一种加氢裂化催化剂载体的制备方法_2

文档序号:8504889阅读:来源:国知局
两步动态晶化,其中第一步进行动态晶化 的条件如下:温度控制在50~90°C,晶化时间为0. 5~18小时;第二步进行动态晶化的 条件如下:温度控制在80~140°C,晶化时间为3~10小时,晶化完成后,再经过滤、洗涤、 干燥,制得产品。两步动态晶化条件优选如下:第一步:温度控制在60~80°C,晶化时间为 1~10小时;第二步:温度控制在80~120°C,晶化时间为5~10小时。
[0016] 步骤(1)中所述的小晶粒NaY分子筛,其性质如下:SiO2Al2O 3摩尔比为5. (T9. 0, 优选6. 0~9. 0,进一步优选为7. 0~8. 0,晶粒平均直径为200~700nm,优选300~500nm ; 比表面800~1000 m2/g,优选为850~950 m2/g,孔容(λ 30/~(λ 45mL/g,相对结晶度为 90%~130%,晶胞参数为2. 460~2. 470nm,经650°C空气中焙烧3小时后相对结晶度一 般为85%以上,优选为90%~110%,经700°C水蒸汽水热处理2小时后相对结晶度一般为 85%以上,优选为90%~110%。
[0017] 步骤(2)中,以小晶粒NaY型分子筛为原料,用含H+的铵盐的水溶液在70~ 120°C,最好是80~100°C下交换0. 5~3. 0小时。其中所述的铵盐如氯化铵、碳酸铵、硝酸 铵、硫酸铵、醋酸铵、草酸铵、柠檬酸铵等中的一种或多种。水溶液中提供H+的酸可以是盐 酸、碳酸、硝酸、硫酸中的一种或多种。水溶液中,H+的浓度为0. 005~0. 5mol/L,NH4+的浓 度为0. 5~5. Omol/L。小晶粒NaY型分子筛在交换浆液中的浓度为0. 05~0. 5g / mL,重 复交换1~5次,滤去母液,洗涤,干燥制得Na2O含量在I. 5wt %以下。
[0018] 步骤(3)所述的第一次水热处理温度为500°C~700°C,水蒸汽压力为0.01~ 1.0 MPa,处理时间为I. 0~10. 0小时。
[0019] 步骤(4)将步骤(3)得到的分子筛与碱的水溶液打浆混合均匀,并维持60~120°C 的温度条件下搅拌处理1~4h,过滤、水洗。碱选自Na0H、K0H或NaOH和KOH的混合物。碱 的水溶液的浓度一般为〇. 1~3. 0 mol/L,浆液中分子筛的浓度为0. 05~1.0 g/mL。
[0020] 步骤(5)所述的第二次水热处理温度为500~800°C,水蒸汽压力为0.01~ 1.0 MPa,处理时间为1. 0~10. 0小时,第二次水热处理温度高于或等于第一次水热处理温 度。
[0021] 步骤(6)中,将水热处理后的分子筛与酸和含NH4+的盐组成的混合溶液接触,交换 分子筛中的Na+和脱除分子筛中的部分非骨架铝,其中的酸可以是盐酸、碳酸、硝酸、硫酸中 的一种或多种,含NH4+的盐是含以上酸根的铵盐中的一种或多种;混合溶液中H+的浓度为 0. 05~0. 6mol/L,NH4+的浓度为0. 5~3. 0mol/L,交换温度为70~120°C,交换浆液中分 子筛的浓度为〇. 1~〇. 5g/mL,交换时间为0. 5~3. 0小时,交换步骤可重复进行1~4次。 然后除去母液,用水洗涤,干燥。
[0022] 本发明所用粘合剂是由小孔氧化铝和无机酸和/或有机酸制成。所用的小孔氧化 铝孔容为〇· 3~0· 5 mL/g,比表面积为200~400m2/g。
[0023] 本发明催化剂载体中,与小晶粒Y分子筛和粘合剂混合所用的无定形硅铝可由共 沉淀法或接枝共聚法制备,按文献中常规方法制备即可。制得的无定形硅铝中SiO2的重 量含量为20%~60%,优选为25%~40%,无定形硅铝的孔容为0. 6~I. I mL/g,优选为 0· 8~L 0 mL/g,比表面积为300~500 m2/g,优选为350~500 m2/g。
[0024] 本发明催化剂可根据实际需要进行成型,形状可为圆柱条、三叶草等。在催化剂成 型过程中,还可以加入成型助剂,如胶溶酸、助挤剂等。本发明催化剂载体采用常规的方法 进行干燥和焙烧,具体如下:在80°C~150°C的温度下干燥3~10小时和在500°C~600°C 焙烧3~6小时。
[0025] 本发明催化剂载体用于制备加氢裂化催化剂时,可采用现有技术中常规的负载方 法,优选浸渍法,可以是饱和浸、过量浸或络合浸,即用含有所需活性组分的溶液浸渍催化 剂载体,浸渍后的载体经过干燥、焙烧后,制得最终加氢裂化催化剂。
[0026] 本发明加氢裂化催化剂载体,包括小晶粒Y分子筛、氧化铝和无定形硅铝,其中所 述的小晶粒Y分子筛,其性质如下=SiO2 / Al2O3摩尔比为40~120,晶粒平均直径为200~ 700nm,优选300~500nm,相对结晶度彡95 %,晶胞常数2. 425~2. 440nm,比表面积为 900~1200m2 / g,孔容为0· 5/~0· 80mL/g,L 7~IOnm的二次孔所占的孔容为总孔容 60%以上。
[0027] 本发明加氢裂化催化剂载体性质如下:比表面积是450~650 m2/g,孔容是0. 5~ 0. 80ml / g,孔直径4~IOnm的孔容占总孔容的60 %~95%,优选为70 %~90 %。
[0028] 所述的加氢裂化催化剂载体,以载体的重量为基准,其组成包括:小晶粒Y分子筛 的含量为5wt %~40wt%,无定形硅铝的含量为20wt %~65wt %,氧化铝的含量为IOwt %~ 40wt %。
[0029] 由于本发明载体采用的小晶粒Y分子筛,其NaY型分子筛原料的硅铝比较高,结晶 度高,稳定性好,所以在后续的改性处理过程,不破坏分子筛的晶体结构,从而不影响最终 分子筛的稳定性。本发明通过两次水热处理,并配合两次水热处理之间的碱处理过程,即达 到了理想的脱铝深度,又较好地保持了分子筛的稳定结构,同时产生了大量的二次孔,不仅 促进了加氢活性的发挥,而且有利于反应产物的扩散,容炭能力也大为增强,降低了过度裂 解和二次裂解的发生几率,从而可使催化剂具有很好的活性、中油选择性和优异的产品性 质。
[0030] 另外本发明载体中含有小晶粒高结晶度高硅铝比Y分子筛,适用于裂化反应中。 在该反应中,小晶粒分子筛为裂化组分,具有更大的外表面积和更多外表面活性中心,有利 于提高大分子烃裂化能力,可使由这种分子筛为活性组分的加氢裂化催化剂的活性增加, 同时能够更好地促进催化剂加氢性能的发挥。
【具体实施方式】
[0031] 为了更好地说明本发明,下面结合实施例和对比例来进一步说明本发明。但本发 明的范围不只限于这些实施例的范围。本发明分析方法:比表面积、孔容采用低温液氮物理 吸附法,相对结晶度和晶胞参数采用X光衍射法,硅铝摩尔比采用化学法,分子筛的晶粒大 小采用SEM(扫描电子显微镜)的方式测定。本发明中,wt%为质量分数。
[0032] 实施例1 本实施例是制备原料小晶粒NaY型分子筛 NY-I的制备 (1)导向剂的制备:取8 g氢氧化钠固体溶解在80g水中,加入偏铝酸钠2. 5 g(Al203含量为45wt %,Na2O含量为41wt%),然后再加入40g水玻璃(SiO2含量为28wt %,Na2O含 量为8 wt% ),混合均匀后在18°C搅拌陈化4小时制得导向剂。
[0033] (2)无定形硅铝前驱物的制备 将固体铝酸钠配制成0.3L浓度为100g Al2O3/L铝酸钠工作溶液(a)。将浓氨水加入 适量蒸馏水稀释成约l〇wt%稀氨水(b)。取含Si0228wt%的硅酸钠溶液,再稀释成0. 5L浓 度为140g Si02/L硅酸钠工作溶液(c)。取一 5升的钢制反应罐,罐中加入0.5升蒸馏水并 搅拌加热至70°C后,同时打开分别存有(a)、(b)和(c)硫容器的阀门,控制(a)和(c)的流 量以使中和反应时间在40分钟,并迅速调整(b)的流量使体系的pH值保持在7~8,并控 制体系的温度在60°C左右。硫酸铝反应完成后,停止加入(b),(c)的加入量为0. 17L,生成 的娃错溶I父稳定20分钟后,继续加入(c)0. 33L,10分钟内加完,开始体系的老化过程,保持 pH值在8. 0,温度60°C,老化30分钟。
[0034] (3)凝胶的制备 在步骤(2)所得到的浆液中加入IL H20、140g Si02/L硅酸钠工作溶液0.6L和步骤(1) 制备的导向剂l〇〇g,凝胶的PH值为11. 5,控制反应温度15°C,均匀搅拌30分钟,静化2. 5 小时。
[0035] (4)晶化 将步骤(2)所得到的凝胶倒入不锈钢反应釜中,在75°C搅拌晶化5小时,然后升温至 ll〇°C,搅拌晶化7小时,然后过滤、洗涤、干燥得NaY分子筛产品NY-1,性质列于表1。
[0036] NY-2 的制备 (1)导向剂的制备:取10 g氢氧化钠固体溶解在90g水中,加入偏铝酸钠3 g(Al203含 量为45wt %,Na2O含量为41wt%),然后再加入50g水玻璃(SiO2含量为28wt %,Na2O含量 为8 wt% ),混合均匀后在20°C搅拌陈化4小时制得导向剂。
[0037] (2)无定形硅铝前驱物的制备 将固体硫酸铝配制成0.5L浓度为80g Al2O3/L硫酸铝工作溶液(a)。将浓氨水加入适 量蒸馏水稀释成约l〇wt%稀氨水(b)。取含Si0228wt%的硅酸钠溶液,再稀释成0. 4L浓度 为150g Si02/L硅酸钠工作溶液(c)。取一 5升的钢制反应罐,罐中加入0.5升蒸馏水并搅 拌加热至70°C后,同时打开分别存有(a)、(b)和(c)容器的阀门,控制(a)和(c)的流量以 使中和反应时间在40分钟,并迅速调整(b)的流量使体系的pH值保持在7~8,并控制体 系的温度在60°C左右。硫酸铝反应完成后,停止加入(b),(c)的加入量为0. 2L,生成的硅 铝溶胶稳定20分钟后,继续加入(c)0. 2L,
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