CN104028295A - 一种半合成催化裂化催化剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种半合成催化裂化催化剂，其是采用茂名高岭土制备，在制备时，先将茂名高岭土与化学水进行打浆，然后加入盐酸、拟薄水铝石进行打浆和酸化，酸化结束后升温、老化，再加入粘结剂、分子筛，经过打浆、均质、喷雾干燥、焙烧、水洗干燥后获得成品。本发明的半合成催化剂是采用茂名高岭土完全代替苏州高岭土制备，在用于降低催化裂化汽油烯烃含量的催化剂，其质量指标与现有技术产品相当，本发明催化剂可满足FCC催化剂催化裂化装置对催化剂理化性能的要求，具有更低的生产成本，与常规催化剂相比，催化剂单耗不增加，产品液体收率高，是一种性价比高的降烯烃催化剂产品。

Description

一种半合成催化裂化催化剂

技术领域

本发明涉及一种催化剂，具体是一种采用茂名高岭土制备的半合成催化裂化催化剂。

背景技术

目前国内清洁燃料生产面临着烯烃和硫含量高的问题，尤其汽油构成中FCC汽油比例过量，达到了成品油的80%以上，甚至更高，与我国的标准相去甚远。这一现状与我国原油性质及油品的消费结构、油品的生产特点有关。这使得成品汽油的烯烃及硫含量均超标，汽油辛烷值较低，降低了成品油的质量。

针对这一现状，实现清洁燃油的生产，可采取的相关措施主要有减少成品油中FCC汽油的比例、在生产过程中加入降烯烃催化剂、调整剂油比或温度或时间等工艺参数、采用两段提升管工艺进行生产等等。结合目前我国燃油生产现状，开发具有能够降低烯烃含量、硫含量，提高辛烷值的降烯烃催化剂是一种经济且容易实现的办法。

生产降烯烃类催化剂的主要原料是高岭土，高岭土是一种以高岭石族粘土矿物为主的粘土和粘土岩，其矿物成分主要由高岭石、埃洛石、水云母、伊利石、蒙脱石以及石英、长石等矿物组成，质纯的高岭土呈洁白细腻、松软土状，具有良好的可塑性和耐火性等理化性质。国内有五大高岭土矿产地：（1）茂名地区高岭土（2）龙岩高岭土（3）苏州阳山高岭土（4）合浦高岭土（5）北方煤系高岭土。

苏州高岭土的化学成分十分接近高岭石的理论成分，Al₂O₃含量可高达39.0%左右，颜色洁白、颗粒细腻，是目前主要用于催化剂生产的载体。对于FCC催化剂来说，高岭土是影响FCC催化剂成本和催化剂质量的重要因素，高岭土质量的优劣直接影响FCC催化剂的质量。苏州高岭土公司已有40多年的开采历史，由于其开采历史久、土源质量稳定，在市场环境影响下，近年来苏州高岭土价格一直较高，并呈上涨趋势。

发明内容

本发明目的在于针对上述不足，提供一种成本低、性价比高，具有可降低FCC汽油烯烃含量、提高汽油辛烷值的半合成催化裂化催化剂产品。

本发明所采用的技术方案如下： 一半合成催化裂化催化剂，采用茂名高岭土制备，在制备时，先将茂名高岭土粗粉碎至粒径100~200μm与化学水混合打浆分散均匀，加入浓度25~40%的盐酸酸化10~30min，再加入稀土溶液、拟薄水铝石反应20~40min后，升温至60~85℃，老化30~60min，然后加入铝溶胶、分子筛共同打浆10~30min，经均质、喷雾干燥，将得到产物经过焙烧、水洗干燥后获得成品；其中用量配比为：茂名高岭土25~40份、拟薄水铝石10~30份、铝溶胶6~15份、分子筛30~40份、稀土溶液0.05~2份、盐酸2~10份。

所述茂名高岭土应具有以下特征：高岭石含量不小于90%，元素组成中Na₂O+K₂O为0.5~0.55%、Al₂O₃38~40%、SiO₂不低于55%。

所述拟薄水铝石应具有如下特征：Fe₂O₃含量不大于0.03w%，Na₂O含量不大于0.3w%，溶胶指数95~98%，灼减35~38%。

优选的分子筛晶型结构为Y型的合成沸石分子筛。

优选的焙烧温度为420~850℃。

优选的所述稀土溶液为ReCl₃溶液。

本发明的方法与现有技术相比，具有下述优点：本发明的半合成催化剂是采用茂名高岭土完全代替苏州高岭土制备，广东省茂名盆地内高岭土矿属沉积岩风化残积亚型矿床，其石英等砂质含量大于50%，茂名高岭土风化完全，晶片以单片状为主，粒度细，现有主要作为造纸涂料原料的用途较为常见。而经过相关实验及生产验证发现，茂名高岭土具有含铝高，粒度极细，催化作用好等优点，用于催化剂尤其是用于制备降低催化裂化汽油烯烃含量的催化剂，其质量指标与现有技术产品相当，既可以可满足FCC催化剂催化裂化装置对催化剂理化性能的要求，更具有更低的生产成本，与常规催化剂相比，催化剂单耗不增加，产品液体收率高，是一种性价比高的降烯烃催化剂产品。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明做进一步详细说明，这些实施例仅用来说明本发明，并不限制本发明的范围。

实施例1：采用以下步骤实现本发明：先将茂名高岭土粗粉碎至粒径150μm与化学水混合打浆分散均匀，加入浓度35%的盐酸酸化20min，再加入稀土溶液ReCl₃溶液、拟薄水铝石反应30min后，升温至85℃，老化30min，然后加入铝溶胶、Y型的合成沸石分子筛共同打浆25min，经均质、喷雾干燥，将得到产物经过800℃焙烧、水洗干燥后获得成品；其中用量配比为：茂名高岭土38份、拟薄水铝石30份、铝溶胶12份、分子筛32份、稀土溶液ReCl₃溶液0.15份、盐酸5份。

其中，茂名高岭土成分如下：高岭石含量90%，元素组成中Na₂O+K₂O为0.52%、Al₂O₃ 38.43%、SiO₂557.55%；拟薄水铝石成分如下：Fe₂O₃含量0.028w%，Na₂O含量0.28w%，溶胶指数96.33%，灼减36.78%。

以固定流化床为评定手段，评定催化剂的反应性能。固定流化床评定条件为：催化剂经800℃、100%水蒸气老化10个小时以后，进行固定床反应，原料油掺渣比30%，反应温度500℃，剂油比4.空速15/h。经过评定，结果如下：

表1 固定流化床评定

表2 辛烷值分析

。

实施例2：采用以下步骤实现本发明：先将茂名高岭土粗粉碎至粒径200μm与化学水混合打浆分散均匀，加入浓度25%的盐酸酸化30min，再加入稀土溶液ReCl₃溶液、拟薄水铝石反应20min后，升温至75℃，老化45min，然后加入铝溶胶、Y型的合成沸石分子筛共同打浆10min，经均质、喷雾干燥，将得到产物经过850℃焙烧、水洗干燥后获得成品；其中用量配比为：茂名高岭土40份、拟薄水铝石28份、铝溶胶10份、分子筛40份、稀土溶液ReCl₃溶液0.5份、盐酸4份。

其中，茂名高岭土成分如下：高岭石含量91.77%，元素组成中Na₂O+K₂O为0.55%、Al₂O₃39.68%、SiO₂55%；拟薄水铝石成分如下：Fe₂O₃含量0.028w%，Na₂O含量0.28w%，溶胶指数96.33%，灼减36.78%。

实施例3：采用以下步骤实现本发明：先将茂名高岭土粗粉碎至粒径100μm与化学水混合打浆分散均匀，加入浓度40%的盐酸酸化10min，再加入稀土溶液ReCl₃溶液、拟薄水铝石反应40min后，升温至60℃，老化60min，然后加入铝溶胶、Y型的合成沸石分子筛共同打浆0min，经均质、喷雾干燥，将得到产物经过700℃焙烧、水洗干燥后获得成品；其中用量配比为：茂名高岭土30份、拟薄水铝石25份、铝溶胶6份、分子筛30份、稀土溶液ReCl₃溶液0.05份、盐酸2.5份。

其中，茂名高岭土成分如下：高岭石含量90%，元素组成中Na₂O+K₂O为0.52%、Al₂O₃ 38.43%、SiO₂557.55%；拟薄水铝石成分如下：Fe₂O₃含量0.022w%，Na₂O含量0.21w%，溶胶指数95.8%，灼减35.67%。

Claims (6)

1. 一种半合成催化裂化催化剂，其特征在于：采用茂名高岭土制备，在制备时，先将茂名高岭土粗粉碎至粒径100~200μm与化学水混合打浆分散均匀，加入浓度25~40%的盐酸酸化10~30min，再加入稀土溶液、拟薄水铝石反应20~40min后，升温至60~85℃，老化30~60min，然后加入铝溶胶、分子筛共同打浆10~30min，经均质、喷雾干燥，将得到产物经过焙烧、水洗干燥后获得成品；其中用量配比为：茂名高岭土25~40份、拟薄水铝石10~30份、铝溶胶6~15份、分子筛30~40份、稀土溶液0.05~2份、盐酸2~10份。

2. 根据权利要求1所述的半合成催化裂化催化剂，其特征在于：所述茂名高岭土具有以下特征：高岭石含量不小于90%，元素组成中Na₂O+K₂O为0.5~0.55%、Al₂O₃38~40%、SiO₂不低于55%。

3. 根据权利要求1所述的半合成催化裂化催化剂，其特征在于：所述拟薄水铝石具有如下特征：Fe₂O₃含量不大于0.03w%，Na₂O含量不大于0.3w%，溶胶指数95~98%，灼减35~38%。

4. 根据权利要求1所述的半合成催化裂化催化剂，其特征在于：所述分子筛为晶型结构为Y型的合成沸石分子筛。

5. 根据权利要求1所述的半合成催化裂化催化剂，其特征在于：所述焙烧温度为420~850℃。

6. 根据权利要求1所述的半合成催化裂化催化剂，其特征在于：所述稀土溶液为ReCl₃溶液。