一种裂化催化剂及其制备方法_2

文档序号:9853468阅读:来源:国知局
:1 : 1~20的重量比,将含钛和/或锆化合物(以氧化物计)、Y分子筛(以干基计)和有机溶 剂混合打浆,在室温或室温到比有机溶剂标准沸点低20°C的温度下接触0. 5~5小时,然后 过滤、干燥和焙烧;得到的Y分子筛可以再用含钛和/或锆化合物以及有机溶剂处理,即所 述进行多次处理,其第二次以后的处理过程为用所述含钛和/或锆化合物以及有机溶剂处 理其前一次得到的处理后Y分子筛。
[0023] 本发明提供的裂化催化剂的制备方法中,优选,步骤(1)中还包括将上述步骤(1) 得到的改性Y型分子筛与酸的水溶液接触,然后在400~800°C、1~100体积%水蒸汽气 氛下焙烧,得到酸处理的改性Y分子筛;酸的浓度以H +计为0. 1~2. Omol/L。所述上述步 骤(1)得到的改性Y分子筛和酸的水溶液的质量比(固液比)为1:5~20,接触温度为室 温~KKTC,例如为75~95°C,接触时间优选不低于0. 2小时,例如为0. 5小时以上,优选 0. 5~5小时,固液质量比(分子筛与酸溶液的质量比)为1 :5~20例如可以为1 :6~ 14,酸的浓度以H+计为0. 1~2mol/L,例如为0. 5~2mol/L,优选0. 5~I. 5mol/L。过滤 后,将与酸接触后的改性Y型分子筛用水洗涤以洗去游离酸,然后干燥、焙烧。将处理后的 Y沸石在400~800°C、1~100%水蒸汽下焙烧0. 5~5小时,得到含IV B族改性金属例如 含钛或/锆改性金属的改性Y沸石,其中所述的焙烧温度例如500~600°C,焙烧时间例如 1~3小时。所述酸选自盐酸、硫酸、硝酸、草酸、醋酸、甲酸中的一种或几种,优选盐酸、草 酸、甲酸中的一种或几种。包括该酸处理步骤时,步骤(3)所述的改性Y分子筛为上述酸处 理的改性Y分子筛。
[0024] 本发明提供的裂化催化剂的制备方法中,步骤(1)中,以所得到的改性Y分子筛的 干基重量为基准,所述的改性Y分子筛中含有以氧化物计1~15重量%钛和/或锆,该含 量优选为1~10重量%。
[0025] 本发明提供的裂化催化剂的制备方法中,步骤(2)所述浆液的pH值为2~7,优选 pH值为3~6。可以通过加入酸或碱例如氨水或盐酸来调节浆液的pH值。
[0026] 本发明提供的裂化催化剂制备方法中,步骤(2)中所述将粘土、含锆化合物以及 水形成浆液,调节浆液的PH值为2~7,于0~KKTC下保持至少10分钟,可以是先将含锆 化合物和水混合打浆,调节浆液的pH值为2~7优选pH值为3~6,在0~KKTC例如室 温~95°C下搅拌至少10分钟例如10~120分钟,然后将粘土加入到上述浆液中,在0~ 100°C例如室温~95°C下搅拌至少10分钟优选20~60分钟,加入粘土前和加入粘土后的 总的搅拌时间优选不低于〇. 5小时;也可以是将粘土、水和含锆化合物混合打浆,然后调节 浆液的pH值为2~7,优选pH值为3~6,在0~KKTC例如室温~95°C下搅拌至少10分 钟例如10~120分钟,优选搅拌至少0. 5小时例如0. 5小时~3小时。所述粘土选自高岭 土、累托土、硅藻土、蒙脱土、膨润土、海泡石中的一种或者几种的混合物。所述粘土优选为 商岭土。
[0027] 本发明提供的裂化催化剂的制备方法中,步骤(2)所得到的改性粘土浆液中,以 ZrO2计的所述含锆化合物占改性粘土浆液干基重量的1 %~20%,优选1 %~15%。
[0028] 本发明提供的裂化催化剂的制备方法中,步骤(3)将步骤(1)制备的改性Y分子 筛、水、步骤(2)制备的改性粘土浆液、粘结剂形成浆液,然后喷雾干燥。对其加入顺序没有 特别要求,例如可以将步骤(1)得到的改性Y分子筛与水混合打浆,固含量为10重量%~ 50重量%的改性Y分子筛浆液,将所述将改性Y分子筛浆液与步骤(2)制备的改性粘土浆 液混合,搅拌10~120分钟,然后与粘结剂混合,打浆10~120分钟。
[0029] 本发明提供的裂化催化剂的制备方法中,步骤(3)中,一种优选的实施方式,所述 的粘结剂为拟薄水铝石和铝溶胶,步骤(3)中:将步骤(1)得到的改性Y分子筛与水混合打 浆形成固含量为10重量%~50重量%的改性Y分子筛浆液,将所述的改性Y分子筛浆液 和步骤(2)制备的改性粘土浆液、任选拟薄水铝石混合,打浆20~120min(本发明称为第 一打浆),然后向浆液中加入铝溶胶和任选的拟薄水铝石,搅拌10~60min,然后喷雾干燥 成型,任选洗涤和/或焙烧,得到重油裂化催化剂。以氧化铝计,拟薄水铝石与铝溶胶的重 量比优选为1~10:1例如为1. 5~6:1。其中拟薄水铝石可以在所述的第一打浆前加入、 第一次打楽后加入或者分别在第一打楽前和第一打楽后加入。
[0030] 本发明提供的裂化催化剂的制备方法中,步骤(3)所述喷雾干燥成型为现有技 术。喷雾干燥所得催化剂还可以进行洗涤和/或焙烧,焙烧温度为300~700°C,优选350~ 650°C,焙烧时间为0. 5~4小时,优选1~3小时;所述焙烧可在任何气氛中进行,例如空 气。
[0031] 本发明提供的裂化催化剂的制备方法中,步骤(3)所述粘结剂是指焙烧后能形成 耐热无机氧化物的物质,其中耐热无机氧化物为氧化铝、氧化硅、无定型硅铝中的一种或几 种,优选氧化铝。所述粘结剂优选水合氧化铝、铝溶胶、拟薄水铝石、薄水铝石、三水合氧化 铝、无定形氢氧化铝中的一种或几种,这些不同形式的粘结剂焙烧后以Y-Al 2O3形式存在。 更优选地粘结剂是铝溶胶和拟薄水铝石。这些粘结剂为本领域技术人员所公知。
[0032] 本发明提供的裂化催化剂的制备方法,一种实施方式,步骤(3)中,以干基计的所 述改性Y分子筛、以干基的步骤(2)所得改性粘土浆液和以干基计的粘结剂的重量比为 (1~60) : (1~60) : (5~50)。优选情况下,以所得混合物的干基为100重量份,以干基计 的所述改性Y分子筛为20~60重量份,以干基计的所述改性粘土浆液为15~50重量份, 以干基计的粘结剂为8~40重量份。
[0033] 下面的实施例将对本发明作进一步说明,旨在帮助阅读者更好地理解本发明的实 质所在和所带来的有益效果,但不应理解为对本发明的可实施范围的任何限定。
[0034] 制备催化剂中所用原料说明如下:高岭土由苏州中国高岭土公司生产,固含量为 76重量% ;累托土来源于湖北钟祥累托土矿,其固含量为86. 7重量% ;铝溶胶中的氧化铝 含量为21. 5重量% ;拟薄水错石由山东错厂生产,固含量为62. 0重量% ;酸化拟薄水错石 固含量为12. 0重量%,酸化时酸(用浓度15重量%盐酸酸化)与氧化铝的摩尔比为0. 15 ; 所用DASY (0. 0)分子筛为齐鲁催化剂厂产品,Si/Al摩尔比为6. 1,Na2O含量为1. 2重量%, 晶胞参数= 2. 448nm,固含量为86重量%。所用稀土超稳Y分子筛为齐鲁催化剂厂产 品,Na2O含量为1. 3重量%,RE203含量为2. 5重量%,晶胞参数α。= 2. 448nm,固含量为95 重量%。所用NaY分子筛为齐鲁催化剂厂产品,Si/Al摩尔比为2. 5, Na2O含量为12. 8重 量%,晶胞参数ct。= 2. 466nm,固含量为75重量%。
[0035] 所用稀盐酸浓度为15重量%,所用稀氨水浓度为5重量%。其余所用化学试剂未 特别注明的,其规格为化学纯,由国药集团化学试剂有限公司生产。
[0036] 在各实施例和对比例中,分子筛的晶胞常数(晶胞参数)和结晶度采用PHILIPS X' Pert型X射线粉末衍射仪测定,Cu K α射线,管电压40kV,管电流40mA,扫描速度2° / min,扫描范围2 Θ = 5~70° ;其中结晶保留度为沸石老化后结晶度与老化前结晶度的 比值,比表面积保留度为沸石老化前与老化后的比值。元素含量由X射线荧光光谱法测定。 晶体结构崩塌温度由差热分析法(DTA)测定。
[0037] 实施例1
[0038] 本实施例催化裂化催化剂的制备包括以下步骤:
[0039] (1)分子筛的改性:取380g(干基重)DASY(0. 0)分子筛于300°C下焙烧3小时, 待冷至室温后(DASY(0. 0)分子筛中的水含量为3重量% )置于1900g乙醇中(乙醇含量 99. 9重量% )搅拌均匀,向上述浆液中加入79. 45g硝酸锆Zr(NO3)4 · 5H20,在室温下继续 搅拌2小时,过滤后置于KKTC烘箱中干燥24小时,然后于600°C焙烧2小时,得到锆改性 Y分子筛;
[0040] (2)粘土的改性:将385g高岭土、26. 8g硝酸锆和1000 g去离子水混合打浆,用稀 氨水调节混合浆液的PH值为3. 0,然后室温继续搅拌2小时,得到固含量为20重量%的改 性粘土浆液;
[0041] (3)催化剂的制备:将步骤(1)所得到的锆改性Y分子筛与去离子水混合打浆,得 到固含量为30重量%的改性Y分子筛浆液;将该改性Y分子筛浆液和步骤(2)制备的改性 粘土浆液混合,打浆30min,然后向上述浆液中加入1667g酸化拟薄水铝石和465g铝溶胶, 继续搅拌30min,然后喷雾干燥成型,得到裂化催化剂Cl。
[0042] 实施例2
[0043] 本实施例催化裂化催化剂的制备包括以下步骤:
[0044] (1)分子筛的改性:取380g (干基重)DASY(O.O)分子筛于300°
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