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含稀土的加氫裂化催化劑的制備方法_2

文檔序號:8272922閱讀:來源:國知局
III族金屬之和的摩爾比為 0. f 3. 0,優(yōu)選為0. 3?2. 0。浸泡時間為1. 0?28. 0h,優(yōu)選3. 0?20. 0h,混合溶液的溫度在 20?90°C之間,優(yōu)選30?70°C。
[0021] 步驟(4 )和(5 )所述干燥和成型可以采用本領(lǐng)域常規(guī)方法進行。成型過程中,可以 根據(jù)需要加入常規(guī)的成型助劑,比如膠溶劑、粘合劑、助擠劑等中的一種或多種。所述的助 擠劑是指有利于擠壓成型的物質(zhì),如田菁粉、炭黑、石墨粉、檸檬酸等中的一種或幾種,助擠 劑的用量占總物料干基的lwt%?10wt%。步驟(4)所述的干燥條件如下:在5(T200°C干燥 1~48小時。步驟(5)所述的干燥和焙燒可以采用本領(lǐng)域常規(guī)條件,如在5(T200°C干燥廣48 小時,在45(T600°C焙燒f 24小時,最好為2?8小時。
[0022] 步驟(4)所述的洗滌一般是采用去離子水或含有可分解鹽類(如醋酸銨、氯化銨、 硝酸銨等)溶液洗滌,洗至中性。
[0023] 本發(fā)明加氫裂化催化劑中,組成包括加氫活性金屬組分W和Ni,載體組分氧化 鋁和無定形硅鋁,還可以含有分子篩和氧化稀土。以催化劑的重量為基準,WO 3的含量為 10wt% ?50wt%,較好為 15wt% ?30wt%,NiO 的含量為 lwt% ?30wt%,較好為 5wt% ?20wt%, W/Ni原子比為0.05?1.0,較好為0. 1?0.7,稀土金屬以氧化物計的含量為lwt%? 20wt%,較好為3wt%?15wt%,無定形硅鋁的含量為10wt%?80wt%,較好為20wt%?60wt%, 分子篩的含量為〇wt%?40wt%,較好為5wt%?30wt%,氧化鋁含量為5wt%?45wt%,較好為 10wt%?30wt%。無定形娃錯中,氧化娃的含量為10wt%?90wt%,較好為30wt%?80wt%, 氧化鋁的含量為l〇wt%?90wt%,較好為30wt%?80wt%。
[0024] 本發(fā)明方法制備的催化劑的性質(zhì)如下:比表面積250?500m2/g,孔容0. 35? 0. 70mL/g。
[0025] 本發(fā)明加氫裂化催化劑中,也可以含有助劑組分,所述助劑組分為第IV B族金屬, 第IV B族金屬氧化物在加氫裂化催化劑中的含量為lwt%?10wt%。所述第IV B族金屬優(yōu)選 為Ti和/或Zr。在本發(fā)明加氫裂化催化劑制備過程中,在制備混合溶液A過程中加入含助 劑組分的化合物,即鈦源和/或鋯源。鈦源可采用硝酸鈦、硫酸鈦、氯化鈦等中的一種或多 種,鋯源可采用硝酸鋯、氯化鋯、氧氯化鋯等中的一種或多種。
[0026] 本發(fā)明加氫裂化催化劑中,所用的Y型分子篩可采用現(xiàn)有技術(shù)中所有可用于 加氫裂化催化劑中的Y型分子篩,比如:CN102441411A、CN1508228A、CN101450319A、CN 96119840. 0中所公開的Y型分子篩。本發(fā)明中優(yōu)選CN102441411A中所公開的Y型分子 篩,以CN 96119840. 0報道的分子篩為原料,在溫度為650?800°C,壓力為常壓至0. 3MPa, 時間為20?30小時的條件范圍內(nèi)進行水熱處理深度脫鋁,水熱處理時在水蒸汽中可以含 有少量氨,氨分壓為5(T3000Pa (絕壓),然后在酸濃度為0. 5?10. Omol/L,時間為0. 5? 20. 0小時,溫度為30?80°C,酸用量與分子篩重量的比例為1 :1?20 :1的條件范圍內(nèi)進 行酸處理,使用無機酸為鹽酸、硫酸或硝酸等,水熱處理和酸處理后得到適用于本發(fā)明使用 的Y型分子篩,其性質(zhì)如下:孔直徑大于I. 7nm的孔體積占總孔體積的45%以上,比表面積 為750?900m2/g,晶胞參數(shù)在2. 423nm?2. 545nm,相對結(jié)晶度95%?110%,SiO2Al2O3摩 爾比為7?60。該分子篩既有高的結(jié)晶度,又有低的晶胞參數(shù),分子篩的二次孔多,有利于 提高原料和產(chǎn)物的擴散速度,減少產(chǎn)物的二次裂解;大的比表面積,較少的酸中心數(shù),也更 有利于提高加氫裂化催化劑的中間餾分油選擇性;高的硅鋁比,大部分是中等強度的酸性 中心,酸中心分布均勻程度高,使該分子篩具有很強的耐氮性能和較好的破環(huán)能力。該分子 篩的上述特性可使催化劑在直接接觸雜質(zhì)含量高的原料時具有較好的抗氮化物中毒的能 力,良好的加氫裂解活性和好的穩(wěn)定性。
[0027] 本發(fā)明方法制備的催化劑采用一次通過或全循環(huán)工藝,反應(yīng)溫度為300?500°C, 更好是350?450°C ;壓力為6?20MPa,更好是13?17MPa ;液時體積空速為0· 5?3. 0 h-1,最好是0.8?1.5 IT1;氫油體積比是400?2000:1,最好是800?1500:1。本發(fā)明催 化劑具有很高的加氫活性和中間餾分油選擇性。
[0028] 本發(fā)明方法制備的催化劑適用的重質(zhì)原料范圍很寬,它們包括減壓瓦斯油、焦化 瓦斯油、脫浙青油、熱裂化瓦斯油、催化裂化瓦斯油、催化裂化循環(huán)油等各種烴油,也可以組 合使用,原料通常含沸點為250?550°C的烴類,氮含量可在50?250(^g/g。
[0029] 本發(fā)明方法采用正加法(酸式沉淀法即堿性沉淀劑加到酸性的金屬鹽溶液中進行 沉淀)制備鎳鋁混合沉淀物,采用并流沉淀法制備鎢、硅和鋁混合沉淀物,再將兩者混合經(jīng) 水熱處理后,加入分子篩懸浮液,再用稀土和有機物混合液浸泡,制成加氫裂化催化劑。本 發(fā)明通過采用正加法制備晶粒相對較大鎳、鋁沉淀物,并流法制備晶粒相對較小的鎢、硅和 鋁沉淀物,將上述兩種沉淀物混合,對混合物漿液進行水熱處理,水熱處理后的濾餅,在含 有稀土離子(RE 3+)和有機物的混合溶液中浸泡,能夠得到沉淀顆粒不僅具有良好孔結(jié)構(gòu)和 形貌,而且促進不同加氫活性金屬的分布,有利于活性金屬鎢、鎳間形成高活性相,同時使 稀土金屬與加氫活性金屬充分接觸,改善活性金屬與載體間的相互作用,使所得的加氫裂 化催化劑的加氫活性與裂化活性得到良好的配合,使加氫裂化催化劑具有良好的使用性 能。
[0030] 本發(fā)明采用優(yōu)選的Y型分子篩制成的含稀土加氫裂化催化劑特別適合作為高中 油型加氫裂化催化劑,既具有高的加氫裂化活性,又具有高的中油選擇性,同時還具有較強 耐氮能力等良好的使用性能。
【具體實施方式】
[0031] 本發(fā)明中,比表面積和孔容采用低溫液氮物理吸附法,相對結(jié)晶度和晶胞參數(shù)采 用X光衍射法,硅鋁摩爾比采用化學(xué)法,鈉含量采用等離子發(fā)射光譜法,催化劑表面活性金 屬濃度采用化學(xué)分析用電子能譜(ESCA)測定。透射電鏡測定催化劑表面WS 2密度。wt%為 質(zhì)量分數(shù),v%為體積分數(shù)。
[0032] 實施例1 將含NiO為52g/L的氯化鎳溶液520毫升,含Al2O3114g/L的氯化鋁溶液500毫升,含 Zr0280g/L氧氯化鋯溶液200毫升,混合于溶液罐1中,加入800毫升凈水稀釋,配置成溶 液A。將含WO 3 88g/L的偏鎢酸銨1095毫升和含Al2O3 114g/L的氯化鋁溶液400毫升,混 合于溶液罐2中,加入800毫升凈水稀釋,在攪拌條件下加入510毫升含Si02102g/L的稀 水玻璃溶液,配置溶液B。將氨水在攪拌下加入溶液A,成膠溫度保持在52°C,結(jié)束時pH值 控制在7. 6,成膠時間控制在60分鐘,生成含鎳、鋁沉淀物漿液I。將IOOOmL凈水加入反應(yīng) 罐中,將氨水和溶液B并流加入反應(yīng)罐中,成膠溫度保持在52°C,結(jié)束時pH值控制在7. 6, 成膠時間控制在60分鐘,生成含鎢、硅、鋁沉淀物漿液II。將上述兩種含沉淀漿液混合后, 漿液pH值控制在7. 6,放入高壓釜進行水熱處理,溫度為80°C,壓力為I. 2MPa,水熱處理20 小時后,在不斷攪拌的情況下,向水熱處理后的沉淀物漿液混合加入占催化劑總重量l〇wt% 的經(jīng)水熱處理改性Y型分子篩懸濁液(按CN102441411A實施例3制備),Y型分子篩性質(zhì)見 表6,使其均勻分散于成膠得到的混合漿液中,過濾、室溫下用凈水洗滌,得到的物料在鑭、 鈰、鐠和銣稀土金屬離子(以稀土金屬氧化物總重量為基準,La 2O3占48. 3%,CeO2占35. 2%, Pr2O5占12. 8%,Nd2O3占3. 7%)和丙酮醛的混合液中浸泡8小時(混合溶液中RE3+的重量濃 度2. Owt%,有機物的濃度為2. 6 mol/L),混合溶液溫度為55°C,混合溶液與物料體積比為 1. 0,然后過濾,在IKTC干燥8小時,碾壓,擠條成型。然后在80°C干燥12小時,530°C焙燒 4小時,得到催化劑A。催化劑組成及主要性質(zhì)見表1。
[0033] 實施例2 按照實施例1的方法,按表1中的催化劑B的組分含量配比,向溶解罐1內(nèi)加入硝酸鎳、 氯化鈦、硝酸鋁溶液,配制工作溶液A,向溶解罐2內(nèi)加入硝酸鋁、偏鎢酸銨和稀水玻璃配制 工作溶液B,其中稀水玻璃為含Si0 2105g/L的稀水玻璃溶液495毫升。將氨水在攪拌下加 入溶液A,成膠溫度保持在40°C,結(jié)束時pH值控制在7. 8,成膠時間控制在50分鐘,生成含 鎳、鋁沉淀物漿液I。將IOOOmL凈水加入反應(yīng)罐中,將氨水和溶液B并流加入反應(yīng)罐中,成 膠溫度保持在50°C,并流成膠反應(yīng)過程中pH值控制在7. 8,成膠時間控制在60分鐘,生成 含鎢、硅、鋁沉淀物漿液II。將上述兩種含沉淀漿液混合后,漿液pH值控制在8.
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