一种添加剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供了一种添加剂及其制备方法与应用。本发明专利技术添加剂包含特定成分和用量的组分，其制备方法工艺简单，适于大规模生产，并且便于实际使用，可用作FCC过程中的裂化催化剂和/或催化助剂，用于减少部分或不完全燃烧的FCCU再生器的废气中的气相还原态含氮物质，例如NH

Additive, preparation method and application thereof

The invention provides an additive, a preparation method and an application thereof. The additive of the invention contains a specific composition and dosage of components, the preparation method is simple and suitable for mass production, and is convenient for practical use, can be used as FCC in the process of catalytic cracking catalyst and / or additives for reduced nitrogen gas material FCCU regenerator reduce partial or incomplete combustion of the gas. For example, NH

【技术实现步骤摘要】
一种添加剂及其制备方法与应用
本专利技术涉及石油化工
，具体而言，涉及一种添加剂及其制备方法与应用。
技术介绍
近年来，随着世界环境问题的日益突出，人们越来越关注于工业排放的有害含氮、硫和碳的氧化物引起的大气污染问题，政府机构已在一些方面对可允许排放的一种或多种污染物做出了限制，并且越来越严格。FCC过程中NOx的排放分别占空气中总排放的10％。FCC不完全再生体积下烟道气中CO相对含量相对高，约1-10％(体积)。在不完全燃烧操作下，在烟气中没有发现NOx，但是在烟气中存在一定量的NH3和HCN。在不完全再生下所形成的烟气通常含有约0.1-0.4％O2、15％CO2、4％CO、12％H2O、200ppmSO2、500ppmNH3和100ppmHCN。如果允许氨和HCN进入到CO锅炉中，大量的氨和HCN将被转化成NOx。在相关技术中，炼油工业仍在不断改善FCC工艺，使部分或不完全燃烧的FCCU再生器所排放的气相还原态含氮物质和NOx含量最小化，但这需要复杂的附加设备和更高的金钱和时间成本。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种添加剂，所述的添加剂能够有效减少在部分或不完全燃烧模式下运行的FCC装置再生器中所排出的烟气中的气相还原态含氮物质如NH3和HCN的含量，并且便于实际使用，能够降低对再生器烟气的后处理工艺中的额外处理设备及其步骤的需求和花费。本专利技术的第二目的在于提供一种所述的添加剂的制备方法，该方法工艺简单，适于大规模生产。本专利技术的第三目的在于提供一种所述的添加剂的应用，所述的添加剂可用作FCC过程中的裂化催化剂和/或催化助剂，用于减少部分或不完全燃烧的FCCU再生器的废气中的气相还原态含氮物质，例如NH3和HCN，其中该气相还原态含氮物质被还原为分子氮，从而防止其转变成NOx，同时降低对再生器烟气的后处理工艺中的额外处理设备及其步骤的需求和花费。为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：一种添加剂，所述添加剂中包含以下组分：(i)酸性金属氧化物；(ii)占所述添加剂质量0.5％以上的类水滑石氧化物中的一种或多种；(iii)占所述添加剂质量0.1％以上的储氧组分；(iv)占所述添加剂质量0.1ppm以上的金属氮化物中的一种或多种。本专利技术添加剂包含特定成分和用量的组分，能够有效减少在部分或不完全燃烧模式下运行的FCC装置再生器中所排出的烟气中的气相还原态含氮物质如NH3和HCN的含量，并且便于实际使用，能够降低对再生器烟气的后处理工艺中的额外处理设备及其步骤的需求和花费。可选地，所述添加剂的平均粒径尺寸为45μm以上，优选为50-200μm，进一步优选为55-120μm。可选地，所述添加剂的表面积为15m2/g以上，优选为50m2/g以上。可选地，所述添加剂的磨损指数为50以下，优选为15以下。可选地，所述酸性金属氧化物中沸石的含量为所述酸性金属氧化物组分总质量的5％以下。可选地，所述酸性金属氧化物包括结晶酸性金属氧化物和无定形酸性金属氧化物中的一种或多种，优选包括无定形氧化铝和无定形氧化硅。优选地，所述无定形氧化铝和无定形氧化硅的摩尔比为1-50:1，优选为2-20:1。可选地，所述酸性金属氧化物中含有氧化铝，优选含有占所述酸性金属氧化物总质量的1％以上的氧化铝，进一步优选含有占所述酸性金属氧化物总质量的50％以上的氧化铝。可选地，所述酸性金属氧化物的BET表面积为5m2/g以上，优选为70-250m2/g。可选地，所述类水滑石氧化物占所述添加剂总质量的0.5％-40％。可选地，所述类水滑石氧化物包括二元、三元和四元类水滑石氧化物中的一种或多种，优选包括镁铝二元水滑石复合氧化物、锌镁铝三元水滑石复合氧化物和铜镁铝三元水滑石复合氧化物中的一种或多种。可选地，所述储氧组分占所述添加剂总质量的5％-30％。可选地，所述储氧组分包括稀土金属氧化物和过渡金属氧化物中的一种或多种。优选地，所述稀土金属氧化物包括二氧化铈、氧化钐、氧化镨和氧化铕中的一种或多种。优选地，所述过渡金属氧化物包括氧化钒、氧化锰、氧化铁、氧化镍、氧化铜、氧化钻、氧化铬、氧化铁、氧化银、氧化钼、氧化铌、氧化金和氧化钨中的一种或多种。优选地，所述储氧组分中含有二氧化铈。可选地，所述金属氮化物占所述添加剂总质量的0.1-5000ppm以上，优选为25-1500ppm。可选地，所述金属氮化物包括选自元素周期表第三、四周期中副族金属元素的氮化物中的一种或多种。上述的一种添加剂的制备方法，采用程序还原法或将包含组分(i)-(iii)的基础材料浸渍到包含组分(iv)或组分(iv)前驱体的溶液中，制备得到所述添加剂。本专利技术添加剂的制备方法工艺简单，适于大规模生产。可选地，在包含组分(i)的浆料中加入组分(ii)，陈化后，加入组分(iii)，制备得到基础材料。优选地，在包含组分(i)的浆料中加入酸和组分(ii)，陈化后，加入组分(iii)，制备得到基础材料。进一步优选地，所述酸包括盐酸、甲酸、硝酸、柠檬酸、硫酸、磷酸和乙酸中的一种或多种。进一步优选地，所述酸的用量为每摩尔酸性金属氧化物使用0.01-1.0摩尔的酸，优选使用0.05-0.6摩尔的酸。上述的一种添加剂的应用，所述添加剂用作FCC过程中的裂化催化剂和/或催化助剂。本专利技术添加剂可用作FCC过程中的裂化催化剂和/或催化助剂，用于减少部分或不完全燃烧的FCCU再生器的废气中的气相还原态含氮物质，例如NH3和HCN，其中该气相还原态含氮物质被还原为分子氮，从而防止其转变成NOx，同时降低对再生器烟气的后处理工艺中的额外处理设备及其步骤的需求和花费。优选地，所述添加剂以颗粒形式使用，与FCC催化剂一起在整个FCCU中循环。可选地，所述添加剂的用量为FCC催化剂质量的0.01％以上，优选为0.01％-50％，进一步优选为0.1％-20％。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术添加剂包含特定成分和用量的组分，其制备方法工艺简单，适于大规模生产，并且便于实际使用，可用作FCC过程中的裂化催化剂和/或催化助剂，用于减少部分或不完全燃烧的FCCU再生器的废气中的气相还原态含氮物质，例如NH3和HCN，其中该气相还原态含氮物质被还原为分子氮，从而防止其转变成NOx，同时降低对再生器烟气的后处理工艺中的额外处理设备及其步骤的需求和花费。具体实施方式下面将结合具体实施方式对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。本专利技术提供了一种添加剂，所述添加剂中包含以下组分：(i)酸性金属氧化物(用量可以为余量)；(ii)占所述添加剂质量0.5％以上的类水滑石氧化物中的一种或多种；(iii)占所述添加剂质量0.1％以上的储氧组分；(iv)占所述添加剂质量0.1ppm以上的金属氮化物中的一种或多种。本专利技术添加剂包含本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种添加剂，其特征在于，所述添加剂中包含以下组分：(i)酸性金属氧化物；(ii)占所述添加剂质量0.5％以上的类水滑石氧化物中的一种或多种；(iii)占所述添加剂质量0.1％以上的储氧组分；(iv)占所述添加剂质量0.1ppm以上的金属氮化物中的一种或多种。

【技术特征摘要】
1.一种添加剂，其特征在于，所述添加剂中包含以下组分：(i)酸性金属氧化物；(ii)占所述添加剂质量0.5％以上的类水滑石氧化物中的一种或多种；(iii)占所述添加剂质量0.1％以上的储氧组分；(iv)占所述添加剂质量0.1ppm以上的金属氮化物中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的一种添加剂，其特征在于，所述添加剂的平均粒径尺寸为45μm以上，优选为50-200μm，进一步优选为55-120μm；优选地，所述添加剂的表面积为15m2/g以上，优选为50m2/g以上；优选地，所述添加剂的磨损指数为50以下，优选为15以下。3.根据权利要求1所述的一种添加剂，其特征在于，所述酸性金属氧化物中沸石的含量为所述酸性金属氧化物组分总质量的5％以下；优选地，所述酸性金属氧化物包括结晶酸性金属氧化物和无定形酸性金属氧化物中的一种或多种，优选包括无定形氧化铝和无定形氧化硅；进一步优选地，所述无定形氧化铝和无定形氧化硅的摩尔比为1-50:1，优选为2-20:1；优选地，所述酸性金属氧化物中含有氧化铝，优选含有占所述酸性金属氧化物总质量的1％以上的氧化铝，进一步优选含有占所述酸性金属氧化物总质量的50％以上的氧化铝；优选地，所述酸性金属氧化物的BET表面积为5m2/g以上，优选为70-250m2/g。4.根据权利要求1所述的一种添加剂，其特征在于，所述类水滑石氧化物占所述添加剂总质量的0.5％-40％；优选地，所述类水滑石氧化物包括二元、三元和四元类水滑石氧化物中的一种或多种，优选包括镁铝二元水滑石复合氧化物、锌镁铝三元水滑石复合氧化物和铜镁铝三元水滑石复合氧化物中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的一种添加剂，其特征在于，所述储氧组分占所述添加剂总质量的5％-30％；优选地，所述储氧组分包括稀土金属氧化物和...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄延召，齐文义，王懿洛，杨金辉，李小苗，
申请(专利权)人：中石化炼化工程集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11