《一种抗碱氮多产液化气的裂化催化剂及其制备方法.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《一种抗碱氮多产液化气的裂化催化剂及其制备方法.pdf(17页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 103084205 A (43)申请公布日 2013.05.08 CN 103084205 A *CN103084205A* (21)申请号 201110332244.6 (22)申请日 2011.10.28 B01J 29/80(2006.01) B01J 29/14(2006.01) B01J 29/40(2006.01) C10G 11/05(2006.01) (71)申请人 中国石油化工股份有限公司 地址 100728 北京市朝阳区朝阳门北大街 22 号 申请人 中国石油化工股份有限公司石油化 工科学研究院 (72)发明人 邓景辉 王维家 朱玉霞 罗一斌 张萍。
2、 杨雪 欧阳颖 郑金玉 任飞 许明德 (74)专利代理机构 中国专利代理(香港)有限公 司 72001 代理人 王景朝 庞立志 (54) 发明名称 一种抗碱氮多产液化气的裂化催化剂及其制 备方法 (57) 摘要 一种抗碱氮多产液化气的裂化催化剂及其制 备方法, 所述催化剂包括裂化活性组元、 介孔硅铝 材料、 粘结剂和粘土, 其中, 所述的裂化活性组元 包括Y型分子筛和MFI结构分子筛, 所述的Y型分 子筛包括稀土含量以氧化稀土计为 8-23 重量、 铁含量以 Fe2O3计为 0.1-3.0 重量、 铜含量以 CuO 计为 0-3.0 重量、 磷含量以 P2O5计为 0-2.0 重量、 氧化钠含。
3、量为0.1-2.5重量的第一Y型 分子筛。 所述催化剂的制备方法, 包括将裂化活性 组元、 介孔硅铝材料、 粘土和粘结剂打浆, 喷雾干 燥, 洗涤, 过滤和干燥的步骤。该催化剂用于含碱 氮原料油催化裂化, 具有较高的转化率和较高的 液化气收率。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 14 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书14页 (10)申请公布号 CN 103084205 A CN 103084205 A *CN103084205A* 1/2 页 2 1. 一种抗碱氮多产液化气的裂化催化剂, 包括 : 10-70 重量的裂化活。
4、性组元、 1-20 重量介孔硅铝材料、 10-60 重量的粘结剂和 10-70 重量的粘土, 其中, 所述的裂化活性组元包括 70-85 重量的 Y 型分子筛和 15-30 重量的 MFI 结构分子筛, 所述的 Y 型分子筛包括第一 Y 型分子筛, 其中, 所述的第一 Y 型 分子筛为用稀土、 铁、 铜、 磷改性的 Y 型分子筛, 所述的第一分子筛中稀土含量以氧化稀土 计为 8-23 重量, 铁含量以 Fe2O3计为 0.1-3.0 重量, 铜含量以 CuO 计为 0-3.0 重量, 磷含量以 P2O5计为 0-2.0 重量, 氧化钠含量为 0.1-2.5 重量。 2.按照权利要求1所述的抗碱。
5、氮多产液化气的裂化催化剂, 其特征在于, 所述的第一Y 型分子筛中稀土含量以氧化稀土计为 10-20 重量, 铁含量以 Fe2O3计为 0.5-2.5 重量, 铜含量以 CuO 计为 0.2-1.5 重量, 磷含量以 P2O5计为 0-1.0 重量。 3.按照权利要求1所述的抗碱氮多产液化气的裂化催化剂, 其特征在于, 所述的第一Y 型分子筛中稀土含量以氧化稀土计为 14-20 重量, 铁含量以 Fe2O3计为 0.6-1.0 重量, 铜含量以CuO计为0.5-1.2重量, 磷含量以P2O5计为0-1.0重量, 氧化钠含量为0.1-2.0 重量。 4. 按照权利要求 1-3 任一项所述的抗碱氮。
6、多产液化气的裂化催化剂, 其特征 在于, 所述的第一 Y 型分子筛吸附三丁基氧化磷后 31P MASNMR 测定的分子筛酸量 为 1.400-4.500mmolg-1, 其吸附三甲基氧化磷后 31PMAS NMR 测定的分子筛酸量为 2.300-6.600mmolg-1。 5. 按照权利要求 1-4 任一项所述的抗碱氮多产液化气的裂化催化剂, 其特征在于, 所 述的第一Y型分子筛由包括以下制备过程的方法得到 : 以NaY分子筛为原料, 经过稀土交换 和焙烧, 获得 “一交一焙” RENaY, 再与稀土化合物、 含铁物质、 含铜物质、 含磷物质、 与或不与 铵盐反应。 6. 按照权利要求 5 所。
7、述的抗碱氮多产液化气的裂化催化剂, 其特征在于, 所述的获得 “一交一焙” RENaY 的过程是将 NaY 分子筛与稀土化合物在 NaY RE2O3 1 0.10-0.25 的重量比, pH 值 2.0-4.5, 交换温度 25-100条件下处理 0.3-1.5 小时, 过滤, 洗涤, 滤饼 在 400-850, 0-100水蒸汽下焙烧 0.3 小时以上 ; 所述的再与稀土化合物、 含铁物质、 含 铜物质、 含磷物质、 与或不与铵盐反应的过程是将 RENaY 与稀土化合物、 含铁、 含铜、 含磷的 物质, 有或没有铵盐的情况下, 按照NaYRE2O3Fe2O3/CuOP2O5铵盐10.02-0。
8、.1 50.001-0.050-0.040-0.5的重量比, pH2.0-4.5, 在20-100下反应, 再经过滤, 洗涤。 7. 按照权利要求 1 所述的抗碱氮多产液化气的裂化催化剂, 其特征在于, 所述的 Y 型 分子筛包括 20-100 重量所述的第一 Y 型分子筛和 0-80 重量的第二 Y 型分子筛和 / 或 第三 Y 型分子筛 ; 所述的第二 Y 型分子筛为 DASY 分子筛, 所述的第三 Y 型分子筛中以稀土 氧化物计的稀土含量为 12-16 重量, 以 P2O5计的磷含量为 0.5-7 重量, 该分子筛的 31P MAS NMR谱中, 化学位移为-142ppm和-232ppm。
9、共振信号的峰面积占总峰面积的百分数 大于 85, 分子筛的 27Al MAS NMR 谱中, 化学位移为 02ppm 共振信号的峰面积占总峰面 积的百分数大于 20。 8.按照权利要求7所述的抗碱氮多产液化气的裂化催化剂, 其特征在于, 所述第三Y型 分子筛的 31P MAS NMR谱中, 化学位移为-142ppm和-232ppm共振信号的峰面积占总峰 权 利 要 求 书 CN 103084205 A 2 2/2 页 3 面积的百分数大于 90, 晶胞常数为 9. 按照权利要求 1 所述的抗碱氮多产液化气的裂化催化剂, 其特征在于, 所述的 MFI 结构分子筛为第一 MFI 结构分子筛和 / 。
10、或第二 MFI 结构分子筛, 所述的第一 MFI 结构分 子筛, 以氧化物的摩尔比计的无水化学组成表达式为 : (0.01-0.25)RE2O3(0.005-0.02) Na2OAl2O3(0.2-1.0)P2O5(35-120)SiO2, 该分子筛对正己烷和环己烷的吸附重量比 为 4-5 ; 所述的第二 MFI 结构分子筛以氧化物重量比计的无水化学组成表达式为 : (0-03) Na2O(0.5-5.5)Al2O3(1.3-10)P2O5(0.7-15)M1xOy(0.01-5)M2mOn(70-97)SiO2, 其中, M1 为 Fe、 Co 或 Ni, x 表示 M1 的原子数, y 表。
11、示满足 M1 氧化态所需氧的个数, M2 选自 Zn、 Mn、 Ga 或 Sn, m 表示 M2 的原子数, n 表示满足 M2 氧化态所需氧的个数。 10. 按照权利要求 1 所述的抗碱氮多产液化气的裂化催化剂, 其特征在于, 所述介 孔硅铝材料具有拟薄水铝石的物相结构, 以氧化物重量计的无水化学表达式为 : (0-0.3) Na2O(40-90)Al2O3(10-60)SiO2, 其平均孔径为 8-20nm, 最可几孔径为 5-15nm, 比表面积 为 200-400m2/g, 孔容为 0.5-2.0ml/g。 11. 按照权利要求 1 所述的抗碱氮多产液化气的裂化催化剂, 其特征在于, 。
12、所述裂化 活性组元以干基计的含量为 10-45 重量, 所述介孔硅铝材料以干基计的含量为 2-15 重 量, 所述粘土以干基计的含量为 15-40 重量, 所述粘结剂以干基计的含量为 20-50 重 量。 12. 权利要求 1-11 任一项所述的抗碱氮多产液化气的裂化催化剂的制备方法, 包括将 裂化活性组元、 介孔材料、 粘土和粘结剂打浆, 喷雾干燥, 洗涤, 过滤和干燥的步骤。 权 利 要 求 书 CN 103084205 A 3 1/14 页 4 一种抗碱氮多产液化气的裂化催化剂及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及一种催化裂化催化剂, 更进一步说涉及一种抗碱氮的多产液化气的裂 化催。
13、化剂。 背景技术 0002 催化裂化 (FCC) 是重要的原油二次加工过程, 在炼油工业中占有举足轻重的地 位。在催化裂化工艺中, 重质馏分如减压馏分油或更重组分的渣油在催化剂存在下发生反 应, 转化为液化气、 汽油、 柴油等高附加值产品, 在这个过程中通常需要使用具有高裂化活 性的催化材料。微孔沸石催化材料由于具有优良的择形催化性能和很高的裂化反应活性, 被广泛应用于石油炼制和加工工业中。 随着石油资源的日益枯竭以及环境保护等方面的要 求, 特别是原油日趋变重的增长趋势和市场对轻质油品的大量需求, 在石油加工工业中越 来越重视对重油和渣油的深度加工。 0003 近来, 随着催化裂化原料油的日。
14、益重质化、 劣质化, 掺炼焦化蜡油 (CGO) 等劣质原 料已成为炼厂扩大催化裂化原料来源和挖潜增效的重要途径。与直馏蜡油相比, 焦化蜡油 是一种氮含量、 芳烃含量和胶质含量较高、 饱和烃含量较低的劣质催化原料, 增大焦化蜡油 的掺炼比例会严重影响催化裂化装置的正常操作, 导致转化率降低, 产品分布明显恶化。 研 究表明, 焦化蜡油中的氮化物尤其是碱性氮化物 ( 其中的氮原子称为碱氮 ) 是造成这一后 果的直接原因, 碱性氮化物由于含有孤对电子, 具有很强的吸附和络合性能, 因此很容易与 催化剂上的酸性中心发生相互作用, 造成催化剂的活性下降。而且含氮化合物比多环芳烃 更易于吸附在催化剂的酸性。
15、中心上, 易形成结焦点, 促进生焦, 即含氮化合物可以看作是更 易于吸附的焦炭前身物。 0004 克服碱性氮化物造成催化剂活性下降的问题上, 目前采取的方法例如 CN1088246A、 US7744745 和 US5660716 中提及的工艺手段, 以及 US4846962 中提及的络合脱 除碱性氮化合物的方法等。 0005 克服碱性氮化物造成催化剂活性下降的最经济有效的方法是在催化裂化过程中 使用抗碱性氮化合物的裂化催化剂或助剂。 但是现有裂化催化剂用于含碱氮原料仍存在活 性低, 产品分布变坏的问题, 并且未发现涉及抗碱氮多产液化气的裂化催化剂。 发明内容 0006 本发明要解决的技术问题是。
16、提供一种抗碱氮多产液化气的催化裂化催化剂, 该催 化裂化催化剂用于碱性氮化合物含量较高的原料油 ( 例如碱性氮含量为约 900-2000g/g 的原料油 ) 催化裂化, 具有较高的转化率和液化气收率。 0007 本发明提供一种抗碱氮多产液化气的催化裂化催化剂, 该催化裂化催化剂含有 10-70 重量裂化活性组元、 1-20 重量介孔硅铝材料、 10-70 重量的粘土和 10-60 重 量粘结剂, 其中, 所述的裂化活性组元包括 70-85 重量的 Y 型分子筛和 15-30 重量的 MFI结构分子筛, 所述的Y型分子筛包括第一Y型分子筛, 其中, 所述的第一Y型分子筛为用 说 明 书 CN 1。
17、03084205 A 4 2/14 页 5 稀土、 铁、 铜、 磷改性的Y型分子筛, 分子筛中稀土含量以氧化稀土计为8-23重量, 铁含量 以 Fe2O3计为 0.1-3.0 重量, 铜含量以 CuO 计为 0-3.0 重量, 磷含量以 P2O5计为 0-2.0 重量, 氧化钠含量为 0.1-2.5 重量。 0008 以所述裂化活性组元的总重量计, 所述裂化活性组元含有 70-85 重量的 Y 型分 子筛和 15-30 重量的 MFI 结构分子筛 ; 以所述 Y 型分子筛的总重量为基准, 所述 Y 型分子 筛包括 20-100 重量第一 Y 型分子筛以及 0-80 重量的其它 Y 型分子筛, 。
18、所述的其它 Y 型分子筛为第二 Y 型分子筛和 / 或第三 Y 型分子筛, 其中所述第二 Y 型分子筛为含稀土的 DASY 分子筛, 其稀土含量优选为 1.5-3 重量 ; 所述第三 Y 型分子筛中以稀土氧化物计的 稀土含量为 12-16 重量, 以 P2O5计的磷含量为 0.5-7 重量, 该分子筛的 31P MAS NMR 谱 中, 化学位移为-142ppm和-232ppm共振信号的峰面积占总峰面积的百分数大于85, 该分子筛的 27Al MAS NMR 谱中, 化学位移为 02ppm 共振信号的峰面积占总峰面积的百分 数大于 20。 0009 所述裂化活性组元含有第一Y型分子筛, 所述第。
19、一Y型分子筛为含稀土、 铁或者铁 和铜、 含或不含磷的 Y 型分子筛, 稀土含量以氧化稀土计为 8-23 重量, 铁含量以 Fe2O3计 为 0.1-3.0 重量, 铜含量以 CuO 计为 0-3.0 重量, 磷含量以 P2O5计为 0-2.0 重量, 氧 化钠含量为 0.1-2.5 重量。 0010 所述第一 Y 型分子筛可经过下述过程将 Y 型分子筛改性制备, 其过程包括 : 以 NaY 分子筛为原料, 经过稀土交换和焙烧, 获得 “一交一焙” RENaY ; 再与稀土化合物、 含铁物质、 含铜物质、 含磷物质、 与或不与铵盐反应, 获得用稀土和铁 / 铜 / 磷改性的 Y 分子筛产物, 。
20、即 为所述改性 Y 分子筛活性组分。 0011 其中, 所述的获得 “一交一焙” RENaY 的过程为本领域技术人员所熟知, 通常是将 NaY 与稀土化合物在 NaY RE2O3 1 0.10-0.25( 重量比 ), pH 2.0-4.5, 交换温度 25-100条件下处理 0.3-1.5 小时, 过滤, 洗涤, 滤饼在 400-850, 0-100水蒸汽下焙烧 0.3 小时以上得到。进一步所述的获得用稀土和铁 / 铜 / 磷改性的 Y 分子筛产物的过程是 根据目的产物组成, 将 RENaY 与稀土化合物、 含铁、 含铜、 含磷的物质, 有或没有铵盐的情况 下, 按照NaYRE2O3Fe2O。
21、3/CuOP2O5铵盐10.02-0.150.001-0.050-0.04 0-0.5( 重量比 ), pH 2.0-4.5, 在 20-100下反应, 再经过滤, 洗涤的过程。 0012 所述 MFI 结构分子筛可以为第一 MFI 结构分子筛和 / 或第二 MFI 结构分子筛, 其 中, 0013 所述第一 MFI 结构分子筛中以氧化物的摩尔比计的无水化学组成表达式为 : (0.01-025)RE2O3(0.005-0.02)Na2OAl2O3(0.2-1.0)P2O5(35-120)SiO2, 该分子筛对 正己烷和环己烷的吸附重量比为 4-5 ; 0014 所述第二 MFI 结构分子筛以氧。
22、化物重量比计的无水化学组成表达式为 : (0-03) Na2O(0.5-5.5)Al2O3(1.3-10)P2O5(0.7-15)M1xOy(0.01-5)M2mOn(70-97)SiO2, 其中, M1 为 Fe、 Co 或 Ni, x 表示 M1 的原子数, y 表示满足 M1 氧化态所需氧的个数, M2 选自 Zn、 Mn、 Ga 或 Sn, m 表示 M2 的原子数, n 表示满足 M2 氧化态所需氧的个数。 0015 本发明还提供一种所述的抗碱氮多产液化气的催化裂化催化剂的制备方法, 该方 法包括 : 0016 将裂化活性组元、 介孔硅铝材料、 粘土和粘结剂混合打浆, 然后依次进行喷。
23、雾干 说 明 书 CN 103084205 A 5 3/14 页 6 燥、 洗涤、 过滤和干燥。 0017 本发明所提供的抗降氮多产液化气的催化裂化催化剂特别适用于重油催化裂化, 特别是, 当原料油中的碱性氮化合物含量较高时, 例如碱性氮含量为约 900-2000g/g, 本 发明提供的抗降氮多产液化气的催化裂化催化剂在重油催化裂化的过程中能够表现出较 高的催化裂化活性, 可以获得较高的转化率, 获得较高的液化气收率。 具体实施方式 0018 本发明提供的抗碱氮多产液化气的催化裂化催化剂, 含有裂化活性组元、 介孔硅 铝材料、 粘土和粘结剂, 其中, 所述裂化活性组元含有一种改性的 Y 型分子。
24、筛 ( 即本发明所 述的第一 Y 型分子筛 ), 该分子筛用稀土、 铁、 铜、 磷改性, 分子筛中稀土含量以氧化稀土计 为 8-23 重量, 铁含量以 Fe2O3计为 0.1-3.0 重量, 铜含量以 CuO 计为 0-3.0 重量, 磷 含量以 P2O5计为 0-2.0 重量, 氧化钠含量为 0.1-2.5 重量。 0019 优选, 所述的第一Y型分子筛中稀土含量以氧化稀土计为10-20重量, 铁含量以 Fe2O3计为0.5-2.5重量, 铜含量以CuO计为0.2-1.5重量, 磷含量以P2O5计为0-1.0重 量。 0020 更优选, 所述的第一Y型分子筛中稀土含量以氧化稀土计为14-20。
25、重量, 铁含量 以Fe2O3计为0.6-1.0重量, 铜含量以CuO计为0.5-1.2重量, 磷含量以P2O5计为0-1.0 重量, 氧化钠含量为 0.1-2.0 重量。 0021 所述第一 Y 型分子筛是经过下述过程将 Y 型分子筛改性制备的, 其过程包括 : 以 NaY 分子筛为原料, 经过稀土交换和焙烧, 获得 “一交一焙” RENaY ; 再与稀土化合物、 含铁物 质、 含铜物质、 含磷物质、 与或不与铵盐反应, 获得用稀土和铁 / 铜 / 磷改性的 Y 分子筛产 物, 即为所述的第一 Y 型分子筛。 0022 其中, 所述的 “一交一焙” RENaY 的过程为本领域技术人员所熟知, 。
26、通常是将 NaY 与 稀土化合物在 NaY RE2O3 1 0.10-0.25( 重量比 ), pH 2.0-4.5, 交换温度 25-100 条件下处理0.3-1.5小时, 过滤, 洗涤, 滤饼在400-850, 0-100水蒸汽下焙烧0.3小时以 上得到。进一步, 所述的获得第一 Y 型分子筛 ( 即用稀土、 铁、 铜、 磷改性的 Y 分子筛 ) 产物 的过程, 是根据目的产物组成, 将 RENaY 与稀土化合物、 含铁、 含铜、 含磷的物质, 有或没有 铵盐的情况下, 按照NaYRE2O3Fe2O3/CuOP2O5铵盐10.02-0.150.001-0.05 0-0.04 0-0.5( 。
27、重量比 ), pH 2.0-4.5, 在 20-100下反应, 再经过滤, 洗涤的过程。 0023 上述改性过程中, 所述的稀土化合物是氯化稀土或硝酸稀土或硫酸稀土, 优选氯 化稀土。可以是单一的稀土元素, 也可以是不同的稀土元素的混合物。 0024 所述的含铁物质可以选自不同价态铁的盐类, 如氯化铁、 氯化亚铁、 硝酸铁、 硝酸 亚铁、 硫酸铁、 硫酸亚铁中的一种或多种。 0025 所述的含铜物质可以选自不同价态铜的盐类, 如氯化铜、 氯化亚铜、 硝酸铜、 硝酸 亚铜、 硫酸铜中的一种或多种。 0026 所述的含磷物质选自磷酸或其盐类, 如磷酸铵、 磷酸二氢铵、 磷酸氢二铵中的一种 或多种的。
28、混合物。 0027 所述的铵盐选自氯化铵、 硫酸铵、 硝酸铵、 碳酸铵、 碳酸氢铵、 硫酸氢铵、 磷酸铵、 磷 酸二氢铵、 磷酸氢二铵中的一种或多种, 其中优选氯化铵和 / 或硫酸铵。 说 明 书 CN 103084205 A 6 4/14 页 7 0028 所述的第一 Y 型分子筛, 在稀土含量相当的情况下, 与常规稀土 Y 分子筛相比, 具有更高的酸量尤其是具有更高的外表面酸量。通过吸附三丁基氧化磷和吸附三甲基氧 化磷的酸量表征方法, 该改性 Y 型分子筛吸附三丁基氧化磷 (TBPO, 动态直径 0.82nm) 后 31P MAS NMR 测定的分子筛酸量为 1.400-4.500mmol。
29、g-1, 由于 TBPO 的分子动态直径为 0.82nm, 大于分子筛孔道尺寸, 进入不了分子筛孔道中, 因此其表征的是分子筛的外表面酸 量 ; 而该改性 Y 型分子筛吸附三甲基氧化磷 (TMPO) 后 31P MAS NMR 测定的分子筛酸量为 2.300-6.600mmolg-1, 由于 TMPO 分子的动态直径为 0.55nm, 能够进入到分子筛的孔道中, 因此其表征的是分子筛的体相酸量。 0029 本发明所述的第一Y型分子筛, 通过以NaY为原料, 经两次稀土交换引入了较高的 稀土含量, 提高了分子筛的活性稳定性 ; 铁/铜/磷的引入起到了调节酸性中心强度和密度 的作用, 同时由于铁和。
30、/或铜离子核外电子分布具有d空轨道, 有利于与含孤对电子的氮原 子形成络合物而选择性吸附碱性氮化物, 减轻碱氮对分子筛酸中心的毒害作用, 并且所述 的第一 Y 型分子筛具有更多的外表面酸量, 这有利于其作为活性组元有效抵御碱氮大分子 对分子筛酸中心的毒害作用, 使所得到的改性 Y 型分子筛表现出优异的抗碱氮性能。从而 有利于本发明提供的催化剂具有显著的抗碱氮性能。 0030 为了提高本发明所述抗碱氮多产液化气的催化裂化催化剂在对碱性氮化合物含 量较高的重油进行催化裂化的过程中的催化裂化活性, 以获得提高的转化率, 并提高将重 质油转化为液化气的活性, 以提高液化气收率, 优选情况下, 以所述裂。
31、化活性组元的总重量 计, 所述裂化活性组元含有 70-85 重量的 Y 型分子筛组分和 15-30 重量的 MFI 结构分 子筛组分。在本发明中, 所述裂化活性组元中的 Y 型分子筛组分和 MFI 结构分子筛组分的 重量比例都是以干基计。 0031 本发明所述的活性组分中包括 Y 型分子筛, 所述的 Y 型分子筛还可以包括除所述 的第一 Y 型分子筛以外的其它分子筛, 以 Y 型分子筛的总重量为基准, 所述的 Y 型分子筛 包括 20 100 重量的第一 Y 型分子筛和 0-80 重量的其它 Y 型分子筛。所述的其它 Y 型分子筛可以是第二 Y 型分子筛和 / 或第三 Y 型分子筛, 所述第二。
32、 Y 型分子筛为含稀土的 DASY 分子筛, 所述含稀土的 DASY 分子筛为含稀土的水热超稳分子筛, 其中以 RE2O3( 氧化稀 土 ) 计的稀土含量优选为 1.5-3.0 重量。所述含稀土的 DASY 分子筛可以为各种市售产 品, 例如可以为购自中石化催化剂齐鲁分公司的 DASY2.0 分子筛。 0032 所述第三 Y 型分子筛中以稀土氧化物计的稀土含量为 12-16 重量, 以 P2O5计的 磷含量为0.5-7重量, 该分子筛的31P MAS NMR谱中, 化学位移为-142ppm和-232ppm 共振信号的峰面积占总峰面积的百分数大于 85, 分子筛的 27Al MAS NMR 谱中。
33、, 化学位移 为 02ppm 共振信号的峰面积占总峰面积的百分数大于 20。 0033 优选情况下, 所述第三 Y 型分子筛中以 P2O5计的磷含量为 1-3 重量。 0034 优选情况下, 所述第三 Y 型分子筛的 31P MAS NMR 谱中, 化学位移为 -142ppm 和 -232ppm 共振信号的峰面积占总峰面积的百分数大于 90。优选情况下, 所述第三 Y 型分子筛的晶胞常数为 0035 在本发明中, 所述第三 Y 型分子筛可以根据现有方法制备的得到, 具体的制备方 法可以参照专利申请 CN101088917A, 特别是其中的实施例 1-4。 0036 在本发明中, 所述的第一 M。
34、FI 结构分子筛对正己烷和环己烷的吸附重量比为 说 明 书 CN 103084205 A 7 5/14 页 8 4-5, 以氧化物的摩尔比计, 其无水化学组成表达式为 : (0.01-0.25)RE2O3(0.005-0.02) Na2OAl2O3(0.2-1.0)P2O5(35-120)SiO2。 0037 所述第一 MFI 结构分子筛的 X 光衍射谱图数据如下表 1 所示, 表中各符号所表示 的相对强度值如下所示, 在下表 1 中, VS : 80-100; S : 60-80; M : 40-60; W : 20-40; VW : 20。 0038 表 1 0039 d 值 (10-1纳。
35、米 ) I/I0 11.20.2 VS 10.10.2 M 9.80.2 VW 3.850.04 VS 3.810.04 S 3.750.04 W 3.720.04 M 3.650.04 M 3.600.04 W 0040 在所述第一 MFI 结构分子筛中, 稀土包容在分子筛晶内。稀土来自分子筛合成时 所使用的含稀土的八面沸石晶种。 0041 在所述第一 MFI 结构分子筛中, 磷与分子筛骨架中的铝化学结合, 该分子筛在 27Al NMR 谱中具有对应于 Al(4Si) 配位 ( 即 Al 源自通过氧与四个 Si 原子形成四面体结构 ) 的、 化学位移为 55ppm 的谱峰, 而且具有对应于 。
36、Al(4P) 配位 ( 即 Al 原子通过氧与四个 P 原子 形成四面体结构 ) 的、 化学位移为 39ppm 的谱峰 ; 该分子筛在 31P NMR 谱中则具有对应于 P(4Al) 配位 ( 即存在着 PO4四面体与相邻 AlO4四面体的相互作用 ) 的、 化学位移为 -29ppm 的谱峰。 0042 在优选情况下, 所述第一 MFI 结构分子筛中的磷均匀分布于分子筛晶相中。透射 电镜-能量色散谱(TEM-EDS)的分析结果表明在任意单一晶体颗粒中的磷含量与分子筛体 相中的磷含量相近。 0043 所述第一 MFI 结构分子筛对正己烷与环己烷的吸附重量比为 4-5, 在吸附温度为 40、 吸附。
37、时间为 3 小时、 吸附相压力 P/P0 0.20-0.25 的条件下, 该分子筛对正己烷的吸 附量为 98-105 毫克 / 克, 对环己烷的吸附量为 20-25 毫克 / 克。其中 P0为饱和蒸汽压。 0044 在本发明中, 所述第一 MFI 结构分子筛可以根据现有的方法制备得到, 具体的制 备方法可以参照专利申请 CN1147420A, 特别是其中的实施例 1-6。 说 明 书 CN 103084205 A 8 6/14 页 9 0045 在本发明中, 所述的第二 MFI 结构分子筛以氧化物重量比计的无水化学组成 表达式为 : (0-0.3)Na2O(0.5-5.5)Al2O3(1.3-。
38、10)P2O5(0.7-15)M1xOy(0.01-5) M2mOn(70-97)SiO2, 其中, M1 为 Fe、 Co 或 Ni, x 表示 M1 的原子数, y 表示满足 M1 氧化态所 需氧的个数, M2 选自 Zn、 Mn、 Ga 或 Sn, m 表示 M2 的原子数, n 表示满足 M2 氧化态所需氧的 个数。 0046 在优选情况下, 所述第二 MFI 结构分子筛以氧化物重量比计为 (0-0.2) Na2O(0.9-5.0)Al2O3(1.5-7)P2O5(0.9-10)M1xOy(0.5-2)M2mOn(82-92)SiO2。 0047 在优选情况下, M1 为 Fe, M2。
39、 为 Zn。 0048 在本发明中, 所述第二 MFI 结构分子筛可以根据现有的方法制备得到, 具体的制 备方法也可以参照专利申请 CN1611299A, 特别是其中的实施例 1-11。 0049 在本发明中, 所述粘土可以为催化裂化催化剂中常规使用的各种粘土, 例如可以 为选自高岭土、 多水高岭土、 蒙脱土、 硅藻土、 埃洛石、 皂石、 累托土、 海泡石、 凹凸棒石、 水滑 石和膨润土中的一种或多种。 0050 在本发明中, 所述粘结剂可以为催化裂化催化剂中常规使用的各种粘结剂, 例如 可以为选自硅溶胶、 铝溶胶和拟薄水铝石中的一种或多种, 优选为铝溶胶和拟薄水铝石的 双铝粘结剂。 0051。
40、 本发明提供的抗碱氮的催化裂化催化剂中, 还含有介孔硅铝材料, 优选, 所述的介 孔硅铝材料具有拟薄水铝石的物相结构, 以氧化物重量计的无水化学表达式为 : (0-0.3) Na2O(40-90)Al2O3(10-60)SiO2, 其平均孔径为 8-20nm, 最可几孔径为 5-15nm, 比表面 积为 200-400m2/g, 孔容为 0.5-2.0ml/g ; 更优选, 其平均孔径为 10-20nm, 最可几孔径为 10-15nm, 比表面积为 200-400m2/g, 孔容为 1.0-2.0ml/g。所述介孔硅铝材料可由以下方法 制得, 该方法包括 : 将铝源与碱溶液在室温至 85下中和。
41、成胶, 成胶终点 pH 为 7-11 ; 然后 按照 SiO2 Al2O3 1 (0.6-9) 的重量比加入硅源, 在室温至 90下老化 1-10 小时, 然 后进行过滤, 过滤所得滤饼经过铵交换, 使氧化钠含量不超过 0.3 重量, 再于 100-150 下干燥、 350-650下焙烧 1-20 小时得到介孔硅铝材料, 该材料可直接用于制备催化剂, 或 者, 在室温至 80、 酸铝比 0.1-0.3 的条件下将上述焙烧得到的介孔硅铝材料与无机酸接 触 0.5-3 小时得到酸处理的介孔硅铝材料用于制备裂化催化剂。所述铝源可以为本领域常 规使用的各种铝源, 所述铝源例如可以为选自硝酸铝、 硫酸铝。
42、或氯化铝中的一种或多种。 所 述硅源可以为本领域常规使用的各种硅源, 所述硅源例如可以为硅胶、 水玻璃、 硅酸钠、 四 乙基硅、 氧化硅、 硅溶胶和硅凝胶中的至少一种。 所述碱溶液可以为本领域常规使用的各种 碱溶液, 例如可以为氨水、 氢氧化钾溶液、 偏铝酸钠溶液和氢氧化钠溶液中的一种或多种。 所述介孔硅铝材料及其制备方法可参见 CN1565733A 或 CN 1854258A, 例如 CN 1854258A 的 实施例 1 9。 0052 根据本发明提供的抗碱氮多产液化气的催化裂化催化剂, 以所述催化裂化催化剂 的干基重量为基准, 所述裂化活性组元以干基计的含量为 10-70 重量, 所述介。
43、孔硅铝材 料以干基计的含量为 1-20 重量, 所述粘结剂以干基计的含量为 10-60 重量, 所述粘土 以干基计的含量为 10-70 重量, 优选的情况下, 以所述催化裂化催化剂的干基重量为基 准, 所述裂化活性组元以干基计的含量为 10-45 重量, 所述介孔硅铝材料以干基计的含 量为 2-15 重量, 所述粘土以干基计的含量为 20-40 重量, 所述粘结剂以干基计的含量 说 明 书 CN 103084205 A 9 7/14 页 10 为 20-50 重量。 0053 本发明还提供一种所述的抗碱氮多产液化气的催化裂化催化剂的制备方法, 该方 法包括以下步骤 : 0054 (1)以NaY。
44、分子筛为原料, 经过稀土交换和焙烧, 获得 “一交一焙” RENaY ; 再与稀土 化合物、 含铁物质、 含铜物质、 含磷物质、 与或不与铵盐反应, 获得用稀土和铁 / 铜 / 磷改性 的 Y 分子筛产物, 即为本发明所述的第一 Y 分子筛活性组分 ; 0055 其中, 所述的 “一交一焙” RENaY 的过程为本领域技术人员所熟知, 通常是将 NaY 与 稀土化合物在 NaY RE2O3 1 0.10-0.25( 重量比 ), pH 2.0-4.5, 交换温度 25-100 条件下处理 0.3-1.5 小时, 过滤, 洗涤, 滤饼在 400-850, 0-100水蒸汽下焙烧 0.3 小时 以。
45、上得到。进一步所述的获得用稀土和铁 / 铜 / 磷改性的 Y 分子筛产物的过程是根据目的 产物组成, 将 RENaY 与稀土化合物、 含铁、 含铜、 含磷的物质, 有或没有铵盐的情况下, 按照 NaYRE2O3Fe2O3/CuOP2O5铵盐10.02-0.150.001-0.050-0.040-0.5( 重量比 ), pH 2.0-4.5, 在 20-100下反应, 再经过滤, 洗涤的过程。 0056 (2) 将裂化活性组元、 介孔硅铝材料、 粘土和粘结剂混合打浆, 然后依次进行喷雾 干燥、 洗涤、 过滤和干燥, 其中, 所述裂化活性组元含有Y型分子筛组分和MFI结构分子筛组 分 ; 0057。
46、 所述的 Y 型分子筛组分包括所述的第一 Y 型分子筛, 或者包括所述的第一 Y 型分 子筛和其它 Y 型分子筛, 所述其它 Y 型分子筛优选为第二 Y 型分子筛和 / 或第三 Y 型分子 筛, 所述 MFI 结构分子筛组分为第一 MFI 结构分子筛和 / 或第二 MFI 结构分子筛, 其中, 0058 所述第二 Y 型分子筛为含稀土的 DASY 分子筛 ; 0059 所述第三 Y 型分子筛中以稀土氧化物计的稀土含量为 12-16 重量, 以 P2O5计的 磷含量为0.5-7重量, 该分子筛的 31P MAS NMR谱中, 化学位移为-142ppm和-232ppm 共振信号的峰面积占总峰面积的。
47、百分数大于 85, 该分子筛的 27Al MAS NMR 谱中, 化学位 移为 02ppm 共振信号的峰面积占总峰面积的百分数大于 20 ; 0060 所述第一 MFI 结构分子筛中以氧化物的摩尔比计的无水化学组成表达式为 : (0.01-0.25)RE2O3(0.005-0.02)Na2OAl2O3(0.2-1.0)P2O5(35-120)SiO2, 该分子筛对 正己烷和环己烷的吸附重量比为 4-5 ; 0061 所述第二 MFI 结构分子筛以氧化物重量比计的无水化学组成表达式为 : (0-0.3) Na2O(0.5-5.5)Al2O3(13-10)P2O5(0.7-15)M1xOy(0.0。
48、1-5)M2mOn(70-97)SiO2, 其中, M1 为 Fe、 Co 或 Ni, x 表示 M1 的原子数, y 表示满足 M1 氧化态所需氧的个数, M2 选自 Zn、 Mn、 Ga 或 Sn, m 表示 M2 的原子数, n 表示满足 M2 氧化态所需氧的个数。 0062 根据本发明提供的抗碱氮多产液化气的催化裂化催化剂制备方法, 在步骤 (2) 中, 将所述裂化活性组元、 介孔硅铝材料、 粘土和粘结剂混合打浆, 以及后续的喷雾干燥、 洗 涤、 过滤和干燥, 这些工序的实施方法均可采用常规的方法实施, 它们的具体实施方法例如 在专利申请 CN1916166A、 CN1362472A、 CN1727442A、 CN1132898C、 CN1727445A 和 CN1098130A 中都有详尽的描述, 这里一并引入本发明中以作参考。 0063 根 据 本 发 明 提 供 的 所 述 方 法, 在 步 骤 (2) 中, 以 干 基 计, 所 述 裂 化 活 性组元、 所述介孔硅铝材料、 所述粘土和所述粘结剂的加入量的重量比可以为 (10-70)(1-20)。