本发明专利技术涉及一种轻烃芳构化催化剂及其制法，具体是一种轻烃改质催化剂及其制法，包括将载体、粘结剂、扩孔剂、稀硝酸溶液进行混合挤条成型，通过干燥、焙烧制成干胶条，应用浸渍法负载活性组分后制得所述催化剂，其特征是，所述载体是：氢型ZSM-5沸石分子筛、ZSP-3分子筛或者混合型分子筛；所述粘结剂是：拟薄水铝石；所述催化剂钝化后采用PO43-溶液改性，改性方法为浸泡式。本发明专利技术采用磷元素改性，可减少催化剂表面的积炭；且本发明专利技术改性工艺操作简单、实用，使催化剂与改性组分能充分、有效的结合，真正达到改性的目的，且改性后通过检测磷含量即可判断催化剂的各项指标如活性、选择性等，经过此工艺制得的催化剂具有较高的活性、选择性，单程寿命长，再生次数多，积碳低，油品收率明显增加。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种轻烃芳构化催化剂及其制法，具体是一种轻烃改质催化剂及其制法。
技术介绍
随着石油化工技术的进一步发展以及国家对尾气排放的进一步要求，对汽油品质又有了新的规定。国家陆续颁布了新的汽油标准来促进节能减排的进展，国III标准相比现行的国II标准提高了不少。新标准中汽油中的硫含量从500ppm降低到150ppm以下，对汽油辛烷值提出了更高的要求。目前我国石油加工厂对轻烃的利用尚低，很多轻烃组分被纳入液化气中，大大降低了汽油收率，且由于液化气中烯烃含量高导致燃烧不充分，造成对环境的污染。因此，从环保和经济效益方面考虑，芳构化技术会得到进一步的推广应用。经过改性的ZSM-5分子筛具有较高的催化活性和选择性，利用ZSM-5分子筛制备的催化剂可大大提高催化剂的选择性和活性，并通过与拟薄水铝石、扩孔剂的有效搭配，提高催化剂的强度、稳定性和再生性能。因此制备高效、稳定的催化剂是解决目前存在的汽油产量低、辛烷值低、液化气含烯烃高的有效途径。现有技术1，申请号为98101358. 9的中国专利，公开了一种轻烃芳构化催化剂及其制备方法，催化剂中含0. 8-3. 5重％的Ζη、0. 2-1. 5重％的混合稀土氧化物和95. 0-99. 0 重％的载体，载体由50-80重％的HZSM-5沸石和20-50重％的、-氧化铝组成。混合稀土中含有镧、铈、镨、钕等元素。该催化剂采用挤条成型，用于混合C4芳构化反应，经三次再生，累计反应1200小时，芳烃平均单程产率达到47. 9重％。现有技术1采用Si改性及稀土元素改性后，Zn易流失，造成改性的不确定性，稀土元素改性时各成分的比例往往受诸多限制，添加时达不到预计的效果。现有技术2，申请号为00122835. 8的中国专利，公开了一种轻烃芳构化催化剂及其制法，催化剂包括了 HZSM-5沸石、&ι0、粘结剂以及一种选自VA或VIB族的金属氧化物， 所述金属氧化物为铋、锑或钨的氧化物，粘结剂为氧化铝或氧化硅。其不足之处是以VA族元素锑、铋、钨的化合物改性工艺成本较高，改性手段单一。现有技术3，申请号为200610114158.7的中国专利，公开了一种轻烃芳构化催化剂及其制备方法，该催化剂包括复合载体和在催化剂中含量为0.5-5. 0质量％的&10、 0. 1-5. 0质量％的稀土氧化物和1. 0-7. 0质量％的VA族元素，所述的复合载体由20-70质量％的ZSM系列沸石或MCM系列沸石和30-80质量％的粘结剂组成。其不足之处是在催化剂制作成型后(形状为小球型)后采用&ι0、稀土及VA族元素混合改性工艺，工序复杂， 操作困难，成本较高。现有技术4，申请号为200810114301. 1的中国专利，公开了一种轻烃芳构化催化剂及其制法，催化剂包括了 20-75质量％的具有MFI结构的沸石、20-75质量％的磷酸铝和 0.5-8.0质量％的氧化锌。其不足之处是采用复合载体浸渍得磷酸铝改性工艺，没有对活性组分进行有效处理，对整个催化剂的活性、稳定性、选择性提高有限。
技术实现思路
本专利技术提供一种石油化工厂轻烃改质用催化剂及其制法，其目的是改进现有技术中的不足之处，提高汽油辛烷值及增加汽油、液化气的收率。本专利技术技术是通过如下技术方案来实现的一种轻烃改质用催化剂，包括将载体、粘结剂、扩孔剂、稀硝酸溶液进行混合挤条成型，通过干燥、焙烧制成干胶条，应用浸渍法负载活性组分后制得所述催化剂，其特征是，所述载体是氢型ZSM-5沸石分子筛、ZSP-3分子筛或者混合型分子筛；所述粘结剂是拟薄水铝石；所述催化剂钝化后采用PO43-溶液改性，改性方法为浸泡式。所述扩孔剂采用现有技术中的扩孔剂，例如淀粉、活性炭等，扩孔剂在催化剂焙烧时烧失，其目的是提高催化剂的比表面积。所述载体硅铝比为25-50 ；所述拟薄水铝石粉末状物料，粒度为100目。一种轻烃改质用催化剂的制法，其特征是，包括如下步骤(1)将分子筛与拟薄水铝石混合均勻；(2)将分子筛与拟薄水铝石的混合物加入0. 05wt% -15wt%的硝酸溶液，配制成固液混合料；分子筛、拟薄水铝石与硝酸溶液的重量比为1 0.2-0.4 0.4-0.5;(3)将固液混合料置于混合设备中进行混捏，然后进行挤条，并在100-150°C温度下烘干成型，筛去过细粉状料，焙烧，焙烧温度为500-60(TC，焙烧时间为3-7小时；4)采用水蒸气对制备后的催化剂进行钝化处理，水蒸气温度控制在500-550°C之间，钝化时间为3-5小时；5)钝化后的催化剂浸入PO43-溶液改性，静置3-10小时，检测催化剂中磷含量为 1-1. 4%。6)改性完毕，在100_150°C温度下烘干，焙烧，焙烧温度为500_600°C，焙烧时间为 3-7小时。本专利技术中，催化剂进行挤条时，挤条设备采用Φ2πιπι、Φ3mm孔径模板，催化剂为长条状，长度控制在5mm-10mm。本专利技术中，催化剂所用分子筛为经过稀土改性的ZSM-5，其稀土在催化剂中的含量为 0. 2-5% ο分子筛改性的方法主要有水蒸气改性、离子交换改性及化学气相沉积改性等方法。在改性过程中随着处理温度提高和时间延长，通过改变分子筛的硅铝比使结构重排， ZSM-5分子筛脱铝程度会加深，B酸活性逐渐降低，并引起酸强度的明显降低。本催化剂适用于轻烃改质的芳构化反应。优越的成型工艺进一步提高了其强度， 不易磨损。且其配方先进大大提高了汽油辛烷值及收率。本催化剂失活后，通过再生可重复使用。再生后催化剂使用周期长、使用性能良好。与现有技术相比，本专利技术的优点是1)采用磷元素改性，可减少催化剂表面的积炭；2)本专利技术经过前期制备、烘干、焙烧、钝化及改性处理后，大大提高了催化剂的强度、再生性能及轻烃辛烷值。3)本专利技术改性工艺操作简单、实用，使催化剂与改性组分能充分、有效的结合，真正达到改性的目的，且改性后通过检测磷含量即可判断催化剂的各项指标如活性、选择性等，经过此工艺制得的催化剂具有较高的活性、选择性，单程寿命长，再生次数多，积碳低， 油品收率明显增加。实施例1取硅铝比为50的氢型ZSM-5系列沸石分子筛2. 0kg、拟薄水铝石0. 65kg,淀粉0. 13kg，进行混合搅拌20min，取56 %的硝酸溶液90ml与820ml软化水混合配置成硝酸水溶液，然后加入到混合物料中进行搅拌llOmin。把搅拌好的物料用挤条机装上 Φ 2mm- Φ 3mm模板进行挤条。分批次100°C _120°C恒温2- 干燥，500-600°C恒温3- 焙烧。将催化剂浸入PO43-含量40%的溶液中，静置3-8小时，然后进行烘干、焙烧得催化剂A。 催化剂A的压碎强度及中试实验数据见表1、表2。实施例2取硅铝比为38的氢型ZSM-5系列沸石分子筛2. Okg、拟薄水铝石0. 58kg、活性炭微粉0. 12kg,进行混合搅拌20min，取56 %的硝酸溶液250ml与750ml软化水混合配置成硝酸水溶液，然后加入到混合物料中进行搅拌llOmin。操作步骤同实例1得催化剂B。催化剂B的压碎强度及中试实验数据见表1、表2。实施例3按实施例1方法制备催化剂C，不同的是取ZSP-3系列分子筛占2. OKg，拟薄水铝石0. 49Kg，淀粉0. IKg,混合后进本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种轻烃改质用催化剂，包括将载体、粘结剂、扩孔剂、稀硝酸溶液进行混合挤条成型，通过干燥、焙烧制成干胶条，应用浸渍法负载活性组分后制得所述催化剂，其特征是，所述载体是：氢型ＺＳＭ－５沸石分子筛、ＺＳＰ－３分子筛或者混合型分子筛；所述粘结剂是：拟薄水铝石；所述催化剂钝化后采用ＰＯ４３－溶液改性，改性方法为浸泡式。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郭秀学，杨传水，孙农三，韩刚己，周克伟，姚若纳，李拥军，
申请(专利权)人：山东金诚石化集团有限公司，
类型：发明
国别省市：37
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