一种用于页岩油加工的催化剂及其制备方法和页岩油加工系统及其加工方法与流程

技术特征：

1.一种用于页岩油加工的催化剂，其特征在于，所述催化剂为由SiO₂、Al₂O₃和吸附助剂组成的多孔催化剂，其按重量百分比计主要由以下原料制备得到：

2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述催化剂按重量百分比计主要由以下原料制备得到：

优选地，所述催化剂的磨损指数＜2.0％h^-1，比表面积为10～180m²/g，孔体积为0.1～0.35mL/g；

优选地，所述催化剂的粒径0～750μm且不包括0，进一步优选为10～600μm；

优选地，所述催化剂的平均粒径为40～150μm。

3.根据权利要求1或2所述的催化剂，其特征在于，所述拟薄水铝石为一水软铝石、三水软铝石、拜耳石或η-氧化铝中任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述拟薄水铝石的颗粒粒径为0.1～5μm；

优选地，所述粘土为高岭土、埃洛石、膨润土、蒙脱石、地开石或海泡石中任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述粘土的颗粒粒径为0.1～5μm；

优选地，所述粘结剂为硅溶胶和/或铝溶胶；

优选地，所述吸附助剂为氧化钙、氧化镁、氢氧化钙、氢氧化镁、白云石或石灰石中任意一种或至少两种的组合。

4.一种如权利要求1-3任一项所述的催化剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)将一部分的拟薄水铝石与吸附助剂混合制浆，使浆液的固含量为30～50wt％，并调节浆液的pH至3～5，得到浆液I；

(2)将另一部分的拟薄水铝石与粘土混合制浆，使浆液的固含量为30～50wt％，并调节浆液的pH至1～3，得到浆液II；

(3)将得到的浆液I和浆液II混合，加入粘结剂，使浆液的固含量为20～50wt％，并调节浆液的pH至3～5，然后喷雾干燥成型；

(4)将步骤(3)中经喷雾干燥成型得到的物料进行焙烧，制得催化剂。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述将一部分拟薄水铝石与吸附助剂混合制浆为：将配方量中拟薄水铝石的30～40wt％与吸附助剂混合制浆；

优选地，步骤(1)中混合制浆为：将拟薄水铝石与吸附助剂混合后，加入去离子水打浆；

优选地，步骤(1)中用无机酸调节浆液的pH值；

优选地，步骤(2)中所述将另一部分拟薄水铝石与粘土混合制浆为：将配方量中拟薄水铝石的60～70wt％与粘土混合制浆；

优选地，步骤(2)中混合制浆为：将拟薄水铝石与粘土混合后，加入去离子水打浆；

优选地，步骤(2)中用无机酸调节浆液的pH值；

优选地，步骤(3)中无机酸调节浆液的pH值；

优选地，步骤(4)中焙烧温度为600～1000℃，进一步优选为700～1000℃；

优选地，步骤(4)中焙烧时间为0.5～4h。

6.一种采用权利要求1-3任一项所述的催化剂进行页岩油加工的系统，其特征在于，所述系统包括：加热炉(1)、流化床反应器(2)、分离系统(3)、气提系统(4)、再生装置(5)和分馏系统(6)，其中加热炉(1)、流化床反应器(2)和分离系统(3)依次相连，分离系统(3)的气相出料口与分馏系统(6)相连，分离系统(3)的固相出料口依次与气提系统(4)和再生装置(5)相连，再生装置(5)的固体出料口与流化床反应器(2)的固体进料口相连，流化床反应器(2)中采用权利要求1-3任一项所述的催化剂。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述再生装置(5)为提升管、流化床或移动床中任意一种或至少两种的组合。

8.一种采用权利要求1-3任一项所述的催化剂进行页岩油加工的方法，其特在于，所述方法包括以下步骤：

(1)将页岩油与部分蒸汽经预热后和另一部分蒸汽一起在催化剂作用下进行裂解反应，反应产物经分离处理后得到产物油气和积碳的待生催化剂；

(2)将步骤(1)中所得产物油气经分馏处理得到气体、汽油馏分、柴油馏分和蜡油馏分；

(3)将步骤(1)中所得积碳的待生催化剂经气提和再生处理后，得到再生催化剂返回参与裂解反应。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述页岩油为页岩油和/或页岩油与劣质油的混合物；

优选地，步骤(1)中所述催化剂与页岩油的质量比为(1～20):1，进一步优选为(2～15):1；

优选地，步骤(1)中所用蒸汽整体与页岩油的质量比为(0.01～0.4):1，进一步优选为(0.02～0.3):1；

优选地，步骤(1)中所述预热温度为150～400℃；

优选地，步骤(1)中所述裂解反应的反应温度为350～650℃，进一步优选为400～650℃；

优选地，步骤(1)中所述裂解反应的反应压力0.1～0.6MPa，进一步优选为0.1～0.5MPa；

优选地，步骤(1)中所述裂解反应的反应时间为2s～10min，进一步优选为2s～6min；

优选地，步骤(3)中所述再生处理过程中通入再生气体；

优选地，所述再生气体中氧气的体积含量为10～50％，进一步优选为15～50％；

优选地，所述再生气体为氧气、水蒸气或空气中任意一种或至少两种的组合；

优选地，步骤(3)中所述再生处理的温度为600～900℃，进一步优选为600～850℃；

优选地，步骤(3)中所述再生处理中床层压力为130～750kPa；

优选地，步骤(3)中所述再生处理的时间为2～300s。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)将页岩油与部分蒸汽经加热炉(1)预热至150～400℃后和另一部分蒸汽一起进入流化床反应器(2)在催化剂作用下于400～650℃进行裂解反应2s～6min，反应压力为0.1～0.5MPa，反应产物经分离系统(3)进行分离处理后得到产物油气和积碳的待生催化剂，其中所述催化剂与页岩油的质量比为(2～15):1，所用蒸汽与页岩油的质量比为(0.02～0.3):1；

(2)将步骤(1)中所得产物油气经分馏系统(6)进行分馏处理得到气体、汽油馏分、柴油馏分和蜡油馏分；

(3)将步骤(1)中所得积碳的待生催化剂经气提系统(4)的气提处理和再生装置(5)于600～850℃下再生处理2～300s后，得到再生催化剂返回反应器参与裂解反应，其中再生处理过程中通入再生气体，再生气体中氧气的体积含量为15～50％，再生处理中床层压力为130～750kPa。