[发明专利]一种用于重油催化裂化的催化剂及其制备方法

说明书

本申请涉及一种重油催化裂化催化剂及其制备方法，其中催化剂含有以分子筛干基计10重量％～50重量％的改性Y型分子筛、以氧化铝计10重量～40重量％的氧化铝粘接剂和以干基计10重量～80重量％的粘土；其中改性Y型分子筛的骨架硅铝比以SiO₂/Al₂O₃摩尔比计为11～22；改性Y型分子筛富含二级孔，二级孔的孔体积占总孔体积的百分比为32～45％；改性Y型分子筛的比表面积为不低于675m²/g；并且改性Y型分子筛的相对结晶度为不低于76％。根据本申请的制备催化裂化催化剂的方法包括回收利用NaY母液，降低生产成本，减少催化剂生产企业的废水及废渣排放。根据本申请制备的催化裂化催化剂具有更高的重油转化活性和较低的焦炭选择性，具有更高的催化性能。

技术领域

本发明涉及一种重油催化裂化催化剂及其制备方法。进一步来说，本发明涉及一种用于重油催化裂化的低生焦且多产汽油的催化剂，及其制备方法。

背景技术

随着原料油的重质和劣质化，以及环保系统对无铅高辛烷值汽油需求量的日益增加，催化剂趋向于向包括高分子筛含量的包括超稳改性Y型分子筛的裂化催化剂发展。同时，由于原料的变重，对于催化剂裂化大分子的能力也提出了新的要求。

Y型分子筛是催化裂化催化剂的主要活性组元，NaY型分子筛的合成及其后改性工艺在催化裂化催化剂生产过程中占有非常重要的地位，其改性后分子筛的性能直接影响着催化裂化催化剂的性能。

因此，如何提高改性Y型分子筛的结晶度及稳定性进而提高催化裂化催化剂的活性及稳定性是催化剂生产企业追求的目标。

另外，由于环保要求日益严格，催化剂生产企业的废水废渣排放目前已成为限制其发展甚至影响其正常生产的重要因素。

目前工业上合成NaY分子筛时，投料硅铝比一般为7.5～10，而产品的硅铝比一般为4.5～5.5，因而合成母液中还含有大量的硅没有得到利用，造成硅的一次利用率较低，一般只有60％～70％左右。也就是说，仍有30％～40％的SiO₂存在于母液之中。如果将这样的NaY母液不经处理直接排入污水综合池，其中大量的、游离的SiO₂易与其他污水发生反应形成胶体，后续沉降十分困难。NaY母液的回收处理已严重影响到外排污水的达标排放。因此，如何提高NaY母液回收利用率、减少废水、废渣的排放污染，同时降低生产成本是生产和环保的双重要求。

目前工业NaY生产上主要采用形成硅铝水凝胶的方法来回收母液中的硅。但是，该方法的主要缺点为：(1)实际工业生产的NaY母液中都不可避免地含有部分P型杂晶的微晶，为避免回收的硅铝胶中P型晶种对合成体系的不利影响，回收的硅源所占的比例有一定的限制，一般不超过25％，硅的利用率也只有75％左右，因此母液中的硅无法被完全回收；(2)回收的固相硅铝凝胶，与液相的硅铝源在原料罐中混合制备合成凝胶时，很难做到凝胶体系组成的均一化，在晶化过程中容易诱导P型杂晶的生成，导致NaY合成的生产过程不稳定；(3)基于部分回收的硅铝胶合成的NaY分子筛，其平均粒径减小而导致产品的品质下降，可能对后续使用过程中的水热稳定性造成不利影响。

因此，现有技术中，将NaY母液回收并直接用于NaY合成中受到诸多限制，Si的回收率只能达到75％，NaY母液中的硅依然不能完全回收。

如何对NaY母液中的Si进行回收利用，进一步提高NaY母液中的Si的回收率，进一步降本减排，保护环境，是催化剂生产企业急需开发的重要技术。

另一方面，水热超稳法是工业上应用最广泛的Y型分子筛的改性方法之一，该方法先将NaY沸石用铵离子的水溶液交换，以降低沸石中的钠离子含量，然后，于500-800℃在水蒸气气氛下焙烧铵离子交换后的沸石，使其超稳化。该方法成本低且易于工业化大规模生产，但不足之处在于超稳Y沸石结晶度损失严重，并且难以制备骨架硅铝比高且结晶度高的小晶胞的水热超稳分子筛。