一种催化裂化催化剂的制备方法技术

本发明专利技术提供一种催化裂化催化剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将镁源溶液加入到硅源溶液中，混合均匀得到硅镁材料，然后加入稀土化合物，陈化，得到含稀土的硅镁材料；(2)将含稀土的硅镁材料与高岭土、分散剂和/或补强剂以及去离子水混合打浆、喷雾成微球，然后焙烧，再与硅酸钠、导向剂、碱溶液和水混合，晶化，得到晶化产物；(3)将晶化产物用氨水和硼酸进行交换改性后焙烧，得到一次焙烧料；(4)将一次焙烧料用铵盐和/或稀土进行交换，焙烧后得到催化剂。本发明专利技术制备的催化剂孔结构更为丰富、发达，且结构不易变化，因此与对比传统技术方案相比，晶化产物比表面增加了30m2/g以上，总孔体积增加，且主要是中大孔体积增加。且主要是中大孔体积增加。

【技术实现步骤摘要】
一种催化裂化催化剂的制备方法


[0001]本专利技术属于催化剂领域，具体涉及一种催化裂化催化剂的制备方法。

技术介绍

[0002]催化裂化催化剂丰富发达的孔结构是催化剂设计重要的方向之一，对重油催化裂化反应来说，催化剂孔道的通畅不但能够增强传质扩散性能，提高催化效率，而且在催化裂化装置中汽提时，使得颗粒之间的烃类都易被脱除，使催化剂夹带入再生器的烃类量大大减少，有利于再生后催化剂活性的恢复，提高装置的实际运转活性和选择性。因此，开发孔结构良好、分子筛稳定性好、晶粒小的FCC催化剂一直是提高催化裂化效率的重要方向。
[0003]催化裂化催化剂中，有一种工艺是采用原位晶化法来制备催化剂。这种催化剂以高岭土为主要原料，经喷雾成型为微球后，在碱性水热条件下同时生成基质和活性组分，然后将其经改性处理后，就可制备出活性组分含量高、与基质协同性好的催化剂。这种催化剂可单独应用于催化裂化装置，也可复配使用，可灵活调变装置的产品分布。其独特的合成工艺，与传统粘结型催化剂相比，具有孔结构良好、活性稳定性高、分子筛晶粒小、重油转化能力强等独特优势。随着装置掺渣比例越来越高，对催化剂性能要求也越高，催化剂不但要有很好的重油转化能力，还应具有优异的焦炭选择性，所以高活性的原位晶化催化剂酸性和孔结构的设计非常重要。为了改善孔结构，增强重油转化能力，提高活性，同时减少中间馏分油和石脑油的进一步转化，CN108097329A提到采用无定型的硅镁材料作为载体材料，改善载体孔道结构；CN101636227A中提出了采用具有大比表面积二氧化硅的固体粉末加入到体系中作为载体材料，改善催化剂孔结构；CN101745373A介绍了含有阶梯孔分布的两种氧化铝的基质材料的催化剂制备方法；CN1978593B报道了一种催化裂化催化剂，其特征为催化剂含有一种具有拟薄水铝石结构的介孔材料，这种介孔材料含氧化铝、氧化硅和金属氧化物，如氧化稀土；CN1322917C报道了一种中孔硅铝材料及其制备方法，CN201910155755.1介绍了一种石油裂化催化剂及其制备方法，其中，载体材料制备使用到了无定型的硅镁胶；CN201811226378.8详细介绍了一种加氢裂化催化剂的制备，其中提到了使用硅镁载体来负载金属，CN107497481A、CN107497481B主要描述了一种硅镁沸石的制备方法，先制得一定浓度的硫酸镁溶液A，再制得一定浓度的含硅的溶液B，将两者进行混合的同时引入有机模板剂在150～180℃进行水热晶化10
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48h，得到硅镁沸石原粉；CN201910467181.1在制备硫转移剂中在拟薄水铝石中加入4％的聚丙烯酰胺，进行孔道的改善；CN109207192A采用甲基纤维素，活性炭、聚乙烯醇，尿素，聚丙烯酸钠，聚丙烯酸，聚丙烯酸铵中的一种或几种，优选聚丙烯酸钠作为扩孔剂；CN111073684采用淀粉，作为生产清洁汽油催化剂的基质扩孔剂；CN110496611提到氧化铝载体制备时通过加入聚乙烯醇、聚丙烯酸钠、淀粉、炭黑和农作物茎壳粉中的一种或两种以上作为扩孔剂。CN200810143378.1采用海泡石、高岭土和焙烧高岭土中一种或两种制备Mg
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Y型沸石，该沸石的孔结构较好；CN200910084253.0介绍了提高硅藻土比表面积的方法，但是文中未提如何利用这些方法制备孔结构良好的Y型沸石。通过上述专利的分析，无论在加氢裂化催化剂，还是在硫转移或催化裂化催化剂，在催化剂孔道
的改善方面，一般采用软硬模板剂法来实现。软模板剂存在有机物后续过程焙烧脱除带来的环保问题的不足。硬模板剂法采用碳粉或其它无机材料，通过控制合适的加入量调变孔结构，但存在孔结构的无序和孔体积难以控制、催化剂强度难以控制的缺点。还有一些扩孔技术采用高岭土经热转化后形成的具有化学的氧化硅在碱性体系下被抽提而形成的孔道，或依靠高岭土颗粒间的堆积间隙或加入有机物经热脱出后以提高孔隙率，从工艺上存在工序复杂、不环保或强度差的不足。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种催化裂化催化剂的制备方法，以解决现有技术中使用原位晶化法制备催化裂化催化剂时催化剂的孔结构不足和孔道贯通、活性组分生长微区改变的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供一种催化裂化催化剂的制备方法，包括以下步骤：
[0006](1)将镁源溶液加入到硅源溶液中，混合均匀得到硅镁材料，然后加入稀土化合物，陈化，得到含稀土的硅镁材料；
[0007](2)将含稀土的硅镁材料与高岭土、分散剂和/或补强剂以及去离子水混合打浆、喷雾成微球，然后焙烧，再与硅酸钠、导向剂、碱溶液和水混合，晶化，得到晶化产物；
[0008](3)将晶化产物用氨水和硼酸进行交换改性后焙烧，得到一次焙烧料；
[0009](4)将一次焙烧料用铵盐和/或稀土进行交换，焙烧后得到催化剂。
[0010]本专利技术所述的催化剂裂化催化剂的制备方法，其中，将镁源按照液固质量比2～10溶解成镁源溶液。
[0011]本专利技术所述的催化剂裂化催化剂的制备方法，其中，步骤(1)中，将硅镁材料的pH调为8～14后再加入稀土化合物。
[0012]本专利技术所述的催化剂裂化催化剂的制备方法，其中，步骤(1)中陈化条件为50～80℃下陈化处理10～240分钟，陈化温度优选为50～75℃，陈化处理时间优选为30～180分钟。
[0013]本专利技术所述的催化剂裂化催化剂的制备方法，其中，步骤(1)中稀土化合物以氧化物RE2O3计，RE2O3与硅镁材料的质量比为0.1～10:100，硅镁材料中Si:Mg的摩尔比为0.1～10。
[0014]本专利技术所述的催化剂裂化催化剂的制备方法，其中，步骤(1)中硅源为水玻璃、硅溶胶和白炭黑中的一种或多种；镁源为氯化镁、硝酸镁和硫酸镁中的一种或多种，稀土化合物为硝酸稀土、氯化稀土和碳酸稀土中的一种或多种。
[0015]本专利技术所述的催化剂裂化催化剂的制备方法，其中，步骤(2)中含稀土的硅镁材料与高岭土的质量比为0.1～20:100，分散剂与高岭土的质量比为1～20:100，优选1～15:100，补强剂与高岭土的质量比为1～20:100，优选2～8:100，混合打浆后浆液的固含量为30～50％。
[0016]本专利技术所述的催化剂裂化催化剂的制备方法，其中，步骤(2)中经喷雾得到的微球粒径为20～110μm。
[0017]本专利技术所述的催化剂裂化催化剂的制备方法，其中，步骤(2)中焙烧温度为600～1000℃，焙烧时间为1～3h，晶化条件为85～95℃晶化16～36h。
[0018]具体的，步骤(2)中微球焙烧时，可以在600～850℃下焙烧1～3h得到低温焙烧微
球，也可以在860～1000℃焙烧1～3h得到高温焙烧微球，或者低温焙烧微球与高温焙烧微球的混合物。晶化后，过滤除去母液，滤饼用去离子水洗至pH为10.5以下，干燥后得到一种孔结构和抗磨性能良好、包含20～60％NaY分子筛的晶化产物。
[0019]本专利技术所述的催化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种催化裂化催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将镁源溶液加入到硅源溶液中，混合均匀得到硅镁材料，然后加入稀土化合物，陈化，得到含稀土的硅镁材料；(2)将含稀土的硅镁材料与高岭土、分散剂和/或补强剂以及去离子水混合打浆、喷雾成微球，然后焙烧，再与硅酸钠、导向剂、碱溶液和水混合，晶化，得到晶化产物；(3)将晶化产物用氨水和硼酸进行交换改性后焙烧，得到一次焙烧料；(4)将一次焙烧料用铵盐和/或稀土进行交换，焙烧后得到催化剂。2.根据权利要求1所述的催化剂裂化催化剂的制备方法，其特征在于，将镁源按照液固质量比2～10溶解成镁源溶液。3.根据权利要求1所述的催化剂裂化催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，将硅镁材料的pH调为8～14后再加入稀土化合物。4.根据权利要求1所述的催化剂裂化催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中陈化条件为50～80℃下陈化处理10～240分钟，陈化温度优选为50～75℃，陈化处理时间优选为30～180分钟。5.根据权利要求1所述的催化剂裂化催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中稀土化合物以氧化物RE2O3计，RE2O3与硅镁材料的质量比为0.1～10:100，硅镁材料中Si:Mg的摩尔比为0.1～10。6.根据权利要求1所述的催化剂裂化催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中硅源为水玻璃、硅溶胶和白炭黑中的一种或多种；镁源为氯化镁、硝酸镁和硫酸镁中的一种或多种，稀土化合物为硝酸稀土、氯化稀土和碳酸稀土中的一种或多种。7.根据权利要求1所述的催化剂裂化催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中含稀土的硅镁材料与高岭土的质量比为0.1～20:100，分散剂与高岭土的质量比为1～20:100，优选1～15:100，补强剂与高岭土的质量比为1～20:100，优选2～8:100，混合打浆后浆液的固含量为30～50％。8.根据权利要求1所述的催化剂裂化催化剂的制备方法，其特征在于，步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：张莉，高雄厚，胡清勋，王久江，刘宏海，刘涛，赵红娟，刘超伟，赵晓争，熊晓云，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：