磷酸铝溶胶及其制备方法、催化裂化助剂、催化裂化催化剂与应用和烃油催化转化的方法技术

本发明专利技术涉及磷酸铝溶胶领域，公开了磷酸铝溶胶及其制备方法、催化裂化助剂、催化裂化催化剂与应用和烃油催化转化的方法。所述磷酸铝溶胶含有的磷酸铝化合物中含有多羟基磷酸铝和单羟基磷酸铝；基于所述磷酸铝化合物的总量，所述磷酸铝化合物中多羟基磷酸铝的含量为60wt％以上和单羟基磷酸铝的含量为20wt％以下。具有存放时间较长，且更稳定的特点。用于烃油催化裂化转化，具有较高的丙烯产率和浓度，同时，异丁烯产率和浓度均有一定程度的提高。异丁烯产率和浓度均有一定程度的提高。异丁烯产率和浓度均有一定程度的提高。

【技术实现步骤摘要】
磷酸铝溶胶及其制备方法、催化裂化助剂、催化裂化催化剂与应用和烃油催化转化的方法


[0001]本专利技术涉及催化裂化助剂领域，具体涉及一种磷酸铝溶胶及其制备方法，含有该磷酸铝溶胶的催化裂化助剂、含有该催化裂化助剂的催化裂化催化剂，以及催化裂化助剂和催化裂化催化剂的应用，和催化裂化助剂和催化裂化催化剂的烃油催化转化的方法。

技术介绍

[0002]丙烯是极其重要的有机化工原料之一，其最大用途是生产聚丙烯，约占52％，其次是生产丙烯腈12％、环氧丙烷7％、异丙苯7％、异丙醇4％、羰基醇9％和其他9％。随着国民经济的发展，对丙烯的需求日益剧增，近年来丙烯需求增速一直高于乙烯。流化催化裂化是生产轻烯烃和丙烯的重要生产工艺之一，可以在不需要对生产装置和工艺作出较大调整的情况下，利用催化裂化装置增产丙烯。
[0003]采用增产丙烯助剂是目前提高催化裂化装置轻烯烃收率最有效的办法。当前，用于催化裂化装置增产丙烯的催化剂或助剂，大多使用ZSM
‑
5分子筛，并且为了进一步提高丙烯助剂的反应性能，通常需要对ZSM
‑
5分子筛进行改性或者直接对助剂进行改性，其中磷元素改性是主要的改性手段。
[0004]USP5997728公开了一种在重质原料催化裂化过程中使用助剂从而增产烯烃的方法。该助剂是由无定型基质中加入12～40wt％的ZSM
‑
5沸石。
[0005]US3758403公开了用ZSM
‑
5作为增产丙烯的活性组元，将ZSM
‑
5与ReY分子筛一起作为活性组元制备FCC催化剂。
[0006]CN100537030C公开了一种提高催化裂化液化气丙烯浓度的催化助剂，以助剂的重量为基准，含有10
‑
655的MFI结构沸石、0
‑
20％的非MFI结构沸石、0
‑
60％的粘土、以氧化物计15
‑
60％的无机氧化物粘结剂、以CuO计0.5
‑
15％的铜添加剂和以P2O5计2
‑
25％的磷添加剂。该催化助剂应用于石油烃的催化裂化过程中，在增加催化裂化液化气产率和提高催化裂化汽油辛烷值的同时，可显著地提高液化气中的丙烯浓度。
[0007]为了进一步提高催化助剂的丙烯产率，现有技术常常使用磷铝胶粘结剂，但现有含磷铝胶粘结剂的助剂仍存在丙烯选择性不佳的问题。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是为了克服现有含磷铝胶粘结剂的助剂仍存在丙烯选择性不佳的问题，提供一种磷酸铝溶胶及其制备方法、催化裂化助剂、催化裂化催化剂与应用和烃油催化转化的方法。
[0009]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种磷酸铝溶胶，其中，所述磷酸铝溶胶含有的磷酸铝化合物中含有多羟基磷酸铝和单羟基磷酸铝；基于所述磷酸铝化合物的总量，所述磷酸铝化合物中多羟基磷酸铝的含量为60wt％以上和单羟基磷酸铝的含量为20wt％以下。
[0010]本专利技术第二方面提供一种制备磷酸铝溶胶的方法，其中，该方法包括：
[0011](1)将磷酸溶液与第一铝源进行第一接触，得到第一浆液；
[0012](2)将所述第一浆液与第二铝源进行第二接触，得到磷酸铝溶胶。
[0013]本专利技术第三方面提供一种本专利技术的方法制得的磷酸铝溶胶。
[0014]本专利技术第四方面提供一种催化裂化助剂，其中，基于所述催化裂化助剂的干基总重，所述催化裂化助剂包含：25
‑
55wt％的裂化活性组元、5
‑
30wt％的粘土和15
‑
50wt％的粘结剂；其中，所述粘结剂包含本专利技术提供的磷酸铝溶胶。
[0015]本专利技术第五方面提供一种催化裂化催化剂，其中，该催化裂化催化剂包含：主催化剂和助剂，所述助剂为本专利技术提供的催化裂化助剂。
[0016]本专利技术第六方面提供一种本专利技术提供的催化裂化助剂，或者催化裂化催化剂在烃油催化反应中的应用。
[0017]本专利技术第七方面提供一种烃油催化转化的方法，包括：将烃油与本专利技术提供的催化裂化助剂，或者催化裂化催化剂接触进行反应。
[0018]通过上述技术方案，本专利技术提供具有特定组成的磷酸铝溶胶，具有存放时间较长，且更稳定的特点。进一步制得的催化裂化助剂，用于烃油催化裂化转化，尤其是用于重油催化裂化，能够在保证催化剂强度的情况下，具有较高的高附加值产品分布，可以增加丙烯产率，提高催化裂化液化气中丙烯浓度，同时，可提高异丁烯产率，并提高催化裂化液化气中异丁烯浓度。
附图说明
[0019]图1是样品PA
‑
5的TEM图；
[0020]图2是样品PA
‑
1、PA
‑
DB
‑
1和PA
‑
DB
‑
2的
31
P
‑
NMR图。
具体实施方式
[0021]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0022]本专利技术第一方面提供一种磷酸铝溶胶，其中，所述磷酸铝溶胶含有的磷酸铝化合物中含有多羟基磷酸铝和单羟基磷酸铝；基于所述磷酸铝化合物的总量，所述磷酸铝化合物中多羟基磷酸铝的含量为60wt％以上和单羟基磷酸铝的含量为20wt％以下。
[0023]本专利技术提供的磷酸铝溶胶的组成中，可以包含磷酸及其聚合物(多聚磷酸，磷酸之间的聚合物)和磷酸铝化合物。其中，所述磷酸铝化合物含有多羟基磷酸铝和单羟基磷酸铝。所述单羟基磷酸铝是指磷酸铝化合物中含有一个羟基。所述多羟基磷酸铝是指磷酸铝化合物中含有两个或两个以上的羟基。
[0024]本专利技术中，磷铝胶
31
P
‑
NMR的归属用表示，其中m和n分别代表Al
‑
O
‑
P键和P
‑
O
‑
P键的数目。在
31
P
‑
NMR图中，多羟基磷酸铝是指化学位移在
‑
8ppm处的以及化学位移在
‑
13ppm处的单羟基磷酸铝是指化学位移在
‑
12ppm处的无羟基磷酸铝是指化学位
移在
‑
17ppm处的上述各磷酸铝化合物的含量均能够由NUTS分峰拟合得到。其中，多羟基磷酸铝含量是指和的含量占总磷酸铝化合物(除0ppm处磷酸以外)的质量百分数，单羟基磷酸铝含量是指占总磷酸铝化合物(除0ppm处磷酸以外)的质量百分数，无羟基磷酸铝是指占总磷酸铝化合物(除0ppm处磷酸以外)的质量百分数。
[0025]本专利技术中，所述磷酸铝溶胶优选本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磷酸铝溶胶，其特征在于，所述磷酸铝溶胶含有的磷酸铝化合物中含有多羟基磷酸铝和单羟基磷酸铝；基于所述磷酸铝化合物的总量，所述磷酸铝化合物中多羟基磷酸铝的含量为60wt％以上和单羟基磷酸铝的含量为20wt％以下。2.根据权利要求1所述的磷酸铝溶胶，其中，基于所述磷酸铝化合物的总量，所述磷酸铝化合物中所述多羟基磷酸铝的含量为60
‑
91wt％和所述单羟基磷酸铝的含量为0.5
‑
20wt％；优选地，所述磷酸铝溶胶中，基于所述磷酸铝溶胶的总量，所述磷酸铝化合物的含量为50
‑
70wt％，优选为60
‑
67wt％。3.根据权利要求1或2所述的磷酸铝溶胶，其中，所述磷酸铝溶胶中，P：Al的摩尔比为1.6
‑
3.6:1，优选为2
‑
3：1；优选地，基于所述磷酸铝溶胶的总量，Al元素含量为5
‑
15wt％，优选为7
‑
11wt％，P元素含量为20
‑
30wt％，优选为25
‑
27wt％；优选地，所述磷酸铝溶胶的固含量为20
‑
40wt％，优选为21
‑
26wt％；优选地，所述磷酸铝溶胶的粘度为1500
‑
7000mPa
·
s，优选为2000
‑
4000mPa
·
s。4.一种制备磷酸铝溶胶的方法，其特征在于，该方法包括：(1)将磷酸溶液与第一铝源进行第一接触，得到第一浆液；(2)将所述第一浆液与第二铝源进行第二接触，得到磷酸铝溶胶。5.根据权利要求4所述的方法，其中，步骤(1)中，所述磷酸溶液的浓度为15
‑
85wt％，优选为15
‑
30wt％；优选地，所述第一接触的温度不超过80℃，优选为55
‑
75℃；所述第一接触的时间为30min以上，优选为15
‑
120min，更优选为30
‑
60min；优选地，所述磷酸溶液与第一铝源的加料量使得所述第一浆液的磷铝摩尔比为2
‑
10，优选为4
‑
7；优选地，所述第一浆液的固含量为25
‑
35wt％，优选为27
‑
34wt％；优选地，所述第一浆液的粘度为500
‑
700mPa
·
s，优选为550
‑
650mPa
·
s。6.根据权利要求4或5所述的方法，其中，步骤(2)中，所述第二接触的温度不超过80℃，优选为55
‑
75℃；所述第二接触的时间为30min以上，优选为30
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：郭硕，张杰潇，于善青，田辉平，达志坚，宋海涛，严加松，
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：