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一種催化裂化催化劑及其制備方法和應(yīng)用_2

文檔序號:9443132閱讀:來源:國知局
前加入到反應(yīng)器中、在氯化加入之后加入到反應(yīng)器中、在加入氯化物的同時加入到反應(yīng) 器中或采用上述加料方式的組合將金屬鉛分批加入到反應(yīng)器中,優(yōu)選地,金屬鉛在氯化物 加入之前加入到反應(yīng)器中。
[0026] 所述氯化物的加入量應(yīng)保證產(chǎn)物中A1/C1重量比為1. 2-2. 2 ;1,因此,相應(yīng)地,在 上述改性鉛溶膠的制備過程中,W重量計的A1/C1投料比為1. 2-4 ;1,例如為1. 3-3. 5 ;1。 所述A1/C1投料比為反應(yīng)器中引入的鉛和氯(所述氯化物引入的氯元素)的重量比。所述 氯化物可W為氯化鉛和/或氯化氨。所述氯化物可WW其溶液的形式引入,例如,W鹽酸溶 液或氯化鉛溶液或含有鹽酸和氯化鉛的溶液的形式引入。所述氯化物溶液中氯的濃度優(yōu)選 為15-20重量%。當(dāng)所述氯化物W鹽酸的形式引入時,W氯計的鹽酸濃度優(yōu)選為15-20重 量%;所述鹽酸可W為工業(yè)級W上級,例如為化學(xué)純或工業(yè)級。當(dāng)所述氯化物W氯化鉛溶液 的形式引入時,WCl元素計的所述氯化物水溶液中所述氯化物的濃度為15-20重量%,其 可W用結(jié)晶氯化鉛與水配制而成,結(jié)晶氯化鉛可W是化學(xué)純或工業(yè)級。為了避免加入大量 氯化物時反應(yīng)速度過快而引起反應(yīng)溫度快速升高,可W分多次加入氯化物或者緩慢加入氯 化物,例如可W使氯化物的加料時間在0. 5小時W上(例如為0. 5-4小時),優(yōu)選地,氯化物 的加入時間(或稱加料時間)為1-4小時,控制加入氯化物過程中的溫度為60-105C(例 如為80-102°C),其中,所述氯化物的加入時間為從開始加料至結(jié)束加料所用的時間。
[0027] 所述可溶性含磯化合物為能夠溶于水或溶于鹽酸的含磯化合物,優(yōu)選為能夠溶于 水的含磯化合物。所述可溶性含磯化合物可WW其本身的形式加入反應(yīng)器中,也可WW其 水溶液的形式加入反應(yīng)器中。所述可溶性含磯化合物例如可W為正磯酸、磯酸二氨鉛、磯酸 二氨倭和磯酸氨二倭中的一種或幾種,其中,所述正磯酸可W為工業(yè)級W上,例如為化學(xué)純 或工業(yè)純正磯酸,優(yōu)選將正磯酸配成濃度為10-85重量%的溶液后加入所述反應(yīng)器中。所 述磯酸二氨鉛可W為工業(yè)級W上,化學(xué)純或工業(yè)純均可,優(yōu)選配成磯酸二氨鉛溶液后加入 到反應(yīng)器中,所述磯酸二氨鉛溶液中Al濃度可W為2. 5-4. 5重量%,P濃度可W為10-14. 5 重量%。鉛元素(包括金屬鉛、可溶性含磯化合物和鉛的氯化物引入的鉛元素)與含磯化 合物(W磯計)的重量投料比(即W重量計的A1/P投料比)為巧-30);(大于0-1),優(yōu)選 為5-30 ;1,例如可W為8-30 ;1。所述可溶性含磯化合物可W在所述氯化物加入之前加入到 反應(yīng)器中、與氯化物同時加入到反應(yīng)器中、或者在氯化物加入之后加入到反應(yīng)器中、或者采 取W上方式的組合將可溶性含磯化合物分批加入到反應(yīng)器中。
[0028] 在上述改性鉛溶膠的制備過程中,將金屬鉛、水、可溶性含娃化合物、任選的可溶 性含磯化合物W及氯化物在反應(yīng)器中混合進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)得到的改性鉛溶膠中鉛濃度達(dá)到 要求(例如鉛濃度達(dá)到8-13重量%)時終止反應(yīng)。在具體操作過程中,可W通過將未反應(yīng) 的金屬鉛與液體產(chǎn)物分離例如通過過濾來停止反應(yīng),或者通過降溫、然后過濾的方法來停 止反應(yīng),例如將溫度降低至8(TCW下、優(yōu)選降至7(TCW下(例如60-7(TC)然后過濾的方法 來停止反應(yīng)。
[0029] 在上述改性鉛溶膠的制備過程中,所述氯化物在所述金屬鉛和可溶性含娃化合物 加入之后加入至反應(yīng)器中,加入氯化物過程中即開始發(fā)生化學(xué)反應(yīng),加完氯化物W后繼續(xù) 反應(yīng)一段時間,所得改性鉛溶膠產(chǎn)物中鉛濃度達(dá)到要求W后停止反應(yīng)。所述反應(yīng)的反應(yīng)溫 度(從開始加入氯化物至反應(yīng)結(jié)束期間的溫度)可W為60-105C,優(yōu)選為80-102C,更優(yōu) 選為90-98C;反應(yīng)時間(從開始加入氯化物至反應(yīng)結(jié)束的時間,也稱總反應(yīng)時間)通常 可W為12-72小時,優(yōu)選為16-26小時。根據(jù)一種【具體實施方式】,加入氯化物過程中的反 應(yīng)溫度為60-102°C、反應(yīng)時間為1-4小時;加完氯化物后的反應(yīng)溫度為80-105°C(例如 90-98°C)、反應(yīng)時間為8-71小時(例如16-26小時),然后終止反應(yīng)。
[0030] 如上所述,在上述改性鉛溶膠的制備過程中,所述可溶性含磯化合物的加入順序 沒有特殊要求,可W在氯化物加入之前、氯化物加完之前、氯化物加完之后、與氯化物同時 加入到反應(yīng)器中,或采用上述任意幾種加料方式的組合。優(yōu)選地,所述可溶性含磯化合物加 完W后的反應(yīng)時間不短于0. 5小時,例如為0. 5-72小時。
[0031] 根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式,當(dāng)所述改性鉛溶膠為娃和磯改性的鉛溶膠時, 所述改性鉛溶液按照包括W下步驟的方法制備得到:
[0032] (1)將金屬鉛、水、可溶性含娃化合物和任選的可溶性含磯化合物在反應(yīng)器中混 合;
[0033] 似在反應(yīng)器中加入氯化物和任選的可溶性含磯化合物;
[0034] 做使步驟似得到的混合物反應(yīng)一段時間,然后終止反應(yīng);
[0035] 其中,步驟(1)和步驟(2)中的至少一個步驟中加入所述可溶性含磯化合物。
[0036] 在該優(yōu)選的制備改性鉛溶膠的實施方式中,所述可溶性含磯化合物可W在步驟 (1)或步驟(2)中加入,也可W在步驟(1)和步驟(2)中均加入。當(dāng)在步驟(2)中加入時, 所述可溶性含磯化合物可W與氯化物同時加入例如混合后加入,也可W在氯化物加完之后 加入。當(dāng)可溶性含磯化合物在氯化物加完之后加入時,優(yōu)選從開始加入氯化物至加完可溶 性含磯化合物的時間不超過4小時,例如可W為0. 5-4小時,優(yōu)選為1-3. 5小時。
[0037] 在該優(yōu)選的制備改性鉛溶膠的實施方式中,加入氯化物之前,使反應(yīng)器中混合物 的溫度不低于6(TC,例如可W為60-102C,然后加入氯化物進(jìn)行反應(yīng)。為了避免加入氯化 物速度過快引起反應(yīng)器溫度迅速升高,可采取分步加入或緩慢加入的方式加入。通常地,所 述氯化物的加入速度W使加入氯化物后反應(yīng)器中物料的溫度不超過102C為準(zhǔn)。
[0038] 此外,在該優(yōu)選的制備改性鉛溶膠的實施方式中,步驟(3)中將步驟(2)得到的 混合物保持一段時間,使反應(yīng)器中物料進(jìn)行反應(yīng)。優(yōu)選地,將步驟(2)得到的混合物于 溫度80-105C下保持8-71小時使反應(yīng)器中的物料進(jìn)行反應(yīng),即步驟(3)的反應(yīng)溫度為 80-105C,反應(yīng)時間為8-71小時;更優(yōu)選地,步驟(3)中的反應(yīng)溫度為90-98C,反應(yīng)時間 為12-25小時。當(dāng)反應(yīng)產(chǎn)物中鉛濃度達(dá)到要求(例如所得改性鉛溶膠中鉛元素的含量為 8-13重量% )時停止反應(yīng)。
[0039] 在上述改性鉛溶膠的制備過程中,還可W將得到的改性鉛溶膠產(chǎn)物進(jìn)行濃縮,W 提高其中鉛的濃度。例如,如果改性鉛溶膠產(chǎn)物的鉛濃度小于10重量%,可通過濃縮使改 性鉛溶膠中鉛的濃度提高到10重量% ^上。所述濃縮可W通過蒸發(fā)進(jìn)行濃縮,蒸發(fā)濃縮條 件通常包括;溫度可W為80-105C,時間可W為0. 5-4小時。通常通過濃縮使產(chǎn)物的鉛濃 度為10-13重量%,例如為10-12重量%。
[0040] 按照上述改性鉛溶膠制備方法可W制得娃或娃和磯改性的鉛溶膠,該改性鉛溶膠 中形成娃改性或娃和磯改性的聚合氯化鉛膠粒,娃在改性鉛溶膠中分布均勻,不會形成大 的氧化娃粒子,也不會形成娃鉛凝膠塊,具有良好的粘結(jié)性能,基質(zhì)活性較高,可用作沸石 型結(jié)晶娃酸鉛分子篩催化劑粘結(jié)劑,特別是用作Si化/Al2〇3比較低的結(jié)晶娃酸鉛分子篩催 化劑的粘結(jié)劑例如含Y型沸石的裂化催化劑的粘結(jié)劑,所制備的催化劑反應(yīng)性能優(yōu)于含氯 鉛溶膠和含磯鉛溶膠,其粘結(jié)性能和基質(zhì)活性優(yōu)于娃鉛膠催化劑和娃溶膠催化劑,且選擇 性較好。
[0041] 根據(jù)本發(fā)明提供的催化裂化催化劑,優(yōu)選地,W所述催化裂化催化劑的總重量為 基準(zhǔn),所述催化裂化催化劑含有10-60重量%的裂化活性組元、10-60重量%的粘±和5-60 重量%的粘結(jié)劑,將上述各組分的含量控制在該優(yōu)選的范圍內(nèi)能夠使得到的催化裂化催化 劑具有更好的綜合性能。
[0042] 根據(jù)本發(fā)明提供的催化裂化催化劑,優(yōu)選地,所述稀±Y型分子篩中W氧化物計 的稀±含量為11-23重量%,晶胞常數(shù)為2. 450-2. 470nm,結(jié)晶度為40-60%。
[0043] 所述稀±Y型分子篩可W按照現(xiàn)有的各種方法制備得到,例如可W通過二交二賠 并結(jié)合沉積稀±過程制備得到的。具體地,所述稀±¥型分子篩按照W下方法制備得到:將 NaY分子篩與稀±溶液或稀±溶液與倭鹽的混合溶液進(jìn)行接觸處理,經(jīng)過濾、水洗、干燥后, 進(jìn)行第一次賠燒處理,得到稀±鋼Y分子篩;然后將稀±鋼Y分子篩打漿并與倭鹽溶液或酸 溶液接觸處理,過濾后再與稀±溶液混合,并將漿液的pH值調(diào)節(jié)至6-10,過濾或不過濾、干 燥之后進(jìn)行第二次賠燒處理,得到所述稀±Y型分子篩。
[0044] 在上述稀±Y型分子篩的制備過程中,原料NaY分子篩的娃鉛原子比優(yōu)選大于2. 5 且結(jié)晶度大于80 %。在將NaY分子篩與稀±溶液或稀±溶液與倭鹽的混合溶液進(jìn)行接觸處 理的過程中,^稀±氧化物計的稀±溶液與NaY分子篩干基的重量比可W為0. 06-0. 14 ;1, 優(yōu)選為0.08-0. 12 ;1 ;控制抑值為3-5 ;控制水篩重量比為5-30 ;1,優(yōu)選為8-15 ;1 ;所述接 觸處理的過程是在室溫-l〇(TC、優(yōu)選在70-95C下處理0. 3-3. 0小時、優(yōu)選處理0. 5-1. 5小 時。
[0045] 在上述稀±Y型分子篩的制備過程中,所述第一次賠燒處理和第二賠燒處理的條 件相同或不同,并各自獨(dú)立地在500-65(TC、0-100%水蒸氣條件下賠燒處理0. 5-4小時、優(yōu) 選1-3小時。其中,所述第一次賠燒處理和第二次賠燒處理中至少其中之一在1-100%、優(yōu) 選20-100%、最優(yōu)選100%的水蒸氣條件下進(jìn)行,水蒸氣處理能夠促使稀±離子從分子篩 超籠向小籠中遷移。特別優(yōu)選地,所述第一次賠燒處理和第二次賠燒處理均在100%水蒸氣 條件下進(jìn)行。
[0046] 在上述稀±Y型分子篩的制備過程中,所述稀±溶液中的稀±原料可W為本領(lǐng)域 的常規(guī)選擇,例如,可W為氯化稀±和/或硝酸稀±,并且可W為單一稀±元素組成的氯化 稀±或硝酸稀±,其中常見的包括氯化銅、硝酸銅、氯化飾、硝酸飾等中的一種或多種,也可 W為含有不同稀±元素的混合稀±,例如,富飾型和富銅型混合稀±。
[0047] 根據(jù)本發(fā)明提供的催化裂化催化劑,所述第二Y型分子篩為含稀±的氣相超穩(wěn)Y 型分子篩。含稀±的氣相超穩(wěn)Y型分子篩可W按照W下方法制備得到:在攬拌下,將含稀± 的Y型分子篩與四氯化娃接觸,接觸的溫度為100-50(TC,接觸的時間為1-10小時,所述含 稀±的Y型分子篩與四氯化娃的重量比為1 ;0. 05-0. 5,具體可W參照CN1683244A中(實 例6)公開的方法進(jìn)行。
[0048] 根據(jù)本發(fā)明提供的催化裂化催化劑,所述第HY型分子篩為含稀±的DASY分子 篩。所述含稀±的DASY分子篩是指含稀±的水熱超穩(wěn)分子篩,其中,WRE203 (稀±氧化物) 計的稀±含量可W為1.5-3重量%。所述含稀±的045¥分子篩可W為各種市售產(chǎn)品,例如, 可W為購自中國石化催化劑齊魯分公司的DASY2. 0分子篩。
[0049] 根據(jù)本發(fā)明提供的催化裂化催化劑,優(yōu)選地,所述催化裂化催化劑還含有介孔娃 鉛材料,且W所述催化裂化催化劑的總重量為基準(zhǔn),所述介孔娃鉛材料的含量為1-20重 量%,送樣能夠使得到的催化裂化催化劑用于重油催化裂化反應(yīng)中能夠表現(xiàn)出更低的焦炭 選擇性。
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