一种催化裂化co助燃剂及其制备方法

文档序号:10620341
一种催化裂化co助燃剂及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种催化裂化CO助燃剂,由活性组分负载在载体上组成,以载体的重量为基准,活性组分在载体上的负载量为2~20wt%;且活性组分为具有一定量氧离子缺陷的非贵金属无机氧化物;本发明同时提供一种催化裂化CO助燃剂的制备方法,包括如下步骤:a.金属盐对应的氧化物为活性组分,将金属盐及一定量的有机酸混合得到混合液;b.将混合溶液负载于载体上,所述载体为γ-Al2O3微球;c.将负载有活性组分的载体干燥、焙烧后即得到CO助燃剂。
【专利说明】
-种催化裂化CO助燃剂及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明设及一种用于流化催化裂化装置中,可W高效促进其待生剂再生和促进C0 助燃的一种非贵金属催化剂,其特点是该助燃剂是负载型催化剂,其中载体为微球丫 -A12化 充,且利用巧樣酸盐络合法负载活性组分4A并2 e,并经过干燥和赔烧制得。
【背景技术】
[0002] 流化催化裂化(FCC)是目前国内外非常重要的原油二次加工手段,也是我国汽柴 油的一大生产手段。为了实现催化剂的快速再生和回收能量,FCC装置内催化剂需要不停 地反应-再生,因此在再生过程中,国内外大多数炼油厂都使用含Pt的C0助燃剂W实现催 化剂的高效再生。但销基助燃剂在使用过程中会大大促进NOy的生成,故使用销剂在降低烟 气中C0含量的同时,也显著地增加了 ΝΟχ的排放。同时,由于Pt的含量约为0. 5%~1%, 因此该助燃剂价格较高,不利于大规模应用。
[0003] 目前,国内外有不少巧铁矿基,复合金属氧化物基的C0助燃剂,如Grace 化vison、化ge化ard等公司开发的ΧΝΟχ、化yClean、化ΕΑΝΟχ等品牌的低销基燃烧促进剂, 在满足二次燃烧和C0指标控制要求的同时,基本不增加 NOy排放量。而中国石化洛阳石化 公司和独山子石化公司合作开发的LDN-1也具有较好的C0助燃效果,该助剂利用大孔活性 载体,并辅助Ce〇2和其他过渡金属等组分,可使再生烟气中C0含量维持在50ppm左右。北 京Ξ聚环保新材料股份公司在其专利CN1450148A公开了他们研发的FP-DSN催化剂。该助 剂利用La, Ce,Sr,Co等元素的氧化物或复合物为活性组分,W高强度莫来石、氧化侣和儀 侣尖晶石为载体,也能起到助燃C0的作用。北京大学在其专利CN1411908A中公开了一种 Ξ效稀± FCC助剂RE-II,该非销型助剂具有助燃C0、降低烟气中ΝΟχ达到70 % W上、提高 轻油收率和总液收的Ξ种功效。它W经过赔烧并风选的Α?2〇3微球作为载体,用巧樣酸盐络 合法负载内含较多缺陷结构的铜侣-姉侣复合氧化物为活性组分,从而制备成催化剂。
[0004] 但是,考虑到目前所用的姉基助燃剂基本都是直接使用Ce〇2或者负载Ce〇2到载体 上,或者生成复合Ce-Al-0复合金属氧化物等(CN1411908A)。由于Ce4+半径(92皮米)远 远大于Al3+巧1pm),而且由于Ce原子配位数较多,与A1有显著差异,根据化学原理可W得知 Ce-Al-0复合金属氧化物中的A1离子仅有少量能进入到Ce化的晶体结构或表面结构中,从 而仅仅形成少量晶格缺陷和氧空位。因此,本发明认为需要采用离子半径和Ce4寸目似,但价 态为+3价的稀±元素引入到Ce化的晶格中,从而进一步提高助燃剂物相中氧缺陷浓度,从 而进一步提高其助燃活性。因此本发明理应巧樣酸盐络合负载到载体上制备成催化剂,并 利用固定流化床开展评价实验,结果表明,其C0助燃效果和工业Pt剂相当。

【发明内容】
阳0化]本发明的目的是发明一种可应用于FCC装置中,可W大幅度促进待生剂再生和促 进C0助燃的一种非贵金属催化剂。
[0006] 本发明提供一种催化裂化C0助燃剂,由活性组分负载在载体上组成,其中,W载 体的重量为基准,活性组分在载体上的负载量为2~20wt% ;且活性组分为具有一定量氧 离子缺陷的非贵金属无机氧化物;
[0007] 所述活性组分化学通式为CeA A S,其中Μ为La, Nd,Sm,孔,Lu和Y中的一种或 几种稀±元素 ;X = 0. 60~1. 0 ; δ = 0~0. 2 ;
[0008] 所述载体为丫-Α?2〇3微球。
[0009] 本发明所述的催化裂化C0助燃剂,其中,W载体的重量为基准,活性组分在载体 上的负载量优选为7~15%。
[0010] 本发明所述的催化裂化C0助燃剂,其中,载体的比表面积优选为100~300平方 米/克,且具有与催化裂化催化剂相同的粒径分布,优选的是粒度在40~100微米之间的 粒子所占比例大于70%。
[0011] 本发明同时提供一种催化裂化C0助燃剂的制备方法,包括如下步骤:
[0012] a.金属盐对应的氧化物为活性组分,将金属盐及一定量的有机酸混合得到混合 液;
[001引 b.将混合溶液负载于载体上,所述载体为丫-Al203微球;
[0014] C.将负载有活性组分的载体干燥、赔烧后即得到C0助燃剂。
[0015] 本发明所述的催化裂化C0助燃剂的制备方法,其中,优选的是,W金属盐为100摩 尔份计,Ce (N03) 3至少为 60 摩尔份,其余选自 ^NO 3) 3, La (N03) 3, Nd (N03) 3, Sm (N03) 3,孔(N03) 3 和Lu(N〇3)3所构成的群组中的至少一种,所述有机酸为巧樣酸,且巧樣酸和金属阳离子的 摩尔比优选为1. 0~2. 5:1. 0。
[0016] 本发明所述的催化裂化C0助燃剂的制备方法,其中,巧樣酸和金属阳离子的摩尔 比优选为1. 5:1. 0。
[0017] 本发明所述的催化裂化C0助燃剂的制备方法,其中,W载体的重量为基准,活性 组分在载体上的负载量优选为7~15%。
[0018] 本发明所述的催化裂化C0助燃剂的制备方法,其中,载体的比表面积优选为 100~300平方米/克,且具有与催化裂化催化剂相同的粒径分布,粒度在40~100微米之 间的粒子所占比例大于70%。
[0019] 本发明所述的催化裂化C0助燃剂的制备方法,其中,步骤b中所述负载优选采用 等体积浸溃法。
[0020] 本发明所述的催化裂化C0助燃剂的制备方法,其中,步骤C中所述干燥优选是在 100~120°C下干燥1~4h ;赔烧优选是在500~600°C下赔烧2~化。
[0021] 本发明还可简述为如下: 阳0巧第一步,制备载体丫 -A!203微球,采用工业级拟薄水侣石,无机酸,侣溶胶和去离 子水等打浆后进行喷雾干燥并赔烧后得到的微球作为载体;第二步,利用巧樣酸盐络合法, 利用 Ce (N03) 3, Y (N03) 3, La (N03) 3, Nd (N03) 3, Sm (N03) 3,孔(N03) 3, Lu (N03) 3,巧樣酸,去离子水 等作为原料,采用等体积浸溃法制备复合氧化物CeA并2 s,且该复合氧化物重量占载体 γ -Al2〇3的7~15wt%。随后赔烧制备得到C0助燃剂。
[0023] 该C0助燃剂可W用于FCC反再系统,在FCC催化剂再生过程中,当再生溫度在 600~800 °C,再生气氛为含氧气氛时,能助燃C0转化成〔化,从而降低烟气C0排