一种提高FCC催化剂抗重金属污染性能助剂制造技术

本发明专利技术属于化学助剂领域，涉及一种提高FCC催化剂抗重金属污染性能助剂，该助剂按照以下步骤制备而成：(1)将粘土于700～1000℃条件下焙烧0.5～5小时；(2)将焙烧处理粘土与其质量倍数5～10的去离子水混合、打浆，加入无机酸，调节体系[H

【技术实现步骤摘要】
一种提高FCC催化剂抗重金属污染性能助剂


[0001]本专利技术属于化学助剂领域，涉及一种提高FCC催化剂抗重金属污染性能助剂，具体涉及一种可显著提高FCC催化剂抗重金属V、Ni和Fe污染性能的助剂。

技术介绍

[0002]催化裂化(FCC)是炼油工业中重要的二次加工工艺，在炼油工业中具有举足轻重的地位。随着世界原油重质化和劣质化日益严重，重油FCC得以迅速发展，已占目前世界原油加工总能力的25％。然而，重质油中除含有大量胶质和沥青质外，还含有较多的重金属组分，因此对FCC催化剂的抗重金属污染性能的要求越来越高。
[0003]当前，对于FCC催化剂，原料油当中的V、Ni和Fe是三种主要的重金属污染元素，它们对于FCC催化剂的污染机理各不相同。这其中，V元素在FCC催化剂高温水热再生环境中能够形成钒酸物质(H3VO4)，由于形成的钒酸酸性较强，从而极易破坏FCC催化剂活性组分沸石分子筛的骨架结构，进而造成催化剂活性下降，重油转化能力大幅下降；Ni元素在FCC催化剂高温再生过程中会以NiO的形式沉积在催化剂表面，在催化裂化临氢反应环境中，沉积的NiO会被还原生成零价镍(Ni0)物种。由于Ni0物种具有很强的脱氢活性，会显著增加油气分子的脱氢反应，生成大量的氢气，进而导致FCC装置干气产率上升，使得装置压缩机高负荷运行，从而会严重影响装置的稳定运行。Fe元素在FCC催化剂高温水热再生过程中会与催化剂中存在的Na2O、SiO2形成低熔点共熔物，由于形成的低熔点共熔物具有较强的流动性，极易堵塞催化剂孔道结构，严重影响油气分子在催化剂孔道内的扩散传质，从而会造成轻质油品产率下降，焦炭产率上升。对于提高FCC催化剂的抗重金属污染性能的研究一直是人们关注的热点问题，总结起来大致有以下三种方式：
[0004](1)使用液体FCC重金属污染元素钝化剂。例如CN1068588公开了一种用于提高FCC催化剂抗重金属污染性能的重金属液体钝化剂，该液体钝化剂由锑和/或铋的羧基化合物、反应介质和增溶剂三部分构成。CN1294173公开了一种水溶性重金属钝化剂，其是以锑、铝和稀土镧为主要组分，可以显著降低FCC催化剂中毒失活，提高汽油等轻质油品的收率。
[0005](2)在FCC催化剂中直接加入具有重金属污染元素钝化性能的改性元素组分，通常为稀土镧、铈元素。例如，CN85106050A专利通过向催化剂中引入镧系改性元素，进而提高了催化剂的抗钒污染性能。
[0006](3)使用特殊的FCC催化剂基质材料，目前应用最多是各类大孔、介孔氧化铝材料。
[0007]然而，上述三种方式各自存在一些明显的缺陷，其中液体重金属钝化剂不但造价高昂，同时毒性较大，目前已经市面上已很少使用；而现有FCC催化剂抗重金属污染技术其往往只针对单一重金属污染元素有效，无法全面提高催化剂抗V、Ni和Fe污染性能，而原料油中往往同时存在V、Ni和Fe等多种重金属污染元素。

技术实现思路

[0008]针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种制备过程简单、成本低廉并可全面提
高当前FCC催化剂抗V、Ni和Fe污染性能的助剂。
[0009]为了实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：提供一种提高FCC催化剂抗重金属污染性能助剂，该助剂按照以下步骤制备而成：
[0010](1)将粘土于700～1000℃条件下焙烧0.5～5小时；
[0011](2)将步骤(1)所得焙烧处理粘土与其质量倍数5～10的去离子水混合、打浆，加入无机酸，调节体系[H
+
]＝0.1～10摩尔/升，优选0.5～5摩尔/升，然后向浆液中加入镁盐和稀土盐并于50～95℃条件下搅拌反应0.5～5小时，反应结束后在搅拌状态下以并流的方式加入NaOH溶液和Na2CO3溶液，调节浆液体系pH＝9～14，静置老化5～30分钟后过滤、洗涤并干燥，得改性粘土复合材料；
[0012](3)将步骤(2)所得改性粘土复合材料、粘结剂与去离子水混合、打浆，所得浆液经喷雾干燥成型、焙烧后，即得所述一种提高FCC催化剂抗重金属污染性能助剂。
[0013]作为优选方案，步骤(1)中所述粘土为高岭土、蒙脱土、硅藻土、埃洛石、海泡石、膨润土、凹凸棒中的一种或多种，优选高岭土。
[0014]作为优选方案，步骤(2)中所述无机酸为盐酸、硫酸、硝酸、磷酸中的一种或多种，优选硫酸。
[0015]作为优选方案，步骤(2)中所述镁盐以MgO质量计，其质量为焙烧处理粘土质量的1～30wt％，优选5～20wt％。作为优选方案，步骤(2)中所述镁盐为水溶性无机镁盐，选自氯化镁、硝酸镁、硫酸镁、羟基氯化镁中的一种或多种，优选氯化镁。
[0016]作为优选方案，步骤(2)中所述稀土盐以稀土元素的氧化物质量计，其质量为焙烧处理粘土质量的0.5～20wt％，优选1～10wt％。作为优选方案，步骤(2)中所述稀土盐为水溶性无机稀土盐，选自镧稀土盐、铈稀土盐、钇稀土盐中的一种或多种，优选氯化镧。
[0017]作为优选方案，步骤(2)中所述NaOH溶液摩尔浓度为0.1～10摩尔/升，优选0.5～5摩尔/升，步骤(2)中所述Na2CO3溶液摩尔浓度为0.1～10摩尔/升，优选0.5～5摩尔/升。
[0018]作为优选方案，步骤(3)中所述粘结剂以所含固体质量计，其质量为改性粘土复合材料质量的5～30wt％，优选10～20wt％。作为优选方案，步骤(3)中所述粘结剂为硅溶胶、铝溶胶、硅铝凝胶、硅铝复合溶胶、磷酸铝溶胶、磷酸铝凝胶、酸化拟薄水铝石中的一种或多种，优选铝溶胶。
[0019]作为优选方案，步骤(3)中所述去离子水质量为所述改性粘土复合材料质量的2～30倍，优选4～10倍。
[0020]本专利技术中，步骤(3)中所述喷雾干燥成型为本领域通用技术工艺，本专利技术并不加以限制。
[0021]本专利技术提供的一种提高FCC催化剂抗重金属污染性能助剂，以廉价粘土材料作为载体，首先通过酸抽提结合共沉淀原位构筑的方法，将具有大比表面、大孔体积和优良重金属污染元素钝化性能的镁
‑
稀土
‑
铝三元双羟基化合物次级结构单元引入到粘土载体结构当中，然后经与粘结组分喷雾干燥成型，即得所述一种提高FCC催化剂抗重金属污染性能助剂。与现有FCC催化剂抗重金属污染技术相比，本专利技术提供的一种提高FCC催化剂抗重金属污染性能助剂具有如下特点：
[0022](1)所述一种提高FCC催化剂抗重金属污染性能助剂的制备方法过程简单，且所用原材料均为廉价易得的无机材料，使得所述一种提高FCC催化剂抗重金属污染性能助剂将
具有极大的生产成本优势。
[0023](2)所述一种提高FCC催化剂抗重金属污染性能助剂对当前V、Ni和Fe三种主要的FCC催化剂重金属污染元素均具有优良的钝化性能，从而能够全面提高当前FCC催化剂抗V、Ni和Fe污染性能，彻底解决当前FCC催化剂抗重金属污染技术往往只针对单个污染元素有效的问题。
[0024]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高FCC催化剂抗重金属污染性能助剂，其特征在于，该助剂按照以下步骤制备而成：(1)将粘土于700～1000℃条件下焙烧0.5～5小时；(2)将步骤(1)所得焙烧处理粘土与其质量倍数5～10的去离子水混合、打浆，加入无机酸，调节体系[H
+
]＝0.1～10摩尔/升，然后向浆液中加入镁盐和稀土盐并于50～95℃条件下搅拌反应0.5～5小时，反应结束后在搅拌状态下以并流的方式加入NaOH溶液和Na2CO3溶液，调节浆液体系pH＝9～14，静置老化5～30分钟后过滤、洗涤并干燥，得改性粘土复合材料；(3)将步骤(2)所得改性粘土复合材料、粘结剂与去离子水混合、打浆，所得浆液经喷雾干燥成型、焙烧后，即得所述一种提高FCC催化剂抗重金属污染性能助剂。2.根据权利要求1所述的一种提高FCC催化剂抗重金属污染性能助剂，其特征在于，步骤(1)中所述粘土为高岭土、蒙脱土、硅藻土、埃洛石、海泡石、膨润土、凹凸棒中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的一种提高FCC催化剂抗重金属污染性能助剂，其特征在于，步骤(2)中所述无机酸为盐酸、硫酸、硝酸、磷酸中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的一种提高FCC催化剂抗重金属污染性能助剂，其特征在于，步骤(2)中所述镁盐以MgO质量计，其质量为焙烧处理粘土质量的1～30wt。5.根据权利要求1或4所述的一种提高FCC催化剂抗...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵雪源，彭健，王进峰，
申请(专利权)人：碳中能源科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：