一种提高FCC催化剂催化性能的方法技术

本发明专利技术公开了一种提高FCC催化剂催化性能的方法，具体将高岭石经过煅烧和酸改性得到酸热结合改性高岭石，之后在酸热结合改性高岭石上负载活性分子制得FCC催化剂。本发明专利技术提供的FCC催化剂的制备方法满足高质量、低成本、操作简单、易于工业化的要求，制得的FCC催化剂具有产生焦炭少、耐磨性好、孔径分布好、选择性裂化大分子反应物的能力强等优点。大分子反应物的能力强等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种提高FCC催化剂催化性能的方法


[0001]本专利技术属于材料
，具体属于材料改性，涉及提高FCC催化剂催化性能的方法。

技术介绍

[0002]炼油工业是国民经济的重要组成部分，我国是石油产品的生产大国及消费大国。炼油企业主要的生产过程是催化裂化，其中最重要的是流化催化裂化(FCC)。FCC是原油二次加工中的重要加工工艺，在石油生产工业中的作用至关重要。目前，我国对优质油品的需求日益增加，特别是对轻质油品的需求以极快速度增长，但是我国原油不足、劣质油产量高，无法满足这一需求。因此，研宄和改进FCC催化剂性能仍然是目前石油工业催化剂发展过程中一个亟待解决的问题。
[0003]天然黏土矿物具有高比表面积、高稳定性、高黏结力、丰富的天然孔道、高的阳离子交换能力，经过改性还可获得FCC催化剂的活性中心——Lewis酸(L酸)及Bronsted酸(B酸)，表明黏土矿物十分适合作为FCC催化剂的原料。
[0004]特别是以高岭土为代表，因其具有由铝氧八面体和硅氧四面体构成基本单元在空间的无限重复排列，构成高岭石立体层状结构，使得高岭土不仅用于FCC催化剂的原料，还在陶瓷、造纸、橡胶、耐火材料、塑料行业等国民经济和日常生活中有着广泛的应用。例如，在造纸工业中可以用作填料或涂料，从而改善纸张的性能；在橡胶、塑料等有机产品中可以用作填料，增加制成品的强度、耐磨性，还可以用于陶瓷原料、涂料、粘结剂等领域。
[0005]研究表明，对高岭石的改性可在不同程度上提升表面酸性、孔结构、比表面积等性能，这些性能的提升对FCC催化剂的催化裂化性能具有重要意义。目前对高岭土的改性方法包括偶联剂改性法、表面包覆法、热改性法等，这些方法一定程度上提高了高岭石为载体的催化剂的催化活性，但由于高岭石反应呈现惰性，使高岭石改性效果不能显著提高。
[0006]由于上述原因，亟需对高岭石的性质进一步研究，探究能有效提高高岭石为载体的催化剂的催化活性的方法。

技术实现思路

[0007]为了克服上述问题，本专利技术人对高岭石及其改性技术进行了锐意研究，研究出一种提高FCC催化剂催化性能的方法，具体将高岭石经过煅烧和酸改性得到酸热结合改性高岭石，之后在酸热结合改性高岭石上负载活性分子制得FCC催化剂。本专利技术提供的FCC催化剂的制备方法满足高质量、低成本、操作简单、易于工业化的要求，制得的FCC催化剂具有产生焦炭少、耐磨性好、孔径分布好、选择性裂化大分子反应物的能力强等优点，从而完成了本专利技术。
[0008]具体来说，本专利技术的目的在于提供以下方面：
[0009]一方面，提供提高FCC催化剂催化性能的方法，所述方法包括：以酸热结合改性黏土矿物为载体，制备FCC催化剂。
[0010]另一方面，提供根据第一方面所述的方法制得的FCC催化剂，所述催化剂的耐磨指数低于2m％h
‑1。
[0011]本专利技术所具有的有益效果包括：
[0012](1)本专利技术提供的FCC催化剂的制备方法，具有高质量、低成本、操作简单、易于工业化的优势，制得的FCC催化剂的耐磨指数低于2m％h
‑1。
[0013](2)本专利技术提供的FCC催化剂，具有产生焦炭少、耐磨性好、孔径分布好、选择性裂化大分子反应物的能力强等优点。
[0014](3)本专利技术提供的FCC催化剂，以酸热结合改性高岭石为催化剂载体，酸热结合改性高岭石通过煅烧和酸改性制得，酸热结合改性高岭石的比表面积达到40m2/g以上，孔径为15nm以上。
附图说明
[0015]图1示出实验例1TG图；
[0016]图2示出实验例2XRD图；
[0017]图3示出实验例3FTIR图；
[0018]图4示出实验例6XRD图；
[0019]图5示出实验例7FTIR图；
[0020]图6示出实验例10XRD图；
[0021]图7示出实验例11FTIR图。
具体实施方式
[0022]下面通过附图和实施例对本专利技术进一步详细说明。通过这些说明，本专利技术的特点和优点将变得更为清楚明确。
[0023]在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
[0024]在对高岭石改性及将其应用于FCC催化剂方面的研究中，现有技术将高岭石经酸热结合改性，由于高岭石在高温环境下会脱除羟基转变为偏高岭石，更容易与酸溶液反应，使酸热结合改性高岭石磨损指数大大增高，这会大大降低由酸热结合改性高岭石制得的FCC催化剂的使用寿命，也无法起到提升FCC催化剂性能的效果。
[0025]为此，对高岭石改性方法进一步研究，提高以酸热结合改性高岭石为载体的FCC催化剂的催化性能及使用寿命是亟需解决的问题。
[0026]一方面，本专利技术目的在于提供提高FCC催化剂催化性能的方法，所述方法包括：以酸热结合改性黏土矿物为载体，制备FCC催化剂。
[0027]根据本专利技术，所述黏土矿物包括高岭石、蒙脱石、凹凸棒石、累托石中的任意一种或几种，优选为高岭石。
[0028]天然的高岭石基本上不具有催化裂化活性，对高岭石的改性可在不同程度上提升表面酸性、孔结构、比表面积等性能，这些性能的提升对FCC催化剂的催化裂化性能具有重要意义。
[0029]进一步地，所述酸热结合改性黏土矿物是将黏土矿物通过煅烧和酸改性制得，优选将黏土矿物先经过煅烧，再进行酸改性。
[0030]在本专利技术中，由于高岭石对酸反应呈惰性状态，未经煅烧的高岭石进行酸改性，其结构中活性位点较少，不易与酸反应；而仅将高岭石进行热改性，未见表面酸性位点的出现。
[0031]本专利技术人发现，煅烧和酸协同改性高岭石，在高温下高岭石转变为结构松散、含有偏高岭石结构的高岭石，增大对酸的反应活性，使其在接下来的酸改性中充分与酸反应，能显著提高对高岭石的改性效果。
[0032]根据本专利技术，所述煅烧温度为300～700℃，优选为350～600℃，更优选为400～500℃，例如400℃、450℃。
[0033]在本专利技术中，随着改性温度的升高，高岭石的比表面积随之增大，机械性也有所提高，但过高的温度导致高岭石转变为偏高岭石，结构完全遭到破坏，比表面积下降，机械强度降低，当煅烧温度为300～700℃，特别是400～500℃时，有利于得到比表面积大、机械性能优异的高岭石，此时高岭石中含有非晶的偏高岭石，能提高高岭石的活性位点。
[0034]进一步地，随着煅烧温度的升高，高岭石的孔径有所减小，温度继续升高，高岭石孔径逐渐增大，当温度超过500℃，特别是700℃时，高岭石的孔径低于未改性的高岭石孔径，这可能是由于高温环境下高岭石脱除羟基导致晶体结构部分坍塌造成的结果。
[0035]根据本专利技术，所述煅烧时间为0.5～10h，优选为1～5h，更优选为1～3h，例如1h。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.提高催化裂化催化剂催化性能的方法，其特征在于，所述方法包括：以酸热结合改性黏土矿物为载体，制备流化催化裂化催化剂。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酸热结合改性黏土矿物是将黏土矿物通过煅烧和酸改性制得，优选将黏土矿物先经过煅烧，再进行酸改性。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述黏土矿物包括高岭石、蒙脱石、凹凸棒石、累托石中的任意一种或几种，优选为高岭石。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述煅烧温度为300～700℃，煅烧时间为0.5～10h。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述酸改性的试剂不限于任意一种强酸如盐酸、浓硫酸、高氯酸，或弱酸如碳酸、乙酸等，优选强酸。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述酸中氢离子浓...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕国诚，廖立兵，饶文秀，金俊良，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：发明
国别省市：