CN107971011A - 一种催化裂解催化剂及其制备方法 - Google Patents

一种催化裂解催化剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种催化裂解催化剂及其制备方法，该催化剂包括15～65％天然矿物质、10～30％氧化物和25～75％Y型分子筛和含磷和含负载金属IMF结构分子筛；所述含磷和含负载金属IMF结构分子筛：Al分布参数D为0.6≤D≤0.85，中孔体积占总孔体积的50‑80％，2‑20纳米孔体积占总中孔体积的85％以上，强酸酸量占50‑80％，B酸和L酸酸量之比为7‑30；磷含量为0.1‑15重％，负载金属含量为0.1‑5重％。所述催化剂的制备方法包括将所述含磷和含负载金属IMF结构分子筛和Y型分子筛、天然矿物质、无机氧化物粘结剂混合打浆，喷雾干燥的步骤。所述催化裂解催化剂用于石油烃催化裂解具有更高的低碳烯烃产率。

Description

一种催化裂解催化剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种催化裂解催化剂及其制备方法
背景技术
丙烯是仅次于乙烯的一种用于制造石化产品的重要原料。目前国内外丙烯的最大来源是热裂化生产乙烯的主要副产物，丙烯的第二大来源几乎都来自于FCC装置，提供了约30％的需求，在美国，FCC装置则提供了石化产品对丙烯约一半的需求。
由于迅速增长的对聚丙烯的需求，使石油化工所需求的丙烯比乙烯需求更快，而乙烯工厂的建设受限于乙烯的需求，因此大量增产FCC丙烯将用于满足需求的增加。自上世纪80年代以来,含择形分子筛ZSM-5的催化剂在FCC装置上开始投入工业应用，达到了增产C3 ＝的目的，但这类ZSM-5的最大弱点是活性稳定性差，在FCC装置苛刻的周期性再生条件下易失活。
IM-5分子筛是一种IMF结构分子筛，由Benazzi于1998年首次合成。2007年由Baerlocher等人完成了结构的解析工作。该分子筛为二维十元环孔道结构，其孔道直径与ZSM-5相仿。在第三维方向上还存在一个有限的孔道。但是，现有IM-5分子筛易失活、反应选择性降低，特别在以大分子重组分为原料的裂化反应中以上问题更为突出。
CN 103949282 A提出了一种生产低碳烯烃的催化剂及其制备方法，采用了IM-5与ZSM-5复配的催化剂体系，针对以甲醇或二甲醚制低碳烯烃的反应。但是，该催化剂用于烃油转化，活性低，烯烃选择性差，不适合用于烃油催化裂解制备低碳烯烃。
发明内容
本发明要解决的技术问题之一是提供一种烃油催化裂解制低碳烯烃的流化催化裂解催化剂，该催化剂具有更高的低碳烯烃选择性。本发明要解决的技术问题之二是提供所述催化剂的制备方法。
本发明提供一种催化裂解催化剂包括：以催化剂的重量为基准，包括以干基计(a)15％～65％的天然矿物质；(b)10％～60％优选10％～30％的氧化物；和(c)25％～75％的Y型分子筛和含磷和含负载金属IMF结构分子筛；
所述含磷和含负载金属IMF结构分子筛，Al分布参数D满足：0.6≤D≤0.85，其中，D＝Al(S)/Al(C)，Al(S)表示采用TEM-EDS方法测定的分子筛晶粒的晶面边沿向内H距离内任意大于100平方纳米区域的铝含量，Al(C)表示采用TEM-EDS方法测定的分子筛晶粒所述晶面的几何中心向外H距离内任意大于100平方纳米区域的铝含量，其中所述H为所述晶面边沿某点到该晶面几何中心距离的10％；所述分子筛的中孔体积占总孔体积的比例为50-80体％，孔径为2纳米-20纳米的中孔体积占总中孔体积的比例大于85体％；所述分子筛的强酸酸量占总酸量的比例为50-80％，B酸酸量和L酸酸量之比为7-30；以P2O5计并以分子筛的干基重量为基准，所述分子筛的磷含量为0.1-15重量％；以所述负载金属的氧化物计并以所述分子筛的干基重量为基准，所述分子筛中负载金属含量为0.1-5重量％。
优选地，所述含磷和含负载金属IMF结构分子筛的Al分布参数D满足：0.65≤D≤0.82；所述含磷和含负载金属IMF结构分子筛的中孔体积占总孔体积的比例为57-70体积％，孔径为2纳米-20纳米的中孔体积占总中孔体积的比例大于90体积％；所述含磷和含负载金属分子筛的强酸酸量占总酸量的比例为55-70％，B酸酸量和L酸酸量之比为8-25；以P2O5计并以含磷和含负载金属分子筛的干基重量为基准，所述含磷和含负载金属分子筛的磷含量为1-13重量％；以所述负载金属的氧化物计并以所述含磷和含负载金属分子筛的干基重量为基准，所述含磷和含负载金属分子筛中负载金属含量为0.5-3重％。
优选地，所述负载金属为选自铁、钴、镍、铜、锰、锌、锡、铋和稼中的至少一种。
优选地，所述含磷和含负载金属IMF结构分子筛的中孔体积占总孔体积的比例和孔径为2纳米-20纳米的中孔体积占总中孔体积的比例采用氮吸附BET比表面积方法进行测量，所述中孔体积为孔径大于2纳米小于100纳米的孔体积；所述分子筛的强酸酸量占总酸量的比例采用NH3-TPD方法进行测量，所述强酸的酸中心为NH3脱附温度大于300℃所对应的酸中心；所述B酸酸量与L酸酸量之比采用吡啶吸附红外酸性方法进行测量。
本发明所述的含磷和含负载金属IMF结构分子筛表面富硅，可抑制分子筛表面非选择性副反应的发生，有利于IMF结构分子筛择形性能的充分发挥；分子筛中孔丰富，有利于反应中间物及产物的生成和扩散，减少结焦失活，提高大分子反应物对活性中心的可接近性，提高反应活性；强酸中心比例高以及B酸/L酸比例高，有利于分子筛裂化反应的发生，提高裂化开环活性；负载金属改性能够强化脱氢功能，进一步提高乙烯和丙烯产率、丙烯选择性和BTX产率。
本发明还提供一种所述催化裂解催化剂的制备方法，包括制备所述含磷和含负载金属IMF结构分子筛，将所得到的含磷和含负载金属IMF结构分子筛与Y型分子筛、天然矿物质、氧化物的前身物溶胶混合打浆，喷雾干燥；其中所述的含磷和含负载金属IMF结构分子筛的制备方法包括：
a、将钠型IMF结构分子筛在碱溶液中进行脱硅处理，得到脱硅分子筛；b、将步骤a中所得脱硅分子筛进行铵交换处理，得到铵交换分子筛；其中，以氧化钠计并以铵交换分子筛的总干基重量为基准，所述铵交换分子筛的钠含量小于0.2重％；c、将步骤b中所得铵交换分子筛在由氟硅酸、有机酸和无机酸组成的复合酸脱铝剂溶液中进行脱铝处理，并进行过滤和洗涤后，得到脱铝分子筛；d、将步骤c中所得的脱铝分子筛进行磷改性处理、负载金属改性处理和焙烧处理后，得到所述含磷和含负载金属IMF结构分子筛。
优选地，步骤a中所述钠型IMF结构分子筛的制备步骤包括：将采用有胺法晶化所得IMF结构分子筛浆液进行过滤和洗涤后，得到洗涤分子筛；其中，以氧化钠计并以所述洗涤分子筛的总干基重量为基准，所述洗涤分子筛中的钠含量小于3.0重％；将所述洗涤分子筛进行干燥和空气焙烧后，得到所述钠型IMF结构分子筛。
优选地，步骤a中所述碱溶液为选自氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液和氨水中的至少一种。
优选地，步骤a中所述脱硅处理的条件包括：以干基重量计的钠型IMF结构分子筛、碱溶液中的碱和碱溶液中的水的重量比为1：(0.1-2)：(5-20)，所述脱硅处理的温度为室温至100℃，时间为0.2-4小时。
优选地，步骤a中所述脱硅处理的条件包括：以干基重量计的钠型IMF结构分子筛、碱溶液中的碱和碱溶液中的水的重量比为1：(0.2-1)：(5-20)。
优选地，步骤c中所述有机酸为选自乙二胺四乙酸、草酸、柠檬酸和磺基水杨酸中的至少一种，所述无机酸为选自盐酸、硫酸和硝酸中的至少一种。
优选地，步骤c中所述脱铝处理的条件包括：以干基重量计的铵交换分子筛、有机酸、无机酸和氟硅酸的重量之比为1：(0.01-0.3)：(0.01-0.3)：(0.01-0.3)；所述脱铝处理的温度为25-100℃，时间为0.5-6小时。所述铵交换分子筛与水的重量比优选为1:5～20。
优选地，步骤c中所述脱铝处理的条件包括：以干基重量计的铵交换分子筛、有机酸、无机酸和氟硅酸的重量之比为1：(0.02-0.2)：(0.015-0.2)：(0.015-0.2)。
优选地，步骤d中所述磷改性处理包括：将选自磷酸、磷酸氢铵、磷酸二氢铵和磷酸铵中的至少一种含磷化合物对分子筛进行浸渍和/或离子交换。
优选地，步骤d中所述负载金属改性处理包括：将含有选自铁、钴、镍、铜、锰、锌、锡、铋和稼中至少一种负载金属的化合物通过浸渍方法将所述负载金属负载到所述分子筛上。
优选地，步骤d中所述焙烧处理的条件包括：焙烧处理的气氛为空气气氛或水蒸气气氛；焙烧温度为400-800℃，焙烧时间为0.5-8小时。
本发明提供的催化裂解催化剂中，含有天然矿物质，其中所述的天然矿物质例如高岭土、多水高岭土、蒙脱土、硅藻土、凸凹棒石、海泡石、埃洛石、水滑石、膨润土以及累托土等中的一种或多种的混合物。以催化剂总量为基准，重量百分比计，本发明提供的催化剂中天然矿物质以干基计的含量为15重量％～65重量％，优选20重量％～55重量％。
本发明提供的催化裂解催化剂中，含有氧化物，所述的氧化物为氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化钛、无定形硅铝以及磷酸铝材料中的一种或两种以上的混合物，所述氧化物为氧化物基质，均来自于其相应的氧化物前身物例如氧化物的溶胶态物质，比如硅溶胶、铝溶胶、胶溶拟薄水铝石、硅铝溶胶以及含磷铝溶胶中的一种或多种。以催化剂总量为基准，重量百分比计，氧化物的含量为10重量％～60重量％例如为10重量％～30重量％，优选12重量％～28重量％。
本发明提供的催化裂解催化剂中，含有分子筛，所述的分子筛为Y型分子筛和含磷和含负载金属IMF结构分子筛，所述的Y型分子筛为用于催化裂化催化剂的分子筛，所述的Y型分子筛例如DASY分子筛、含稀土的DASY分子筛、USY分子筛、含稀土的USY分子筛、REY分子筛、REHY分子筛、HY分子筛的至少一种。优选情况下，Y型分子筛和含磷和含负载金属IMF结构分子筛重量比为1:4～4:0.1。
本发明提供的裂化催化剂中还可以含有MFI结构分子筛和/或BEA结构分子筛。优选情况下，所述MFI结构分子筛和BEA结构分子筛的总含量不超过30重量％，例如为0～30重量％或0.5～25重量％。所述MFI结构分子筛为用于催化裂化的MFI结构分子筛，例如氢型的MFI结构分子筛例如HZSM-5分子筛、含磷的MFI结构分子筛例如PZSM-5、含磷和过渡金属的MFI结构分子筛，所述的过渡金属例如RE(稀土元素)、Fe、Co、Ni、Cu、Mn、Zn、Sn、Bi中的一种或几种。所述的BEA结构分子筛为用于催化裂化的具有BEA结构的分子筛，例如Hβ分子筛、含磷的β分子筛，含磷和过渡金属的β分子筛，所述的过渡金属例如RE(稀土元素)、Fe、Co、Ni、Cu、Mn、Zn、Sn、Bi中的一种或几种。
本发明提供的催化裂解催化剂制备方法，所述的喷雾干燥为现有方法，本发明没有特殊要求，不再赘述。
本发明提供的催化裂解催化剂制备方法，任选还包括焙烧的步骤。所述焙烧为现有技术，本发明没有特殊要求。例如焙烧的温度为350～650℃，焙烧时间为0.5～6小时。
本发明提供的催化裂解催化剂制备方法，还包括洗涤的步骤，例如可以使用铵盐溶液和/或水进行洗涤，以降低氧化钠含量。洗涤方法为现有方法，本发明没有特殊要求。
本发明提供的所述催化裂解催化剂的制备方法，包括将天然矿物质、Y型分子筛、所述含磷和含负载金属IMF结构分子筛和氧化物基质例如氧化物的溶胶混合打浆，然后将浆液进行喷雾干燥和任选焙烧，其中，所述氧化物溶胶在催化剂制备过程中作为粘结剂也称氧化物粘结剂。各组分的用量使最终催化剂中含有，以催化剂总重量为基准，15重量％～65重量％的天然矿物质，10重量％～60重量％优选10重量％～30重量％的氧化物以及25重量％～75重量％的Y型分子筛和含磷和含负载金属IMF结构分子筛。更优选各组分的用量使最终催化剂的组成为：以干基计天然矿物质含量为20重量％～55重量％，以干基计所述Y型分子筛和含磷和含负载金属IMF结构分子筛的总含量为30重量％～70重量％，以氧化物计氧化物粘结剂的含量为12重量％～28重量％。
本发明提供的所述催化裂解催化剂的制备方法，所述的天然矿物质包括高岭土、多水高岭土、蒙脱土、硅藻土、凸凹棒石、海泡石、埃洛石、水滑石、膨润土以及累托土等中的一种或多种的混合物。天然矿物质的用量使得到的催化裂化催化剂中，以催化剂总量为基准，以重量百分比计，天然矿物质的含量为15重量％～65重量％，优选20重量％～55重量％。
本发明提供的所述催化裂解催化剂的制备方法，所述的氧化物选自氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化钛、无定形硅铝以及磷酸铝材料中的一种或两种以上的混合物，所述氧化物均来自于其相应的氧化物前身物例如氧化物的溶胶态物质，比如硅溶胶、铝溶胶、胶溶拟薄水铝石、硅铝溶胶以及含磷铝溶胶中的一种或多种。氧化物前身物的用量，使得到的催化裂化催化剂中，以催化剂总量为基准，重量百分比计，以氧化物计氧化物的含量为10重量％～60重量％优选10重量％～30重量％，更优选12重量％～28重量％。
本发明提供的所述催化裂解催化剂的制备方法，Y型分子筛和含磷和含负载金属IMF结构分子筛的用量使得到的催化剂中，以干基计的Y型分子筛和含磷和含负载金属IMF结构分子筛的总含量为25重量％～75重量％，优选为30～70重量％。其中Y型分子筛和含磷和含负载金属IMF结构分子筛重量比为1:4～4:0.1，例如为0.3：1～20:1、或0.4：1～2.5：1。所述的Y型分子筛例如DASY分子筛、为含稀土的DASY分子筛、USY分子筛、含稀土的USY分子筛、REY分子筛、REHY分子筛、HY分子筛的一种或多种。所述的Y型分子筛优选为含稀土的DASY分子筛、REY分子筛的至少一种。
本发明提供的催化剂制备方法，一种实施方式，将无机氧化物粘结剂的前身物，例如拟薄水铝石、铝溶胶、硅溶胶、硅铝溶胶、硅铝凝胶或其中两种或多种的混合物，与高岭土以及水(例如脱阳离子水和/或去离子水)混合，配制成固含量为10～50重％的浆液，搅拌均匀，用无机酸例如盐酸、硝酸、磷酸或硫酸将浆液pH调至1～4，保持该pH值，于20～80℃下静置老化0～2小时后例如0.3～2小时后加入铝溶胶和/或硅溶胶，搅拌0.5～1.5小时形成胶体，然后加入分子筛，所述分子筛包括所述的含磷和金属IMF结构分子筛和Y型分子筛，形成催化剂浆液，催化剂浆液固含量例如为20～45重量，继续搅拌后喷雾干燥制成微球催化剂。然后将微球催化剂焙烧例如在350～650℃或400～600优选450～550℃焙烧0.5～6小时或0.5～2小时，再用硫酸铵洗涤(其中，洗涤温度可以在40～70℃，硫酸铵：微球催化剂：水＝0.2～0.8:1:5～15重量比)至氧化钠含量小于0.25重量％，用水洗涤并过滤，之后干燥。
本发明提供的催化裂解催化剂可用于烃油催化裂解生产低碳烯烃，烃油催化裂解生产低碳烯烃的方法包括将烃油与本发明提供的催化裂解催化剂接触的步骤。反应的条件可参考现有催化裂解生产低碳烯烃的条件。所述的烃油例如常压渣油、减压渣油、催化裂化轻循环油、催化裂化重循环油、溶剂脱沥青油以及上述烃油经过加氢处理得到的加氢处理油中的一种或多种。
本发明提供的催化裂解催化剂，较现有裂解催化剂具有更高的烃油裂化裂化活性，具有更高的乙烯和丙烯产率和BTX产率，具有更高的丙烯选择性和低碳烯烃选择性。本发明通过脱硅处理法与复合酸脱铝法相结合对IM-5分子筛的铝分布、硅铝比、酸性质和孔结构进行了调变，有效地提高了IM-5分子筛的大分子环烷烃的裂化能力，同时使IM-5分子筛扩孔改性后，仍具有较好的择形选择性，提高了其丙烯产率和丙烯选择性，金属的负载强化了分子筛脱氢功能，使其增产丙烯的能力进一步增强。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
本发明提供的催化裂解催化剂，含有一种含磷和含负载金属IMF结构分子筛，该分子筛的Al分布参数D满足：0.6≤D≤0.85，优选满足：0.65≤D≤0.82；其中，D＝Al(S)/Al(C)，Al(S)表示采用TEM-EDS方法测定的分子筛晶粒的晶面边沿向内H距离内任意大于100平方纳米区域的铝含量，Al(C)表示采用TEM-EDS方法测定的分子筛晶粒所述晶面的几何中心向外H距离内任意大于100平方纳米区域的铝含量，其中所述H为所述晶面边沿某点到该晶面几何中心距离的10％；所述分子筛的中孔体积占总孔体积的比例为50-80体％，优选为57-70体％；孔径为2纳米-20纳米的中孔体积占总中孔体积的比例大于85体％，优选大于90体％；所述分子筛的强酸酸量占总酸量的比例为50-80％，优选为55-70％，B酸酸量和L酸酸量之比为7-30，优选为8-25；以P2O5计并以分子筛的干基重量为基准，所述分子筛的磷含量为0.1-15重％，优选为1-13重％；以所述负载金属的氧化物计并以所述分子筛的干基重量为基准，所述分子筛中负载金属含量为0.1-5重％，优选0.5-3重％。
IMF结构是分子筛的拓扑结构，例如IM-5分子筛具有IMF结构。
根据本发明，所述负载金属是指通过负载方式负载到分子筛上的金属，不包括铝以及钠、钾等碱金属，可以包括选自铁、钴、镍、铜、锰、锌、锡、铋和稼中的至少一种，也可以包括其它金属，本发明并不进行限制。
根据本发明，采用TEM-EDS方法测定分子筛的铝含量是本领域技术人员所熟知的，其中所述几何中心也是本领域技术人员所熟知的，可以根据公式计算得到，本发明不再赘述，一般对称图形的几何中心为各相对顶点连线的交点，例如，常规长方块状IM-5分子筛长方形晶面的几何中心在相对顶点连线的交点处。所述的晶面为规则晶粒的一个面，所述向内和向外的方向均指在所述晶面上的向内和向外的方向。
根据本发明，所述分子筛的中孔体积占总孔体积的比例和孔径为2纳米-20纳米的中孔体积占总中孔体积的比例可以采用氮吸附BET比表面积方法进行测量，例如，本发明可以采用GB/T5816-1995标准方法进行测量，所述中孔体积一般指孔径大于2纳米小于100纳米的孔体积；所述分子筛的强酸酸量占总酸量的比例可以采用NH3-TPD方法进行测量，所述强酸的酸中心可以为NH3脱附温度大于300℃所对应的酸中心；所述B酸酸量与L酸酸量之比可以采用吡啶吸附红外酸性方法进行测量。
本发明提供的催化裂解催化剂制备方法中，所述的含磷和含负载金属IMF结构分子筛的制备方法包括：a、将钠型IMF结构分子筛在碱溶液中进行脱硅处理，得到脱硅分子筛；b、将步骤a中所得脱硅分子筛进行铵交换，得到铵交换分子筛；其中，以氧化钠计并以铵交换分子筛的总干基重量为基准，所述铵交换分子筛的钠含量小于0.2重％；c、将步骤b中所得铵交换分子筛在由氟硅酸、有机酸和无机酸组成的复合酸脱铝剂溶液中进行脱铝处理，并进行过滤和洗涤后，得到脱铝分子筛；d、将步骤c中所得的脱铝分子筛进行磷改性处理、负载金属改性处理和焙烧处理后，得到所述含磷和含负载金属IMF结构分子筛。
根据本发明，钠型IMF结构分子筛是本领域技术人员所熟知的，可以商购或自行制备，例如，步骤a中所述钠型IMF结构分子筛的制备步骤包括：将采用有胺法晶化所得IMF结构分子筛浆液进行过滤和洗涤后，得到洗涤分子筛；其中，以氧化钠计并以所述洗涤分子筛的总干基重量为基准，所述洗涤分子筛中的钠含量小于3.0重％；将所述洗涤分子筛进行干燥和空气焙烧后，得到所述钠型IMF结构分子筛。所述有胺法晶化是指采用模板剂进行水热晶化制备分子筛，以IMF分子筛的制备为例，具体文献可以参考中国专利CN102452667A、CN103708491A、CN102452666A和CN103723740A。所述空气焙烧用于除去洗涤分子筛中的模板剂，所述空气焙烧的温度可以为400-700℃，时间可以为0.5-10小时。
根据本发明，脱硅处理用于脱除分子筛的部分骨架硅原子，以及部分骨架硅去除，达到分子筛孔道通畅，产生更多的二级孔作用，步骤a中所述碱溶液可以为选自氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液和氨水中的至少一种，优选为氢氧化钠水溶液；步骤a中所述脱硅处理的条件可以包括：以干基重量计的钠型IMF结构分子筛、碱溶液中的碱和碱溶液中的水的重量比为1：(0.1-2)：(5-20)，优选为1：(0.2-1)：(5-20)，所述脱硅处理的温度为室温至100℃，时间为0.2-4小时。
根据本发明，铵交换是本领域技术人员所熟知的，用于降低分子筛中的钠含量。例如，所述铵交换的条件可以包括：按照分子筛：铵盐：水＝1：(0.1-1)：(5-15)的重量比，将分子筛在室温至100℃下铵交换0.5-3小时后过滤，所用的铵盐可以为常用的无机铵盐，例如，选自氯化铵、硫酸铵和硝酸铵中的至少一种，铵交换的次数可以重复1-3次，直至分子筛中氧化钠含量低于0.2重％。
根据本发明，脱硅处理虽然能够使分子筛产生二级孔，但是在脱硅处理过程中，分子筛内不可避免地会产生无定形碎片，堵塞分子筛孔道，覆盖活性中心，而且会使分子筛表面相对富铝，不利于分子筛反应选择性的提高，因此需要对其进行后续脱铝处理，脱铝处理是本领域技术人员所熟知的，但未报道过将无机酸、有机酸和氟硅酸一起用于脱铝处理。所述脱铝处理可以一次或分多次进行，可以先将有机酸与所述铵交换分子筛混合，然后将氟硅酸和无机酸与所述铵交换分子筛混合，即可以为先将有机酸加入铵交换分子筛中，然后将氟硅酸和无机酸慢速并流加入，或先加入氟硅酸再加入无机酸，优选为氟硅酸和无机酸慢速并流加入。例如，步骤c中所述有机酸可以为选自乙二胺四乙酸、草酸、柠檬酸和磺基水杨酸中的至少一种，优选为草酸或柠檬酸，进一步优选为草酸；所述无机酸可以为选自盐酸、硫酸和硝酸中的至少一种，优选为盐酸或硫酸，进一步优选为盐酸；所述脱铝处理的条件可以包括：以干基重量计的铵交换分子筛、有机酸、无机酸和氟硅酸的重量之比为1：(0.01-0.3)：(0.01-0.3)：(0.01-0.3)，优选为1：(0.02-0.2)：(0.015-0.2)：(0.015-0.2)；所述脱铝处理的温度为25-100℃，时间为0.5-6小时。通过脱硅处理与复合酸脱铝剂溶液脱铝处理相结合对IMF结构分子筛进行处理，使分子筛的铝分布、硅铝比、酸性质和孔结构进行了调变，使IMF结构分子筛扩孔改性后，仍具有较好的择形选择性，从而有效地提高了IMF结构分子筛的丙烯、乙烯和BTX产率。
根据本发明，磷改性处理是本领域技术人员所熟知的，例如，步骤d中所述磷改性处理可以包括：将选自磷酸、磷酸氢铵、磷酸二氢铵和磷酸铵中的至少一种含磷化合物对分子筛进行浸渍和/或离子交换。
根据本发明的方法，负载金属的负载处理是本领域技术人员所熟知的，是指将前述的负载金属通过负载方式负载到所述分子筛上，例如，可以将含有选自铁、钴、镍、铜、锰、锌、锡、铋和稼中至少一种负载金属的化合物通过浸渍方法将所述负载金属负载到所述分子筛上；所述负载方式也可以包括其它常用金属负载方法，本发明并没有限制。
根据本发明，焙烧处理是本领域技术人员所熟知的，例如，所述焙烧处理的条件可以包括：焙烧处理的气氛为空气气氛或水蒸气气氛；焙烧温度为400-800℃，焙烧时间为0.5-8小时。
本发明所述洗涤是本领域技术人员所熟知的，一般指水洗，例如，可以采用5-10倍分子筛重量的水对分子筛进行淋洗。
下面将通过实施例来进一步说明本发明，但是本发明并不因此而受到任何限制，本发明实施例所采用的仪器和试剂，如无特别说明，均为本领域技术人员所常用的仪器和试剂。
本发明方法的结晶度采用ASTM D5758-2001(2011)e1的标准方法进行测定。
本发明的比表面采用GB/T5816-1995标准方法进行测定。
本发明的孔体积采用GB/T5816-1995标准方法进行测定。
本发明方法的钠含量采用GB/T 30905-2014标准方法进行测定。
本发明的磷含量采用GB/T 30905-2014标准方法进行测定，负载金属的含量采用GB/T 30905-2014标准方法进行测定。
本发明的强酸酸量和总酸量采用NH3-TPD方法进行测定，参见固体催化剂的研究方法，石油化工，30(12),2001：952。
本发明的B酸酸量与L酸酸量采用吡啶吸附红外光谱法进行测定，参见固体催化剂的研究方法，石油化工，29(8),2000：621。
本发明的总比表面积、中孔(介孔)比表面积、中孔(介孔)孔体积、总孔体积、2-20纳米的中孔(介孔)孔体积的测定方法如下所示：
采用Quantachrome仪器公司生产的AS-3，AS-6静态氮吸附仪测定。
仪器参数：将样品置于样品处理系统，在300℃下抽真空至1.33×10-2Pa，保温保压4h，净化样品。在液氮温度-196℃下，测试净化样品在不同比压P/P0条件下对氮气的吸附量和脱附量，获得N2吸附-脱附等温曲线。然后利用两参数BET公式计算总比表面积、微孔比表面积和介孔比表面积，取比压P/P0＝0.98以下的吸附量为样品的总孔体积，利用BJH公式计算介孔部分的孔径分布，并采用积分法计算介孔孔体积(2-100纳米)和2-20纳米的介孔孔体积。
本发明的B酸酸量和L酸酸量的测定方法如下所示：
采用美国BIO-RAD公司生产的FTS3000型傅里叶红外光谱仪。
测试条件：将样品压制成片后置于红外光谱仪的原位池中密封，在350℃下抽真空至10-3Pa，保持1h，使样品表面的气体分子脱附干净，冷却至室温。向原位池中导入压力为2.67Pa的吡啶蒸气，平衡30min后，升温至200℃，再次抽真空至10-3Pa，保持30min，冷却至室温，在1400-1700cm-1波数范围内扫描，记录下200℃吡啶吸附的红外光谱谱图。再将红外吸收池中的样品移至热处理区，升温至350℃，抽真空至10-3Pa，保持30min，冷至室温，记录下350℃吡啶吸附的红外谱图。仪器自动积分得到B酸酸量和L酸酸量。
本发明的总酸量和强酸酸量的测定方法如下所示：
采用美国麦克公司AutochemⅡ2920程序升温脱附仪。
测试条件：称取0.2g待测样品装入样品管，置于热导池加热炉，He气为载气(50mL/min)，以20℃/min的速率升温至600℃，吹扫60min驱除催化剂表面吸附的杂质。然后降温至100℃，恒温30min，切换成NH3-He混合气(10.02％NH3+89.98％He)吸附30min，再继续以He气吹扫90min至基线平稳，以脱附物理吸附的氨气。以10℃/min升温速率升温至600℃进行脱附，保持30min，脱附结束。采用TCD检测器检测气体组分变化，仪器自动积分得到总酸量和强酸酸量，强酸的酸中心为NH3脱附温度大于300℃所对应的酸中心。
本发明的TEM-EDS测定方法参见固体催化剂的研究方法，石油化工，29(3),2000：227。
D值的计算方法如下：在透射电镜中选取一个晶粒以及该晶粒的某个晶面所形成一个多边形，该多边形存在几何中心、边沿以及几何中心到边沿某点的10％距离H(不同的边沿点，H值不同)，分别选取该晶面边沿向内H距离内的任意一块大于100平方纳米区域以及晶面几何中心向外H距离内的任意一块大于100平方纳米区域，测定铝含量，即为Al(S1)和Al(C1)，并计算D1＝Al(S1)/Al(C1)，分别选取不同的晶粒测定5次，计算平均值即为D。
本发明方法的微反应活性采用ASTM D5154-2010标准方法进行测定，微反产物的PONA分析采用RIPP 85-90方法测定。微反产物的组成分析采用RIPP 85-90方法测定。
分子筛的石油烃催化裂解性能采用纯烃微反进行评价。将分子筛作为活性组元制备成微球催化剂，分子筛含量50％，其余为高岭土及粘结剂，制得的催化剂样品在固定床老化装置上进行800℃、100％水汽老化17小时处理，接着在纯烃微反上进行评价，原料油为乙基环己烷，评价条件为反应温度620℃，再生温度620℃，剂油比1.3。丙烯选择性为液化气中丙烯的质量分数。
本发明所述的RIPP标准方法具体可参见《石油化工分析方法》，杨翠定等编，1990年版。
IMF结构分子筛制备实施例1
将晶化好的IM-5分子筛(中国石化催化剂有限公司长岭分公司简称长岭催化剂厂生产)过滤掉母液，水洗过滤烘干；将上述烘干后分子筛于空气中焙烧6小时，焙烧温度550℃，以脱除其中的模板剂；取上述分子筛100g(干基)加入1000g浓度为2.4重量％的NaOH溶液中，升温至65℃，反应30min后，快速冷却至室温后，过滤，洗涤至滤液中性。然后，将滤饼加入800g水打浆，加入40g NH4Cl，升温至75℃，交换处理1h后，至Na2O含量低于0.2重量％，过滤，洗涤，得到分子筛滤饼；取上述分子筛滤饼50g(干基)加水配制成固含量10重量％的分子筛浆液，搅拌中加入草酸5g，然后将35g盐酸(质量分数10％)和28g氟硅酸(质量分数3％)并流加入，加入时间30min；升温至65℃恒温搅拌1h，过滤水洗至滤液中性；将滤饼加水打浆得固含量为40重％的分子筛浆液，加入6.3g H3PO4(浓度85重量％)和3.3gZn(NO3)2·6H2O，均匀混合浸渍、烘干、550℃焙烧处理2h，得分子筛A，物化性质和评价数据列于表1。
IMF结构分子筛制备对比例1
将晶化好的IM-5分子筛(长岭催化剂厂生产)过滤掉母液，水洗过滤烘干；将上述烘干后分子筛于空气中焙烧8小时，焙烧温度550℃，以脱除其中的模板剂；取上述分子筛100g(干基)加入1000g 2.4重量％的NaOH溶液中，升温至65℃，反应30min后，快速冷却至室温后，过滤，洗涤至滤液中性。然后，将滤饼加入800g水打浆，加入40g NH4Cl，升温至75℃，交换处理1h后，至Na2O含量低于0.2重量％，过滤，洗涤，得到分子筛滤饼；取上述分子筛滤饼50g(干基)加水配制成固含量10重％的分子筛浆液，搅拌中加入草酸20g；升温至65℃恒温搅拌1h，过滤水洗至滤液中性；将滤饼加水打浆得固含量为40重％的分子筛浆液，加入6.1gH3PO4(浓度85重量％)和3.3gZn(NO3)2·6H2O，均匀混合浸渍、烘干、550℃焙烧处理2小时。得分子筛DA1，物化性质和评价数据列于表1。
IMF结构分子筛制备对比例2
将晶化好的IM-5分子筛(长岭催化剂厂生产)过滤掉母液，水洗过滤烘干；将上述烘干后分子筛于空气中焙烧8小时，焙烧温度550℃，以脱除其中的模板剂；取上述分子筛100g(干基)加入1000g 2.2重量％的NaOH溶液中，升温至65℃，反应30min后，快速冷却至室温后，过滤，洗涤至滤液中性。然后将得到的分子筛滤饼加入HCl水溶液中进行洗涤，具体操作为取上述分子筛滤饼50g(干基)加水配制成固含量10重％的分子筛浆液，搅拌中加入180g盐酸(质量分数10％)；升温至65℃恒温搅拌1h，过滤水洗至滤液中性；滤饼加入1500g水打浆，加入80g NH4Cl升温至65℃交换洗涤40min后，过滤，淋洗至滤液中性；将滤饼加水打浆得固含量为40重％的分子筛浆液，加入6.3gH3PO4(浓度85重量％)和3.3gZn(NO3)2·6H2O，均匀混合浸渍、烘干、550℃焙烧处理2小时。得分子筛DA2，物化性质和评价数据列于表1。
IMF结构分子筛制备对比例3
将晶化好的IM-5分子筛(长岭催化剂厂生产)过滤掉母液，水洗过滤烘干；将上述烘干后分子筛于空气中焙烧8小时，焙烧温度550℃，以脱除其中的模板剂；取上述分子筛100g(干基)加入1000g 2.2重量％的NaOH溶液中，升温至65℃，反应30min后，快速冷却至室温后，过滤，洗涤至滤液中性。然后，将滤饼加入800g水打浆，加入40g NH4Cl，升温至75℃，交换处理1h后，至Na2O含量低于0.2重量％，过滤，洗涤，得到分子筛滤饼；取上述分子筛滤饼50g(干基)加水配制成固含量10重％的分子筛浆液，搅拌中加入135g氟硅酸(质量分数3％)，加入时间30min；升温至65℃恒温搅拌1h，过滤水洗至滤液中性；将滤饼加水打浆得固含量为40重％的分子筛浆液，加入6.3gH3PO4(浓度85重量％)和3.3gZn(NO3)2·6H2O，均匀混合浸渍、烘干、550℃焙烧处理2小时。得分子筛DA3，物化性质和评价数据列于表1。
IMF结构分子筛制备对比例4
将晶化好的IM-5分子筛(长岭催化剂厂生产)过滤掉母液，水洗过滤烘干；将上述烘干后分子筛于空气中焙烧8小时，焙烧温度550℃，以脱除其中的模板剂；取上述分子筛100g(干基)加入1000g 1.9重量％的NaOH溶液中，升温至65℃，反应30min后，快速冷却至室温后，过滤，洗涤至滤液中性。然后，将滤饼加入800g水打浆，加入40g NH4Cl，升温至75℃，交换处理1h后，至Na2O含量低于0.2重量％，过滤，洗涤，得到分子筛滤饼；取上述分子筛滤饼50g(干基)加水配制成固含量10重％的分子筛浆液，搅拌中加入草酸11g，然后将110g盐酸(质量分数10％)加入，加入时间30min；升温至65℃恒温搅拌1h，过滤水洗至滤液中性；将滤饼加水打浆得固含量为40重％的分子筛浆液，加入6.3gH3PO4(浓度85重量％)和3.3gZn(NO3)2·6H2O，均匀混合浸渍、烘干、550℃焙烧处理2小时。得分子筛DA4，物化性质和评价数据列于表1。
IMF结构分子筛制备对比例5
将晶化好的IM-5分子筛(长岭催化剂厂生产)过滤掉母液，水洗过滤烘干；将上述烘干后分子筛于空气中焙烧8小时，焙烧温度550℃，以脱除其中的模板剂；取上述分子筛100g(干基)加入1000g 2.0重量％的NaOH溶液中，升温至65℃，反应30min后，快速冷却至室温后，过滤，洗涤至滤液中性。然后，将滤饼加入800g水打浆，加入40g NH4Cl，升温至75℃，交换处理1h后，至Na2O含量低于0.2重量％，过滤，洗涤，得到分子筛滤饼；取上述分子筛滤饼50g(干基)加水配制成固含量10重％的分子筛浆液，搅拌中加入草酸4g，然后将72g氟硅酸(质量分数3％)缓慢加入，加入时间30min；升温至65℃恒温搅拌1h，过滤水洗至滤液中性；将滤饼加水打浆得固含量为40重％的分子筛浆液，加入6.3gH3PO4(浓度85重量％)3.3gZn(NO3)2·6H2O，均匀混合浸渍、烘干、550℃焙烧处理2小时。得分子筛DA5，物化性质和评价数据列于表1。
IMF结构分子筛制备对比例6
将晶化好的IM-5分子筛(长岭催化剂厂生产)过滤掉母液，水洗过滤烘干；将上述烘干后分子筛于空气中焙烧8小时，焙烧温度550℃，以脱除其中的模板剂；取上述分子筛100g(干基)加入1000g 2.0重量％的NaOH溶液中，升温至65℃，反应30min后，快速冷却至室温后，过滤，洗涤至滤液中性。然后，将滤饼加入800g水打浆，加入40g NH4Cl，升温至75℃，交换处理1h后，至Na2O含量低于0.2重量％，过滤，洗涤，得到分子筛滤饼；取上述分子筛滤饼50g(干基)加水配制成固含量10重％的分子筛浆液，搅拌下将42g盐酸(质量分数10％)和78g氟硅酸(质量分数3％)并流加入，加入时间30min；升温至65℃恒温搅拌1h，过滤水洗至滤液中性；将滤饼加水打浆得固含量为40重％的分子筛浆液，加入6.3gH3PO4(浓度85重量％)和3.3gZn(NO3)2·6H2O，均匀混合浸渍、烘干、550℃焙烧处理2小时。得分子筛DA6，物化性质和评价数据列于表1。
IMF结构分子筛制备对比例7
将晶化好IM-5分子筛(长岭催化剂厂生产)过滤掉母液，水洗过滤烘干；将上述烘干后分子筛于空气中焙烧8小时，焙烧温度550℃，以脱除其中的模板剂。取上述分子筛100g加入2000g 1.2重量％的NaOH溶液中，升温至65℃，反应30min后，快速冷却至室温，过滤，洗涤至滤液中性。取上述分子筛滤饼50g(干基)加入500g水打浆，加入40g NH4Cl，升温至75℃，交换处理1h后，过滤，重复交换洗涤两次至分子筛氧化钠含量低于0.1％，将滤饼加水打浆得固含量为40重％的分子筛浆液，加入6.3gH3PO4(浓度85重量％)和3.3gZn(NO3)2·6H2O，均匀混合浸渍、烘干、550℃焙烧处理2小时。得到分子筛DA7，物化性质和评价数据列于表1。
IMF结构分子筛制备实施例2
将晶化好的IM-5分子筛(长岭催化剂厂生产)过滤掉母液，水洗过滤烘干；将上述烘干后分子筛于空气中焙烧8小时，焙烧温度550℃，以脱除其中的模板剂；取上述分子筛100g(干基)加入1500g 2.3重量％的NaOH溶液中，升温至60℃，反应45min后，快速冷却至室温后，过滤，洗涤至滤液中性。然后，将滤饼加入800g水打浆，加入40g NH4Cl，升温至75℃，交换处理1h后，至Na2O含量低于0.2重量％，过滤，洗涤，得到分子筛滤饼；取上述分子筛滤饼50g(干基)加水配制成固含量10重％的分子筛浆液，搅拌中加入柠檬酸4g，然后10g硫酸(质量分数10％)和45g氟硅酸(质量分数3％)并流加入，加入时间30min；升温至45℃恒温搅拌1h，过滤水洗至滤液中性；将滤饼加水打浆得固含量为40重％的分子筛浆液，加入6.3gH3PO4(浓度85重量％)和4.1gFe(NO3)3·9H2O，均匀混合浸渍、烘干、550℃焙烧处理2小时。得分子筛B，物化性质和评价数据列于表1。
IMF结构分子筛制备对比例8
将晶化好的IM-5分子筛(长岭催化剂厂生产)过滤掉母液，水洗过滤烘干；将上述烘干后分子筛于空气中焙烧8小时，焙烧温度550℃，以脱除其中的模板剂；取上述分子筛100g(干基)加入1500g 2.3重量％的NaOH溶液中，升温至60℃，反应45min后，快速冷却至室温后，过滤，洗涤至滤液中性。然后，将滤饼加入800g水打浆，加入40g NH4Cl，升温至75℃，交换处理1h后，至Na2O含量低于0.2重量％，过滤，洗涤，得到分子筛滤饼；取上述分子筛滤饼50g(干基)加水配制成固含量10重％的分子筛浆液，搅拌中加入柠檬酸4g，然后10g硫酸(质量分数10％)和45g氟硅酸(质量分数3％)并流加入，加入时间30min；升温至45℃恒温搅拌1h，过滤水洗至滤液中性；将滤饼加水打浆得固含量为40重％的分子筛浆液，加入6.3gH3PO4(浓度85重量％)，均匀混合浸渍、烘干、550℃焙烧处理2小时，得分子筛DB1，物化性质和评价数据列于表1。
由表1中数据可以看出，采用常规的碱处理将使IM-5分子筛表面富铝，而采用单一有机酸草酸脱铝(DA1)或采用单一无机酸盐酸脱铝(DA2)以及采用有机酸草酸和无机酸盐酸两种酸复合(DA4)都无法有效地将分子筛中的Al脱除，分子筛依然表面富铝而只有使用了氟硅酸后才能获得较好的脱铝效果，改善分子筛铝分布。单独使用氟硅酸脱铝时(DA3)，中孔仍相对较少，强酸在总酸中所占比例较低，B酸/L酸比例较低。氟硅酸复合有机酸草酸脱铝(DA5)，同样无法得到较高的中孔比例和较好的酸性分布。氟硅酸复合无机酸盐酸脱铝(DA6)，强酸在总酸中所占比例以及B酸/L酸比例都不如本发明提供的分子筛高。本发明采用先对分子筛进行脱硅处理后，再使用复合酸体系，在三种酸的协同作用下进行脱铝处理，能够在保证分子筛晶体结构和介孔孔道结构完整性的前提下改善铝分布和酸性分布。分子筛浸渍金属，增加了脱氢功能。从反应结果可以看出本发明所制备的分子筛可有效地提高分子筛的大分子烷烃的转化能力，提高丙烯选择性，增加丙烯、乙烯和BTX(苯-甲苯-二甲苯)产率。
表1本发明IMF结构分子筛制备实施例和对比例所制备分子筛的物化性质和评价数据
下面的实施例说明本发明提供的催化剂及其制备方法，其中所用原材料的性质如下：高岭土(苏州中国高岭土公司，固含量75重量％)，拟薄水铝石(山东铝业公司，固含量65重量％，使用时先用浓度31重量％盐酸胶溶，所述的盐酸与以氧化铝计的拟薄水铝石的摩尔比为0.20)，铝溶胶(齐鲁催化剂分公司，氧化铝含量为22.5重量％)，硅溶胶(青岛海洋化工有限公司，氧化硅含量25.5重量％，pH值3.0)，REY分子筛(齐鲁催化剂分公司，稀土含量为10重量％)，DASY分子筛(齐鲁催化剂分公司，稀土含量为1.5重量％)。
实施例1-2
将无机氧化物粘结剂的前身物(铝溶胶)，与高岭土按表2原料配比混合，并用脱阳离子水将其配制成固含量为30重量％的浆液，搅拌均匀，用盐酸将浆液pH值调至2.8，于55℃下静置老化1小时后加入含磷和含负载金属的IMF结构分子筛和Y型分子筛(DASY分子筛)，形成催化剂浆液(固含量为35％重量)，继续搅拌后喷雾干燥制成微球催化剂。然后将微球催化剂在500℃焙烧1小时，再在60℃用硫酸铵洗涤(其中，硫酸铵：微球催化剂：水＝0.5:1:10)至氧化钠含量小于0.25重量％，接着用去离子水淋洗并过滤，之后再于110℃下烘干，得到催化剂CA、CB，具体催化剂配方见表2。
对比例1-8
按照实施例1-2的方法制备催化裂化催化剂，不同的是，将IMF结构分子筛制备实施例1-2中的含磷和含负载金属IMF结构分子筛用IMF结构分子筛制备对比例制备的对比分子筛DA1-DA7、DB1代替，得到催化剂CDA1-CDA7、CDB1，具体催化剂配方见表2。
表2催化裂解催化剂配方
实施例3
该实施例为了说明不同Y型分子筛的影响。
按照实施例1-2的方法制备催化裂化催化剂，不同的是，将制备例1中的DASY分子筛改为REY分子筛，得到催化剂CC，具体催化剂配方见表2。
实施例4
该实施例为了说明的影响含磷和含负载金属的IM-5分子筛和Y型分子筛比例不同的影响。
按照实施例1的方法制备催化裂化催化剂，不同的是改变了含磷和含负载金属的含磷IM-5分子筛和Y型分子筛的比例，具体催化剂配方见表2。
实施例5
将拟薄水铝石与高岭土、脱阳离子水混合，配制成固含量为21重量％的浆液，搅拌均匀，用盐酸将浆液pH调至3.2，于60℃下静置老化0.5小时后加入铝溶胶，搅拌0.5小时形成胶体，加入富含介孔的含磷和金属IMF结构分子筛和Y型分子筛(DASY分子筛)，形成催化剂浆液(固含量为35重量％)，搅拌均匀后，喷雾干燥制成微球催化剂。然后将微球催化剂在500℃焙烧1小时，再在60℃下用硫酸铵洗涤(其中，硫酸铵：微球催化剂：水＝0.5:1:10)至氧化钠含量小于0.25重量％，接着用去离子水淋洗并过滤，之后再于110℃下烘干，得到催化剂CE，具体催化剂配方见表2。
实施例6
参考实施例1的方法制备催化剂，配方见表2.
实施例7
参考实施例4的方法制备催化剂，使用ZSP-5分子筛(含P 1.2重量％,Fe2O34.5重量％，硅铝比(氧化硅与氧化铝摩尔比)58)代替部分IM-5分子筛其中ZSP-5含量15重量％，IM-5分子筛20重量％，配比见表2.
实施例8
参考实施例1的方法制备催化剂，使用硅溶胶粘结剂，配方见表2.
实施例9-16
实施例9-16用于本发明提供的催化裂解催化剂性能的测试。
分别将上述指标的催化裂解催化剂CA-CH在800℃、100水蒸气的条件下老化12小时，之后填装在小型固定流化床ACE装置中，装填量各自均为9g。然后，在反应温度为530℃、空速为16h-1、剂油比(重量比)为5:1的条件下对表3所示的原料油进行催化裂解反应，再生温度620℃，反应结果如表4中。
表3
项目 原料油
密度(20℃)，g/cm3 0.9334
折光(70℃) 1.5061
四组分,m％
饱和烃 55.6
芳烃 30
胶质 14.4
沥青质 <0.1
凝固点,℃ 34
金属含量，ppm
Ca 3.9
Fe 1.1
Mg <0.1
Na 0.9
Ni 3.1
Pb <0.1
V 0.5
C m％ 86.88
H m％ 11.94
S m％ 0.7
残炭m％ 1.77
对比例9-16
对比例9-16用于说明参比的催化裂解催化剂性能的测试。
按照实施例9-16的方法对原料油进行催化裂解反应，不同的是将催化剂CA-CH分别用相同重量份的对比催化裂解催化剂CDA1-CDA7、CDB1替代，反应结果如表4中。
表4
wt％指重量％。
由表4可见，与对比剂相比，本发明提供的催化剂用于烃油裂解转化率高，能够多产低碳烯烃，液化气收率更高，乙烯和丙烯收率明显更高，BTX收率更高。可见本发明制备的催化裂解催化剂具有液化气收率高、总转化率高和丙烯和BTX选择性高的特点，乙烯和丙烯低碳烯烃选择性高。

Claims (18)

1.一种催化裂解催化剂，以重量百分比计包含以下组分：
A)15％～65％的天然矿物质；
B)10％～60％的氧化物；
C)25％～75％的Y型分子筛和含磷和含负载金属IMF结构分子筛；
所述含磷和含负载金属IMF结构分子筛的Al分布参数D满足：0.6≤D≤0.85；其中，D＝Al(S)/Al(C)，Al(S)表示采用TEM-EDS方法测定的分子筛晶粒的晶面边沿向内H距离内任意大于100平方纳米区域的铝含量，Al(C)表示采用TEM-EDS方法测定的分子筛晶粒所述晶面的几何中心向外H距离内任意大于100平方纳米区域的铝含量，其中所述H为所述晶面边沿某点到该晶面几何中心距离的10％；所述含磷和含负载金属IMF结构分子筛的中孔体积占总孔体积的比例为50-80体积％，孔径为2纳米-20纳米的中孔体积占总中孔体积的比例大于85体积％；所述含磷和含负载金属IMF结构分子筛分子筛的强酸酸量占总酸量的比例为50-80％，B酸酸量和L酸酸量之比为7-30；以P2O5计并以含磷和含负载金属IMF结构分子筛的干基重量为基准，所述含磷和含负载金属IMF结构分子筛的磷含量为0.1-15重量％；以所述负载金属的氧化物计并以所述含磷和含负载金属IMF结构分子筛的干基重量为基准，所述含磷和含负载金属IMF结构分子筛中负载金属含量为0.1-5重量％。
2.根据权利要求1所述的催化裂解催化剂，其特征在于，所述含磷和含负载金属IMF结构分子筛的Al分布参数D满足：0.65≤D≤0.82；所述含磷和含负载金属IMF结构分子筛的中孔体积占总孔体积的比例为57-70体％，孔径为2纳米-20纳米的中孔体积占总中孔体积的比例大于90体％；所述含磷和含负载金属IMF结构分子筛的强酸酸量占总酸量的比例为55-70％，B酸酸量和L酸酸量之比为8-25；以P2O5计并以含磷和含负载金属IMF结构分子筛的干基重量为基准，所述含磷和含负载金属IMF结构分子筛的磷含量为1-13重％；以所述负载金属的氧化物计并以所述含磷和含负载金属IMF结构分子筛的干基重量为基准，所述含磷和含负载金属IMF结构分子筛中负载金属含量为0.5-3重％。
3.根据权利要求1所述的催化裂解催化剂，其特征在于，所述负载金属为选自铁、钴、镍、铜、锰、锌、锡、铋和稼中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述的天然矿物质包括高岭土、多水高岭土、蒙脱土、硅藻土、凸凹棒石、海泡石、埃洛石、水滑石、膨润土以及累托土中的一种或多种；所述的氧化物为氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化钛、无定形硅铝中的一种或多种；所述的Y型分子筛为DASY分子筛、含稀土的DASY分子筛、USY分子筛、含稀土的USY分子筛、REY分子筛、REHY分子筛、HY分子筛的至少一种。
5.根据权利要求1的所述的催化剂，其特征在于所述的Y型分子筛和含磷和含负载金属IMF结构分子筛重量比为1:4～4:0.1。
6.一种权利要求1～5任一项所述催化裂解催化剂的制备方法，包括制备所述含磷和含负载金属IMF结构分子筛，将所得到的含磷和含负载金属IMF结构分子筛与Y型分子筛、天然矿物质、氧化物的前身物溶胶混合打浆，喷雾干燥；其中所述含磷和含负载金属IMF结构分子筛的制备方法包括：
a、将钠型IMF结构分子筛在碱溶液中进行脱硅处理，得到脱硅分子筛；
b、将步骤a中所得脱硅分子筛进行铵交换处理，得到铵交换分子筛；其中，以氧化钠计并以铵交换分子筛的总干基重量为基准，所述铵交换分子筛的钠含量小于0.2重％；
c、将步骤b中所得铵交换分子筛在由氟硅酸、有机酸和无机酸组成的复合酸脱铝剂溶液中进行脱铝处理，并进行过滤和洗涤后，得到脱铝分子筛；
d、将步骤c中所得的脱铝分子筛进行磷改性处理、负载金属改性处理和焙烧处理后，得到所述含磷和含负载金属IMF结构分子筛。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤a中所述钠型IMF结构分子筛的制备步骤包括：
将采用有胺法晶化所得IMF结构分子筛浆液进行过滤和洗涤后，得到洗涤分子筛；其中，以氧化钠计并以所述洗涤分子筛的总干基重量为基准，所述洗涤分子筛中的钠含量小于3.0重％；
将所述洗涤分子筛进行干燥和空气焙烧后，得到所述钠型IMF结构分子筛。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其中，步骤a中所述碱溶液为选自氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液和氨水中的至少一种。
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤a中所述脱硅处理的条件包括：以干基重量计的钠型IMF结构分子筛、碱溶液中的碱和碱溶液中的水的重量比为1：(0.1-2)：(5-20)，所述脱硅处理的温度为室温至100℃，时间为0.2-4小时。
10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤a中所述脱硅处理的条件包括：以干基重量计的钠型IMF结构分子筛、碱溶液中的碱和碱溶液中的水的重量比为1：(0.2-1)：(5-20)。
11.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤c中所述有机酸为选自乙二胺四乙酸、草酸、柠檬酸和磺基水杨酸中的至少一种，所述无机酸为选自盐酸、硫酸和硝酸中的至少一种。
12.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤c中所述脱铝处理的条件包括：以干基重量计的铵交换分子筛、有机酸、无机酸和氟硅酸的重量之比为1：(0.01-0.3)：(0.01-0.3)：(0.01-0.3)；所述脱铝处理的温度为25-100℃，时间为0.5-6小时。
13.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤c中所述脱铝处理的条件包括：以干基重量计的铵交换分子筛、有机酸、无机酸和氟硅酸的重量之比为1：(0.02-0.2)：(0.015-0.2)：(0.015-0.2)。
14.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤d中所述磷改性处理包括：将选自磷酸、磷酸氢铵、磷酸二氢铵和磷酸铵中的至少一种含磷化合物对分子筛进行浸渍和/或离子交换。
15.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤d中所述负载金属改性处理包括：将含有选自铁、钴、镍、铜、锰、锌、锡、铋和稼中至少一种负载金属的化合物通过浸渍方法将所述负载金属负载到所述分子筛上。
16.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤d中所述焙烧处理的条件包括：焙烧处理的气氛为空气气氛或水蒸气气氛；焙烧温度为400-800℃，焙烧时间为0.5-8小时。
17.按照权利要求6所述的催化裂解催化剂制备方法，其特征在于，所述的氧化物前身物为硅溶胶、铝溶胶、胶溶拟薄水铝石、硅铝溶胶以及含磷铝溶胶中的一种或多种。
18.一种烃催化裂解生产低碳烯烃的方法，包括将烃油与权利要求1～6任一项所述的裂化催化剂接触反应的步骤。
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