一种高固体含量流化催化裂化催化剂制备方法技术

本发明专利技术提供一种清洁高效的高固含量ＦＣＣ催化剂制备方法。将粘土、分子筛浆液、含铝粘结剂、拟薄水铝石等物料打浆混合均匀制成催化剂浆液，在一定温度下老化反应，最后均质喷雾干燥制得催化剂。该技术特点是制备过程不加入无机酸酸化拟薄水铝石，而是利用制备体系中的游离Ｈ＋离子软化拟薄水铝石，并进行机械物理高速分散，使物料粒度Ｄ［Ｖ，０．５］不大于４μｍ，降低拟薄水铝石对催化剂磨损指数的影响。本发明专利技术可使催化剂浆液固含量提高到４５ｍ％以上，大大提高了催化剂的生产效率，降低了生产成本和酸性气体对环境的污染；同时所制备的催化剂具有较高的孔体积和微反活性，催化剂的综合反应性能得到改善。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及流化催化裂化(FCC)催化剂的制备方法，具体涉及一种高固体含量的流化催化裂化催化剂的制备方法。
技术介绍
流化催化裂化(FCC)工艺是原油二次加工的主要过程，是国内外重油深度加工生 产车用燃料的重要手段。随着加工原料重质化、劣质化程度加重以及车用燃料需求量上升， 该工艺所需的FCC催化剂消耗量在不断增加；同时由于加工重油和FCC工艺技术发展的需 求，分子筛活性组分在FCC催化剂中的比例也呈现增加趋势。通常，制备半合成FCC催化剂 的工艺过程是将粘结剂(如铝溶胶)、拟薄水铝石、粘土、无机酸以及分子筛等原料制成浆 液，通过喷雾成型和后处理得到催化剂产品。但是该工艺存在催化剂喷雾成型前的胶体固 含量低，分子筛活性组分与其它组分(称作基质组分)混合不均勻等突出问题，导致催化剂 生产成本高、成型微球颗粒大小不均勻、球形度差和催化剂活性中心热稳定性差，不能充分 发挥催化剂中分子筛的反应性能。因此，人们开发了高固含量FCC催化剂的制备方法。USP4476239和USP4443553报道了一种裂化催化剂的制备方法，其特征是在催化 剂浆液中加入分散剂x或Al2 (OH)5NO3,降低催化剂浆液的粘度，从而提高催 化剂喷雾浆液的固含量。该专利中，含有铝基粘结剂、粘土、硅源和分子筛的催化剂浆液，不 加分散剂时催化剂浆液的固含量为20 25%，加入所说的分散剂后催化剂浆液的固含量 可增加至30%。其制备流程为在反应釜内依次加入化学水和拟薄水铝石，打浆均勻后再 加入无机酸进行酸化胶溶反应，反应结束后依次加入高岭土和分子筛浆液，打浆混合均勻 后加入多聚硅酸铵进行分散，降低催化剂浆液粘度，将所得催化剂浆液喷雾干燥，获得催化 剂成品。CN1032498A介绍了一种半合成流化催化裂化催化剂的制备方法，即在催化剂干燥 前，在喷雾浆液中加入占催化剂干基含量0. 01 0. 15%的分子量为250 500万单位的聚 丙烯酰胺作为分散剂，该方法可在保证催化剂性能不受影响的前提下，降低催化剂浆液粘 度10 50%，由此不但大大提高了水浆液的固含量，提高了干燥效率，节省了能耗，而且大 大减少了管壁和喷雾干燥装置内壁上物料的粘结现象。CN1081219C公开了一种提高催化剂喷雾浆液固含量的方法，该方法包括将分子筛 浆液、铝溶胶、拟薄水铝石、粘土以及无机酸进行打浆，其特征在于分子筛在粘土和无机酸 之前加入，无机酸在铝溶胶之后加入，优选的是无机酸在铝溶胶和拟薄水铝石之后加入。该 方法可以明显提高喷雾干燥前催化剂浆液的固含量(最高为45m% )，缩短成胶时间，从而 提高催化剂生产效率，并降低能耗和生产成本。CN1081218C公开了一种提高催化剂喷雾浆液固含量的方法，该方法包括将分子筛 浆液、铝胶、拟薄水铝石、粘土以及无机酸进行打浆，使浆液的固含量为25 45%，其特征 在于铝溶胶在粘土和无机酸之前加入，分子筛浆液在无机酸之后加入，优选的是无机酸在 铝溶胶和拟薄水铝石之后加入。该方法也可以提高喷雾干燥前催化剂浆液的固含量。CN1362472A公开了一种裂化催化剂的制备方法，包括将分子筛浆液、拟薄水铝石、 粘土以及无机酸打浆混合均勻，加入或不加入铝溶胶，制成催化剂浆液，然后喷雾干燥；其 特征在于使拟薄水铝石胶溶所加入无机酸的量以催化剂浆液粘度为控制指标，盐酸的加入 量以使催化剂浆液粘度控制在10000 lOOOOOcp范围为准。该专利提供的方法与现有工 艺技术相比，可以避免因为拟薄水铝石耗酸量的波动引起的催化剂强度和孔体积的波动， 催化剂固含量为25 52m%。CN1270203A公开了一种裂化催化剂的制备方法，该方法包括将分子筛浆液、铝溶胶、拟薄水铝石、粘土以及无机酸打浆混合均勻制成催化剂浆液，然后喷雾干燥；其特征在 于分子筛和/或铝溶胶在粘土和无机酸之前加入，无机酸在铝溶胶之后加入，其余物料的 加入顺序没有特别的限制，并且所说催化剂浆液中含有一种减粘剂；其中所说减粘剂为磷 酸铵、磷酸氢二铵或磷酸二氢铵，或者是它们的混合物，减粘剂的加入量为催化剂干基重量 的0. 1 2% ；所说无机酸与拟薄水铝石中的A1203的重量比为0. 02 0. 25 ；所说催化剂 浆液的固含量为30 55重量％。本专利技术提供的方法与现有技术的方法相比，可以大大提 高喷雾干燥前催化剂浆液的固含量，缩短成胶时间，从而提高催化剂的生产效率，并降低能 耗和生产成本。上述专利方法虽然在一定程度上提高了 FCC催化剂喷雾成型前的胶体固含量，约 为25 50m%，但共同的特点是在制备过程中加入拟薄水铝石之后必须加入无机酸对拟薄 水铝石进行酸化胶溶反应，因而不可避免地存在以下问题1)由于无机酸在拟薄水铝石之 后加入，无机酸与拟薄水铝石之间的反应难以均勻发生，总是存在局部过度反应现象，导致 浆液粘度迅速增加；2)当分子筛浆液先加入时，后加入的无机酸会发生局部破坏分子筛现 象，同时由于体系酸度不能控制太低(一般PH大于2. 8)，拟薄水铝石难以充分细化，尤其是 当分子筛含量较高时，催化剂的抗磨损强度变差，使用性能大受影响；3)无机酸的加入严 重腐蚀设备，同时喷雾干燥时产生的酸性气体对周围环境产生污染。
技术实现思路
本专利技术提供一种新型高固含量FCC催化剂制备方法，即在催化剂制备过程中不加 入无机酸进行酸化拟薄水铝石反应，而是采用机械物理高速分散的方法对其进行分散细 化，有效解决了拟薄水铝石胶溶状态对催化剂固含量和磨损指数的影响，可提高催化剂喷 雾成型前胶体固含量，实现FCC催化剂清洁高效的生产目标。本专利技术提供的高固含量FCC催化剂制备方法是将制备催化剂所需的各种物料， 主要包括化学水、粘土、分子筛浆液、含铝粘结剂、拟薄水铝石、分散剂加入反应釜，打浆混 合均勻制成催化剂浆液，然后在25 80°C下老化反应IOmin lOOmin，最后均质喷雾干 燥制得高固含量FCC催化剂。本专利技术的技术特征在于拟薄水铝石在铝溶胶之后加入反应 釜，并充分打浆20min 120min，之后用机械物理法将拟薄水铝石高速分散，使拟薄水铝石 粒度D不大于4μπι，减小其对催化剂磨损指数的影响。本方法对其余物料加入顺 序不限制。催化剂浆液的组成(按照催化剂干基质量计)为分子筛15-50m%，粘土 15 60m%,拟薄水铝石8 30m%，含铝粘结剂(按氧化铝计)3 18m%，所得浆液固含量为 35 55m%。所说的催化剂浆液还可以含有0 8m%的选自氧化稀土、氧化锌、氧化硅、氧 化镁、氧化钛、氧化钒、氧化铜的一种或几种氧化物或者其前驱物；其中优选的是氧化稀土、氧化硅或者它们的前驱物。本专利技术提供的高固含量FCC催化剂制备方法，所说的分子筛为Y型沸石(包括各 种改性Y型沸石)或者是Y型沸石与ZSM沸石、β沸石、Ω沸石、MCM沸石、SAPO沸石之一 或几个的混合物；其中优选Y型沸石或是Y型沸石与ZSM-5沸石的混合物。其中所说的改 性Y型沸石为ΗΥ、ΝΗ4Υ、REY、USY、REUSY、其它元素改性Y沸石的一种，或者它们的混合物。 本专利技术提供的高固含量FCC催化剂制备方法所说的粘土为高岭土、海泡石、埃洛 石、蒙脱土中的一种或者是它们的混合物；其中优选高岭土、埃洛石或是它们的混合物；最 优选的是高岭土。本专利技术提供的高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高固含量流化催化裂化催化剂制备方法，将制备催化剂所需的物料，主要包括水、粘土、分子筛浆液、含铝粘结剂、拟薄水铝石加入反应釜，打浆混合均匀制成催化剂浆液，然后在２５～８０℃下老化反应１０ｍｉｎ～１００ｍｉｎ，最后均质喷雾干燥制得催化剂，其特征在于所述的拟薄水铝石在含铝粘结剂之后加入反应釜，并进行机械物理高速分散，使拟薄水铝石粒度Ｄ［Ｖ，０．５］不大于４μｍ，其它物料加料顺序不限。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高雄厚，张海涛，谭争国，段宏昌，季东，刘引定，汪毅，马燕青，刘涛，张爱群，
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：11[中国|北京]