CN114505093B - 一种催化裂解助剂及其制备方法和应用 - Google Patents

一种催化裂解助剂及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN114505093B
CN114505093B CN202011169155.XA CN202011169155A CN114505093B CN 114505093 B CN114505093 B CN 114505093B CN 202011169155 A CN202011169155 A CN 202011169155A CN 114505093 B CN114505093 B CN 114505093B
Authority
CN
China
Prior art keywords
phosphorus
molecular sieve
catalytic cracking
aluminum
modified zsm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011169155.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN114505093A (zh
Inventor
罗一斌
王成强
欧阳颖
邢恩会
舒兴田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sinopec Research Institute of Petroleum Processing
China Petroleum and Chemical Corp
Original Assignee
Sinopec Research Institute of Petroleum Processing
China Petroleum and Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to CN202011169155.XA priority Critical patent/CN114505093B/zh
Application filed by Sinopec Research Institute of Petroleum Processing, China Petroleum and Chemical Corp filed Critical Sinopec Research Institute of Petroleum Processing
Priority to PCT/CN2021/086821 priority patent/WO2021208884A1/zh
Priority to US17/996,178 priority patent/US20230202851A1/en
Priority to JP2022562488A priority patent/JP2023523559A/ja
Priority to EP21788139.0A priority patent/EP4137456A1/en
Priority to KR1020227039663A priority patent/KR20230002699A/ko
Priority to TW110113299A priority patent/TW202146336A/zh
Publication of CN114505093A publication Critical patent/CN114505093A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114505093B publication Critical patent/CN114505093B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/40—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11, as exemplified by patent documents US3702886, GB1334243 and US3709979, respectively
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/0201—Impregnation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/08—Heat treatment
    • B01J37/10—Heat treatment in the presence of water, e.g. steam
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G11/00—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • C10G11/02—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils characterised by the catalyst used
    • C10G11/04—Oxides
    • C10G11/05—Crystalline alumino-silicates, e.g. molecular sieves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2229/00—Aspects of molecular sieve catalysts not covered by B01J29/00
    • B01J2229/10—After treatment, characterised by the effect to be obtained
    • B01J2229/18—After treatment, characterised by the effect to be obtained to introduce other elements into or onto the molecular sieve itself
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Abstract

一种催化裂解助剂，以所述催化裂解助剂的干基为基准，所述催化裂解助剂含有5～75重量％的磷改性ZSM‑5分子筛；其中，所述的磷改性ZSM‑5分子筛，27Al MAS‑NMR中，化学位移为39±3ppm共振信号峰面积与化学位移为54ppm±3ppm共振信号峰面积的比值≥1。

Description

一种催化裂解助剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种催化裂解助剂及其制备方法和该催化裂解助剂在烃油催化裂解中的应用。
背景技术
ZSM-5分子筛是1972年由美国Mobil公司开发的用途广泛的沸石分子筛催化材料。该分子筛具有三维交叉的孔道结构，沿a轴向的孔道为直孔，其截面尺寸为0.54×0.56nm，近似圆形，沿b轴向的孔道是Z字形孔，其截面尺寸为0.51×0.56nm，系椭圆形。ZSM-5分子筛孔口由十元环构成，孔口大小介于小孔沸石和大孔沸石之间，因此具有独特的择形催化作用。ZSM-5分子筛孔道结构独特，并有良好的择形催化和异构化性能、高热和水热稳定性、高比表面积、宽硅铝比变化范围、独特的表面酸性和较低结碳量的特点，被广泛用作催化剂和催化剂载体，并成功用于烷基化、异构化、歧化、催化裂化、甲醇制汽油、甲醇制烯烃等生产工艺。ZSM-5分子筛被引入到催化裂化和碳四烃催化裂解中，表现出优异的催化性能，利用其分子择形性可以大幅度提高低碳烯烃的产率。
自从1983年起，ZSM-5分子筛作为催化裂化辛烷值助剂开始应用于催化裂化工艺，旨在提高催化裂化汽油的辛烷值和低碳烯烃的选择性。在US3758403最早报道了ZSM-5作为增产丙烯的活性组元与REY制备成FCC催化剂，US5997728公开了采用不经任何改性的ZSM-5分子筛作为增产丙烯的助剂，它们的丙烯收率均不高。虽然ZSM-5分子筛具有良好的择形性能和异构化性能，但是其不足之处是水热稳定性差，苛刻的高温水热条件下易失活，使催化性能降低。
20世纪80年代，Mobil公司就发现磷能改善ZSM-5分子筛的水热稳定性，同时磷对ZSM-5分子筛进行改性后提高了低碳烯烃收率。常规添加剂通常含有经磷活化的ZSM-5，其使初级裂化产物(例如汽油烯烃)选择性转化成C3和C4烯烃。ZSM-5分子筛在合成后引入适量的无机磷化合物改性，可在苛刻的水热条件下可稳定骨架铝。
在CN106994364A中公开了一种磷改性ZSM-5分子筛的方法，该方法是先以选自磷酸、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵和磷酸铵中的一种或多种的含磷化合物与高碱金属离子含量的ZSM-5分子筛混合得到具有磷以P2O5计、至少0.1wt％的载持量的混合物，混合物经干燥、焙烧，再进行铵交步骤和水洗步骤，使得其中碱金属离子含量降到0.10wt％以下，然后历经干燥和在400-1000℃和100％水蒸气条件下水热老化的步骤。该方法得到的含磷ZSM-5分子筛，总酸量高，具有优异的裂解转化率和丙烯的选择性，同时具有较高的液化气收率。
在CN1506161A中公开了一种多级孔ZSM-5分子筛进行改性的方法，该方法包括按照常规的步骤：合成→过滤→铵交换→烘干→焙烧，得到多级孔ZSM-5分子筛，然后用磷酸对该多级孔ZSM-5分子筛进行改性，再烘干、焙烧，从而得到磷改性的多级孔ZSM-5分子筛，其中，P2O5载持量通常在1～7wt％范围内。然而，磷酸或磷酸铵盐在焙烧过程中会自聚生成不同聚集态的磷物种，水热处理过程中只有进入孔内的磷酸根与骨架铝相互作用保留B酸中心，降低磷物种的分布。
虽然采用适量的无机磷化物对ZSM-5分子筛进行改性，可减缓骨架脱铝，提高水热稳定性，而且磷原子会与扭曲的四配位骨架铝结合生成弱B酸中心，从而达到较高的长链烷烃裂解的转化率和较高的轻烯烃选择性，但是过量的无机磷化物用于对ZSM-5分子筛进行改性，会堵塞分子筛的孔道，使孔体积和比表面积降低，并大量占据强B酸中心。而且，现有技术在焙烧过程中磷酸或磷酸铵盐会自聚生成不同聚集态的磷物种，磷与骨架铝配位不充分，磷的利用效率较低，磷改性并不总是得到令人满意的水热稳定性改善结果。因此，急需新的技术促进磷与骨架铝配位，提高磷改性ZSM-5分子筛的水热稳定性，进一步提高裂解活性。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种基于更好水热稳定性的磷改性ZSM-5分子筛作为活性组分的催化裂解助剂；目的之二是提供一种该催化裂解助剂的制备方法；目的之三是提供该催化裂化助剂的应用。
为了实现上述目的之一，本发明第一方面提供的催化裂解助剂，以所述催化裂解助剂的干基重量为基准，所述催化裂解助剂含有以干基重量计5～75重量％的磷改性ZSM-5分子筛；其中，所述的磷改性ZSM-5分子筛，27Al MAS-NMR中，化学位移为39±3ppm共振信号峰面积与化学位移为54ppm±3ppm共振信号峰面积的比值≥1。
优选的，所述的磷改性ZSM-5分子筛的27Al MAS-NMR中，化学位移为39±3ppm共振信号峰面积与化学位移为54ppm±3ppm共振信号峰面积的比值≥5，优选的比值≥10，更优选的比值为12～25。
所述的磷改性ZSM-5分子筛，表面XPS元素分析中，n1/n2≤0.1，优选n1/n2≤0.09，更优选n1/n2≤0.08，最优选n1/n2为0.04～0.07，n1表示磷的摩尔数，n2表示硅和铝的总摩尔数。
所述的磷改性ZSM-5分子筛，该分子筛经过800℃、100％水蒸气条件17h的水热老化后，其NH3-TPD图谱中，脱附温度在200℃以上强酸中心峰面积占总酸中心峰面积的比重≥40％，优选的比重≥42％，更优选的比重≥45％，最优选的比重为48％～85％。
所述的磷改性ZSM-5分子筛，当磷和铝均以摩尔计时，二者的比值为0.01～2，优选的比值为0.1～1.5，更优选的比值为0.2～1.5。
以所述催化裂解助剂的干基计，催化裂解助剂还含有1～40重量％的粘结剂和0～65重量％的第二粘土。优选的，所述的粘结剂含有磷铝无机粘结剂。更优选的，所述的磷铝无机粘结剂为磷铝胶和/或含第一粘土的磷铝无机粘结剂。
为了实现上述目的之二，本发明提供的催化裂解助剂的制备方法，该方法包括，将磷改性ZSM-5分子筛、粘结剂与可选加入的第二粘土混合打浆并经喷雾干燥后得到所述催化裂解助剂，其特征在于，其中所述的磷改性ZSM-5分子筛是将含磷化合物溶液与HZSM-5分子筛进行接触，经干燥处理后，在外部施加压力和外部添加水的气氛环境下进行水热焙烧处理并回收产物得到的；所述的接触是采用浸渍法使温度为0～150℃的含磷化合物的水溶液与0～150℃的HZSM-5分子筛在基本相同的温度下混合接触至少0.1小时，或者，所述的接触是将含磷化合物、HZSM-5分子筛和水混合打浆后在0～150℃下保持至少0.1小时；所述的气氛环境，其表观压力为0.01～1.0Mpa并含1～100％水蒸气。
所述的含磷化合物选自有机磷化物和/或无机磷化物。所述的有机磷化物选自磷酸三甲酯、三苯基磷、三甲基亚磷酸酯、四丁基溴化膦、四丁基氯化膦、四丁基氢氧化磷、三苯基乙基溴化磷、三苯基丁基溴化磷、三苯基苄基溴化磷、六甲基磷酰三胺、二苄基二乙基磷、1,3-二甲苯双三乙基磷；所述的无机磷化物选自磷酸、磷酸氢铵、磷酸氢二铵、磷酸铵、磷酸硼。
所述的HZSM-5分子筛中，Na2O<0.1wt％。
所述的含磷化合物以磷计、HZSM-5分子筛以铝计，二者的摩尔比值为0.01～2；优选的，二者的摩尔比值为0.1～1.5；更优选的，二者的摩尔比值为0.2～1.5。
所述的接触，水筛重量比为0.5～1，所述的接触在50～150℃、优选70～130℃条件下进行0.5～40小时。
所述的气氛环境，其表观压力为0.1～0.8Mpa、优选0.3～0.6Mpa，含30％～100％水蒸气、优选含60～100％水蒸气；所述的水热焙烧处理是在200～800℃、优选300～500℃下进行。
所述的粘结剂优选为磷铝无机粘结剂。所述的磷铝无机粘结剂为磷铝胶和/或含第一粘土的磷铝无机粘结剂；以所述含第一粘土的磷铝无机粘结剂干基重量为基准，所述含第一粘土的磷铝无机粘结剂含有以Al2O3计15-40重量％铝组分、以P2O5计45-80重量％的磷组分以及以干基计大于0且不超过40重量％的第一粘土，且所述含第一粘土的磷铝无机粘结剂P/Al重量比为1.0-6.0，pH为1-3.5，固含量为15-60重量％；所述第一粘土包括高岭土、海泡石、凹凸棒石、累托石、蒙脱土和硅藻土中的至少一种。
所述的第二粘土为选自高岭土、海泡石、凹凸棒石、累托石、蒙脱土、多水高岭土、埃洛石、水滑石、膨润土以及硅藻土中的至少一种。
所述的制备方法中，以所述催化裂解助剂为基准，所述粘结剂包括以干基计3～39重量％的所述磷铝无机粘结剂和以干基计1～30重量％的所述其他无机粘结剂。所述其他无机物粘结剂包括拟薄水铝石、铝溶胶、硅铝溶胶和水玻璃中的至少一种
所述的制备方法还包括：将所述喷雾干燥所得产物进行第一焙烧、洗涤和可选的干燥处理，得到所述催化裂解助剂；其中所述第一焙烧的焙烧温度为300～650℃，焙烧时间为0.5～8h；所述干燥处理的温度为100～200℃，干燥时间为0.5～24h。
所述的制备方法中，进一步还可包括采用如下步骤制备所述含第一粘土的磷铝无机粘结剂：将氧化铝源、所述第一粘土与水打浆分散成固含量为5-48重量％的浆液；其中所述的氧化铝源为能被酸胶溶的氢氧化铝和/或氧化铝，相对于15～40重量份的以Al2O3计的氧化铝源，以干基重量计的所述第一粘土的用量大于0重量份且不超过40重量份；搅拌下按照P/Al＝1-6的重量比向所述浆液中加入浓磷酸，并使所得混合浆液在50-99℃反应15-90分钟；其中所述的P/Al中P为磷酸中的以单质计的磷的重量，Al为氧化铝源中以单质计的铝的重量。
为了实现上述目的之三，本发明提供了催化裂解助剂的应用，即一种烃油催化裂解的方法，该方法包括：在催化裂解条件下，使烃油与上述的催化裂解助剂接触反应。例如使所述烃油与含有所述催化裂解助剂和催化裂解催化剂的催化剂混合物接触反应；所述催化剂混合物中，所述催化裂解助剂的含量为0.1～30重量％。其中，所述催化裂解条件包括：反应温度为500～800℃；所述烃油选自原油、石脑油、汽油、常压渣油、减压渣油、常压蜡油、减压蜡油、直流蜡油、丙烷轻/重脱油、焦化蜡油和煤液化产物中的一种或几种。
本发明提供的催化裂解助剂在石油烃催化裂解反应中具有优异的裂解转化率和低碳烯烃的收率，同时具有较高的液化气收率。
附图说明
图1为本发明的催化裂解助剂中的磷改性ZSM-5分子筛样品PSZ1-1的27Al MAS-NMR谱图。
图2为本发明的催化裂解助剂中的磷改性ZSM-5分子筛样品PSZ1-1经过800℃、100％水蒸气条件、17h水热老化后的NH3-TPD谱图。
图3为磷改性ZSM-5分子筛对比样品DBZ1-1的27Al MAS-NMR谱图。
图4为磷改性ZSM-5分子筛对比样品DBZ1-1经过800℃、100％水蒸气条件、17h水热老化后的NH3-TPD谱图。
具体实施方式
本发明提供的催化裂解助剂，以所述催化裂解助剂的干基重量为基准，所述催化裂解助剂含有以干基重量计5～75重量％的磷改性ZSM-5分子筛；其中，所述的磷改性ZSM-5分子筛，27Al MAS-NMR中，化学位移为39±3ppm共振信号峰面积与化学位移为54ppm±3ppm共振信号峰面积的比值≥1。
本发明的催化裂化助剂，其中所述的磷改性ZSM-5分子筛，27Al MAS-NMR中，化学位移为39±3ppm共振信号峰面积与化学位移为54ppm±3ppm共振信号峰面积的比值≥1，优选≥5，更优选≥10，最优选的比值为12～25。
进一步，本发明的催化裂化助剂，其中所述的磷改性ZSM-5分子筛，表面XPS元素分析中，n1/n2≤0.1，其中，n1表示磷的摩尔数，n2表示硅和铝的总摩尔数，优选的，n1/n2≤0.09，更优选的，n1/n2≤0.08，最优选的，n1/n2为0.04～0.07；该表征参数表明分子筛中表面磷物种含量的减少，也说明表面磷物种向分子筛体相迁移的更多，即n1/n2的数值说明的是磷物种在分子筛表面分散效果以及从ZSM-5分子筛表面向晶体内迁移的程度,数值越小说明表面磷物种含量的减少，磷物种分散好以及向内迁移的程度高，从而分子筛的水热稳定性更好。
更进一步，本发明的催化裂化助剂，其中所述的磷改性ZSM-5分子筛，经过800℃、100％水蒸气条件17h的水热老化后，其NH3-TPD图谱中，脱附温度在200℃以上强酸中心峰面积占总酸中心峰面积的比重≥40％，这说明经过800℃、100％水蒸气条件17h水热老化后具有较高的强酸中心保留度，从而该分子筛具有较高的裂解活性。优选的该比重≥42％，更优选的该比重≥45％，最优选的该比重为48％～85％。
本发明的催化裂化助剂，其中所述的磷改性ZSM-5分子筛中磷的含量，当磷和铝均以摩尔计时，二者的比值为0.01～2；优选的，二者的比值为0.1～1.5；更优选的，二者的比值为0.2～1.5。
本发明的催化裂化助剂中，以所述催化裂解助剂的干基为基准，所述催化裂解助剂除了含有5～75重量％、优选8～60重量％的磷改性ZSM-5分子筛外，还可以含有1～40重量％的粘结剂和0～65重量％的第二粘土。所述粘结剂可以是本领域技术人员所熟知的惯用于助剂或催化剂粘结剂组分的无机氧化物粘结剂、例如拟薄水铝石、铝溶胶、硅铝溶胶和水玻璃中的一种或多种，优选拟薄水铝石和铝溶胶中的至少一种。优选的，所述粘结剂含有磷铝无机粘结剂，即磷铝无机粘结剂或者磷铝无机粘结剂和其他无机粘结剂的混合。
所述磷铝无机粘结剂为磷铝胶和/或含第一粘土的磷铝无机粘结剂。以所述含第一粘土的磷铝无机粘结剂干基为基准，所述含第一粘土的磷铝无机粘结剂含有以Al2O3计15-40重量％铝组分、以P2O5计45-80重量％的磷组分以及以干基计大于0且不超过40重量％的第一粘土，且所述含第一粘土的磷铝无机粘结剂P/Al重量比为1.0-6.0，pH为1-3.5，固含量为15-60重量％。
所述磷铝无机粘结剂的一种具体实施方式，以所述磷铝无机粘结剂的干基重量为基准，所述的磷铝无机粘结剂可以包括以Al2O3计15-40重量％铝组分、以P2O5计45-80重量％的磷组分以及以干基重量计0-40重量％的第一粘土，且其P/Al重量比为1.0-6.0，pH值为1-3.5，固含量为15-60重量％；例如包括以Al2O3计15-40重量％铝组分、以P2O5计45-80重量％的磷组分以及以干基重量计1-40重量％的第一粘土；优选含有以Al2O3计15-35重量％的铝组分，以P2O5计50-75重量％的磷组分以及以干基重量计8-35重量％的第一粘土，且其P/Al重量比优选为1.2-6.0、更优选为2.0-5.0，pH值优选为2.0-3.0。
所述磷铝无机粘结剂的另一种具体实施方式，以所述磷铝无机粘结剂的干基为基准，所述的磷铝无机粘结剂包括以Al2O3计20-40重量％铝组分和以P2O5计60-80重量％的磷组分。所述第一粘土可以为选自高岭土、海泡石、凹凸棒石、累托土、蒙脱石和硅藻土的至少一种。
本发明的催化裂化助剂中，以所述催化裂解助剂的干基计，还含有0～65重量％、优选5重量％～55重量％的第二粘土。所述的第二粘土也是本领域技术人员所熟知的，例如为选自高岭土、海泡石、凹凸棒石、累托石、蒙脱土、多水高岭土、埃洛石、水滑石、膨润土以及硅藻土中的至少一种。
本发明的催化裂化助剂的一种具体实施方式中，以所述催化裂解助剂的干基为基准，包括20-60重量％的磷改性ZSM-5分子筛、5-35重量％的粘结剂和5-55重量％的第二粘土。
本发明还提供了所述的催化裂解助剂的一种制备方法，该方法包括，将磷改性ZSM-5分子筛、粘结剂与可选加入的第二粘土混合打浆并经喷雾干燥后得到所述催化裂解助剂，其特征在于，其中所述的磷改性ZSM-5分子筛是将含磷化合物溶液与HZSM-5分子筛进行接触，经干燥处理后，在外部施加压力和外部添加水的气氛环境下进行水热焙烧处理并回收产物得到的；所述的接触是采用浸渍法使温度为0～150℃的含磷化合物的水溶液与0～150℃的HZSM-5分子筛在基本相同的温度下混合接触至少0.1小时，或者，所述的接触是将含磷化合物、HZSM-5分子筛和水混合打浆后在0～150℃下保持至少0.1小时；所述的气氛环境，其表观压力为0.01～1.0Mpa并含1～100％水蒸气。
所述磷改性ZSM-5分子筛采用的制备步骤促进了表面磷物种向ZSM-5分子筛体相的迁移；使得磷与骨架铝配位充分，骨架铝得到充分保护，分子筛具有优异的水热稳定性。
所述磷改性ZSM-5分子筛采用的制备步骤中，所述的HZSM-5分子筛是微孔ZSM-5分子筛经铵交换降钠至Na2O<0.1wt％后得到，硅铝比(氧化硅与氧化铝的摩尔比，下同)范围≥10，通常在10～200。
所述磷改性ZSM-5分子筛采用的制备步骤中，所述的含磷化合物选自有机磷化物和/或无机磷化物。所述的有机磷化物选自磷酸三甲酯、三苯基磷、三甲基亚磷酸酯、四丁基溴化膦、四丁基氯化膦、四丁基氢氧化磷、三苯基乙基溴化磷、三苯基丁基溴化磷、三苯基苄基溴化磷、六甲基磷酰三胺、二苄基二乙基磷、1,3-二甲苯双三乙基磷，所述的无机磷化物选自磷酸、磷酸氢铵、磷酸氢二铵、磷酸铵、磷酸硼。
所述磷改性ZSM-5分子筛采用的制备步骤中，所述的接触的第一种方式是用浸渍法使温度为0～150℃的含磷化合物的水溶液与0～150℃的HZSM-5分子筛在基本相同的温度下接触至少0.1小时。例如接触可以是在0～30℃的常温区间下进行，优选的，是在40℃以上的较高的温度区间，例如50～150℃、更优选70～130℃下进行，以获得更好的效果，即磷物种分散更好，磷更容易迁移至HZSM-5分子筛晶内与骨架铝结合，进一步提高磷与骨架铝配位程度，最终对分子筛的水热稳定性的提高作出贡献。所述的基本相同的温度，是指含磷化合物的水溶液与HZSM-5分子筛各自具有的温度之间的温度差在±5℃。例如，含磷化合物的水溶液的温度为80℃，HZSM-5分子筛则需加热到75～85℃。
所述磷改性ZSM-5分子筛采用的制备步骤中，所述的接触的第二种方式是将含磷化合物、HZSM-5分子筛和水混合后在0～150℃下保持至少0.1小时。例如混合之后是在0～30℃的常温区间保持至少0.1小时，优选的，为了可以获得更好的效果，即为了实现磷物种分散更好，磷更容易迁移至分子筛晶内与骨架铝结合，进一步提高磷与骨架铝配位程度，最终提高分子筛的水热稳定性的目的，所述的含磷化合物、HZSM-5分子筛和水混合之后，是在40℃以上的较高的温度区间保持0.1小时，例如50～150℃温度区间、更优选70～130℃温度区间。
所述磷改性ZSM-5分子筛采用的制备步骤中，当含磷化合物以磷计、HZSM-5分子筛以铝计时，二者的摩尔比值为0.01～2；优选的，二者的摩尔比值为0.1～1.5；更优选的，二者的摩尔比值为0.2～1.5。所述的接触，水筛重量比为0.5～1，优选的接触时间为0.5～40小时。
所述磷改性ZSM-5分子筛采用的制备步骤中，所述的水热焙烧处理是在外部施加压力和外部添加水的气氛环境下进行。所述的气氛环境以由外部施加压力和外部施加水而获得，优选表观压力为0.1～0.8MPa、更优选表观压力为0.3～0.6MPa，优选含30～100％水蒸气，更优选含60～100％水蒸气。所述的外部施加压力是指从外部针对制备物料水热焙烧处理过程中施加一定压力，例如，可以采用从外部通入惰性气体保持一定背压的方式进行。所述的外部添加水，水量以满足所述的气氛环境含1～100％水蒸气为准。所述的水热焙烧处理的步骤在200～800℃、优选300～500℃、更优选在350～450℃下进行。
所述的催化裂解助剂的制备方法中，所述粘结剂含有磷铝无机粘结剂和其他无机物粘结剂，以干基计，所述磷改性ZSM-5分子筛、所述磷铝无机粘结剂和所述其他无机物粘结剂的重量用量比可以为(10～75)：(3～39)：(1～30)，优选为(10～75)：(8～35)：(5～25)；其中所述磷铝无机粘结剂可以为磷铝胶和/或含第一粘土的磷铝无机粘结剂；所述其他无机物粘结剂可以包括拟薄水铝石、铝溶胶、硅铝溶胶和水玻璃中的至少一种。制备方法可以是将磷改性ZSM-5分子筛、磷铝无机粘结剂和其他无机粘结剂混合，打浆，其加料的顺序没有特殊要求，例如可以将磷铝无机粘结剂、其他无机粘结剂、磷改性ZSM-5分子筛、第二粘土混合(当不含第二粘土的时候则可以省略相关的加料步骤)打浆，优选的，先将第二粘土、磷改性ZSM-5分子筛以及其他无机粘结剂混合打浆后再加入所述磷铝无机粘结剂，这有利于改善助剂的活性和选择性。
所述的催化裂解助剂的制备方法中，还包括将所述打浆得到的浆液喷雾干燥的步骤。喷雾干燥的方法为本领域技术人员熟知，本发明没有特殊要求。可选地，该制备方法还可包括：将所述喷雾干燥所得产物进行第一焙烧、洗涤和可选的干燥处理，得到所述催化裂解助剂。其中，所述第一焙烧的焙烧温度可以为300～650℃，例如为400～600℃、优选450～550℃，焙烧时间可以为0.5～8小时；所述洗涤可以采用硫酸铵、氯化铵、硝酸铵中的一种，洗涤温度可以为40～70℃；所述干燥处理的温度可以为100～200℃，例如为100～150℃，干燥时间可以为0.5～24h，例如为1～12h。
所述的催化裂解助剂的制备方法的一种具体实施方式：将粘结剂与第二粘土以及水(例如脱阳离子水和/或去离子水)混合，配制成固含量为10～50重量％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(例如0.3～2小时)后加入铝溶胶和/或硅溶胶等无机物粘结剂，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磷改性ZSM-5分子筛，形成助剂浆液，助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助剂。然后将微球助剂进行第一焙烧，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：微球助剂：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。
所述的催化裂解助剂的制备方法中所述含第一粘土的磷铝无机粘结剂，还可以包括采用如下步骤制备：将氧化铝源、所述第一粘土与水打浆分散成固含量为5-48重量％的浆液；其中所述的氧化铝源为能被酸胶溶的氢氧化铝和/或氧化铝，相对于15～40重量份的以Al2O3计的氧化铝源，以干基重量计的所述第一粘土的用量大于0重量份且不超过40重量份；搅拌下按照P/Al＝1-6的重量比向所述浆液中加入浓磷酸，并使所得混合浆液在50-99℃反应15-90分钟；其中所述的P/Al中P为磷酸中的以单质计的磷的重量，Al为氧化铝源中以单质计的铝的重量。所述氧化铝源可以为选自ρ-氧化铝、x-氧化铝、η-氧化铝、γ-氧化铝、κ-氧化铝、σ-氧化铝、θ-氧化铝、三水铝石、湃铝石、诺水铝石、硬水铝石、薄水铝石和拟薄水铝石中的至少一种，所述含第一粘土的磷铝无机粘结剂中的铝组分源自所述的氧化铝源。所述的第一粘土可以分为高铝土、海泡石、凹凸棒石、累托土、蒙脱土以及硅藻土中的一种或多种，优选为累托土。所述的浓磷酸其浓度可以为60-98重量％，更优选为75-90重量％。磷酸的加料速度优选为0.01-0.10kg磷酸/分钟/kg氧化铝源，更优选为0.03-0.07kg磷酸/分钟/kg氧化铝源
在上述实施方式中，所述含第一粘土的磷铝无机粘结剂由于粘土的引入，不仅在制备过程中改善了物料之间的传质、传热，避免了物料不均匀局部瞬间剧烈反应放热超稳引起的粘结剂固化，得到的粘结剂的粘结性能与不引入粘土方法制备的磷铝粘结剂相当；而且该方法引入粘土，尤其是具有层状结构的累托土，改善了催化剂组合物的重油转化能力，使得到的助剂具有更佳的选择性。
本发明进一步提供了所述催化裂解助剂的应用，即一种烃油催化裂解的方法，该方法包括：在催化裂解条件下，使烃油与本发明所述的催化裂解助剂接触反应。
本发明的烃油催化裂解的方法包括：在所述催化裂解条件下，使所述烃油与含有所述催化裂解助剂和催化裂解催化剂的催化剂混合物接触反应；所述催化剂混合物中，所述催化裂解助剂的含量为0.1～30重量％。
可选地，所述催化裂解条件包括：反应温度为500～800℃；所述烃油选自原油、石脑油、汽油、常压渣油、减压渣油、常压蜡油、减压蜡油、直流蜡油、丙烷轻/重脱油、焦化蜡油和煤液化产物中的一种或几种。
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
X射线衍射(XRD)谱图在日本理学TTR-3粉末X射线衍射仪上测定。仪器参数：铜靶(管电压40kV，管电流250mA)，闪烁计数器，步宽0.02°，扫描速率0.4(°)/min。采用CN1056818C中实施例1的方法合成的ZSM-5分子筛为标样，将其结晶度定为100％。相对结晶度是以所得产物和标样的X射线衍射谱图的2θ在22.5～25.0°之间的五个特征衍射峰的峰面积之和的比值以百分数来表示。
27Al MAS-NMR谱图分析是在Bruker AVANCE III 600WB型光谱仪进行测定。仪器参数：转子直径4mm，共振频谱为156.4MHz，脉宽0.4μs(对应15°扳倒角)，魔角旋转转速为12kHz，延迟时间为1s。27Al MAS-NMR谱图特征，54±3pp m处的特征峰1归属于四配位骨架铝，39±3ppm处的特征峰2归属于磷稳定的骨架铝(扭曲四配位骨架铝)。各峰面积由特征峰进行分峰拟合后采用积分法计算。
X射线光电子能谱(XPS)用于对分子筛表面进行分析，考察磷化合物迁移状况，使用Thermo Fisher-VG公司的ESCALAB 250型X射线光电子能谱仪。仪器参数：激发源为单色化的功率150W的AlKαX射线，荷电位移用来自污染碳的C1s峰(284.8eV)校正。
程序升温脱附分析(NH3-TPD)表征采用Micromeritics公司的AutoChenⅡ程序升温吸附仪。称取样品0.1～0.2g，放入石英吸附管，通入载气(高纯He。流速50mL/min)，以20℃/min的速率升至600℃，恒温2h，脱除样品上吸附的水和空气；以20℃/min的速率降至100℃，恒温30min；将载气切换为NH3-He混合气，恒温30min，使样品吸附氨达到饱和；将NH3-He混合气切换成高纯He载气，吹扫1h，以脱附物力吸附氨；然后以10℃/min的速率升温至600℃，得到程序升温脱附曲线。脱附的氨用热导池进行检测。将程序升温脱附曲线转化为NH3脱附速率-温度曲线后，通过对峰型的解谱，得到酸中心密度数据。
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。
采用微反装置评价本发明的催化裂解助剂在石油烃催化裂解中对低碳烯烃产率的影响。将制备得到的催化裂解助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，微反装置上进行评价，原料油为VGO或石脑油，评价条件为反应温度620℃，再生温度620℃，剂油比3.2。微反活性采用ASTM D5154-2010标准方法进行测定。
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。
实施例中所用的部分原料性质如下：
拟薄水铝石为山东铝业公司生产工业产品，固含量60重量％；铝溶胶为中石化催化剂齐鲁分公司生产的工业产品，Al2O3含量为21.5重量％；硅溶胶为中石化催化剂齐鲁分公司生产的工业产品，SiO2含量为28.9重量％，Na2O含量8.9％；高岭土为苏州高岭土公司生产的催化裂化催化剂专用高岭土，固含量78重量％；累托土为湖北钟祥名流累托石开发有限公司生产，石英砂含量<3.5重量％，Al2O3含量为39.0重量％，Na2O含量为0.03重量％，固含量77重量％；SB氢氧化铝粉，德国Condex公司生产，Al2O3含量为75重量％；γ-氧化铝，德国Condex公司生产，Al2O3含量为95重量％。盐酸，化学纯，浓度36-38重量％，北京化工厂生产。
实施例1-1
实施例1-1说明本发明的催化裂解助剂中采用的磷改性ZSM-5分子筛。
取16.2g磷酸氢二铵(天津市光复科技发展有限公司，分析纯，下同)溶于60g去离子水中，搅拌0.5h得到含磷的水溶液，加入113g HZSM-5分子筛(中国石化催化剂公司齐鲁分公司提供，相对结晶度为91.1％，氧化硅/氧化铝摩尔比为24.1，Na2O含量0.039重％，比表面积为353m2/g，总孔体积为0.177ml/g，下同)，采用浸渍法改性，在20℃下浸渍2小时后在110℃下烘箱中干燥后，外部施加压力并添加水，在500℃、0.5Mpa、50％水蒸气气氛下处理0.5h，得到的磷改性ZSM-5分子筛样品，记为PSZ1-1。
实施例1-2
实施例1-2说明本发明的催化裂解助剂中采用的磷改性ZSM-5分子筛。
同实施例1-1的物料、配比、干燥和焙烧，区别在于将磷酸氢二铵、HZSM-5分子筛和水混合打成浆液后，升温到100℃下保持2h。得到的磷改性ZSM-5分子筛样品，记为PSZ1-2。
对比例1-1
对比例1-1说明现有工业常规的方法和得到的磷改性ZSM-5分子筛对比样品。
同实施例1-1，区别在于，焙烧条件为常压(表观压力0Mpa)且在550℃马弗炉中空气焙烧。得到的磷改性ZSM-5分子筛对比样品，记为DBZ1-1。
对比例1-2
对比例1-2说明以常压水热焙烧得到的磷改性ZSM-5分子筛对比样品。
同实施例1-1，区别在于，焙烧条件为常压(表观压力0Mpa)。得到磷改性ZSM-5分子筛对比样品，记为DBZ1-2。
PSZ1-1、PSZ1-2、DBZ1-1、DBZ1-2分别经800℃、100％水蒸气、17h水热老化处理前、后的XRD结晶度见表1-1。
PSZ1-1和DBZ1-1的27Al MAS-NMR谱图分别见图1和图3，PSZ1-2和DBZ1-2的27AlMAS-NMR谱图分别同1和图3的特征，图中，化学位移在54ppm处归属于四配位骨架铝，而化学位移在39ppm处归属于磷与铝结合的四配位骨架铝(磷稳定的骨架铝)。27Al MAS-NMR谱图峰面积比例数据见表1-2。
PSZ1-1、PSZ1-2、DBZ1-1、DBZ1-2的表面XPS元素分析数据见表1-3。
PSZ1-1经过800℃、100％水蒸气条件、17h水热老化后的NH3-TPD谱图见图2。对比样品DBZ1-1经过800℃、100％水蒸气条件、17h水热老化后的NH3-TPD谱图见图4。PSZ1-1、PSZ1-2、DBZ1-1、DBZ1-2的NH3-TPD图谱中，脱附温度在200℃以上强酸中心峰面积占总酸中心峰面积比重数据见表1-4。
表1-1
由表1-1可见，本发明方法制备得到的磷改性ZSM-5分子筛经800℃、100％水蒸气、17h水热老化处理后仍具有较高的结晶保留度，结晶保留度明显高于对比样品，结晶保留度至少提高5个百分点。
表1-2
表1-3
表1-4
实施例2-1
实施例2-1说明本发明的催化剂中采用的磷改性ZSM-5分子筛和方法。
取16.2g磷酸氢二铵在50℃下溶于120g去离子水中，搅拌0.5h得到含磷的水溶液，加入113g HZSM-5分子筛，采用浸渍法改性，在20℃浸渍2小时后在110℃下烘箱中干燥，外部施加压力并添加水，在600℃、0.5Mpa、30％水蒸气气氛下加压水热焙烧处理2h，得到的磷改性ZSM-5分子筛样品，记为PSZ-2。
实施例2-2
实施例2-2说明本发明的催化剂中采用的磷改性ZSM-5分子筛和方法。
同实施例2-1的物料、配比、干燥和焙烧，区别在于将磷酸氢二铵、HZSM-5分子筛和水混合打成浆液后，升温到70℃下保持2h。得到的磷改性ZSM-5分子筛样品，记为PSZ2-2。
对比例2-1
对比例2-1说明现有工业常规的方法和得到的磷改性ZSM-5对比样品。
同实施例2-1，区别在于焙烧条件为常压(表观压力0Mpa)且为550℃马弗炉中空气焙烧。得到的磷改性ZSM-5分子筛对比样品，记为DBZ-2-1。
对比例2-2
对比例2-2说明以常压水热焙烧得到的磷改性ZSM-5分子筛对比样品。
同实施例2-1，区别在于焙烧条件为常压(表观压力0Mpa)。得到磷改性ZSM-5分子筛对比样品，记为DBZ-2-2。
PSZ2-1、PSZ2-2、DBZ2-1、DBZ2-2经800℃、100％水蒸气、17h水热老化处理前、后其XRD结晶度见表2-1。
PSZ2-1和PSZ2-2的27Al MAS-NMR谱图分别具有图1的特征，DBZ-2-1和DBZ-2-2的27Al MAS-NMR谱图同图3的特征。27Al MAS-NMR谱图峰面积比例数据见表2-2。
PSZ2-1、PSZ2-2、DBZ2-1、DBZ2-2的表面XPS元素分析数据见表2-3，NH3-TPD图谱中脱附温度在200℃以上强酸中心峰面积占总酸中心峰面积比重数据见表2-4。
表2-1
由表2-1可见，本发明方法制备得到的磷改性ZSM-5分子筛经800℃、100％水蒸气、17h水热老化处理后仍具有较高的结晶保留度，结晶保留度明显高于对比样品，结晶保留度至少提高4个百分点。
表2-2
表2-3
表2-4
实施例3-1
实施例3-1说明本发明的催化裂解助剂中采用的磷改性ZSM-5分子筛。
取10.4g磷酸常温下溶于60g去离子水中，搅拌2h，得到含磷的水溶液后，加入113gHZSM-5分子筛，采用浸渍法改性，在20℃下浸渍4小时后在110℃下烘箱中干燥后，外部施加压力并添加水，在400℃、0.3Mpa、100％水蒸气气氛下加压水热焙烧处理2h，得到的磷改性ZSM-5分子筛，记为PSZ3-1。
实施例3-2
实施例3-2说明本发明的催化裂解助剂中采用的磷改性ZSM-5分子筛。
同实施例3-1的物料、配比、干燥和焙烧，区别在于将80℃的含磷化合物的水溶液与加热到80℃的HZSM-5分子筛混合接触4h。得到的磷改性ZSM-5分子筛样品，记为PSZ3-2。
对比例3-1
对比例3-1说明现有工业常规的方法和得到的磷改性ZSM-5对比样品。
同实施例3-1，区别在于焙烧条件为常压(表观压力0Mpa)且为550℃马弗炉中空气焙烧。得到的磷改性ZSM-5分子筛对比样品，记为DBZ3-1。
对比例3-2
对比例3-2说明以常压水热焙烧得到的磷改性ZSM-5分子筛对比样品。
同实施例3-1，区别在于焙烧条件为常压(表观压力0Mpa)。得到磷改性ZSM-5分子筛对比样品，记为DBZ3-2。
PSZ3-1、PSZ3-2、DBZ3-1、DBZ3-2经800℃、100％水蒸气、17h水热老化处理前、后其XRD结晶度见表3-1。
PSZ-3和PSZ3-2的27Al MAS-NMR谱图分别具有图1的特征，DBZ3-1和DBZ3-2的27AlMAS-NMR谱图同图3的特征。27Al MAS-NMR谱图峰面积比例数据见表3-2。
PSZ3-1、PSZ3-2、DBZ3-1、DBZ3-2的表面XPS元素分析数据见表3-3，NH3-TPD图谱中，脱附温度在200℃以上强酸中心峰面积占总酸中心峰面积比重数据见表3-4。
表3-1
由表3-1可见，本发明方法制备得到的磷改性ZSM-5分子筛经800℃、100％水蒸气、17h水热老化处理后仍具有较高的结晶保留度，结晶保留度明显高于对比样品，结晶保留度至少提高10个百分点。
表3-2
表3-3
表3-4
实施例4-1
实施例4-1说明本发明的催化裂解助剂中采用的磷改性ZSM-5分子筛。
取8.1g磷酸氢二铵在常温下溶于120g去离子水中，搅拌0.5h得到含磷的水溶液，加入113g HZSM-5分子筛，采用浸渍法改性，在20℃下浸渍2小时后在110℃下烘箱中干燥，外部施加压力并添加水，在300℃、0.4Mpa、100％水蒸气气氛下加压水热焙烧处理2h，得到的磷改性ZSM-5分子筛样品，记为PSZ4-1。
实施例4-2
实施例4-2说明本发明的催化裂解助剂中采用的磷改性ZSM-5分子筛。
同实施例4-1的物料、配比、干燥和焙烧，区别在于将磷酸二氢铵、HZSM-5分子筛和水混合打成浆液后，升温到90℃下保持2h。得到的磷改性ZSM-5分子筛样品，记为PSZ4-2。
对比例4-1
对比例4-1说明现有工业常规的方法和得到的磷改性ZSM-5对比样品。
同实施例4-1，区别在于焙烧条件为常压(表观压力0Mpa)且为550℃马弗炉中空气焙烧。得到的磷改性ZSM-5分子筛对比样品，记为DBZ4-1。
对比例4-2
对比例4-2说明以常压水热焙烧得到的磷改性ZSM-5分子筛对比样品。
同实施例4-1，区别在于焙烧条件为常压(表观压力0Mpa)。得到磷改性ZSM-5分子筛对比样品，记为DBZ4-2。
PSZ4-1、PSZ4-2、DBZ4-1、DBZ4-2经800℃、100％水蒸气、17h水热老化处理前、后其XRD结晶度见表4-1。
PSZ4-1和PSZ4-2的27Al MAS-NMR谱图分别具有图1的特征，DBZ-4-1和DBZ-4-2的27Al MAS-NMR谱图同图3的特征。27Al MAS-NMR谱图峰面积比例数据见表4-2。
PSZ4-1、PSZ4-2、DBZ4-1、DBZ4-2的表面XPS元素分析数据见表4-3，NH3-TPD图谱中脱附温度在200℃以上强酸中心峰面积占总酸中心峰面积比重数据见表4-4。
表4-1
由表4-1可见，本发明方法制备得到的磷改性ZSM-5分子筛经800℃、100％水蒸气、17h水热老化处理后仍具有较高的结晶保留度，结晶保留度明显高于对比样品，结晶保留度至少提高15个百分点。
表4-2
表4-3
表4-4
实施例5-1
实施例5-1说明本发明的的催化裂解助剂中采用的磷改性ZSM-5分子筛。
取8.5g磷酸三甲酯在90℃下溶于80g去离子水中，搅拌1h得到含磷的水溶液，加入113g HZSM-5分子筛，采用浸渍法改性，20℃下浸渍8小时后在110℃下烘箱中干燥后，外部施加压力并添加水，在500℃、0.8Mpa、80％水蒸气气氛下加压水热焙烧处理4h，得到的磷改性ZSM-5分子筛，记为PSZ5-1。
实施例5-2
实施例5-2说明本发明的的催化裂解助剂中采用的磷改性ZSM-5分子筛。
同实施例5-1的物料、配比、干燥和焙烧，区别在于将磷酸三甲酯、HZSM-5分子筛和水混合打成浆液后，升温到120℃下保持8h。得到的磷改性ZSM-5分子筛样品，记为PSZ5-2。
对比例5-1
对比例5-1说明现有工业常规的方法和得到的磷改性ZSM-5对比样品。
同实施例5-1，区别在于焙烧条件为常压(表观压力0Mpa)且为550℃马弗炉中空气焙烧。得到的磷改性ZSM-5分子筛对比样品，记为DBZ5-1。
对比例5-2
对比例5-2说明以常压水热焙烧得到的磷改性ZSM-5分子筛对比样品。
同实施例5-1，区别在于焙烧条件为常压(表观压力0Mpa)。得到磷改性ZSM-5分子筛对比样品，记为DBZ5-2。
PSZ5-1、PSZ5-2、DBZ5-1、DBZ5-2经800℃、100％水蒸气、17h水热老化处理前、后其XRD结晶度见表5-1。
PSZ5-1和PSZ5-2的27Al MAS-NMR谱图具有图1的特征，DBZ5-1和DBZ5-2的27AlMAS-NMR谱图同图3的特征。27Al MAS-NMR谱图峰面积比例数据见表5-2。
PSZ5-1、PSZ5-2、DBZ5-1、DBZ5-2的表面XPS元素分析数据见表5-3，NH3-TPD图谱中，脱附温度在200℃以上强酸中心峰面积占总酸中心峰面积比重数据见表5-4。
表5-1
由表5-1可见，本发明方法制备得到的磷改性ZSM-5分子筛经800℃、100％水蒸气、17h水热老化处理后仍具有较高的结晶保留度，结晶保留度明显高于对比样品，结晶保留度至少提高5个百分点。
表5-2
表5-3
表5-4
实施例6-1
实施例6-2说明本发明的的催化裂解助剂中采用的磷改性ZSM-5分子筛。
取11.6g磷酸硼在100℃下溶于100g去离子水中，搅拌3h，得到含磷的水溶液，加入113g HZSM-5分子筛，采用浸渍法改性，在20℃下浸渍2小时后在110℃下烘箱中干燥，外部施加压力并添加水，在400℃、0.3Mpa、100％水蒸气气氛下加压水热焙烧处理4h，得到的磷改性ZSM-5分子筛，记为PSZ6-1。
实施例6-2
实施例6-2说明本发明的的催化裂解助剂中采用的磷改性ZSM-5分子筛。
同实施例6-1的物料、配比、干燥和焙烧，区别在于将磷酸硼、HZSM-5分子筛和水混合打成浆液后升温到150℃下保持2h。得到的磷改性ZSM-5分子筛样品，记为PSZ6-2。
对比例6-1
对比例6-1说明现有工业常规的方法和得到的磷改性ZSM-5对比样品。
同实施例6-1，区别在于焙烧条件为常压(表观压力0Mpa)且为550℃马弗炉中空气焙烧。得到的磷改性ZSM-5分子筛对比样品，记为DBZ6-1。
对比例6-2
对比例6-2说明以常压水热焙烧得到的磷改性ZSM-5分子筛对比样品。
同实施例6-1，区别在于焙烧条件为常压(表观压力0Mpa)。得到磷改性ZSM-5分子筛对比样品，记为DBZ6-2。
PSZ6-1、PSZ6-2、DBZ6-1、DBZ6-2经800℃、100％水蒸气、17h水热老化处理前、后其XRD结晶度见表6-1。
PSZ6-1和PSZ6-2的27Al MAS-NMR谱图具有图1的特征，DBZ-6-1和DBZ6-2的27AlMAS-NMR谱图同图3的特征。27Al MAS-NMR谱图峰面积比例数据见表6-2。
PSZ6-1、PSZ6-2、DBZ6-1、DBZ6-2的表面XPS元素分析数据见表6-3，NH3-TPD图谱中，脱附温度在200℃以上强酸中心峰面积占总酸中心峰面积比重数据见表6-4。
表6-1
由表6-1可见，本发明方法制备得到的磷改性ZSM-5分子筛经800℃、100％水蒸气、17h水热老化处理后仍具有较高的结晶保留度，结晶保留度明显高于对比样品，结晶保留度至少提高10个百分点。
表6-2
表6-3
表6-4
实施例7-1
实施例7-1说明本发明的的催化裂解助剂中采用的磷改性ZSM-5分子筛
取14.2g三苯基磷在100℃下溶于80g去离子水中，搅拌2h，得到含磷的水溶液，加入113g HZSM-5分子筛，采用浸渍法改性，在20℃下浸渍4小时后在110℃下烘箱中干燥，外部施加压力并添加水，在600℃、1.0Mpa、30％水蒸气气氛下加压水热焙烧处理2h，得到的磷改性ZSM-5分子筛，记为PSZ7-1。
实施例7-2
实施例7-2说明本发明的的催化裂解助剂中采用的磷改性ZSM-5分子筛。
同实施例7-1的物料、配比、干燥和焙烧，区别在于将80℃的含磷化合物的水溶液与加热到80℃的HZSM-5分子筛混合接触4h。得到的磷改性ZSM-5分子筛样品，记为PSZ7-2。
对比例7-1
对比例7-1说明现有工业常规的方法和得到的磷改性ZSM-5对比样品。
同实施例7-1，区别在于浸渍、干燥后的焙烧条件为常压(表观压力0Mpa)且为550℃马弗炉中空气焙烧。得到的磷改性ZSM-5分子筛对比样品，记为DBZ7-1。
对比例7-2
对比例7-2说明以常压水热焙烧得到的磷改性ZSM-5分子筛对比样品。
同实施例7-1，区别在于浸渍、干燥后的焙烧条件为常压(表观压力0Mpa)。得到磷改性ZSM-5分子筛对比样品，记为DBZ7-2。
PSZ7-1、PSZ7-2、DBZ7-1、DBZ7-2经800℃、100％水蒸气、17h水热老化处理前、后其XRD结晶度见表7-1。
PSZ-7和PSZ7-2、的27Al MAS-NMR谱图具有图1的特征，DBZ7-1和DBZ7-2的27AlMAS-NMR谱图同图3的特征。27Al MAS-NMR谱图峰面积比例数据见表7-2。
PSZ7-1、PSZ7-2、DBZ7-1、DBZ7-2的表面XPS元素分析数据见表7-3，PSZ7-1、PSZ7-2、DBZ7-1、DBZ7-2的NH3-TPD图谱中，脱附温度在200℃以上强酸中心峰面积占总酸中心峰面积比重数据见表7-4。
表7-1
由表7-1可见，本发明方法制备得到的磷改性ZSM-5分子筛经800℃、100％水蒸气、17h水热老化处理后仍具有较高的结晶保留度，结晶保留度明显高于对比样品，结晶保留度至少提高8个百分点。
表7-2
表7-3
表7-4
实施例8-11说明本发明的催化裂解助剂中采用的磷铝无机粘结剂。
实施例8
将1.91千克拟薄水铝石(含Al2O3，1.19千克)、0.56千克高岭土(干基0.5千克)与3.27千克脱阳离子水打浆30分钟，搅拌下往浆液中加入5.37千克浓磷酸(质量浓度85％)，磷酸加入速度为0.04千克磷酸/分钟/千克氧化铝源，升温至70℃，然后在此温度下反应45分钟，即制得磷铝无机粘结剂。物料配比见表8，样品编号Binder1。
实施例9-11
按实施例8的方法制备磷铝无机粘结剂，物料配比见表8，样品编号Binder2、Binder3、Binder4。
表8
/>
实施例12-18提供本发明的催化裂解助剂，对比例12-18说明催化裂解对比助剂。
实施例12-1
取实施例1-1制备的磷改性分子筛PSZ1-1、高岭土和拟薄水铝石，加入脱阳离子水以及铝溶胶打浆120分钟，得到固含量30重量％的浆液，加入盐酸调节浆液pH值3.0，然后继续打浆45分钟，然后加入实施例8制备的磷铝无机粘结剂Binder1，搅拌30分钟后，将得到的浆液喷雾干燥，得到微球，将微球于500℃下焙烧1小时，制得催化裂解助剂样品，编号CAZ1-1，其配比为分子筛50％、高岭土23％、Binder1为18％、拟薄水铝石(以Al2O3计)5％、铝溶胶(以Al2O3计)4％。
采用固定床微反装置对100％平衡剂以及平衡剂掺入实施例12-1所制备的催化裂解助剂CAZ1-1进行反应性能评价，以说明本公开提供的催化裂解助剂的催化裂解反应效果。
将助剂CAZ1-1在800℃下、100％水蒸气气氛条件下进行17小时的老化处理。取经老化处理的CAZ1-1与工业FCC平衡催化剂(工业牌号DVR-3的FCC平衡催化剂，轻油微反活性为63)混合。将平衡剂和助剂的混合物装入固定床微反反应器中，对表9所示原料油进行催化裂解，评价条件为反应温度620℃，再生温度620℃，剂油比3.2。表10给出反应结果，其中包括了空白测试剂。
表9
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
实施例12-2
同实施例12-1，区别在于其中的磷改性分子筛PSZ-1-1用实施例1-2制备的磷改性分子筛PSZ-1-2替代。制得催化裂解助剂样品，编号CAZ1-2。
评价同实施例12-1，结果见表10。
对比例12-1
同实施例12-1，区别在于其中的磷改性分子筛PSZ-1-1用对比例1-1的对比样品DBZ1-1替代。制得催化裂解助剂对比样品，编号DCAZ1-1。
评价同实施例12-1，结果见表10。
对比例12-2
同实施例12-1，区别在于其中的磷改性分子筛PSZ-1-1用对比例1-2的对比样品DBZ1-2替代。制得催化裂解助剂对比样品，编号DCAZ1-2。
评价同实施例12-1，结果见表10。
表10
实施例13-1
同实施例12-1，区别在于其中的磷改性分子筛PSZ-1-1用实施例2-1制备的磷改性分子筛PSZ-2-1替代。制得催化裂解助剂样品，编号CAZ2-1。
评价同实施例12-1，结果见表11。
实施例13-2
同实施例13-1，区别在于其中的磷改性分子筛PSZ-2-1用实施例2-2制备的磷改性分子筛PSZ-2-2替代。制得催化裂解助剂样品，编号CAZ2-2。
评价同实施例13-1，结果见表11。
对比例13-1
同实施例13-1，区别在于其中的磷改性分子筛PSZ-2-1用对比例2-1的对比样品DBZ2-1替代。制得催化裂解助剂对比样品，编号DCAZ2-1。
评价同实施例13-1，结果见表11。
对比例13-2
同实施例13-1，区别在于其中的磷改性分子筛PSZ-2-1用对比例2-2的对比样品DBZ2-2替代。制得催化裂解助剂对比样品，编号DCAZ2-2。
评价同实施例13-1，结果见表11。
表11
实施例14-1
同实施例12-1，区别在于其中的磷改性分子筛PSZ-1-1用实施例3-1制备的磷改性分子筛PSZ-3-1替代。制得催化裂解助剂样品，编号CAZ3-1。
评价同实施例12-1，结果见表12。
实施例14-2
同实施例14-1，区别在于其中的磷改性分子筛PSZ-3-1用实施例3-2制备的磷改性分子筛PSZ-3-2替代。制得催化裂解助剂样品，编号CAZ3-2。
评价同实施例14-1，结果见表12。
对比例14-1
同实施例14-1，区别在于其中的磷改性分子筛PSZ-3-1用对比例3-1的对比样品DBZ3-1替代。制得催化裂解助剂对比样品，编号DCAZ3-1。
评价同实施例14-1，结果见表12。
对比例14-2
同实施例14-1，区别在于其中的磷改性分子筛PSZ-3-1用对比例3-2的对比样品DBZ2-2替代。制得催化裂解助剂对比样品，编号DCAZ3-2。
评价同实施例14-1，结果见表12。
表12
实施例15-1
同实施例12-1，区别在于其中的磷改性分子筛PSZ-1-1用实施例4-1制备的磷改性分子筛PSZ-4-1替代。制得催化裂解助剂样品，编号CAZ4-1。
评价同实施例12-1，结果见表13。
实施例15-2
同实施例15-1，区别在于其中的磷改性分子筛PSZ-4-1用实施例4-2制备的磷改性分子筛PSZ-4-2替代。制得催化裂解助剂样品，编号CAZ4-2。
评价同实施例15-1，结果见表13。
对比例15-1
同实施例15-1，区别在于其中的磷改性分子筛PSZ-2-1用对比例2-1的对比样品DBZ4-1替代。制得催化裂解助剂对比样品，编号DCAZ4-1。
评价同实施例15-1，结果见表13。
对比例15-2
同实施例15-1，区别在于其中的磷改性分子筛PSZ-2-1用对比例2-2的对比样品DBZ4-2替代。制得催化裂解助剂对比样品，编号DCAZ4-2。
评价同实施例15-1，结果见表13。
表13
实施例16-1
同实施例12-1，区别在于其中的磷改性分子筛PSZ-1-1用实施例5-1制备的磷改性分子筛PSZ-5-1替代。制得催化裂解助剂样品，编号CAZ5-1。
评价同实施例12-1，结果见表14。
实施例16-2
同实施例16-1，区别在于其中的磷改性分子筛PSZ-5-1用实施例5-2制备的磷改性分子筛PSZ-5-2替代。制得催化裂解助剂样品，编号CAZ5-2。
评价同实施例16-1，结果见表14。
对比例16-1
同实施例16-1，区别在于其中的磷改性分子筛PSZ-5-1用对比例5-1的对比样品DBZ5-1替代。制得催化裂解助剂对比样品，编号DCAZ5-1。
评价同实施例16-1，结果见表14。
对比例16-2
同实施例16-1，区别在于其中的磷改性分子筛PSZ-2-1用对比例2-2的对比样品DBZ5-2替代。制得催化裂解助剂对比样品，编号DCAZ5-2。
评价同实施例16-1，结果见表14。
表14
实施例17-1
同实施例12-1，区别在于其中的磷改性分子筛PSZ-1-1用实施例6-1制备的磷改性分子筛PSZ-6-1替代。制得催化裂解助剂样品，编号CAZ6-1。
评价同实施例12-1，结果见表15。
实施例17-2
同实施例17-1，区别在于其中的磷改性分子筛PSZ-6-1用实施例6-2制备的磷改性分子筛PSZ-6-2替代。制得催化裂解助剂样品，编号CAZ6-2。
评价同实施例17-1，结果见表15。
对比例17-1
同实施例17-1，区别在于其中的磷改性分子筛PSZ-2-1用对比例6-1的对比样品DBZ2-1替代。制得催化裂解助剂对比样品，编号DCAZ6-1。
评价同实施例17-1，结果见表15。
对比例17-2
同实施例17-1，区别在于其中的磷改性分子筛PSZ-2-1用对比例6-2的对比样品DBZ2-2替代。制得催化裂解助剂对比样品，编号DCAZ6-2。
评价同实施例17-1，结果见表15。
表15
实施例18-1
同实施例12-1，区别在于其中的磷改性分子筛PSZ-1-1用实施例7-1制备的磷改性分子筛PSZ-7-1替代。制得催化裂解助剂样品，编号CAZ7-1。
评价同实施例12-1，结果见表16。
实施例18-2
同实施例18-1，区别在于其中的磷改性分子筛PSZ-7-1用实施例7-2制备的磷改性分子筛PSZ-7-2替代。制得催化裂解助剂样品，编号CAZ7-2。
评价同实施例18-1，结果见表16。
对比例18-1
同实施例18-1，区别在于其中的磷改性分子筛PSZ-7-1用对比例7-1的对比样品DBZ7-1替代。制得催化裂解助剂对比样品，编号DCAZ7-1。
评价同实施例18-1，结果见表16。
对比例18-2
同实施例18-1，区别在于其中的磷改性分子筛PSZ-7-1用对比例7-2的对比样品DBZ7-2替代。制得催化裂解助剂对比样品，编号DCAZ7-2。
评价同实施例18-1，结果见表16。
表16
实施例19-1
同实施例12-1，区别在于磷铝无机粘结剂以实施例9制备的Binder2替代。制得催化裂解助剂，编号CAZ8-1。
评价同实施例12-1，结果见表17。
实施例19-2
同实施例12-2，区别在于磷铝无机粘结剂以实施例9制备的Binder2替代。制得催化裂解助剂，编号CAZ8-2。
评价同实施例12-1，结果见表17。
实施例20-1
同实施例12-1，区别在于磷铝无机粘结剂以实施例10制备的Binder3替代。制得催化裂解助剂，编号CAZ9-1。
评价同实施例12-1，结果见表17。
实施例20-2
同实施例12-2，区别在于磷铝无机粘结剂以实施例10制备的Binder3替代。制得催化裂解助剂，编号CAZ9-2。
评价同实施例12-1，结果见表17。
实施例21-1
同实施例12-1，区别在于磷铝无机粘结剂以实施例11制备的Binder4替代。制得催化裂解助剂，编号CAZ10-1。
评价同实施例12-1，结果见表17。
实施例21-2
同实施例12-2，区别在于磷铝无机粘结剂以实施例11制备的Binder4替代。制得催化裂解助剂，编号CAZ10-2。
评价同实施例12-1，结果见表17。
表17
实施例22-1
同实施例12-1，区别在于磷改性ZSM-5分子筛样品PSZ1-1 45重量％、高岭土18重量％、磷铝无机粘结剂Binder3为22重量％，拟薄水铝石为10重量％、铝溶胶为5重量％。制得催化裂解助剂，编号CAZ11-1。
评价同实施例12-1，结果见表18。
实施例22-2
同实施例22-1，区别在于PSZ1-1用PSZ1-2替代。制得催化裂解助剂，编号CAZ11-2。
评价同实施例12-1，结果见表18。
对比例22-1
同实施例23-1，区别在于PSZ1-1用DBZ1-1替代。制得催化裂解助剂对比样品，编号DCAZ11-1。评价同实施例12-1，结果见表18。
对比例22-2
同实施例22-1，区别在于PSZ1-1用DBZ1-2替代。制得催化裂解助剂对比样品，编号DCAZ11-2。评价同实施例12-1，结果见表18。
表18
实施例23-1
同实施例12-1，区别在于磷改性ZSM-分子筛样品PSZ2-1 40重量％、高岭土24重量％、磷铝无机粘结剂Binder4为20重量％，拟薄水铝石为6重量％、硅溶胶为10重量％。制得催化裂解助剂，编号CAZ12-1。
评价同实施例12-1，结果见表19。
实施例23-2
同实施例12-1，区别在于PSZ2-1用PSZ2-2替代。制得催化裂解助剂，编号CAZ12-2。
评价同实施例12-1，结果见表19。
对比例23-1
同实施例23-1，区别在于PSZ2-1用DBZ2-1替代。制得催化裂解助剂对比样品，编号DCAZ12-1。
评价同实施例12-1，结果见表19。
对比例23-2
同实施例23-1，区别在于PSZ2-1用DBZ2-2替代。制得催化裂解助剂对比样品，编号DCAZ12-2。
评价同实施例12-1，结果见表19。
表19
实施例24-1
将粘结剂铝溶胶与高岭土混合，并用脱阳离子水将其制成固含量为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小时后加入实施例1-1制备的磷改性分子筛PSZ1-1，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℃下焙烧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CAZ13-1。其配比为分子筛50％、高岭土23％、铝溶胶(以Al2O3计)27％。
实施例24-2
同实施例24-1，区别在于其中的磷改性分子筛PSZ-1-1用实施例1-2制备的磷改性分子筛PSZ-1-2替代。制得催化裂解助剂样品，编号CAZ13-2。
评价同实施例12-1，结果见表20。
对比例24-1
同实施例24-1，区别在于其中的磷改性分子筛PSZ-1-1用对比例1-1的对比样品DBZ1-1替代。制得催化裂解助剂对比样品，编号DCAZ13-1。
评价同实施例12-1，结果见表20。
对比例24-2
同实施例24-1，区别在于其中的磷改性分子筛PSZ-1-1用对比例1-2的对比样品DBZ1-2替代。制得催化裂解助剂对比样品，编号DCAZ13-2。
评价同实施例12-1，结果见表20。
表20
实施例25-1、实施例25-2
实施例25-1、实施例25-2分别采用实施例12-1和实施例12-2的催化裂解助剂CAZ1-1、CAZ1-2。催化裂解的原料油为表21所示的石脑油。
评价条件为反应温度620℃，再生温度620℃，剂油比3.2。
表22给出了各个含催化裂解助剂的催化剂混合物的重量组成及反应结果。
对比例25-1、对比例25-2
同实施例25-1，区别在于分别采用对比例12-1和对比例12-2的催化裂解对比助剂DCAZ1-1、DCAZ1-2。
各个含催化裂解助剂对比样品的催化剂混合物的重量组成及反应结果表22。
表21
原料 石脑油
密度(20℃)/(g.m-3) 735.8
蒸气压/kPa 32
质量族组成/％
链烷烃 51.01
正构烷烃 29.40
环烷烃 38.24
烯烃 0.12
芳烃 10.52
馏程/℃
初馏 45.5
5％ 72.5
10％ 86.7
30％ 106.5
50％ 120.0
70％ 132.7
90％ 148.5
95％ 155.2
终馏点 166.5
表22
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (38)

1.一种催化裂解助剂，以所述催化裂解助剂的干基为基准，所述催化裂解助剂含有5~75重量%的磷改性ZSM-5分子筛；其中，所述的磷改性ZSM-5分子筛，27Al MAS-NMR中，化学位移为39±3ppm共振信号峰面积与化学位移为54ppm±3ppm共振信号峰面积的比值≥5；所述的磷改性ZSM-5分子筛，经过800℃、100％水蒸气条件17h的水热老化后，其NH3-TPD图谱中，脱附温度在200℃以上强酸中心峰面积占总酸中心峰面积的比重≥40%。
2.根据权利要求1所述的催化裂解助剂，其中，所述的磷改性ZSM-5分子筛的27Al MAS-NMR中，化学位移为39±3ppm共振信号峰面积与化学位移为54ppm±3ppm共振信号峰面积的比值≥10。
3.根据权利要求1所述的催化裂解助剂，其中，所述的磷改性ZSM-5分子筛的27Al MAS-NMR中，化学位移为39±3ppm共振信号峰面积与化学位移为54ppm±3ppm共振信号峰面积的比值为12～25。
4.根据权利要求1所述的催化裂解助剂，其中，所述的磷改性ZSM-5分子筛，表面XPS元素分析中，n1/n2≤0.1，n1表示磷的摩尔数，n2表示硅和铝的总摩尔数。
5.根据权利要求4所述的催化裂解助剂，其中，所述的磷改性ZSM-5分子筛，表面XPS元素分析中，n1/n2≤0.09。
6.根据权利要求5所述的催化裂解助剂，其中，所述的磷改性ZSM-5分子筛，表面XPS元素分析中，n1/n2≤0.08。
7.根据权利要求6所述的催化裂解助剂，其中，所述的磷改性ZSM-5分子筛，表面XPS元素分析中，n1/n2为0.04～0.07。
8.根据权利要求1所述的催化裂解助剂，其中，所述的磷改性ZSM-5分子筛，该分子筛经过800℃、100％水蒸气条件17h的水热老化后，其NH3-TPD图谱中，脱附温度在200℃以上强酸中心峰面积占总酸中心峰面积的比重≥42%。
9.根据权利要求8所述的催化裂解助剂，其中，所述的磷改性ZSM-5分子筛，该分子筛经过800℃、100％水蒸气条件17h的水热老化后，其NH3-TPD图谱中，脱附温度在200℃以上强酸中心峰面积占总酸中心峰面积的比重≥45%。
10.根据权利要求9所述的催化裂解助剂，其中，所述的磷改性ZSM-5分子筛，该分子筛经过800℃、100％水蒸气条件17h的水热老化后，其NH3-TPD图谱中，脱附温度在200℃以上强酸中心峰面积占总酸中心峰面积的比重为48%～85%。
11.根据权利要求1所述的催化裂解助剂，其中，所述的磷改性ZSM-5分子筛，当磷和铝均以摩尔计时，二者的比值为0.01～2。
12.根据权利要求11所述的催化裂解助剂，其中，所述的磷改性ZSM-5分子筛，当磷和铝均以摩尔计时，二者的比值为0.1～1.5。
13.根据权利要求12所述的催化裂解助剂，其中，所述的磷改性ZSM-5分子筛，当磷和铝均以摩尔计时，二者的比值为0.2～1.5。
14.根据权利要求1所述的催化裂解助剂，其中，以所述催化裂解助剂的干基计，还含有1~40重量%的粘结剂和0~65重量%的第二粘土。
15.根据权利要求14所述的催化裂解助剂，其中，所述的粘结剂含有磷铝无机粘结剂。
16.根据权利要求15所述的催化裂解助剂，其中，所述的磷铝无机粘结剂为磷铝胶和/或含第一粘土的磷铝无机粘结剂。
17.一种催化裂解助剂的制备方法，该方法包括，将磷改性ZSM-5分子筛、粘结剂与可选加入的第二粘土混合打浆并经喷雾干燥后得到所述催化裂解助剂，其特征在于，其中所述的磷改性ZSM-5分子筛是将含磷化合物溶液与HZSM-5分子筛进行接触，经干燥处理后，在外部施加压力和外部添加水的气氛环境下进行水热焙烧处理并回收产物得到的；所述的接触是采用浸渍法使温度为0～150℃的含磷化合物的水溶液与0～150℃的HZSM-5分子筛在基本相同的温度下混合接触至少0.1小时，或者，所述的接触是将含磷化合物、HZSM-5分子筛和水混合打浆后在0～150℃下保持至少0.1小时；所述的气氛环境，其表观压力为0.01～1.0Mpa并含30%～100%水蒸气；所述的水热焙烧处理是在300～500℃下进行。
18.根据权利要求17所述的制备方法，其中，所述的含磷化合物选自有机磷化物和/或无机磷化物。
19.根据权利要求18所述的制备方法，其中，所述的有机磷化物选自磷酸三甲酯、三苯基磷、三甲基亚磷酸酯、四丁基溴化膦、四丁基氯化膦、四丁基氢氧化磷、三苯基乙基溴化磷、三苯基丁基溴化磷、三苯基苄基溴化磷、六甲基磷酰三胺、二苄基二乙基磷、1,3-二甲苯双三乙基磷；所述的无机磷化物选自磷酸、磷酸氢铵、磷酸氢二铵、磷酸铵、磷酸硼。
20.根据权利要求17所述的制备方法，其中，所述的HZSM-5分子筛中，Na2O<0.1 wt%。
21.根据权利要求17所述的制备方法，其中，所述的含磷化合物以磷计、HZSM-5分子筛以铝计，二者的摩尔比值为0.01～2。
22.根据权利要求21所述的制备方法，其中，所述的含磷化合物以磷计、HZSM-5分子筛以铝计，二者的摩尔比值为0.1～1.5。
23.根据权利要求22所述的制备方法，其中，所述的含磷化合物以磷计、HZSM-5分子筛以铝计，二者的摩尔比值为0.2～1.5。
24.根据权利要求17所述的制备方法，其中，所述的接触，水筛重量比为0.5～1，所述的接触在50～150℃条件下进行0.5～40小时。
25.根据权利要求24所述的制备方法，其中，所述的接触在70～130℃条件下进行。
26.根据权利要求17所述的制备方法，其中，所述的气氛环境，其表观压力为0.1～0.8Mpa；所述的水热焙烧处理是在200～800℃下进行。
27.根据权利要求26所述的制备方法，其中，所述的气氛环境，其表观压力为0.3～0.6Mpa。
28.根据权利要求17所述的制备方法，其中，所述的气氛环境，含60%～100%水蒸气。
29.根据权利要求17所述的制备方法，其中，所述的粘结剂为磷铝无机粘结剂和其他无机物粘结剂。
30.根据权利要求29所述的制备方法，其中，所述的磷铝无机粘结剂为磷铝胶和/或含第一粘土的磷铝无机粘结剂；以所述含第一粘土的磷铝无机粘结剂干基重量为基准，所述含第一粘土的磷铝无机粘结剂含有以Al2O3计15-40重量%铝组分、以P2O5计45-80重量%的磷组分以及大于0且不超过40重量%的第一粘土，且所述含第一粘土的磷铝无机粘结剂P/Al重量比为1.0-6.0，pH为1-3.5，固含量为15-60重量%；所述第一粘土包括高岭土、海泡石、凹凸棒石、累托石、蒙脱土和硅藻土中的至少一种；所述其他无机物粘结剂包括拟薄水铝石、铝溶胶、硅铝溶胶和水玻璃中的至少一种。
31.根据权利要求17所述的制备方法，其中，所述的第二粘土为选自高岭土、海泡石、凹凸棒石、累托石、蒙脱土、多水高岭土、埃洛石、水滑石、膨润土以及硅藻土中的至少一种。
32.根据权利要求29所述的制备方法，其中，以所述催化裂解助剂的总量为基准，所述粘结剂包括以干基计3~39重量%的磷铝无机粘结剂和以干基重量计1~30重量%的其他无机物粘结剂。
33.根据权利要求17所述的制备方法，其中，该方法还包括：将所述喷雾干燥所得产物进行第一焙烧、洗涤和可选的干燥处理，得到所述催化裂解助剂；其中所述第一焙烧的焙烧温度为300~650℃，焙烧时间为0.5~8h；所述干燥处理的温度为100~200℃，干燥时间为0.5~24h。
34.根据权利要求30所述的制备方法，该方法还包括：采用如下步骤制备所述含第一粘土的磷铝无机粘结剂：将氧化铝源、所述第一粘土与水打浆分散成固含量为5-48重量%的浆液；其中所述的氧化铝源为能被酸胶溶的氢氧化铝和/或氧化铝，相对于15~40重量份的以Al2O3计的氧化铝源，以干基重量计的所述第一粘土的用量大于0重量份且不超过40重量份；搅拌下按照P/Al=1-6的重量比向所述浆液中加入浓磷酸，并使所得混合浆液在50-99℃反应15-90分钟；其中所述的P/Al中P为磷酸中的以单质计的磷的重量，Al为氧化铝源中以单质计的铝的重量。
35.采用权利要求17~34中任意一项所述的方法制备得到的催化裂解助剂。
36.一种烃油催化裂解的方法，其特征在于，该方法包括：在催化裂解条件下，使烃油与权利要求1~16和权利要求35中任意一项所述的催化裂解助剂接触反应。
37.根据权利要求36所述的方法，其中，该方法包括：在所述催化裂解条件下，使所述烃油与含有所述催化裂解助剂和催化裂解催化剂的催化剂混合物接触反应；所述催化剂混合物中，所述催化裂解助剂的含量为0.1~30重量%。
38.根据权利要求36或37所述的方法，其中，所述催化裂解条件包括：反应温度为500~800℃；所述烃油选自原油、石脑油、汽油、常压渣油、减压渣油、常压蜡油、减压蜡油、直馏蜡油、丙烷轻/重脱油、焦化蜡油和煤液化产物中的一种或几种。
CN202011169155.XA 2020-04-13 2020-10-28 一种催化裂解助剂及其制备方法和应用 Active CN114505093B (zh)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011169155.XA CN114505093B (zh) 2020-10-28 2020-10-28 一种催化裂解助剂及其制备方法和应用
US17/996,178 US20230202851A1 (en) 2020-04-13 2021-04-13 Phosphorus-containing/phosphorus-modified zsm-5 molecular sieve, cracking auxiliary and cracking catalyst containing the same, process of preparing the same, and use thereof
JP2022562488A JP2023523559A (ja) 2020-04-13 2021-04-13 リン含有／リン修飾ｚｓｍ－５分子ふるい、これを含有する分解助剤および分解触媒、その製造方法、並びにその使用方法
EP21788139.0A EP4137456A1 (en) 2020-04-13 2021-04-13 Phosphorus-containing/phosphorus-modified zsm-5 molecular sieve, pyrolysis additive and pyrolysis catalyst containing same, preparation method therefor and application thereof
PCT/CN2021/086821 WO2021208884A1 (zh) 2020-04-13 2021-04-13 含磷的/磷改性的zsm-5分子筛、含其的裂解助剂和裂解催化剂及其制备方法和应用
KR1020227039663A KR20230002699A (ko) 2020-04-13 2021-04-13 인-함유/인-개질 zsm-5 분자체, 열분해 첨가제 및 이를 포함하는 열분해 촉매, 이의 제조 방법 및 이의 응용
TW110113299A TW202146336A (zh) 2020-04-13 2021-04-13 含磷的/磷改性的zsm-5分子篩、含其的裂解助劑和裂解催化劑及其製備方法和用途

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011169155.XA CN114505093B (zh) 2020-10-28 2020-10-28 一种催化裂解助剂及其制备方法和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114505093A CN114505093A (zh) 2022-05-17
CN114505093B true CN114505093B (zh) 2023-08-08

Family

ID=81546889

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011169155.XA Active CN114505093B (zh) 2020-04-13 2020-10-28 一种催化裂解助剂及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114505093B (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2082801A1 (en) * 2008-01-25 2009-07-29 Total Petrochemicals Research Feluy Process for obtaining modified molecular sieves
CN103007988A (zh) * 2011-09-22 2013-04-03 中国石油化工股份有限公司 一种提高低碳烯烃浓度的裂化助剂
CN103785460A (zh) * 2012-10-26 2014-05-14 中国石油化工股份有限公司 一种催化裂解催化剂及其制备方法
CN103787357A (zh) * 2012-10-26 2014-05-14 中国石油化工股份有限公司 一种改性β分子筛
CN103785456A (zh) * 2012-10-26 2014-05-14 中国石油化工股份有限公司 一种提高低碳烯烃浓度的裂化助剂
CN106315615A (zh) * 2015-06-30 2017-01-11 中国石油化工股份有限公司 一种晶内含磷zsm-5分子筛、合成方法及其应用
CN106607081A (zh) * 2015-10-21 2017-05-03 中国石油化工股份有限公司 一种有机磷化物改性zsm-5分子筛的方法
CN106994364A (zh) * 2016-01-25 2017-08-01 中国石油化工股份有限公司 一种磷改性zsm-5分子筛的方法
CN112638525A (zh) * 2018-08-14 2021-04-09 沙特阿拉伯石油公司 催化裂化用多级孔道沸石的合成方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6436495B2 (ja) * 2013-07-04 2018-12-12 トタル リサーチ アンド テクノロジー フエリユイ 多孔質材料上に堆積させた寸法の小さい分子篩結晶を含む触媒組成物

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2082801A1 (en) * 2008-01-25 2009-07-29 Total Petrochemicals Research Feluy Process for obtaining modified molecular sieves
CN103007988A (zh) * 2011-09-22 2013-04-03 中国石油化工股份有限公司 一种提高低碳烯烃浓度的裂化助剂
CN103785460A (zh) * 2012-10-26 2014-05-14 中国石油化工股份有限公司 一种催化裂解催化剂及其制备方法
CN103787357A (zh) * 2012-10-26 2014-05-14 中国石油化工股份有限公司 一种改性β分子筛
CN103785456A (zh) * 2012-10-26 2014-05-14 中国石油化工股份有限公司 一种提高低碳烯烃浓度的裂化助剂
CN106315615A (zh) * 2015-06-30 2017-01-11 中国石油化工股份有限公司 一种晶内含磷zsm-5分子筛、合成方法及其应用
CN106607081A (zh) * 2015-10-21 2017-05-03 中国石油化工股份有限公司 一种有机磷化物改性zsm-5分子筛的方法
CN106994364A (zh) * 2016-01-25 2017-08-01 中国石油化工股份有限公司 一种磷改性zsm-5分子筛的方法
CN112638525A (zh) * 2018-08-14 2021-04-09 沙特阿拉伯石油公司 催化裂化用多级孔道沸石的合成方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A comparison on the hydrothermal stability of nano-sized H-ZSM-5 zeolite modified by ammonium dihydrogen phosphate and trimethylphosphate;Yun Zhao et al.;《Catalysis Letters》;20190411;第149卷;2169-2179 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN114505093A (zh) 2022-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11964262B2 (en) Phosphorus-containing rare-earth-containing MFI structure molecular sieve rich in mesopore, preparation method, and catalyst containing same and application thereof
CN113526519B (zh) 含磷的多级孔zsm-5分子筛及其制备方法
CN112138711A (zh) 一种催化裂解助剂及其制备方法及烃油催化裂解的方法
CN107971003A (zh) 一种含有含磷和负载金属的Beta分子筛的催化裂化助剂及其制备方法
KR20210066927A (ko) 메조포어가 풍부한 인-함유 희토류-함유 mfi 구조 분자체, 이의 제조 방법, 및 이를 함유하는 촉매 및 이의 용도
CN113526520B (zh) 一种磷改性zsm-5分子筛及其制备方法
CN113526522B (zh) 磷改性mfi结构分子筛及其制备方法
CN114471676B (zh) 一种裂解助剂
CN103785459A (zh) 一种催化裂解催化剂及其制备方法
CN114505093B (zh) 一种催化裂解助剂及其制备方法和应用
CN114762836B (zh) 一种含磷改性mfi结构分子筛的催化裂解催化剂的制备方法和制备系统
CN114425430B (zh) 催化裂解催化剂
WO2021208885A1 (zh) 磷改性mfi结构分子筛、含磷改性mfi结构分子筛的催化裂解助剂和催化裂解催化剂、及其制备方法
CN114425432B (zh) 一种裂解催化剂、制备方法和应用
CN114715911B (zh) 含磷和金属的多级孔zsm-5分子筛及其制备方法
CN114505092B (zh) 一种催化裂解助剂、制备方法及烃油催化裂解的方法
CN112138713B (zh) 一种催化裂解助剂及其制备方法和应用
CN114749208B (zh) 一种催化裂解催化剂
CN114425431B (zh) 一种含磷改性mfi结构分子筛的催化裂解催化剂
WO2021208884A1 (zh) 含磷的/磷改性的zsm-5分子筛、含其的裂解助剂和裂解催化剂及其制备方法和应用
CN114715910B (zh) 一种磷和金属改性zsm-5分子筛及其制备方法
CN114762831B (zh) 一种催化裂解助剂的制备方法和制备系统
RU2807083C1 (ru) Модифицированное фосфором молекулярное сито со структурой mfi, вспомогательное средство для каталитического крекинга и катализатор каталитического крекинга, содержащие модифицированные фосфором молекулярные сита со структурой mfi, а также процессы для их приготовления
KR20210066930A (ko) 메조포어가 풍부한 mfi 구조 분자체, 이의 제조 방법, 및 이를 함유하는 촉매 및 이의 용도

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant