本發(fā)明涉及一種柴油加氫改質(zhì)催化劑及其制備方法,更具體地說是一種能夠以劣質(zhì)柴油為原料,生產(chǎn)具有高十六烷值、低凝點(diǎn)、較低密度等特點(diǎn)的柴油的含β分子篩的柴油加氫改質(zhì)催化劑及其制備方法。
背景技術(shù):
:隨著原油重質(zhì)化、劣質(zhì)化程度加劇,二次加工柴油餾分尤其是催化裂化柴油質(zhì)量變差,另一方面,為提高輕質(zhì)油收率,世界各國各煉油商紛紛提高催化裂化工藝的加工深度,進(jìn)而導(dǎo)致催化裂化柴油的質(zhì)量進(jìn)一步變差。隨著環(huán)保要求的日趨嚴(yán)格、柴油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的不斷升級,尤其是排放標(biāo)準(zhǔn)中歐Ⅳ、歐Ⅴ標(biāo)準(zhǔn)對柴油中的硫和芳烴含量、十六烷值、密度、T95等指標(biāo)提出了更加嚴(yán)格的要求。另外,高寒地區(qū)或者冬季生活的人們來對柴油產(chǎn)品的低溫流動性能比較重視,只有低凝點(diǎn)柴油產(chǎn)品才能夠滿足實(shí)際使用需求。冬季北方寒冷地區(qū)需要大量低凝柴油,柴油的低溫流動性(凝點(diǎn)、冷濾點(diǎn)、傾點(diǎn)等)指標(biāo)顯得更為重要。目前,清潔柴油產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)主要有加氫精制和中壓加氫改質(zhì)等技術(shù)。加氫精制能有效降低改質(zhì)柴油的硫含量,但在改善十六烷值和降低T95溫度方面效果一般。中壓加氫改質(zhì)是在中壓條件下將柴油適當(dāng)裂解,改變催化裂化柴油烴類組成結(jié)構(gòu),達(dá)到改善柴油產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)滿足苛刻柴油標(biāo)準(zhǔn)的清潔柴油產(chǎn)品的目的。當(dāng)前中壓柴油改質(zhì)催化劑中所采用的裂化組分主要是改性的Y型分子篩,由于Y型分子篩具有十二元環(huán)的超籠結(jié)構(gòu),使得現(xiàn)有柴油改質(zhì)催化劑的干氣量大、柴油產(chǎn)品的收率低、十六烷值提高的幅度小、T95點(diǎn)回收小、凝點(diǎn)高及密度大等缺點(diǎn)。比如,CN1184843A和CN101463271A。CN1184843A公開了一種柴油加氫轉(zhuǎn)化催化劑,該催化劑的組成為氧化鋁40~80wt%、無定形硅鋁0~20wt%、分子篩5~30wt%,所述的分子篩為孔容0.4~0.52mL/g,比表面積750~900m2/g,晶胞常數(shù)2.420~2.500nm,硅鋁比為7~15的Y型分子篩。CN101463271A公開了一種劣質(zhì)柴油加氫改質(zhì)催化劑及其制備方法,主要是采用氧化硅-氧化鋁、氧化鋁和/或氧化鋁的前身及Y型分子篩混合、成型和焙燒,之后在成型物種引入有效量的加氫金屬。上述催化劑具有較高的脫硫和脫氮活性,但柴油產(chǎn)品的收率低、柴油的十六烷值提高的幅度小、凝點(diǎn)高及密度大等缺點(diǎn)。相對于Y型分子篩,β分子篩具有三維十二元環(huán)孔結(jié)構(gòu),但沒有像Y型分子篩那樣的超籠結(jié)構(gòu),其主要特點(diǎn)是兩個4元環(huán)和四個5元環(huán)的雙6元環(huán)單位晶穴結(jié)構(gòu),主孔道直徑在0.56-0.75nm,β分子篩的孔道特點(diǎn)使得它在裂解反應(yīng)中對鏈狀烴選擇性斷裂具有很好的作用,并具有很強(qiáng)的異構(gòu)性能,作為裂解組分可用于生產(chǎn)低凝點(diǎn)油餾分,在工業(yè)上得到了廣泛的應(yīng)用。US4847055公開了一種改進(jìn)的合成β分子篩的方法,其中采用一種特殊硅源,以TEABr為模板劑,在晶種存在的條件下制備β分子篩。該硅源是由可溶性硅溶液在一定條件下加入沉淀劑制得。該方法模板劑的用量較大,而且極易產(chǎn)生絲光沸石和ZSM-5雜晶。只有當(dāng)(TEA)2O/SiO2>0.14,即TEA+/SiO2>0.28時,才能減少雜晶的生成量。上述水熱法合成β沸石需要大量昂貴的有機(jī)模板劑四乙基氫氧化銨,β分子篩合成的成本大部分源于模板劑,一般占70%左右。降低模板劑用量,從而降低β沸石合成成本,一直是該領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。再者,β分子篩作為催化劑使用前必須將堵塞在沸石孔道中的有機(jī)模板劑脫除掉才能使其具有催化活性。常規(guī)脫除有機(jī)模板劑的方法是高溫焙燒,由于高溫焙燒就會破壞β分子篩的結(jié)構(gòu),使其結(jié)晶度下降,熱穩(wěn)定性和水熱穩(wěn)定性變差,而且有機(jī)模板劑用量越大,此破壞程度就越嚴(yán)重。而采用加入少量模板劑合成高硅鋁比的β分子篩時,產(chǎn)品的結(jié)晶度會很低,熱穩(wěn)定性和水熱穩(wěn)定性較差。CN1351959A涉及一種分子篩的合成方法。首先按Al2O3:(30-150)SiO2:(5-20)(TEA)2O:(1-8.5)Na2O:(650-1200)H2O的摩爾配比制備硅鋁膠A,按Al2O3:(20-80)SiO2:(5-15)Na2O:(350-1000)H2O的摩爾配比制備硅鋁膠B,然后將硅鋁膠A和硅鋁膠B按1:10的重量比混合,攪拌均勻后轉(zhuǎn)入壓力釜中,密封后在100-200℃溫度下,靜態(tài)或10-150rpm轉(zhuǎn)速下攪拌晶化15-150小時,最后產(chǎn)物經(jīng)抽濾、洗滌和干燥得到β分子篩。雖然此合成方法能夠?qū)⒂袡C(jī)模板的用量降低至TEAOH/SiO2=0.05,但該方法制備的β分子篩硅鋁比較低,而且β分子篩的特征峰有少量的雜峰,有雜晶生成。CN1198404A提出了一種合成β分子篩的方法,采用由四乙基銨的鹵化物、四乙基氫氧化銨及氟化物在堿性條件下形成的復(fù)合模板劑,使硅源、鋁源及晶種反應(yīng)晶化產(chǎn)生β分子篩。該方法雖然降低了模板劑用量,增加了β分子篩的產(chǎn)率,但是需要加入復(fù)合模板劑和晶種,而且硅鋁比超過30以后,結(jié)晶度較低,熱穩(wěn)定性和水熱穩(wěn)定性較差。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處,本發(fā)明提供了一種催化性能良好的柴油加氫改質(zhì)催化劑及其制備方法。該柴油加氫改質(zhì)催化劑采用一種高硅鋁比、高結(jié)晶度、大比表面積、穩(wěn)定性好的β分子篩作為酸性組分,具有柴油產(chǎn)品收率高和產(chǎn)品質(zhì)量好,特別是柴油凝點(diǎn)低等特點(diǎn)。本發(fā)明柴油加氫改質(zhì)催化劑,包括載體和加氫活性金屬組分,所述載體包括β分子篩、大孔氧化鋁和粘合劑,以載體的重量為基準(zhǔn),其組成包括:β分子篩的含量為5~30wt%,大孔氧化鋁的含量為20~65wt%,粘合劑的含量為15~50wt%,所述的β分子篩性質(zhì)如下:SiO2/Al2O3摩爾比為60~100,比表面積為505~850m2/g,孔容為0.35~0.60mL/g,相對結(jié)晶度為100%~148%;該β分子篩經(jīng)水蒸汽水熱處理后的相對結(jié)晶度為95%以上。本發(fā)明加氫裂化催化劑中,所述的β分子篩為氫型β分子篩。本發(fā)明加氫裂化催化劑中,所述的β分子篩性質(zhì)優(yōu)選如下:SiO2/Al2O3摩爾比為65~100,比表面積為550~800m2/g,孔容0.40~0.60mL/g,相對結(jié)晶度為110%~140%;該β分子篩經(jīng)水蒸汽水熱處理后的相對結(jié)晶度為95%~130%。優(yōu)選地,所述的β分子篩性質(zhì)如下:SiO2/Al2O3摩爾比為65~100,比表面積為600~750m2/g,孔容0.45~0.55mL/g,相對結(jié)晶度為115%~140%;該β分子篩經(jīng)水蒸汽水熱處理后的相對結(jié)晶度為108%~130%。在本發(fā)明中,該β分子篩經(jīng)水蒸汽水熱處理的條件如下:經(jīng)750℃水蒸汽水熱處理2小時。在本發(fā)明中,所述的大孔氧化鋁的性質(zhì)如下:孔容為0.7~1.0mL/g,比表面積200~500m2/g。本發(fā)明加氫改質(zhì)催化劑載體中,所述的粘合劑可以采用本領(lǐng)域中常用的粘合劑,優(yōu)選采用小孔氧化鋁。本發(fā)明的加氫改質(zhì)催化劑,所述的加氫活性金屬為第VIB族和/或第Ⅷ族的金屬,第VIB族金屬優(yōu)選為鉬和/或鎢,第Ⅷ族的金屬優(yōu)選為鈷和/或鎳。以催化劑的重量為基準(zhǔn),第VIB族金屬(以氧化物計(jì))的含量為10wt%~30wt%和第Ⅷ族金屬(以氧化物計(jì))的含量為4wt%~15wt%,載體的含量為60.0%~86.0%。本發(fā)明加氫改質(zhì)催化劑的比表面積是300~600m2/g,孔容是0.30~0.70mL/g。本發(fā)明柴油加氫改質(zhì)催化劑的制備方法,包括載體的制備和加氫活性金屬的負(fù)載,其中載體的制備方法包括:將β分子篩、大孔氧化鋁和粘合劑混合、成型,然后干燥和焙燒,制成催化劑載體。本發(fā)明加氫改質(zhì)催化劑載體的制備方法中,所述的β分子篩采用如下制備步驟:(1)、采用碳化法制備無定形硅鋁前驅(qū)物,所述無定形硅鋁前驅(qū)物以二氧化硅和氧化鋁的總重量為基準(zhǔn),硅以二氧化硅計(jì)的含量為40wt%~75wt%,優(yōu)選為55wt%~70wt%;其制備過程包括:分別配制鋁酸鈉溶液和含硅化合物溶液;將鋁酸鈉溶液與部分含硅化合物溶液混合,然后通入CO2氣體,當(dāng)通入的CO2氣體量占總通入量的60%~100%時,優(yōu)選為85%~100%,加入所述剩余部分含硅化合物溶液;(2)、在步驟(1)的上述混合物在通風(fēng)環(huán)境中穩(wěn)定10~30分鐘;(3)、按Al2O3:SiO2:Na2O:H2O=1:(62~110):(0.5~3.0):(100~500)、TEAOH/SiO2=0.010~0.095的總投料摩爾比,優(yōu)選為SiO2/Al2O3為70~110、TEAOH/SiO2=0.020~0.080,向步驟(2)所得的無定形硅鋁前驅(qū)物中加入水、硅源和模板劑,攪拌均勻,得到硅鋁凝膠,TEA代表模板劑中的季胺堿陽離子;(4)、步驟(3)所得的硅鋁凝膠經(jīng)兩步動態(tài)晶化,再經(jīng)過濾,洗滌,制得Naβ分子篩;(5)、所述Naβ型分子篩進(jìn)行銨鹽交換和脫模板劑處理,制得β分子篩。優(yōu)選地,在步驟(1)中,所述剩余部分含硅化合物溶液以二氧化硅計(jì)占加入含硅化合物溶液總量以二氧化硅計(jì)的5wt%~85wt%,優(yōu)選為30wt%~70wt%。優(yōu)選地,在步驟(1)中,所述成膠的反應(yīng)溫度為10~40℃,優(yōu)選為15~35℃,控制成膠結(jié)束后的pH值為8~11。優(yōu)選地,在步驟(1)中,所述含硅化合物溶液為水玻璃和/或硅酸鈉溶液。優(yōu)選地,在步驟(1)中,以A12O3質(zhì)量計(jì),所述鋁酸鈉溶液的濃度為15~55gAl2O3/L,以SiO2質(zhì)量計(jì),所述含硅化合物溶液的濃度為50~150gSiO2/L,所述CO2氣體的濃度為30v%~60v%。優(yōu)選地,在步驟(3)中,生成所述硅鋁凝膠的反應(yīng)溫度0~40℃,pH值為9.5~12.0;優(yōu)選為,生成所述硅鋁凝膠的反應(yīng)溫度為10~30℃,pH值為10~11。優(yōu)選地,在步驟(3)中,所述硅源為白碳黑、硅膠、硅溶膠和水玻璃中的一種或多種,所述模板劑為四乙基氫氧化銨。優(yōu)選地,在步驟(4)中,步驟(3)所得的硅鋁凝膠經(jīng)兩步動態(tài)晶化的具體步驟包括:第一步動態(tài)晶化的條件為:在攪拌條件下進(jìn)行晶化,溫度為50~90℃,時間為0.5~18.0小時;第二步動態(tài)晶化的條件為:在攪拌條件下進(jìn)行晶化,溫度為100~200℃,時間為40~120小時。優(yōu)選地,在步驟(4)中,所述第一步動態(tài)晶化的條件為:在攪拌條件下進(jìn)行晶化,溫度為60~80℃,時間為1~10小時;所述第二步動態(tài)晶化的條件為:在攪拌條件下進(jìn)行晶化,溫度為120~170℃,時間為50~100小時。優(yōu)選地,步驟(5)中,銨鹽交換采用常規(guī)方法進(jìn)行,如一次或多次銨鹽交換,銨鹽交換后的β分子篩中Na2O重量含量小于0.3%;銨鹽交換后可以經(jīng)過洗滌和干燥的步驟,其中干燥的條件如下:在80℃~150℃干燥3~6小時。優(yōu)選地,步驟(5)中,所述的脫模板劑處理采用有氧高溫處理,處理溫度為400~800℃,處理時間為5~20小時,優(yōu)選為,處理溫度為500~700℃,處理時間為10~15小時。本發(fā)明所用粘合劑優(yōu)選小孔氧化鋁。所用的小孔氧化鋁孔容為0.3~0.5mL/g,比表面積為200~400m2/g。本發(fā)明催化劑中,所用大孔氧化鋁的孔容為0.7~1.0mL/g,比表面積200~500m2/g。本發(fā)明催化劑可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行成型,形狀可為圓柱條、三葉草等。在催化劑成型過程中,還可以加入成型助劑,如膠溶酸、助擠劑等。本發(fā)明催化劑載體采用常規(guī)的方法進(jìn)行干燥和焙燒,具體如下:在80~150℃的溫度下干燥3~10小時,在400~800℃焙燒3~12小時。本發(fā)明催化劑的制備方法中,加氫活性金屬的負(fù)載可采用現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的負(fù)載方法,優(yōu)選浸漬法,可以是飽和浸、過量浸或絡(luò)合浸,即用含有所需活性組分的溶液浸漬催化劑載體,浸漬后的載體在100℃~150℃干燥l~12小時,然后在400℃~750℃焙燒3~12小時,制得最終催化劑。本發(fā)明在β分子篩的制備過程中,先將部分含硅化合物在成膠前和/或成膠過程中加入反應(yīng)體系中,形成穩(wěn)定的膠體狀態(tài)和硅鋁結(jié)合結(jié)構(gòu)。由于此膠體表面具有很多的羥基結(jié)構(gòu),能很好地與后面加入的剩余部分含硅化合物結(jié)合,從而使無定形硅鋁前驅(qū)物具有更加穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。之后,將無定形硅鋁前驅(qū)物、模板劑與另一部分硅源等混合制成硅鋁凝膠,這樣可在合成體系中形成更多的晶核,均勻地分散在合成體系中,具有良好的晶化導(dǎo)向作用,再經(jīng)兩步動態(tài)晶化,容易形成完整的骨架結(jié)構(gòu),結(jié)晶度高的β型分子篩。本發(fā)明方法不但可以降低有機(jī)模板劑的使用量,還可以合成出高結(jié)晶度、高硅鋁比的β型分子篩,并具有更好的熱穩(wěn)定性和水熱穩(wěn)定性,且本發(fā)明的β型分子篩純度高,沒有雜晶。而且,本發(fā)明的β分子篩是由Naβ型分子篩經(jīng)過簡單的銨鹽交換和脫模板劑,便可以得到,無需再進(jìn)行脫鋁或脫鋁補(bǔ)硅等二次處理過程。由本發(fā)明柴油加氫改質(zhì)催化劑用于劣質(zhì)柴油改質(zhì)時,特別是在中壓條件(4~12MPa)處理劣質(zhì)柴油時具有很高的催化活性和柴油收率,并且柴油餾分的凝點(diǎn)降低幅度大,較大幅度提高了改質(zhì)柴油的十六烷值,柴油產(chǎn)品的密度也得到有效降低,能滿足煉廠增大操作靈活性、增加裝置處理能力、進(jìn)一步增產(chǎn)優(yōu)質(zhì)柴油的需要。具體實(shí)施方式為了更好地說明本發(fā)明,下面結(jié)合實(shí)施例和對比例來進(jìn)一步說明本發(fā)明。但本發(fā)明的范圍不只限于這些實(shí)施例的范圍。本發(fā)明分析方法:比表面積、孔容采用低溫液氮物理吸附法,相對結(jié)晶度采用X光衍射法,硅鋁摩爾比采用化學(xué)法。本發(fā)明中,wt%為質(zhì)量分?jǐn)?shù),v%為體積分?jǐn)?shù)。實(shí)施例1(1)無定形硅鋁前驅(qū)物的制備配制濃度為40gAl2O3/L鋁酸鈉工作溶液,取含SiO228wt%的硅酸鈉溶液,再稀釋成濃度為120gSiO2/L硅酸鈉工作溶液。取200mL鋁酸鈉工作溶液置于成膠罐中,然后加入50mL硅酸鈉工作溶液,控制反應(yīng)溫度18℃,通入濃度為50v%的CO2氣體,當(dāng)pH值達(dá)到10.2時停止通CO2,再加入50mL硅酸鈉工作溶液,然后通風(fēng)穩(wěn)定20分鐘,得到無定形硅鋁前驅(qū)物,無定形硅鋁前驅(qū)物以二氧化硅和氧化鋁總重量為基準(zhǔn),以二氧化硅計(jì)的含量為60wt%。(2)凝膠的制備按Al2O3:SiO2:Na2O:H2O=1:80:1.5:240、TEAOH/SiO2=0.070總投料摩爾比,向步驟(1)所得的無定形硅鋁前驅(qū)物中加入水、硅酸鈉溶液和四乙基氫氧化銨,并控制pH值為11,反應(yīng)溫度25℃,均勻攪拌30分鐘,得到硅鋁凝膠。(3)晶化將步驟(2)所得到的凝膠倒入不銹鋼反應(yīng)釜中,在80℃攪拌晶化5小時,然后升溫至150℃,攪拌晶化30小時,然后過濾、洗滌,洗滌至中性后在120℃下干燥,得Naβ分子篩產(chǎn)品Nβ-1,測得相對結(jié)晶度;Nβ-1經(jīng)550℃空氣中焙燒3小時后,測得焙燒后的相對結(jié)晶度;Nβ-1經(jīng)750℃水蒸汽水熱處理2小時后,測得水熱處理后的相對結(jié)晶度,具體Nβ-1性質(zhì)見表1。(4)銨鹽交換和脫模板劑在Naβ分子篩Nβ-1中添加適量的凈水,并添加一定量的硝酸銨,使液固比(重量)為10:1,硝酸銨的濃度為2mol/L,攪拌,升溫到95~100℃,恒溫攪拌2小時,然后過濾,濾餅再二次進(jìn)行銨鹽交換,交換的條件與第一次相同,最后洗滌分子篩到pH值中性為止,放入干燥帶中干燥,在100~120℃下干燥8小時。取干燥后的β分子篩進(jìn)行脫出模板劑處理,采用開放式的窯爐處理,570℃恒溫處理15小時,制成β分子篩Sβ-1,XRD測定Sβ-1相對結(jié)晶度;Sβ-1經(jīng)750℃水蒸汽水熱處理2小時后,再測得水熱處理后的相對結(jié)晶度,結(jié)果見表2。實(shí)施例2(1)無定形硅鋁前驅(qū)物的制備配制濃度為50gAl2O3/L鋁酸鈉工作溶液,取含SiO228wt%的硅酸鈉溶液,再稀釋成濃度為100gSiO2/L硅酸鈉工作溶液。取200mL鋁酸鈉工作溶液置于成膠罐中,然后加入60mL硅酸鈉工作溶液,控制反應(yīng)溫度20℃,通入濃度為50v%的CO2氣體,當(dāng)pH值達(dá)到10.0時停止通CO2,再加入40mL硅酸鈉工作溶液,然后通風(fēng)穩(wěn)定20分鐘,得到無定形硅鋁前驅(qū)物,無定形硅鋁前驅(qū)物以二氧化硅和氧化鋁總重量為基準(zhǔn),以二氧化硅計(jì)的含量為50wt%。(2)凝膠的制備按Al2O3:SiO2:Na2O:H2O=1:90:1.7:260、TEAOH/SiO2=0.060總投料摩爾比,向步驟(1)所得的無定形硅鋁前驅(qū)物中加入水、硅酸鈉溶液和四乙基氫氧化銨,并控制pH值為11,反應(yīng)溫度25℃,均勻攪拌30分鐘,得到硅鋁凝膠。(3)晶化將步驟(2)所得到的凝膠倒入不銹鋼反應(yīng)釜中,在90℃攪拌晶化5小時,然后升溫至160℃,攪拌晶化30小時,然后過濾、洗滌,洗滌至中性后在120℃下干燥,得Naβ分子篩產(chǎn)品Nβ-2,測得相對結(jié)晶度;Nβ-2經(jīng)550℃空氣中焙燒3小時后,測得焙燒后的相對結(jié)晶度;Nβ-2經(jīng)750℃水蒸汽水熱處理2小時后,測得水熱處理后的相對結(jié)晶度,具體Nβ-2性質(zhì)見表1。(4)銨鹽交換和脫模板劑在Naβ分子篩Nβ-2中添加適量的凈水,并添加一定量的硝酸銨,使液固比(重量)為10:1,硝酸銨的濃度為2mol/L,攪拌,升溫到95~100℃,恒溫攪拌2小時,然后過濾,濾餅再二次進(jìn)行銨鹽交換,交換的條件與第一次相同,最后洗滌分子篩到pH值中性為止,放入干燥帶中干燥,在100~120℃下干燥8小時。取干燥后的β分子篩進(jìn)行脫出模板劑處理,采用開放式的窯爐處理,570℃恒溫處理15小時,制成β分子篩Sβ-2,XRD測定Sβ-2相對結(jié)晶度;Sβ-2經(jīng)750℃水蒸汽水熱處理2小時后,再測得水熱處理后的相對結(jié)晶度,結(jié)果見表2。實(shí)施例3(1)無定形硅鋁前驅(qū)物的制備配制濃度為50gAl2O3/L鋁酸鈉工作溶液,取含SiO228wt%的硅酸鈉溶液,再稀釋成濃度為100gSiO2/L硅酸鈉工作溶液。取160mL鋁酸鈉工作溶液置于成膠罐中,然后加入45mL硅酸鈉工作溶液,控制反應(yīng)溫度20℃,通入濃度為50v%的CO2氣體,當(dāng)pH值達(dá)到10.0時停止通CO2,再加入35mL硅酸鈉工作溶液,然后通風(fēng)穩(wěn)定20分鐘,得到無定形硅鋁前驅(qū)物,無定形硅鋁前驅(qū)物以二氧化硅和氧化鋁總重量為基準(zhǔn),以二氧化硅計(jì)的含量為50wt%。(2)凝膠的制備同實(shí)施例1,不同點(diǎn)在于:按照Al2O3:SiO2:Na2O:H2O=1:70:1.4:250、TEAOH/SiO2=0.062的總投料摩爾比將各物料混合。(3)晶化同實(shí)施例1,得到分子篩Nβ-3,測得相對結(jié)晶度;Nβ-3經(jīng)550℃空氣中焙燒3小時后,測得焙燒后的相對結(jié)晶度;Nβ-3經(jīng)750℃水蒸汽水熱處理2小時后,測得水熱處理后的相對結(jié)晶度,具體Nβ-3性質(zhì)見表1。(4)銨鹽交換和脫模板劑銨鹽交換和脫模板劑的方法同實(shí)施例1,將Naβ分子篩Nβ-3制成β分子篩Sβ-3,XRD測定Sβ-3相對結(jié)晶度;Sβ-3經(jīng)750℃水蒸汽水熱處理2小時后,再測得水熱處理后的相對結(jié)晶度,結(jié)果見表2。實(shí)施例4將25克Sβ-1分子篩、106.5克大孔氧化鋁(孔容0.9mLg,比表面積350m2/g)、90克粘合劑小孔氧化鋁,與稀硝酸(其中硝酸與小孔氧化鋁的摩爾比為0.25)放入碾壓機(jī)中混碾,加水,碾壓成糊膏,擠條,擠出條在110℃干燥4小時,然后在550℃焙燒4小時,得載體TCAT-1,性質(zhì)見表3。載體用含鎢和鎳的浸漬液室溫浸漬2小時,120℃干燥4小時,程序升溫500℃焙燒4小時,得催化劑CAT-1,載體及相應(yīng)催化劑性質(zhì)見表3。實(shí)施例5將30克Sβ-2分子篩、100克大孔氧化鋁(孔容0.9mL/g,比表面積350m2/g)、90克粘合劑小孔氧化鋁,與稀硝酸(其中硝酸與小孔氧化鋁的摩爾比為0.25)放入碾壓機(jī)中混碾,加水,碾壓成糊膏,擠條,擠出條在110℃干燥4小時,然后在550℃焙燒4小時,得載體TCAT-2。載體用含鎢和鎳的浸漬液室溫浸漬2小時,120℃干燥4小時,程序升溫500℃焙燒4小時,得催化劑CAT-2,載體及相應(yīng)催化劑性質(zhì)見表3。實(shí)施例6將30克Sβ-3分子篩、100克大孔氧化鋁(孔容0.9mL/g,比表面積350m2/g)、90克粘合劑小孔氧化鋁,與稀硝酸(其中硝酸與小孔氧化鋁的摩爾比為0.25)放入碾壓機(jī)中混碾,加水,碾壓成糊膏,擠條,擠出條在110℃干燥4小時,然后在550℃焙燒4小時,得載體TCAT-3。載體用含鎢和鎳的浸漬液室溫浸漬2小時,120℃干燥4小時,程序升溫500℃焙燒4小時,得催化劑CAT-3,載體及相應(yīng)催化劑性質(zhì)見表3。對比例1(參照CN1351959A)將20.5g白碳黑,2mL偏鋁酸鈉溶液,59g四乙基氫氧化銨和0.9g氫氧化鈉,在室溫和機(jī)械攪拌下混合,并繼續(xù)攪拌至原料混合均勻:將混合物轉(zhuǎn)入壓力釜中,密封后在130℃溫度下靜態(tài)陳化5小時后,取出并快速冷卻壓力釜,得到硅鋁膠A。將120g硅溶膠、6.3mL偏鋁酸鈉、6g氫氧化鈉和17mL蒸餾水在室溫和機(jī)械攪拌下混合,并攪拌至原料混合均勻,得到硅鋁膠B。將5g硅鋁膠A和50g硅鋁膠B在室溫和機(jī)械攪拌下混合,并攪拌至原料混合均勻后轉(zhuǎn)入壓力釜中,密封后在130℃溫度下,以60rpm轉(zhuǎn)速下攪拌晶化48小時,取出并快速冷卻壓力釜。產(chǎn)物經(jīng)抽濾、洗滌,洗滌至中性后在120℃下干燥,得Naβ分子篩產(chǎn)品CNβ-1,測得相對結(jié)晶度。CNβ-1經(jīng)550℃空氣中焙燒3小時后,測得焙燒后的相對結(jié)晶度;CNβ-1經(jīng)750℃水蒸汽水熱處理2小時后,測得水熱處理后的相對結(jié)晶度,具體CNβ-1性質(zhì)見表1。CNβ-1的表征結(jié)果表明,產(chǎn)物是具備β分子篩的特征峰,但有少量雜峰,即有少量雜晶。按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行銨鹽交換和脫模板劑,將Naβ分子篩CNβ-1制成β分子篩產(chǎn)品CSβ-1,XRD測定CSβ-1相對結(jié)晶度;CSβ-1經(jīng)750℃水蒸汽水熱處理2小時后,再測得水熱處理后的相對結(jié)晶度,結(jié)果見表2。將30克CSβ-1分子篩、100克大孔氧化鋁(孔容0.9mL/g,比表面積350m2/g)、90克粘合劑小孔氧化鋁,與稀硝酸(其中硝酸與小孔氧化鋁的摩爾比為0.25)放入碾壓機(jī)中混碾,加水,碾壓成糊膏,擠條,擠出條在110℃干燥4小時,然后在550℃焙燒4小時,得載體TCCAT-1。載體用含鎢和鎳的浸漬液室溫浸漬2小時,120℃干燥4小時,程序升溫500℃焙燒4小時,得催化劑CCAT-1,載體及相應(yīng)催化劑性質(zhì)見表3。對比例2(參照CN1198404A)16g四乙基溴化銨和1.6g氟化鈉D溶于30g去離子水,攪拌下依次加入由1.67g鋁酸鈉B溶于20g去離子水所得溶液、53.7g硅溶膠以及0.72g晶種,繼續(xù)攪拌60分鐘,轉(zhuǎn)入不銹鋼反應(yīng)釜中,于160℃下晶化4天。然后過濾、洗滌、干燥得Naβ分子篩產(chǎn)品CNβ-2,測得相對結(jié)晶度。CNβ-2經(jīng)550℃空氣中焙燒3小時后,測得焙燒后的相對結(jié)晶度;CNβ-2經(jīng)750℃水蒸汽水熱處理2小時后,測得水熱處理后的相對結(jié)晶度,具體CNβ-2性質(zhì)見表1。按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行銨鹽交換和脫模板劑,將Naβ分子篩CNβ-2制成β分子篩產(chǎn)品CSβ-2,XRD測定CSβ-2相對結(jié)晶度;CSβ-2經(jīng)750℃水蒸汽水熱處理2小時后,再測得水熱處理后的相對結(jié)晶度,結(jié)果見表2。將30克CSβ-2分子篩、100克大孔氧化鋁(孔容0.9mL/g,比表面積350m2/g)、90克粘合劑小孔氧化鋁,與稀硝酸(其中硝酸與小孔氧化鋁的摩爾比為0.25)放入碾壓機(jī)中混碾,加水,碾壓成糊膏,擠條,擠出條在110℃干燥4小時,然后在550℃焙燒4小時,得載體CTCAT-2。載體用含鎢和鎳的浸漬液室溫浸漬2小時,120℃干燥4小時,程序升溫500℃焙燒4小時,得催化劑CCAT-2,載體及相應(yīng)催化劑性質(zhì)見表3。對比例3(1)無定形硅鋁前驅(qū)物的制備配制濃度為40gAl2O3/L鋁酸鈉工作溶液,取含SiO228wt%的硅酸鈉溶液,再稀釋成濃度為120gSiO2/L硅酸鈉工作溶液。取200mL鋁酸鈉工作溶液置于成膠罐中,然后加入100mL硅酸鈉工作溶液,控制反應(yīng)溫度18℃,通入濃度為50v%的CO2氣體,當(dāng)pH值達(dá)到10.2時停止通CO2,然后通風(fēng)穩(wěn)定20分鐘,得到無定形硅鋁前驅(qū)物,無定形硅鋁前驅(qū)物以二氧化硅和氧化鋁總重量為基準(zhǔn),以二氧化硅計(jì)的含量為60wt%。(2)凝膠的制備同實(shí)施例1;(3)晶化同實(shí)施例1,得到分子篩CNβ-3,測得相對結(jié)晶度。CNβ-3經(jīng)550℃空氣中焙燒3小時后,測得焙燒后的相對結(jié)晶度;CNβ-3經(jīng)750℃水蒸汽水熱處理2小時后,測得水熱處理后的相對結(jié)晶度,具體CNβ-3性質(zhì)見表1。(4)銨鹽交換和脫模板劑銨鹽交換和脫模板劑的方法同實(shí)施例1,將Naβ分子篩CNβ-3制成β分子篩產(chǎn)品CSβ-3,XRD測定CSβ-3相對結(jié)晶度;CSβ-3經(jīng)750℃水蒸汽水熱處理2小時后,再測得水熱處理后的相對結(jié)晶度,結(jié)果見表2。將30克CSβ-3分子篩、100克大孔氧化鋁(孔容0.9mL/g,比表面積350m2/g)、90克粘合劑小孔氧化鋁,與稀硝酸(其中硝酸與小孔氧化鋁的摩爾比為0.25)放入碾壓機(jī)中混碾,加水,碾壓成糊膏,擠條,擠出條在110℃干燥4小時,然后在550℃焙燒4小時,得載體TCCAT-3。載體用含鎢和鎳的浸漬液室溫浸漬2小時,120℃干燥4小時,程序升溫500℃焙燒4小時,得催化劑CCAT-3,載體及相應(yīng)催化劑性質(zhì)見表3。對比例4(1)無定形硅鋁前驅(qū)物的制備配制濃度為40gAl2O3/L鋁酸鈉工作溶液,取含SiO228wt%的硅酸鈉溶液,再稀釋成濃度為120gSiO2/L硅酸鈉工作溶液。取200mL鋁酸鈉工作溶液置于成膠罐中,控制反應(yīng)溫度18℃,通入濃度為50v%的CO2氣體,當(dāng)pH值達(dá)到10.2時停止通CO2,再加入100mL硅酸鈉工作溶液,然后通風(fēng)穩(wěn)定20分鐘,得到無定形硅鋁前驅(qū)物,無定形硅鋁前驅(qū)物以二氧化硅和氧化鋁總重量為基準(zhǔn),以二氧化硅計(jì)的含量為60wt%。(2)凝膠的制備同實(shí)施例1;(3)晶化同實(shí)施例1,得到分子篩CNβ-4,測得相對結(jié)晶度。CNβ-4經(jīng)550℃空氣中焙燒3小時后,測得焙燒后的相對結(jié)晶度;CNβ-4經(jīng)750℃水蒸汽水熱處理2小時后,測得水熱處理后的相對結(jié)晶度,具體CNβ-4性質(zhì)見表1;(4)銨鹽交換和脫模板劑銨鹽交換和脫模板劑的方法同實(shí)施例1,將Naβ分子篩CNβ-4制成得到β分子篩產(chǎn)品CSβ-4,XRD測定CSβ-4相對結(jié)晶度;CSβ-4經(jīng)750℃水蒸汽水熱處理2小時后,再測得水熱處理后的相對結(jié)晶度,結(jié)果見表2。將30克CSβ-4分子篩、100克大孔氧化鋁(孔容0.9mL/g,比表面積350m2/g)、90克粘合劑小孔氧化鋁,與稀硝酸(其中硝酸與小孔氧化鋁的摩爾比為0.25)放入碾壓機(jī)中混碾,加水,碾壓成糊膏,擠條,擠出條在110℃干燥4小時,然后在550℃焙燒4小時,得載體CTCAT-4。載體用含鎢和鎳的浸漬液室溫浸漬2小時,120℃干燥4小時,程序升溫500℃焙燒4小時,得催化劑CCAT-4,載體及相應(yīng)催化劑性質(zhì)見表3。對比例5(1)無定形硅鋁前驅(qū)物的制備同實(shí)施例1;(2)凝膠的制備基本與實(shí)施例1相同,不同點(diǎn)在于:無定形硅鋁前驅(qū)物、硅酸鈉、四乙基氫氧化銨和水按照Al2O3:SiO2:Na2O:H2O=1:80:1.5:240、TEAOH/SiO2=0.2的總投料摩爾比;(3)晶化同實(shí)施例1,得到分子篩CNβ-5,測得相對結(jié)晶度。CNβ-5經(jīng)550℃空氣中焙燒3小時后,測得焙燒后的相對結(jié)晶度;CNβ-5經(jīng)750℃水蒸汽水熱處理2小時后,測得水熱處理后的相對結(jié)晶度,具體CNβ-5性質(zhì)見表1;(4)銨鹽交換和脫模板劑銨鹽交換和脫模板劑的方法同實(shí)施例1,將Naβ分子篩CNβ-5制成β分子篩產(chǎn)品CSβ-5,XRD測定CSβ-5相對結(jié)晶度;CSβ-5經(jīng)750℃水蒸汽水熱處理2小時后,再測得水熱處理后的相對結(jié)晶度,結(jié)果見表2。將30克CSβ-5分子篩、100克大孔氧化鋁(孔容0.9mL/g,比表面積350m2/g)、90克粘合劑小孔氧化鋁,與稀硝酸(其中硝酸與小孔氧化鋁的摩爾比為0.25)放入碾壓機(jī)中混碾,加水,碾壓成糊膏,擠條,擠出條在110℃干燥4小時,然后在550℃焙燒4小時,得載體CTCAT-5。載體用含鎢和鎳的浸漬液室溫浸漬2小時,120℃干燥4小時,程序升溫500℃焙燒4小時,得催化劑CCAT-5,載體及相應(yīng)催化劑性質(zhì)見表3。表1投料SiO2/Al2O3摩爾比比表面積,m2/g孔容,mL/gSiO2/Al2O3摩爾比相對結(jié)晶度,%焙燒后的相對結(jié)晶度*,%水熱處理后的相對結(jié)晶保留度,%Nβ-1806650.5374124120112Nβ-2906800.5583122112107Nβ-3706300.5265128119115CNβ-1865810.46281029380CNβ-2435700.4433987856CNβ-3806100.47521029382CNβ-4806050.48551069887CNβ-5806030.49651049684注:*本發(fā)明中,Naβ型分子篩經(jīng)空氣焙燒的條件如下:經(jīng)550℃空氣中焙燒3小時。表2比表面積,m2/g孔容,mL/gSiO2/Al2O3摩爾比相對結(jié)晶度,%水熱處理后的相對結(jié)晶保留度,%Sβ-16700.5474122116Sβ-26850.5683117109Sβ-36350.5365122116CSβ-15780.46289583CSβ-25670.44338057CSβ-36110.48529484CSβ-46060.49559988CSβ-56050.50659786表3載體和催化劑的物化性質(zhì)載體編號TCAT-1TCAT-2TCAT-3CTCAT-1CTCAT-2CTCAT-3CTCAT-4CTCAT-5β分子篩,wt%1216161616161616大孔氧化鋁,wt%6864646464646464粘合劑,wt%余量余量余量余量余量余量余量余量比表面積,m2/g486483475458445462455460孔容,mL/g0.750.740.730.670.680.680.680.69催化劑編號CAT-1CAT-2CAT-3CCAT-1CCAT-2CCAT-3CCAT-4CCAT-5WO3,wt%22.021.922.222.022.122.122.022.1NiO,wt%5.95.86.06.05.96.26.16.0比表面積,m2/g416412408382376390380395孔容,mL/g0.590.590.570.490.490.510.500.52將上述本發(fā)明催化劑CAT-1、CAT-2、CAT-3及對比例催化劑CCAT-1、CCAT-2、CCAT-3、CCAT-4、CCAT-5進(jìn)行活性評價試驗(yàn)。評價條件為:反應(yīng)總壓10.0MPa,氫油體積比800,液時體積空速1.5h-1,使用催化柴油作為原料油,原料油性質(zhì)見表4。催化劑活性試驗(yàn)結(jié)果見表5。表4原料油性質(zhì)原料油伊朗VGO密度(20℃),g/cm30.9082IBP/10%153/22730%/50%270/30370%/90%326/35595%/EBP378/391凝點(diǎn),℃8S,wt%0.91N,wt%0.1201C,wt%85.91H,wt%12.48十六烷值23表5催化劑活性評價結(jié)果催化劑編號CAT-1CAT-2CAT-3CCAT-1CCAT-2CCAT-3CCAT-4CCAT-5原料油催柴催柴催柴催柴催柴催柴催柴催柴反應(yīng)溫度,℃370368366370371373372372主要產(chǎn)品性質(zhì)石腦油收率,wt%2.42.21.94.34.23.83.73.6芳潛,wt%53.754.154.648.649.750.251.050.6柴油收率,wt%96.696.997.391.492.093.593.893.7密度(20℃)T95,℃346345344368362357354353十六烷值52.853.053.348.549.250.150.950.8凝點(diǎn),℃-24-25-27-6-9-12-14-13硫,μg/g3.03.03.06.25.95.24.95.0總液收,wt%9999.199.295.796.297.297.597.3由表5催化劑的評價結(jié)果可看出,本發(fā)明載體所制備催化劑在相同的工藝條件下,柴油收率和產(chǎn)品質(zhì)量均優(yōu)于參比催化劑。當(dāng)前第1頁1 2 3