[发明专利]稀土碳酸盐直接作为钒钝化剂的应用及一种抗钒催化裂化催化剂

说明书

本发明公开了一种稀土碳酸盐直接作为钒钝化剂的应用及一种抗钒催化裂化催化剂，本发明通过直接在催化裂化体系中添加稀土碳酸盐，具有优异的钝钒效果，还可提高催化剂活性，提高系统转化率，降低裂化产品中低附加值产品(焦炭、干气和油浆)的收率，提高裂化产品中高附加值产品(汽油和液化气)的收率，提高催化剂的焦炭选择性，可根据原料油性质的变化灵活地改变钒钝化剂用量，无需对稀土碳酸盐进行再加工，直接购买市售商品即可，使用方便，值得推广。

技术领域

本发明属于催化裂化技术领域，特别是涉及一种稀土碳酸盐直接作为钒钝化剂的应用及一种抗钒催化裂化催化剂。

背景技术

石油中除了碳、氢、硫、氮、氧这5种主要元素外，还含有许多金属元素，如镍、钒、铁、钠、钙、铜、砷等，尽管它们的含量不高，但也会在石油的催化裂化过程中带来不利影响。

国内炼厂主要加工的原油为进口原油，其中的钒含量较高，以有机配合物的形式存在，电脱盐(原油进入蒸馏前的一道预处理工序)过程也无法将它除去。在催化裂化过程中，原料中的金属配合物发生分解，钒沉积在裂化催化剂上，降低催化剂活性，甚至导致催化剂中毒(指催化剂活性显著降低或丧失的现象)，使催化剂的剂耗增加，影响加工的经济性。

可见，钒对催化剂的污染问题已成为各炼厂催化裂化装置掺炼的重大障碍，原油中高浓度的钒对催化剂对FCC催化剂的毒害作用成为了亟需解决的问题。

为了减少原油中钒对FCC催化剂的毒害作用，通常在催化裂化过程中加入抗钒剂、捕钒剂等助剂。当前市场上的催化裂化过程的钒钝化剂主要有MgO系列钝化剂和稀土氧化物钝化剂两种类型。

MgO系列钝化剂具有一定的抗钒效果，且成本较稀土类抗钒剂更低，但其碱性较强，会导致催化剂活性下降。稀土氧化物钝化剂以Grace的RE₂O₃/Al₂O₃为代表，具有一定的抗钒效果；Mobil公司开发的稀土氧化物钝化剂(以La2O3)为代表(US4913801A)，具有较好的钝钒效果；中石化等公司通过在催化剂的分子筛和基质中添加稀土元素，也具有一定的钝钒效果，但稀土氧化物中的Si和Al等会影响稀土化合物的表面碱性，导致其钝钒效果不佳，还有待改进。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种稀土碳酸盐直接作为钒钝化剂的应用及一种抗钒催化裂化催化剂，抗钒效果好，使用方便。

目前已有的稀土碳酸盐作为抗钒组分的应用，均需对稀土碳酸盐进行二次加工，如将稀土碳酸盐与主催化剂组分混合制备得到含有稀土碳酸盐的主催化剂，这类催化剂往往抗钒能力有限，不能适应灵活多变的进料以及混合进料中钒等重金属含量变化很大或者含量很高的情况，或将稀土碳酸盐与铝溶胶、硅溶胶等混合制备成可单独添加的抗钒剂，但抗钒效果仍然欠佳，还会降低转化率或最多保持转化率在相同水平，仍有改进的空间。

经过长期的研究和不断地试验，发明人意外地发现，将稀土碳酸盐直接加入催化裂化体系，即可具有优异的钝钒效果，还能提升系统转化率，降低裂化产品中低附加值产品(焦炭、干气和油浆)收率，提高裂化产品中高附加值产品(汽油和液化气)收率。

本发明提供一种将稀土碳酸盐作为钒钝化剂的应用，是将稀土碳酸盐直接与反应体系混合。

本发明中，直接将稀土碳酸盐加入到催化裂化体系中，钝钒效果远优于同类产品，无需对稀土碳酸盐进行再加工，使用方便。

所述稀土碳酸盐是指稀土金属元素阳离子和碳酸根相化合而成的盐类，所述稀土金属元素阳包括：镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)、钇(Y)和钪(Sc)。

在本发明的具体实施方式中，所述稀土碳酸盐选自碳酸钇、碳酸镧、碳酸铈中的一种或几种。