YNU-5沸石、其制备方法和使用方法与流程

本公开涉及石油精炼催化剂和其组合物。特别地，本公开涉及ynu-5沸石、其磷改性、其用于烃转化工艺(如流化催化裂化(fcc)应用)的方法以及其制备方法。

背景技术：

1、fcc是世界丁烯生产的主要来源。几乎一半的丁烯生产来源于fcc装置，并且其中40％以上用于通过烷基化装置制造高辛烷值共混组分。由于对提高燃料效率的需求不断增加，越来越多的炼油厂发现在其装置中增加丁烯是有利可图的。然而，仅基于zsm-5的常规烯烃最大化添加剂不足以满足这一目标。zsm-5添加剂专为制造丙烯而设计；因此，其制造的丙烯多于丁烯。当装置受湿气压缩机限制时，使用zsm-5将使丙烯比丁烯增加得更多，从而在达到所需丁烯产率之前达到液化石油气(lpg)限制约束。在这种情况下，装置需要与zsm-5相比有助于增加丁烯/丙烯(c4＝/c3＝)比例的催化剂(或添加剂)溶液。在石油精炼应用(例如，流化催化裂化、加氢裂化)中，以受控和审慎的方式识别对特定小烯烃(例如，丁烯)具有经调节的选择性的材料是令人感兴趣的。

技术实现思路

1、在某些实施例中，本公开设想一种沸石，其包含磷改性的ynu-5沸石。在实施例中，按沸石的总重量计，磷改性的ynu-5包含约0.5wt％至约10wt％、约1wt％至约5wt％、约1wt％至约3wt％或约2wt％至约4wt％的磷。

2、在某些实施例中，本公开提供一种催化剂组分，其包含具有ynu-5沸石和非沸石基质的沸石。在某些实施例中，本公开提供一种催化剂组分，其包含具有已用按沸石的总重量计约0.5wt％至约10wt％的磷进行磷改性的ynu-5沸石，和非沸石基质的沸石。本文所设想的磷改性的ynu-5沸石中的任一种可包含于催化剂组分中。

3、在某些实施例中，按沸石的总重量计，催化剂组分中的磷含量范围介于约1wt％至约5wt％、约1wt％至约3wt％或约2wt％至约4wt％。

4、在某些实施例中，非沸石基质包含以下中的一种或多种：粘土、尖晶石、莫来石、勃姆石、氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、氧化锆、氧化镁、高岭土、偏高岭土、埃洛石、高岭石、地开石、珍珠陶土、富硅高岭石、二氧化硅-氧化铝、二氧化硅-氧化镁、二氧化硅-氧化锆、二氧化硅-氧化钍、二氧化硅-氧化铍、二氧化硅-二氧化钛、二氧化硅-氧化铝-氧化钍、二氧化硅-氧化铝-氧化锆、二氧化硅-氧化铝-氧化镁、二氧化硅-氧化镁-氧化锆、稀土掺杂氧化铝(例如，选自镱掺杂氧化铝、钆掺杂氧化铝、铈掺杂氧化铝或镧掺杂氧化铝中的一种或多种)、二氧化硅掺杂氧化铝、γ-氧化铝、α-氧化铝、χ-氧化铝、δ-氧化铝、θ-氧化铝、κ-氧化铝或其混合物。

5、在某些实施例中，按催化剂组分的总重量计，磷改性的ynu-5沸石以约1wt％至约90wt％、约2wt％至约80wt％或约5wt％至约60wt％的量存在于催化剂组分中。

6、在某些实施例中，催化剂组分具有约0.3mmol/(g催化剂组分)至约0.9mmol/(g催化剂组分)的总酸度。

7、在某些实施例中，磷改性的ynu-5沸石具有范围介于约5至约60、约7至约30或约9至约15的硅与铝比率(sar)。

8、在某些实施例中，催化剂组分的bet总表面积范围介于约150m2/g至约800m2/g、约200m2/g至约775m2/g或约250m2/g至约500m2/g。

9、在某些实施例中，催化剂组分的t-图法微孔体积(t-plot micropore volume)范围介于约0.05cc/g至约0.3cc/g、约0.06cc/g至约0.23cc/g或约0.07cc/g至约0.20cc/g。

10、在某些实施例中，磷改性的ynu-5沸石(和包含所述沸石的催化剂组分)具有第一x射线衍射(xrd)图，其在峰位置和相对强度方面与未经磷改性的沸石(例如，未经磷改性的ynu-5沸石和/或具有未经磷改性的ynu-5沸石的催化剂组分)的第二xrd图基本上类似。

11、在某些实施例中，本公开提供一种用于石油精炼应用(例如，烃转化工艺，如流化催化裂化(fcc)和/或加氢裂化)的催化剂组合物，其包含第一组分和第二组分。

12、在某些实施例中，第一组分包含ynu-5沸石和非沸石基质。在某些实施例中，第一组分包含已用按第一组分中的沸石的总重量计约0.5wt％至约10wt％的磷进行磷改性/稳定的ynu-5沸石，和非沸石基质。在某些实施例中，第一组分包含本文所描述的磷改性的ynu-5沸石中的任一种和非沸石基质。

13、在某些实施例中，本文所设想的催化剂组合物中的第二组分在组成上不同于第一组分。在某些实施例中，第二组分包含第二非沸石基质和一种或多种沸石(例如，zsm-5、沸石y、β沸石等)。在某些实施例中，催化剂组合物可以包含在组成上不同于第一组分和第二组分(例如，zsm-5、沸石y、β沸石等)的至少一种另外的催化剂组分。

14、在某些实施例中，按催化剂组合物的总重量计，第一催化剂组分以范围介于约1wt％至约25wt％、约1.5wt％至约15wt％或约2wt％至约10wt％的量存在于催化剂组合物中。

15、在某些实施例中，按催化剂组合物的总重量计，第二催化剂组分和任何另外的催化剂组分(如果包含的话)以(累积地)范围介于约75wt％至约99wt％、约85wt％至约98.5wt％或约90wt％至约98wt％的量存在于催化剂组合物中。

16、在某些实施例中，本公开涉及一种用于制备本文所描述的磷改性的ynu-5沸石中的任一种的方法，其包含用含磷化合物稳定(例如，通过例如浸渍改性)ynu-5沸石，如但不限于磷酸、二铵磷或其组合。

17、在某些实施例中，本公开涉及一种用于制备本文所描述的催化剂组分中的任一种的方法，所述催化剂组分包含磷酸酯稳定的ynu-5和非沸石基质。在某些实施例中，所述方法包含用含磷化合物稳定(例如，通过例如浸渍改性)ynu-5沸石，如但不限于磷酸、二铵磷或其组合。在某些实施例中，所述方法可进一步包含煅烧磷改性的ynu-5沸石。在某些实施例中，所述方法进一步包含将磷改性的ynu-5沸石与非沸石基质(例如，通过原位结晶和/或通过并入)组合。

18、在某些实施例中，本公开涉及一种通过将包含磷改性的ynu-5沸石的本文中所描述的催化剂组分中的任一种(称为第一催化剂组分)与第二催化剂组分(在组成上不同于第一催化剂组分)以及任选地至少一种另外的催化剂组分(在组成上不同于第一催化剂组分和第二催化剂组分)组合来制备本文中所描述的催化剂组合物中的任一种的方法。

19、本文所描述的催化剂组合物包含多个沸石框架以在各种烃转化工艺中展现优良的催化性能。举例来说，在某些实施例中，本文中所描述的催化剂组合物提供例如与流化催化裂化工艺相关的优良的丁烯活性、丁烯产率和丁烯选择性，同时维持恒定或较低的产率和对不太需要的产物(如氢气、焦炭、高级烃(如c6和c7)和低级烃(如c2))的选择性。包含磷改性的ynu-5沸石和非沸石基质的本文所描述的催化剂组分亦提供类似的优良催化性能。

20、在某些实施例中，本文所描述的磷改性的ynu-5沸石和/或催化剂组分(其包含本文所描述的磷改性的ynu-5沸石和非沸石基质)和/或本文所描述的催化剂组合物可通过使烃原料与所述沸石和/或催化剂组分和/或催化剂组合物中的任一种接触而用于各种烃转化工艺中。本文所设想的烃转化工艺的非限制性实例包含中的一种或多种：催化裂化、加氢裂化、芳香族和/或异烷烃的烷基化、石蜡和多烷基苯的异构化、多烷基苯与苯或单烷基苯的反式烷基化、单烷基苯的歧化、聚合、重整、氢化、脱氢、烷基转移、脱烷基化、水合、脱水、氢化处理、氢化脱氮、氢化脱硫、甲烷化、合成气变换工艺、加氢精炼或其组合。

21、在某些实施例中，本公开涉及一种通过使原料与本文所描述的ynu-5沸石中的任一种和/或本文所描述的磷改性的ynu-5沸石中的任一种和/或本文所描述的催化剂组分中的任一种(其包含本文所描述的ynu-5沸石和/或本文所描述的磷改性的ynu-5沸石以及非沸石基质)和/或本文所描述的催化剂组合物中的任一种接触来催化裂化烃原料的方法。

22、在某些实施例中，通过使原料与本文所描述的催化剂组分中的任一种(其包含磷改性的ynu-5沸石和非沸石基质)接触而获得的第一丁烯与丙烯选择性比大于通过使原料与具有未经磷改性的ynu-5的催化剂组分接触而获得的第二丁烯与丙烯选择性比。

23、在某些实施例中，通过使原料与本文所描述的催化剂组合物中的任一种(其包含磷改性的ynu-5沸石和非沸石基质)接触而获得的第一丁烯与丙烯选择性比大于通过使原料与包含β沸石和/或不具有ynu-5沸石的zsm-5沸石的催化剂组合物接触而获得的第二丁烯与丙烯选择性比。

24、在某些实施例中，沸石结构和活性可以通过以下性质中的一种或多种来证明：沸石表面积(zsa)、总表面积(tsa)、汽蒸沸石表面积(szsa)、总酸度、孔体积、tc4＝(总丁烯)产率、丁烯与丙烯选择性比等。这些值应被视为目标可实现值，而不是本文所描述的催化剂组分或催化剂组合物所固有的。