[发明专利]一种加氢裂化催化剂及其制备和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种加氢裂化催化剂及其制备和应用，具体而言是一种含小晶粒Y分子筛的加氢裂化催化剂及其制备方法。

背景技术

加氢裂化是重油轻质化的有效方法之一，具有原料适应性强、产品灵活且质量高等特点，因此，近年来得到了飞速发展。加氢裂化尾油由于饱和烃含量高，BMCI值和硫氮含量低，是蒸汽裂解制乙烯、异构脱蜡生产高粘度指数润滑油基础油的优质原料。伴随着我国乙烯裂解原料的不足以及对高档润滑油需求的不断增加，最大量多产尾油就成为了加氢裂化过程的优势生产方案。

加氢裂化催化剂是典型的双功能催化剂，主要由载体材料和活性金属两部分组成，载体材料提供裂化功能，金属组分提供加氢功能。加氢裂化催化剂载体经历了氧化铝、无定型硅铝、分子筛等阶段。现有加氢裂化催化剂所用分子筛主要有Y型和β型。β型分子筛是12元环大孔直通道结构，对石蜡烃裂解和直链烃异构选择性较好。Y型分子筛具有三维超笼、四面体走向和12元环大孔的孔结构特点，对裂解环状烃和提高开环选择性具有较好作用，是生产低BMCI值尾油的理想组分。然而，这些分子筛固有的微孔结构在转化大分子反应物时却遇到了扩散阻力的难题，从而导致了催化剂活性中心可接近性的下降以及催化转化效率的降低。为此目前工业上加氢裂化催化剂的裂化组分均采用改性Y分子筛。但目前改性Y分子筛仍存在孔径分布不均匀、孔结构不规则及表面积有限等弊病，而且轻油尾油型催化剂载体材料仍存在中酸较多等问题，并未从根本上解决催化剂的转化率、选择性与稳定性问题。小晶粒Y分子筛由于具有较大的外表面积和较高的晶内扩散速率，作为催化剂活性组分或催化剂载体应用于催化裂化、加氢裂化和异构化等炼油过程中，表现出比常规尺寸的Y分子筛更优越的性能，受到越来越多的关注。

CN99112565.7公开了一种含小晶粒Y分子筛的催化剂的制备方法，用粒径为200-800nm的Y分子筛进行改性，采用喷雾成型的方法进行催化剂的制备。将这种催化剂应用于催化裂化工艺中，表现出良好的活性及产品选择性。但该分子筛应用于加氢裂化工艺中具有活性过高，以致液收过低的特点。

发明内容

本发明的目的是提供一种含有小晶粒Y分子筛的加氢裂化催化剂及其制备和应用。该加氢裂化催化剂具有高的催化活性，并能够增产优质尾油。

本发明催化剂的载体成型主要采用挤条成型的方法，也可以采用其他如压片或成球法等。金属的负载方式主要采用浸渍法，也可采用共沉淀或混捏法。催化剂性质如下：BET比表面积为300～400m²/g，孔容是0.4～0.8ml/g。

本发明的加氢裂化催化剂，由加氢活性金属、介-微孔分子筛、氧化铝和无定型硅铝组成。加氢活性金属为第VIB族和第VIII的金属，第VIB族金属为钼和/或钨，第VIII族金属为钴和/或镍；第VIB族金属以氧化物计的含量为10～30wt％，第VIII族金属以氧化物计的含量为3～10wt％。

本发明中所述加氢裂化催化剂载体，包括20～60wt％小晶粒Y分子筛、20～60wt％氧化铝和0～30wt％无定型硅铝。

本发明中所述小晶粒Y分子筛性质如下：粒径≤600nm，比表面700～800m²/g，总孔容0.6～1.0ml/g，相对结晶度85～110％，晶胞参数2.433～2.446nm，硅铝比20～80，红外酸量0.3～1.0mmol/g，氧化钠含量≤0.1wt％。

本发明所述的无定型硅铝中SiO₂含量5～50wt％，比表面400～600m²/g，孔容1.3～2.5ml/g，红外酸度0.3～0.8mmol/g。

本发明加氢裂化催化剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将本发明所涉及的无定型硅铝、氧化铝、小晶粒Y分子筛、粘合剂和助剂混合均匀，挤条成型，挤条后载体形状一般为圆柱形，也可制成异型条如三叶草或四叶草形，将上述成型物干燥制备成载体。

(2)将(1)所制备的载体进行焙烧。

(3)用含活性金属组分元素的化合物配制浸渍溶液。

(4)将步骤(2)所制得的载体用步骤(3)所制得的溶液进行浸渍，干燥、焙烧，制得本发明的催化剂。

其中小晶粒Y分子筛的制备如下：

(1)将硅源、铝源、碱和去离子水按比例溶解成为凝胶，在60～150℃晶化12～48小时，过滤、洗涤、干燥即得分子筛原粉。

(2)对步骤(1)所述的分子筛原粉进行铵交换；