一种酸量可调的中孔基质材料及其制备方法与流程

本发明涉及基质材料制备，尤其涉及一种酸量可调的中孔基质材料及其制备方法。

背景技术：

1、由于原料油的重质化和劣质化，以及炼厂对经济效益的追求，要求催化裂化/裂解催化剂具有较高的重油转化能力、良好的积碳选择性、优异的抗金属污染能力。

2、催化裂化/裂解催化剂主要由分子筛活性组分、粘结剂、基质载体三部分组成。分子筛活性组分以y型分子筛及其改性产物为主，其孔道直径可以允许原料油中的小分子烃类进入，并进行裂化。而大分子烃类难以进入y型分子筛的内部，因此其大分子烃类转化能力较差，轻收较低、焦炭选择性较差。粘结剂的作用是连接活性组分与基质载体，起到“桥梁”的关键作用，同时扮演部分弱酸提供者的角色。而关键的基质载体材料通常需要具有重油大分子烃类预裂化的能力，因此基质载体材料需要有能够进入的中大孔和一定的弱酸酸性。重油中的大分子烃类先吸附在基质载体上的中大孔内，在弱酸条件下，催化裂化成中等大小的烃类分子，然后再进入酸性较强的y型分子筛笼内，并进一步裂化生成更小的烃类分子。因此，要提高催化裂化/裂解催化剂的性能，不仅要求分子筛活性组分具有很高的水热稳定性、保持适宜的酸性中心分布，而且要求催化剂的基质载体具有捕捉重金属的能力和裂化重油大分子的能力，同时催化剂制备所使用的粘结剂，不会产生“堵孔”现象。

3、专利申请cn108786926a公开了一种孔径可调的催化裂化催化剂基质的制备方法，以并流的方式将计量的水玻璃、硫酸铝、偏铝酸钠加入反应釜中，控制ph值6.6～9.8，升温、老化、过滤、洗涤、干燥后制得孔径可调的催化裂化催化剂基质。该技术制备的孔径可调的基质实质为无定形活性硅铝酸盐，其活性远高于常规基质(高岭土、膨润土)。但是，制备的载体需要大量水洗，以去除基质载体中的钠离子。

4、专利申请cn104785236a公开了一种介孔脱硫剂载体及其制备方法，将煤油共处理残渣、koh和sio2一起研磨，并在氮气气氛下，加热至700～850℃下碳化活化，得到介孔脱硫剂载体。该技术碳化处理条件苛刻(无氧、高温)，制备的介孔载体含有碱金属杂质，会造成裂化催化剂中毒。同时，制备的介孔sio2载体基本无酸性，无裂化活性。

5、综上所述，开发一种具有中孔结构、酸性可调、过程环保、节能的基质载体的制备方案具有重要意义。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种酸量可调的中孔基质材料及其制备方法，本发明制备的酸量可调的中孔基质材料具有比表面积大、富含中-大孔结构、酸量可调的特点。

2、本发明制备的酸量可调的中孔基质材料可以作为催化裂化催化剂的基质载体或作为催化裂解催化剂的基质载体。

3、本发明提供了一种酸量可调的中孔基质材料的制备方法，包括以下步骤：

4、a)将基质和造孔剂混匀，得到混合物料；

5、b)将所述混合物料进行碳化处理，得到碳化基质；

6、c)将所述碳化基质、粘结剂、填充基质和水混匀，磨细后，干燥；

7、d)将所述干燥的物料焙烧后，得到酸量可调的中孔基质材料。

8、优选的，步骤a)中，所述基质包括高岭土、膨润土、硅胶、氧化铝和拟薄水铝石中的至少一种；

9、所述造孔剂包括油脂类化合物、碳氢类化合物或有机胺；

10、所述油脂类化合物包括脂肪酸、脂肪醇和甘油的一种或几种；

11、所述碳氢类化合物包括汽油、柴油、蜡油和渣油的一种或几种；

12、所述有机胺包括三乙胺、正丁胺和己二胺的一种或几种。

13、优选的，步骤a)中，所述混合物料中，造孔剂的质量含量为1％～20％。

14、优选的，步骤b)中，所述碳化的温度为100～500℃，时间为1～10h；

15、所述碳化处理在氮气气氛中进行；

16、所述碳化处理后，混合物料中碳的质量含量为0.5％～10％。

17、优选的，步骤c)中，所述粘结剂包括硅溶胶、铝溶胶、磷铝胶和酸化拟薄水铝石中的一种或几种；

18、所述酸化拟薄水铝石为盐酸酸化的拟薄水铝石；

19、所述填充基质包括高岭土、膨润土、硅胶、分子筛、氧化铝和拟薄水铝石的一种或几种。

20、优选的，步骤c)中，所述混匀后的物料中，碳化基质的质量含量为20％～60％，粘结剂的质量含量为5％～20％，填充基质的质量含量为20％～60％；

21、所述混匀后的物料的固含量为20％～60％。

22、优选的，步骤d)中，所述焙烧的温度为550～850℃，时间为1～4h；

23、所述焙烧在空气气氛下进行。

24、优选的，步骤d)中，所述中孔基质材料中碳的质量含量＜0.1％；

25、所述中孔基质材料的比表面积大于349.6m2/g，孔体积大于0.43ml/g，孔径分布为10～20nm，总酸量在0.06～0.43mmol/g之间可调。

26、本发明还提供了一种上文所述制备方法制得的酸量可调的中孔基质材料。

27、本发明还提供了一种上文所述的酸量可调的中孔基质材料作为催化裂化催化剂的基质载体的应用，或作为催化裂解催化剂的基质载体的应用。

28、本发明提供了一种酸量可调的中孔基质材料的制备方法，包括以下步骤：a)将基质和造孔剂混匀，得到混合物料；b)将所述混合物料进行碳化处理，得到碳化基质；c)将所述碳化基质、粘结剂、填充基质和水混匀，磨细后，干燥；d)将所述干燥的物料焙烧后，得到酸量可调的中孔基质材料。本发明先将造孔剂吸附在基质上，然后将造孔剂碳化，形成“硬模板剂”，并“镶嵌”在基质上，再用填充基质与粘结剂进行封装，最后焙烧除去“硬模板剂”，得到中-大孔基质材料。所述中孔基质材料的比表面积大于349.6m2/g，孔体积大于0.43ml/g，孔径分布为10～20nm，总酸量在0.06～0.43mmol/g之间可调。因此，本发明制备的酸量可调的中孔基质材料具有比表面积大、富含中-大孔结构、酸量可调的特点。本发明制备的酸量可调的中孔基质材料可以作为催化裂化催化剂的基质载体或作为催化裂解催化剂的基质载体。

技术特征：

1.一种酸量可调的中孔基质材料的制备方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中，所述基质包括高岭土、膨润土、硅胶、氧化铝和拟薄水铝石中的至少一种；

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中，所述混合物料中，造孔剂的质量含量为1％～20％。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤b)中，所述碳化的温度为100～500℃，时间为1～10h；

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤c)中，所述粘结剂包括硅溶胶、铝溶胶、磷铝胶和酸化拟薄水铝石中的一种或几种；

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤c)中，所述混匀后的物料中，碳化基质的质量含量为20％～60％，粘结剂的质量含量为5％～20％，填充基质的质量含量为20％～60％；

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤d)中，所述焙烧的温度为550～850℃，时间为1～4h；

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤d)中，所述中孔基质材料中碳的质量含量＜0.1％；

9.权利要求1～8任意一项所述制备方法制得的酸量可调的中孔基质材料。

10.权利要求9所述的酸量可调的中孔基质材料作为催化裂化催化剂的基质载体的应用，或作为催化裂解催化剂的基质载体的应用。

技术总结
本发明涉及基质材料制备技术领域，尤其涉及一种酸量可调的中孔基质材料及其制备方法。所述中孔基质材料的制备方法包括：A)将基质和造孔剂混匀，得到混合物料；B)将所述混合物料进行碳化处理，得到碳化基质；C)将所述碳化基质、粘结剂、填充基质和水混匀，磨细后，干燥；D)将所述干燥的物料焙烧后，得到酸量可调的中孔基质材料。本发明先将造孔剂吸附在基质上，然后将造孔剂碳化，形成“硬模板剂”，并“镶嵌”在基质上，再用填充基质与粘结剂进行封装，最后焙烧除去“硬模板剂”，得到中‑大孔基质材料。本发明制备的酸量可调的中孔基质材料具有比表面积大、富含中‑大孔结构、酸量可调的特点。

技术研发人员：史会兵,王龙,姜海英,高天宇,刘瑞云,李志坤,李晓,马庆鲁,王宏伟,赵德明,王耀伟
受保护的技术使用者：山东京博石油化工有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12