[发明专利]一种抗碱氮催化裂化催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种抗碱氮催化裂化催化剂及其制备方法，更进一步说，涉及一种Y型分子筛裂化催化剂及其制备方法。

背景技术

催化裂化(FCC)是重要的原油二次加工过程，在炼油工业中占有举足轻重的地位。在催化裂化工艺中，重质馏分如减压馏分油或更重组分的渣油在催化剂存在下发生反应，转化为液化气、汽油、柴油等高附加值产品，在这个过程中通常需要使用具有高裂化活性的催化材料。微孔沸石催化材料由于具有优良的择形催化性能和很高的裂化反应活性，被广泛应用于石油炼制和加工工业中。随着石油资源的日益枯竭以及环境保护等方面的要求，特别是原油日趋变重的增长趋势和市场对轻质油品的大量需求，在石油加工工业中越来越重视对重油和渣油的深度加工。

近年来，随着催化裂化原料油的日益重质化、劣质化，掺炼焦化蜡油(CGO)等劣质原料已成为炼厂扩大催化裂化原料来源和挖潜增效的重要途径。与直馏蜡油相比，焦化蜡油是一种氮含量、芳烃含量和胶质含量较高、饱和烃含量较低的劣质催化原料，增大焦化蜡油的掺炼比例会严重影响催化裂化装置的正常操作，导致转化率降低，产品分布明显恶化。研究表明，焦化蜡油中的氮化物尤其是碱性氮化物(其中的氮原子简称碱氮)是造成这一后果的直接原因。

Y型分子筛是裂化催化剂的主要活性组元，但含常规Y型分子筛的常规裂化催化剂在加工高氮原料时面临活性及选择性明显变差的问题，为了克服此问题，采用高抗氮性能Y型分子筛FCC催化剂是处理高氮CGO原料最经济有效的方法。

专利CN1907854A公开了一种高活性小晶粒Y分子筛的制备方法，所得到的分子筛氧化稀土含量为14-21重量％，其主要制备步骤是将小晶粒NaY分子筛浆液与稀土按照NaY∶稀土＝1∶0.18-0.38的重量比在10-100℃下进行离子交换，然后分离，收集滤液，再调节滤液的pH值到8-11.2，然后将稀土的沉淀物与分子筛滤饼一起加水打浆，再过滤、洗涤、干燥，干燥后的滤饼在温度650-850℃下焙烧0.5-4小时。以其作为活性组元所制备的催化裂化催化剂，具有更高的汽油产率和重油转化能力，但该催化剂未涉及催化剂的抗碱氮问题。

专利CN1733362A公开了一种稀土Y分子筛的制备方法，其特征在于该分子筛的稀土含量以氧化稀土计为12-22重量％，主要制备方法是将NaY分子筛浆液与或不与铵盐交换，再与氯化稀土按照NaY干基∶RECl₃＝1∶0.17-0.35的重量比在5-100℃下进行离子交换，pH＝2.5-7.5，水与NaY重量比3-50，然后用碱性溶液调节溶液pH到8-11，搅拌、过滤、水洗、干燥，再在200-950℃，0-100％水汽下焙烧0.1小时以上。

专利CN1506161A公开了一种稀土超稳Y分子筛的制备方法，含氧化稀土8-25重量％，磷0.1-3.0重量％，其制备方法是以NaY沸石为原料，经过稀土交换和第一次焙烧，获得“一交一焙”RENaY，再分步与稀土、含磷物质反应，并进行第二次焙烧。这种稀土超稳Y分子筛用作裂化催化剂的活性组分，具有显著的降低汽油烯烃效果，显示了焦炭产率适中，柴油收率高的特点。

采用上述方法虽然可以制备出适合用作催化裂化催化剂活性组元的含稀土的Y型分子筛，但这些方法制备的含稀土Y分子筛，作为裂化剂的活性组元，在处理富含碱氮的焦化蜡油原料时，仍然面临着转化活性降低、产物分布变坏的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种抗碱氮的催化裂化催化剂，该催化裂化催化剂在对碱性氮化合物含量较高的原料油(如碱性氮含量为约900-2000μg/g的原料油)进行催化裂化处理的过程中具有较高的转化率。

本发明提供一种抗碱氮催化裂化催化剂，该催化裂化催化剂含有裂化活性组元、粘土和粘结剂，所述裂化活性组元含有用稀土、铁、铜、磷改性的Y型分子筛，该分子筛中稀土含量以氧化稀土计为8-23重量％，铁含量以Fe₂O₃计为0.1-3.0重量％，铜含量以CuO计为0-3.0重量％，磷含量以P₂O₅计为0-2.0重量％，氧化钠含量为0.1-2.5重量％。

优选，以催化剂的重量为基准，所述的抗碱氮催化裂化催化剂含有10-80重量％裂化活性组元、10-80重量％粘土和10-70重量％粘结剂。更优选，所述抗碱氮催化裂化催化剂含有介孔硅铝材料，以所述催化剂的重量为基准，所述抗碱氮催化裂化催化剂含有10-70重量％裂化活性组元、不超过20重量％介孔硅铝材料、10-70重量％粘土和10-60重量％粘结剂。