一种提高催化裂化汽油收率的催化剂制备方法技术

本发明专利技术是一种提高催化裂化汽油收率的催化剂制备方法。以高岭土和酸处理后的硅藻土混合物为原料，加入化学水、结构助剂、分散剂和/或补强剂，经混合打浆、喷雾成微球；将喷雾微球进行焙烧，焙烧微球按照一定比例与导向剂、水玻璃和氢氧化钠混合，于水热条件下进行晶化反应，得到一种孔结构和抗磨性能良好、包含30～60%NaY分子筛的晶化产物，该原位晶化微球可做为制备催化裂化催化剂的前驱物。将该原位晶化微球经过铵盐交换、稀土交换，制备成可提高汽油收率的催化裂化催化剂。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术是。以高岭土和酸处理后的硅藻土混合物为原料，加入化学水、结构助剂、分散剂和/或补强剂，经混合打浆、喷雾成微球；将喷雾微球进行焙烧，焙烧微球按照一定比例与导向剂、水玻璃和氢氧化钠混合，于水热条件下进行晶化反应，得到一种孔结构和抗磨性能良好、包含30～60%NaY分子筛的晶化产物，该原位晶化微球可做为制备催化裂化催化剂的前驱物。将该原位晶化微球经过铵盐交换、稀土交换，制备成可提高汽油收率的催化裂化催化剂。【专利说明】
本专利技术涉及炼油催化剂的制备方法，更具体涉及一种原位晶化型催化裂化催化剂 及其制备方法。
技术介绍
流化催化裂化（FCC)反应的目的就是将大分子的重质原料通过催化反应，生成汽 油、柴油、液化气等小分子产品的过程。随着原油重质化、劣质化程度的加剧，提高FCC过程 中大分子重质油、尤其是渣油的加工比例，对提高炼厂经济效益意义重大。以加工能力为 300万吨/年的重油催化裂化装置为例，通过提高重油转化能力，使目的产品收率提高1个 百分点，每年将新增直接经济效益5000万元以上，2010年全球催化裂化加工能力已达7亿 吨以上，中国催化裂化加工能力已达1. 3亿吨以上，因此提高催化裂化目的产品收率意义 重大。 对重油催化裂化反应来说，催化剂是关键技术。在催化剂设计过程中，重点要开发 孔结构良好的催化剂技术，以此为基础，才为不同功能的催化剂打下了基础。重油分子在 催化剂中的扩散速率是影响催化裂化反应高效进行的控制步骤，良好的孔结构，不但会提 高催化效率，而且在催化裂化装置中汽提时，不仅颗粒内部，而且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，开发孔结构良好的FCC催化剂一直是提高催化裂化效率 的重要课题。 催化裂化催化剂的制备工艺有粘结剂法和原位晶化法。在FCC催化剂的所有组分 中，NaY分子筛仍然是最主要的活性组分。粘结剂法工艺是将改性NaY分子筛与基质和粘结 剂混合打浆，制备成可适用于流化催化裂化装置所需的微球催化剂；原位晶化工艺最初是 以高岭土为原料，将高岭土浆液首先喷雾成型为可适用于流化催化裂化装置所需的微球， 经焙烧后在碱性水热条件下使微球中的一部分转化为NaY分子筛，同时得到基质和活性组 分，然后将其经改性处理后，制备成FCC催化剂。该工艺最先由美国EngeIhard公司首先实 现工业化，开辟了一条制备高性能催化裂化催化剂的新途径，原位晶化催化剂由于独特的 合成工艺，与粘结剂型催化剂相比，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，随着装置掺渣比例的越来越高，催化裂化装置如今还要面对装置进 料全掺渣的挑战，因此对催化剂的重油转化能力要求越来越高，原位晶化催化剂上述独特 的优势成为以提高重油转化能力为基础、满足催化裂化不同需求的重要技术来源。 生产汽油是催化裂化最主要的任务，催化裂化一直是汽油的主要生产方式，尤其 是中国75%以上的汽油来自催化裂化，更显示出催化裂化对提高汽油供应量的重要作用。 随着汽车使用量的大幅增加，对炼厂提高汽油供应量的能力提出了更高要求。目前提高汽 油收率的主要措施之一是制备大孔径的催化剂以缓解扩散过程对催化裂化反应顺利进行 的不利影响，同时对Y分子筛进行改性。 EP122572、US4836913、CN1186105提出采用碱改性高岭土以提高轻质油品收率； US4843052、DE3312639、DE3317946、EP0358261A、GB2120571、CN1195014 专利技术了 采用酸 改性高岭土以改善孔径分布，提高转化率；CN1778676A通过加入可分解有机物改善孔结 构；CN102019196A通过加入模板剂改善孔结构；CN1055301C采用大孔拟薄水铝石以提高 重油转化能力，从而提高汽油收率；CN102050434A采用一种磷改性铝溶胶以提高汽油收 率；CN101733141A通过酸化水玻璃的方法制备含硅基质，增加了催化剂的孔体积，提高了 汽油收率；CN102019195A专利技术了一种磷与稀土混合改性的分子筛以提高重油转化能力； CN1478860通过小晶粒改性Y分子筛和高硅HZSM-5以提高重油转化能力、减少二次反应，提 高汽油收率；CN1566270采用一种碱土金属改性的分子筛以提高汽油产率。 上述专利在提高汽油收率方面取得了一定的效果，但大部分专利采用半合成粘结 剂法制备，这种工艺在活性组分分布、孔结构方面的不足也是显而易见的，而原位晶化工艺 通过外加试剂扩孔的技术则存在工序复杂、强度变差的不足。 本专利技术在硅藻土比表面、孔体积丰富的基础上，喷雾打浆前先将硅藻土首先进行 酸处理，经酸处理后的土孔结构发生很大变化，对金属和稀土离子的吸附性变强，这改变了 合成过程中硅铝溶解速度及晶核迁移的速度和距离，从而在原位晶化工艺下，可制备出分 子筛含量在20?60%之间可调、孔结构良好、晶粒更小的原位晶化产物，通过改性制备出重 油转化能力强、汽油收率高的催化裂化催化剂。
技术实现思路
本专利技术提供一种提高催化裂化汽油收率的催化剂的制备方法：以高岭土和酸处理 后的硅藻土喷雾微球为原料，并加入可溶性锌盐、可溶性碱土金属盐、可溶性稀土化合物， 采用原位晶化工艺制备孔结构良好、晶粒小、抗磨性能优良、含30?60%NaY分子筛的晶化 产物。晶化产物经铵盐和稀土的交换，得到重油转化能力强、汽油收率高的催化裂化催化 剂。 本专利技术公开了一种提高催化裂化汽油收率的催化剂的制备方法，实现本专利技术的技 术方案为：将娃藻土和浓度为〇. 01?15mol/L的酸溶液在20?10(TC下充分混合，液固质 量比为4?15,pH为2. 8?6. 0,处理10?60分钟，过滤、洗涤、烘干，得到酸处理的硅藻土； 酸处理的硅藻土与高岭土按照质量比为8 :2?2 :8混合，酸处理的硅藻土与高岭土按照质 量比为8 :2?2 :8混合，优选5. 5?8 :4. 5?2,加入到包含结构助剂、分散剂和/或补强剂 的化学水中混合打浆，浆液固含量为30?50%，混合浆液喷雾成微球，干燥，600?1000°C焙 烧，与硅酸钠、导向剂、氢氧化钠溶液、水混合，85?95°C晶化16?36h，得到含30?60%NaY 分子筛的晶化产物，晶化产物过滤、水洗、干燥，然后将得到的晶化产物经铵盐和稀土的交 换、焙烧，制得催化裂化催化剂，以催化裂化催化剂质量为100%计算，RE2033. 0?6. 0%，优选 3. 5?5. 5%，Na2O不大于0. 7%，最好不大于0. 4% ;结构助剂为可溶性锌盐、可溶性碱土金属 盐、可溶性稀土化合物的一种或多种，加入量为高岭土与酸处理硅藻土总质量的0. 1?8%， 优选〇· 1?5%。 本专利技术所公开的一种提高催化裂化汽油收率的催化剂的制备方法，分散剂、补强 剂的加入顺序不做限定，可以和结构助剂同时加入，也可以分批加入；分散剂包括硅酸钠、 焦磷酸钠中的一种，加入量为高岭土与改性后的硅藻土总质量的2?10%，补强剂包括硅溶 胶、铝溶胶中的一种，加入量为高岭土与改性硅藻土总质量的2?10%，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高催化裂化汽油收率的催化剂的制备方法，其特征在于其方法为：将硅藻土和浓度为0.01～15mol/L的酸溶液在20～100℃下充分混合，液固质量比为4～15，pH为2.8～6.0，处理10～60分钟，过滤、洗涤、烘干，得到酸处理的硅藻土；酸处理的硅藻土与高岭土按照质量比为8：2～2：8混合，加入到包含结构助剂、分散剂和/或补强剂的化学水中混合打浆，浆液固含量为30～50%，混合浆液喷雾成微球，干燥，600～1000℃焙烧，与硅酸钠、导向剂、氢氧化钠溶液、水混合，85～95℃晶化16～36h，得到含30～60%NaY分子筛的晶化产物，晶化产物过滤、水洗、干燥，然后将得到的晶化产物经铵盐和稀土的交换、焙烧，制得催化裂化催化剂，以催化裂化催化剂质量为100%计算，RE2O33.0～6.0%，Na2O不大于0.7%；结构助剂为可溶性锌盐、可溶性碱土金属盐、可溶性稀土化合物的一种或多种，加入量为高岭土与酸处理硅藻土总质量的0.1～8%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张莉，刘宏海，高雄厚，赵晓争，胡清勋，熊晓云，赵红娟，田爱珍，王林，王宝杰，
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：北京;11