007]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和应用，本专利技术的催化裂
化催化剂能够提高加氢LCO的开环裂化选择性，具有较高的汽油选择性。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种制备催化裂化催化剂的方法，该方法包括：
[0009]S1、使Y沸石、铵源和第一溶剂进行第一离子交换，取出固体并进行第一焙烧，得到第一固体；
[0010]S2、将所述第一固体、稀土金属源和第二溶剂进行第二离子交换，取出固体并进行第二焙烧，得到第二固体；
[0011]S3、将所述第二固体与酸溶液接触，取出固体并进行第一干燥，得到改性Y沸石；
[0012]S4、将β沸石、第一磷源和第三溶剂混合，得到第二混合物，可选地调节所述第二混合物的pH值为2-6，得到含有改性β沸石的浆料；
[0013]S5、将所述改性Y沸石、所述含有改性β沸石的浆料、粘土、粘结剂和第四溶剂混合，得到第三混合物，将所述第三混合物进行第二干燥并进行第三焙烧，得到固体颗粒；
[0014]S6、将所述固体颗粒、第二磷源和第五溶剂混合，得到第四混合物，调节所述第四混合物的pH值为2.5-6，取出固体并进行第三干燥。
[0015]可选地，步骤S1包括：使Y沸石、铵源和第一溶剂混合后，调节得到的第一混合物的pH值为3-6，再进行第一离子交换；所述Y沸石、所述铵源和所述第一溶剂用量的重量比为l：(0.2-0.6)：(1-20)；所述第一离子交换的条件包括：温度为12-90℃，时间为1-3小时；
[0016]步骤S2中，所述第一固体、所述稀土金属源和所述第二溶剂用量的重量比为1：(0.005-0.04)：(1-20)，所述稀土金属源以稀土金属氧化物计；所述第二离子交换的条件包括：温度为12-90℃，时间为0.5-5小时；
[0017]步骤S3中，所述第二固体与所述酸溶液用量的重量比为1：(5-20)，所述第二固体以干基重量计，所述酸溶液以H
+
计的浓度为0.1-1mol/L；所述接触的温度0-100℃，时间为0.1-5小时。
[0018]可选地，步骤S4中，在15-90℃下并且在搅拌下进行所述混合，搅拌时间为1-48小时，所述β沸石、所述第一磷源和所述第一溶剂用量的重量比为1：(0.01-0.15)：(1-10)，所述第一磷源以P2O5计。
[0019]可选地，步骤S5中，所述改性Y沸石、所述含有改性β沸石的浆料、所述粘土和所述粘结剂用量的重量比为(10-50)：(1-40)：(10-60)：(5-500)；所述第三混合物的固含量为10-50重量％。
[0020]可选地，步骤S6中，所述固体颗粒、所述第二磷源和所述第五溶剂用量的重量比为1：(0.005-0.05)：(2-10)，所述第二磷源以P2O5计。
[0021]可选地，所述第一焙烧的条件包括：温度为300-450℃，时间为1-5小时，水蒸汽气氛；
[0022]所述第二焙烧的条件包括：温度为450-650℃，时间为1-5小时，水蒸汽气氛；
[0023]所述第三焙烧的条件包括：温度为300-450℃，时间为1-5小时；
[0024]所述第一干燥的条件包括：温度为80-200℃，时间为2-24小时；
[0025]所述第二干燥的条件包括：温度为80-200℃，时间为2-24小时；
[0026]所述第三干燥的条件包括：温度为80-200℃，时间为2-24小时。
[0027]可选地，所述第一磷源和第二磷源各自独立地选自正磷酸、亚磷酸、磷酸铵、磷酸
二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸铝和焦磷酸中一种或者几种；
[0028]所述第一溶剂、所述第二溶剂、所述第三溶剂、所述第四溶剂和所述第五溶剂各自独立地选自去离子水、脱阳离子水和蒸馏水中的一种或几种；
[0029]所述铵源选自硫酸铵、氯化铵、硝酸铵、醋酸铵和草酸铵中的一种或几种；
[0030]所述稀土金属源选自稀土金属的氯化物、稀土金属的碳酸盐、稀土金属的硫酸盐和稀土金属的硝酸盐中的一种或几种，优选地，所述稀土金属源选自C本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备催化裂化催化剂的方法，该方法包括：S1、使Y沸石、铵源和第一溶剂进行第一离子交换，取出固体并进行第一焙烧，得到第一固体；S2、将所述第一固体、稀土金属源和第二溶剂进行第二离子交换，取出固体并进行第二焙烧，得到第二固体；S3、将所述第二固体与酸溶液接触，取出固体并进行第一干燥，得到改性Y沸石；S4、将β沸石、第一磷源和第三溶剂混合，得到第二混合物，可选地调节所述第二混合物的pH值为2-6，得到含有改性β沸石的浆料；S5、将所述改性Y沸石、所述含有改性β沸石的浆料、粘土、粘结剂和第四溶剂混合，得到第三混合物，将所述第三混合物进行第二干燥并进行第三焙烧，得到固体颗粒；S6、将所述固体颗粒、第二磷源和第五溶剂混合，得到第四混合物，调节所述第四混合物的pH值为2.5-6，取出固体并进行第三干燥。2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤S1包括：使Y沸石、铵源和第一溶剂混合后，调节得到的第一混合物的pH值为3-6，再进行第一离子交换；所述Y沸石、所述铵源和所述第一溶剂用量的重量比为l：(0.2-0.6)：(1-20)；所述第一离子交换的条件包括：温度为12-90℃，时间为1-3小时；步骤S2中，所述第一固体、所述稀土金属源和所述第二溶剂用量的重量比为1：(0.005-0.04)：(1-20)，所述稀土金属源以稀土金属氧化物计；所述第二离子交换的条件包括：温度为12-90℃，时间为0.5-5小时；步骤S3中，所述第二固体与所述酸溶液用量的重量比为1：(5-20)，所述第二固体以干基重量计，所述酸溶液以H
+
计的浓度为0.1-1mol/L；所述接触的温度0-100℃，时间为0.1-5小时。3.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤S4中，在15-90℃下并且在搅拌下进行所述混合，搅拌时间为1-48小时，所述β沸石、所述第一磷源和所述第一溶剂用量的重量比为1：(0.01-0.15)：(1-10)，所述第一磷源以P2O5计。4.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤S5中，所述改性Y沸石、所述含有改性β沸石的浆料、所述粘土和所述粘结剂用量的重量比为(10-50)：(1-40)：(10-60)：(5-50)；所述第三混合物的固含量为10-50重量％。5.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤S6中，所述固体颗粒、所述第二磷源和所述第五溶剂用量的重量比为1：(0.005-0.05)：(2-10)，所述第二磷源以P2O5计。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一焙烧的条件包括：温度为300-450℃，时间为1-5小时，水蒸汽气氛；所述第二焙烧的条件包括：温度为450-650℃，时间为1-5小时，水蒸汽气氛；所述第三焙烧的条件包括：温度为300-450℃，时间为1-5小时；所述第一干燥的条件包括：温度为80-200℃，时间为2-24小时；所述第二干燥的条件包括：温度为80-200℃，时间为2-24小时；所述第三干燥的条件包括：温度为80-200℃，时间为2-24小时。7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一磷源和第二磷源各自独立地选自正磷酸、亚磷酸、磷酸铵、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸铝和焦磷酸中一种或者几种；
所述第一溶剂、所述第二溶剂、所述第三溶剂、所述第四溶剂和所述第五溶剂各自独立地选自去离子水、脱阳离子...

【专利技术属性】
技术研发人员：严加松，于善青，田辉平，林伟，
申请(专利权)人：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：