[发明专利]一种改性Y分子筛

说明书

技术领域

本发明是关于一种改性Y分子筛，更进一步地说是关于一种“一交一焙”稀土和磷复 合改性Y分子筛。

背景技术

近年来随着石油开采难度的增加，世界原油重质化趋势十分明显，在原油质量变重变 差的同时，世界对轻质油产品需求却在日益增多。世界上重油和常规原油的储量比例分别 为53％和25％，我国绝大多数原油也均属于重质原油，大于350℃以上的重油产率占原油 的70％以上，此外，FCC工艺掺炼渣油的比例也不断提高，渣油催化裂化(RFCC)在重油转 化中发挥着越来越重要的作用。渣油中不仅含有胶质和沥青质等易生焦的大分子化合物， 而且含有较多重金属(如镍、钒等)，在裂化反应中镍、钒等金属沉积在催化剂上，造成 催化剂活性降低，特别是高氧化态的钒在高温水热环境下迁移性强，严重破坏催化剂中活 性组分分子筛的结构，造成催化剂不可逆失活，使得催化剂耗量增加，操作费用大幅提高。 FCC催化剂的组成中，分子筛活性组分对催化剂的综合反应性能有重要影响，分子筛组分 的生产成本是制备催化剂的主要成本之一。一般FCC催化剂的主要活性组分都是改性Y 分子筛，这要求改性Y分子筛既要有高的活性，又要有良好的产品分布。

经稀土改性后的Y分子筛活性大为改善，如CN91101221.4，CN97116833.4， CN02103909.7等，但一般制备的REY中氧化稀土含量不高于16m％。通常认为REY分子筛 中有足够高的稀土含量是分子筛具有高热和水热稳定性的必要条件 (USP3140249，USP3140250，USP3140253)。而高稀土REY往往伴有焦炭选择性差的缺点。 近年来，国内外采用了稀土和磷复合改性Y分子筛的方法以改善裂化催化剂的裂化活性和 选择性，如CN1436600A，CN02155600.8等。专利CN00133566.9提供的一种含磷和稀土的 Y分子筛的制备方法是将NaY分子筛先用铵离子和稀土离子交换并水热焙烧，然后将其与 磷化物反应结合上0.2～10重量％的P₂O₅，再进行水热焙烧。该方法稀土利用率不高，并 且经过两次焙烧，工艺复杂。专利CN02103910.0提供了一种“一交一焙”改性八面沸石 的制备方法。改性八面沸石是通过八面沸石与磷化合物和铵化合物进行一次交换反应，然 后在交换浆液中引入稀土溶液进一步反应，经过滤、洗涤、水汽焙烧处理得到的。由该沸 石为活性组分制成的催化剂活性稳定性好，汽油收率高，焦炭产率低，但裂化活性不高， 重油转化率低。

综上所述，Y型分子筛经过稀土和磷复合改性后，可明显改善其活性稳定性和裂化选 择性。但现有技术的缺点是改性工艺复杂，比如分子筛的超稳化和磷改性过程分布进行， 生产周期长，并且稀土利用率不高；已有的“一交一焙”改性分子筛不能同时具备高的活 性和良好焦炭选择性。为了适应重油加工，开发一种制备工艺简单，兼具高活性和良好焦 炭选择性的改性Y分子筛有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种制备过程简单、高稀土含量的稀土和磷复合改性Y分子筛。 这种改性Y型分子筛具有高的活性和良好的焦炭选择性，其制备工艺清洁环保，稀土可完 全利用。

本发明改性Y分子筛是通过下述方式获得的：

Y型分子筛与稀土溶液进行交换反应，水与分子筛重量比2～30，pH＝2.5～7.0，温度 为0～100℃，交换时间0.1～3.5小时，然后在交换浆液中引入磷的前驱物，反应时间1～ 70分钟，经过过滤、洗涤，滤饼在180～650℃，5～100％水汽下焙烧0.5～6小时而得到。 该分子筛晶胞常数2.450～2.479钠米，氧化钠2.0～6.0重量％，磷0.01～2.5重量％，氧 化稀土11～23重量％。

本发明所述的稀土溶液可以是任何组成的单一或混合稀土溶液，如可以是氯化稀土溶 液也可以是硝酸稀土溶液，最好是氯化镧或硝酸镧溶液；所述的磷的前驱物可以是磷酸如 正磷酸、亚磷酸、焦磷酸等，也可以是可溶性磷酸盐如磷酸铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵 等，可以是一种或一种以上。