[发明专利]一种用于劣质油料催化裂化催化剂的制备方法

说明书

本发明属于油品原料的催化裂化催化剂技术领域，更确切地说本发明涉及一种在对劣质油料进行裂化时降低整个催化裂化过程成本的催化裂化催化剂的制备方法。

流化催化裂化是炼油工业中重油轻质化的主要工艺过程，如USP4895637、USP4137152、EP0240140A1所描述的，其装置通常由一个至两个提升管反应器和一个到两个再生器构成，在提升管反应器中与重瓦斯油进行裂化反应后的结焦失活催化剂进入再生器，在空气的存在下高温烧焦再生，温度可高达690-720℃，在这种苛刻再生条件下，裂化催化剂中的主要活性组元Y沸石的结构会逐渐被破坏使催化剂的活性大幅度下降，选择性也相应变差。

由于原油的需求量越来越大且越来越重质化，催化裂化装置加工劣质油品原料是必然要面对的问题，CN1107874A、CN1082538C。就我国而言，由于原油供应量不足，一些炼油厂的催化裂化装置不得不以各种劣质燃料重油作为催化裂化原料，例如以俄罗斯的M100和M180燃料重油为催化裂化原料油，CN1746265A。

这些进口的100、180等燃料重油是新加坡普氏的标准，国际上一般都以此作参考，是指50℃时的运动粘度，一般是高硫油或者直硫油。M100等是俄罗斯进口的直硫油，一般是50℃时的运动粘度。国产180也是指50℃时的运动粘度，但一般都是调和油。国产250是100℃时恩氏粘度不大于25。而1～7号燃料油是中石化参照国际标准制定的国内行业标准，1～4号是馏分燃料油，粘度较小，5～7号相当于国产250，是残渣重油。

这些燃料重油的氢碳比很低、稠环芳烃含量很高、硫、氮的含量也很高、密度大、残碳值高，并且镍、钒、铁、钠等金属含量非常高，难以裂解。催化干气的产率高，干气中H₂/CH₄比高，氢气的体积百分比达60％以上，即使加注金属钝化剂也难以获得理想的产物分布。液体产品(液化气、汽油、柴油)的总收率往往只能达到75％，不得不大量外甩油浆。而且由于钒、镍、铁、钠等金属的污染，特别是高含量的钒、钠对催化剂中沸石活性组元的破坏，为了维持催化剂的平衡活性在60％左右，无论是采用各种优质的重油催化裂化催化剂还是采用针对重金属污染的抗钒催化剂都无法有效解决催化剂单耗过高的问题，催化剂的单耗一般高达2.5千克以上，甚至达到了3-4千克左右，由于催化剂的采购费用往往占了催化裂化装置运行费用的相当大的比例，严重地影响了装置的经济效益。

由于目前尚无很好的办法来解决劣质燃料重油作为原料油时带来的催化剂单耗过高的问题，为了实现装置使用催化剂时的经济成本平衡，采用低成本的催化剂不失为一种有效的解决办法。

现有技术中生产低成本催化剂的方法主要有下列两大类，一是在催化剂制造过程中尽量采用天然原料来降低催化剂的原料成本，如EP0194101A2、CN1393399A等采用天然高岭土作原料原位合成Y沸石制造裂化催化剂。但在实际使用过程中发现用高岭土合成Y沸石，尽管由于沸石从高岭土中原位生长处于高度分散为其带来了优良的抗金属性能，但由于高岭土需要经过很高的温度焙烧后才能较好地作为合成Y沸石的原料，同时仍然需要大量使用原有的其他合成原料，加上过滤困难后续制造步骤更加繁杂，采用这样一条工艺路线制备出的裂化催化剂往往不但不能带来成本的降低，反而提高了制造成本。

天然斜发沸石也是较常用的合成沸石的天然原料，如USP3907711、USP3733390所述的将斜发沸石转晶制备成Y沸石。采用这种天然原料作为硅铝源虽然带来原料成本的部分下降，但在合成沸石前必须将其中的钾离子交换成钠离子，加上天然原料在细粉状态下极难过滤，往往必须使用多达5次的离子水热交换，大大增加了制造成本且工艺过程极为耗时和困难，使得其难以在实际过程中应用。尚没有看到将其制备成裂化催化剂及使用的报道。

这些现有技术的共同特征是制造过程中成本高昂的多次焙烧、多次离子交换、特别是高成本的喷雾成型等工艺步骤都难以消除，造成其工艺条件无论如何改进，制造成本都难有大幅度的降低，一般其制造成本与现在常规方法制备的商品裂化催化剂的制造成本相比并不能带来明显的降低。当面对催化剂单耗高出一倍的劣质原料油催化裂化过程时，难以实现工艺过程的经济效益平衡。