本發(fā)明屬于催化劑制備技術(shù),具體地涉及一種催化柴油加氫裂化催化劑及其制備方法。
背景技術(shù):
近年來(lái),隨著國(guó)內(nèi)所加工原油質(zhì)量的日益重質(zhì)化,催化裂化所加工的原料也日趨重質(zhì)化和劣質(zhì)化,加之許多企業(yè)為了達(dá)到改善汽油質(zhì)量或增產(chǎn)丙烯的目的,對(duì)催化裂化裝置進(jìn)行了改造或提高了催化裂化裝置的操作苛刻度,導(dǎo)致催化裂化的產(chǎn)品,特別是催化柴油的質(zhì)量更加惡化。
為提高石油資源的利用率,提高汽柴油燃料的整體質(zhì)量水平,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品調(diào)合最優(yōu)化和產(chǎn)品價(jià)值最大化的目標(biāo),滿足國(guó)內(nèi)對(duì)清潔燃料不斷增長(zhǎng)的需求,高芳烴柴油加氫轉(zhuǎn)化生產(chǎn)高附加值石腦油組分和低硫清潔柴油燃料的加氫裂化新工藝技術(shù)具有很好的應(yīng)用前景。國(guó)內(nèi)外科研工作者也進(jìn)行了大量的研究工作。國(guó)外已有采用加氫裂化工藝技術(shù)將催化裂化輕循環(huán)油轉(zhuǎn)化為超低硫柴油和高辛烷值汽油調(diào)合組分的相關(guān)報(bào)道。如:1995年NPRA年會(huì),David A.Pappal等人介紹了由Mobil、Akzo Nobel/Nippon Ketjen和M.W.Kellogg公司開(kāi)發(fā)的一種單段加氫裂化工藝技術(shù)。2005年NPRA年會(huì),Vasant P. Thakkar等人介紹了UOP公司開(kāi)發(fā)的LCO UnicrackingTM技術(shù)。據(jù)報(bào)道,以上兩種技術(shù)均可將低價(jià)值的催化循環(huán)油組分轉(zhuǎn)化為高辛烷值汽油組分和優(yōu)質(zhì)柴油調(diào)合組分。催化柴油加氫轉(zhuǎn)化工藝過(guò)程技術(shù)要點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)催化柴油餾分中二環(huán)、三環(huán)芳烴開(kāi)環(huán)裂化的同時(shí),盡可能保留汽油餾分中的單環(huán)芳烴,減少汽油餾分芳烴的開(kāi)環(huán)反應(yīng)及進(jìn)一步裂化產(chǎn)生氣體,從而提高汽油產(chǎn)品收率和辛烷值。此外,隨著該技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用,催化柴油轉(zhuǎn)化技術(shù)在工業(yè)應(yīng)用中表現(xiàn)出一些問(wèn)題:首先,相比于其他加氫裂化技術(shù)過(guò)程,F(xiàn)D2G技術(shù)過(guò)程在運(yùn)轉(zhuǎn)初期產(chǎn)品分布及產(chǎn)品質(zhì)量與設(shè)計(jì)目標(biāo)相差較大,汽油產(chǎn)品辛烷值以及汽油產(chǎn)率明顯偏低,而隨著運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間延長(zhǎng)產(chǎn)品分布及汽油產(chǎn)品質(zhì)量逐漸改善直至達(dá)到一個(gè)較好的相對(duì)穩(wěn)定的水平,這一過(guò)程較為緩慢(一般在1個(gè)月以上)。此外,相比于傳統(tǒng)加氫裂化技術(shù),催化柴油加氫轉(zhuǎn)化技術(shù)反應(yīng)原料質(zhì)量很差,富含雙環(huán)、三環(huán)芳烴,同時(shí),反應(yīng)條件較為苛刻,因此,催化劑失活速率大大高于常規(guī)加氫裂化技術(shù),造成了運(yùn)轉(zhuǎn)周期縮短,給企業(yè)全廠生產(chǎn)調(diào)度帶來(lái)了一定的困難,因此,縮短裝置穩(wěn)定時(shí)間以及提高催化劑穩(wěn)定性成為該技術(shù)工業(yè)應(yīng)用急需解決的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供了一種催化柴油加氫裂化催化劑及其制備方法,本發(fā)明催化劑具有合理的紅外酸強(qiáng)度分布,在保持高反應(yīng)活性和反應(yīng)穩(wěn)定性,同時(shí)汽油產(chǎn)品產(chǎn)率、裝置液收及汽油產(chǎn)品辛烷值明顯提高。
本發(fā)明的催化柴油加氫裂化催化劑,以催化劑總重量計(jì),包括如下組分:含改性Y分子篩的硅鋁載體60%~90%,活性金屬以金屬氧化物計(jì)為15%~40%;其中改性Y分子篩在硅鋁載體中的質(zhì)量百分比為20%~85%,優(yōu)選30%~70%,余量為無(wú)定形硅鋁和/或氧化鋁;所述的活性金屬選自元素周期表中的第VIII族和/或第VIB族金屬元素,第VIII族活性金屬可以是Ni和/或Co,第VIB族活性金屬可以是W和/或Mo,第VIII族活性金屬含量以氧化物計(jì)為2%~15%,第VIB族活性金屬含量以氧化物計(jì)為10%~30%;加氫裂化催化劑的比表面積為200~400m2/g,孔容為0.25~0.38ml/g,含炭量1wt%~3wt%,總紅外酸量0.40~0.60mmol/L,其中大于350℃強(qiáng)酸紅外酸量不大于0.08mmol/L,總紅外酸量與大于350℃強(qiáng)酸含量比5~50,優(yōu)選8~30,更優(yōu)選10~20。
本發(fā)明的催化柴油加氫裂化催化劑的制備方法,包括如下內(nèi)容:
(1)將改性Y分子篩、無(wú)定型硅鋁和/或氧化鋁混合均勻,加入稀硝酸成漿后擠條成型,干燥、焙燒得到含改性Y分子篩的硅鋁載體;
(2)將步驟(1)得到的含改性Y分子篩的硅鋁載體與液態(tài)或氣態(tài)的不飽和烯烴充分接觸,然后在含氧氣氛中進(jìn)行積炭反應(yīng);
(3)將步驟(2)得到的積炭載體在含氧氣氛中焙燒至脫炭率為20%~80%;
(4)采用含活性金屬的浸漬液對(duì)步驟(3)的載體進(jìn)行浸漬,浸漬后的載體經(jīng)干燥、活化,得到加氫裂化催化劑。
本發(fā)明方法中,步驟(1)中的改性Y分子篩、無(wú)定型硅鋁及氧化鋁可以選用商業(yè)化產(chǎn)品也可以常規(guī)方法制備。
所述的改性Y分子篩優(yōu)選按照如下方法制備,包括如下內(nèi)容: 1)以NaY沸石為原粉在銨鹽水溶液中進(jìn)行銨鹽離子交換;2)對(duì)步驟1)中得到的銨交換后的Y分子篩進(jìn)行水熱處理;3)對(duì)步驟2)水熱處理后的Y分子篩用鋁鹽溶液處理;4)對(duì)步驟3)所得的Y分子篩干燥處理;5)將液態(tài)或氣態(tài)的不飽和烯烴與步驟4)干燥處理的Y分子篩充分接觸,然后在含氧氣氛中進(jìn)行積炭反應(yīng);6)將步驟5)制備的積炭Y分子篩快速高溫焙燒處理;7)將步驟6)得到的分子篩進(jìn)行脫鋁補(bǔ)硅處理;8)步驟7)經(jīng)脫鋁補(bǔ)硅處理后的Y分子篩經(jīng)過(guò)濾、干燥后,進(jìn)行燒炭處理,得到預(yù)處理的Y分子篩。
其中,步驟1)中所述銨鹽離子交換過(guò)程如下:以NaY沸石為原料在銨鹽水溶液中,60~120℃下,優(yōu)選60~90℃下,交換1~3小時(shí),交換次數(shù)為1~4次,得到交換后的NaY沸石,Na2O含量小于3.0%;其中NaY沸石原料的SiO2/Al2O3摩爾比為3~6,氧化鈉質(zhì)量百分含量6%~7%;銨鹽是氯化銨、硝酸銨、硫酸銨、醋酸銨或草酸銨中的一種或幾種,銨鹽水溶液濃度0.3~6.0mol/L,優(yōu)選1.0~3.0 mol/L。
步驟2)所述水熱處理過(guò)程是在自身水蒸氣或通入水蒸氣的條件下,水熱處理?xiàng)l件為:溫度為500~600℃,壓力為0.01~0.5MPa,處理時(shí)間為1.0~6.0小時(shí)。
步驟3)所述的鋁鹽處理過(guò)程所用的鋁鹽可以是氯化鋁、硫酸鋁、硝酸鋁等。鋁鹽濃度為0.05~2mol/L,處理溫度為50~120℃,處理時(shí)間為0.5~3小時(shí)。
步驟4)所述的干燥溫度為90~300℃,干燥時(shí)間為2~10小時(shí)。
步驟5)所述的不飽和烯烴是炭原子數(shù)為2~10的正構(gòu)或異構(gòu)烯烴、二烯烴;其中所述的烯烴與分子篩充分接觸是指不飽和烯烴擴(kuò)散進(jìn)入分子篩內(nèi)部;當(dāng)使用氣態(tài)不飽和烯烴時(shí),氣態(tài)不飽和烯烴與分子篩接觸條件為:壓力0.1~1.0MPa,接觸時(shí)間0.1~2小時(shí);當(dāng)使用液態(tài)不飽和烴時(shí),液態(tài)不飽和烯烴與分子篩接觸條件為:壓力0.1~1.0MPa,接觸時(shí)間0.5~4小時(shí),分子篩應(yīng)完全浸漬于液態(tài)烯烴中。所述的烯烴與分子篩充分接觸一般在常溫下進(jìn)行,所述的不飽和烴狀態(tài)相態(tài)均為常溫下相態(tài)。
步驟5)所述的含氧氣氛為空氣、氧氣與氮?dú)獾幕旌衔锘蜓鯕馀c惰性氣體的混合物中的一種,氧氣在氣相中的體積分?jǐn)?shù)為10%~100%,優(yōu)選為空氣;積炭反應(yīng)條件為:反應(yīng)溫度50~500℃,優(yōu)選100~400℃,反應(yīng)時(shí)間為1~50小時(shí),優(yōu)選2~40小時(shí)。
步驟6)所述的快速高溫焙燒條件為:焙燒溫度為400~600℃,焙燒時(shí)間為2~50分鐘,優(yōu)選5~20分鐘;一般的處理過(guò)程為將積炭的Y分子篩直接加入預(yù)先升溫至焙燒溫度的馬弗爐或其他加熱設(shè)備中進(jìn)行焙燒。
步驟7)中所述的脫鋁補(bǔ)硅處理為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法,可以采用常規(guī)氟硅酸銨脫鋁補(bǔ)硅方法,即先將步驟6)得到的Y分子篩加水配成液固比3~6的水混樣,然后,加入濃度為0.8~2mol/L氟硅酸銨水溶液于 70~100℃處理1~4小時(shí)。其他如SiCl4氣相脫鋁補(bǔ)硅等方法也適用。
步驟8)所述的燒炭處理?xiàng)l件為:400~600℃下焙燒2~4小時(shí),脫除分子篩上殘留的積炭。
本發(fā)明方法中,步驟(1)所述的稀硝酸的濃度為3wt%~10wt%;所述的干燥條件為:在80~120℃下干燥1~5小時(shí);焙燒條件為:在400~700℃下焙燒1~5小時(shí)。
步驟(2)所述的不飽和烯烴是炭原子數(shù)為2~10的正構(gòu)或異構(gòu)烯烴、二烯烴;其中所述的烯烴與分子篩充分接觸是指不飽和烯烴擴(kuò)散充滿載體;當(dāng)使用氣態(tài)不飽和烯烴時(shí),氣態(tài)不飽和烯烴與載體接觸條件為:壓力0.1~1.0MPa,接觸時(shí)間0.1~2小時(shí);當(dāng)使用液態(tài)不飽和烴時(shí),液態(tài)不飽和烯烴與載體接觸條件為:壓力0.1~1.0MPa,接觸時(shí)間0.5~6小時(shí),載體應(yīng)完全浸漬于液態(tài)烯烴中。所述的烯烴與載體充分接觸一般在常溫下進(jìn)行,所述的不飽和烴狀態(tài)相態(tài)均為常溫下相態(tài)。
步驟(2)所述的含氧氣氛為空氣、氧氣與氮?dú)獾幕旌衔锘蜓鯕馀c惰性氣體的混合物中的一種,氧氣在氣相中的體積分?jǐn)?shù)為10%~100%,優(yōu)選為空氣;積炭反應(yīng)條件為:反應(yīng)溫度100~500℃,優(yōu)選100~500℃,反應(yīng)時(shí)間為20~200小時(shí),優(yōu)選50~100小時(shí)。
本發(fā)明方法中,步驟(3)所述的含氧氣體的氧氣含量0.5v%~8v%,優(yōu)選2v%~5v%;所述含氧氣體為氧氣與CO、CO2、N2、氦氣、氖氣或氬氣中一種或幾種的混合氣體。
本發(fā)明方法中,步驟(3)所述的焙燒條件為:焙燒溫度250~400℃,焙燒時(shí)間為2~20小時(shí);一般焙燒的具體過(guò)程為:向再生爐中通入含氧氣體,控制氣/劑體積比500:1~5000:1,同時(shí)以20~40℃/小時(shí)升溫速率升溫至250~400℃,恒溫焙燒2~20小時(shí)。
本發(fā)明方法中,步驟(4)所述的活性金屬選自元素周期表中的第VIII族和/或第VIB族金屬元素,第VIII族活性金屬可以是Ni和/或Co,第VIB族活性金屬可以是W和/或Mo;步驟(4)所述的對(duì)步驟(3)載體的浸漬的液固比為1.5:1~3:1,采用本領(lǐng)域熟知的飽和浸漬的方式進(jìn)行,浸漬液中VIB族金屬化合物的含量按相應(yīng)氧化物計(jì)為20~60g/100ml,第VIII族金屬化合物的含量按相應(yīng)氧化物計(jì)為3~20g/100ml,浸漬液中金屬化合物的濃度可以根據(jù)產(chǎn)品需要進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。
本發(fā)明方法中,步驟(4)所述的所述的干燥條件為:在90~150℃下干燥2~8小時(shí);活化條件為:在150~300℃下焙燒1~5小時(shí)。
本發(fā)明的催化柴油加氫裂化催化劑可應(yīng)用于多產(chǎn)柴油、多產(chǎn)化工原料及催化柴油加氫轉(zhuǎn)化等不同的加氫裂化反應(yīng)過(guò)程,一般操作條件為:反應(yīng)壓力6.0~20.0MPa,反應(yīng)溫度350~420℃,進(jìn)料體積空速0.1~2.0h-1,氫油體積比為500:1~2000:1。
本發(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),對(duì)于FD2G工藝運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程,由于催化柴油原料富含芳烴、氮化物等易生焦物質(zhì),且相對(duì)于其他加氫裂化過(guò)程,其反應(yīng)條件更為苛刻(低壓、高溫),當(dāng)催化劑紅外酸量較高尤其是紅外酸中大于350℃強(qiáng)酸含量比例過(guò)大時(shí),極易引起催化劑失活速率加快,運(yùn)轉(zhuǎn)周期較短,同時(shí)造成生成汽油組分的二次裂化和加氫飽和,汽油辛烷值及產(chǎn)率均較低,而酸量過(guò)低又會(huì)使得芳烴轉(zhuǎn)化能力變差,產(chǎn)品質(zhì)量都有所下降,此外,過(guò)低的酸量使得催化劑反應(yīng)活性下降,為了達(dá)到相同反應(yīng)深度,被迫提高反應(yīng)溫度,造成了熱裂解增加,C5+液收下降。因此,本發(fā)明在空氣氣氛中,加熱條件下使吸附于催化劑載體上的烯烴、二烯烴積炭覆蓋酸性中心,然后,采用低濃度含氧氣氛低溫焙燒方式,選擇性的燒除沉積在非強(qiáng)酸上的積炭,使得再生后的催化劑具有合適的紅外酸分布結(jié)構(gòu),然后,再浸漬活性金屬獲得催化柴油加氫裂化催化劑。本發(fā)明催化柴油加氫裂化催化劑由于合理的紅外酸強(qiáng)度分布,在保持高反應(yīng)活性的同時(shí),在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中表現(xiàn)出更好的穩(wěn)定性、同時(shí),汽油產(chǎn)品產(chǎn)率、裝置液收及汽油產(chǎn)品辛烷值明顯提高。
具體實(shí)施方式
下一步通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明的技術(shù)特點(diǎn),但這些實(shí)施例不能限制本發(fā)明。
實(shí)施例1
(1)取商業(yè)化改性Y分子篩 55g與45g大孔氧化鋁混合,加入4g/100ml稀硝酸在混合器中混合碾壓至可擠出狀,在擠條機(jī)上擠條成型獲得載體;
(2)取步驟(1)所得的載體放置于充滿丁二烯氣氛的密閉容器內(nèi),控制壓力0.3MPa充分接觸20分鐘,然后,在空氣氣氛在200℃加熱80小時(shí);
(3)將步驟(2)得到的積炭載體放置于焙燒爐中,向焙燒爐中通入氧含量為1%的氧氣/氮?dú)饣旌蠚怏w,以25℃/h升溫速率升溫至380℃,恒溫焙燒4h;
(4)配置Mo-Ni浸漬溶液:取MoO3 360g和硝酸鎳440g加水溶解后配置1000ml浸漬溶液,所得浸漬溶液中活性金屬以MoO3和NiO含量計(jì)算分別為36g/100ml和11g/100ml;
(5)取步驟(3)載體 60g加入120ml 步驟(4)浸漬液中浸漬2小時(shí),然后120℃干燥4小時(shí),250℃活化3小時(shí),得到加氫裂化催化劑,編號(hào)為C-1。
實(shí)施例2
(1)取商業(yè)化改性Y分子篩 60g與40g大孔氧化鋁混合,加入6g/100ml稀硝酸在混合器中混合碾壓至可擠出狀,在擠條機(jī)上擠條成型獲得載體;
(2)取庚烯浸泡步驟(1)所得的載體4小時(shí),然后,在空氣氣氛下180℃加熱150小時(shí);
(3)將步驟(2)得到的積炭載體放置于焙燒爐中,向焙燒爐中通入氧含量為3%的氧氣/氮?dú)饣旌蠚怏w,以25℃/h升溫速率升溫至350℃,恒溫焙燒10h;
(4)配置Mo-Ni浸漬溶液:取MoO3 400g和硝酸鎳480g加水溶解后配置1000ml浸漬溶液,所得浸漬溶液中活性金屬以MoO3和NiO含量計(jì)算分別為40g/100ml和12g/100ml;
(5)取步驟(3)載體 60g加入120ml 步驟(4)浸漬液中浸漬2小時(shí),然后120℃干燥4小時(shí),250℃活化3小時(shí),得到加氫裂化催化劑,編號(hào)為C-2。
實(shí)施例3
(1)取商業(yè)化改性Y分子篩 45g與55g大孔氧化鋁混合,加入4g/100ml稀硝酸在混合器中混合碾壓至可擠出狀,在擠條機(jī)上擠條成型獲得載體;
(2)取庚烯浸泡步驟(1)所得的載體4小時(shí),然后,在空氣氣氛下300℃加熱50小時(shí);
(3)將步驟(2)得到的積炭載體放置于焙燒爐中,向焙燒爐中通入氧含量為3%的氧氣/氮?dú)饣旌蠚怏w,以25℃/h升溫速率升溫至300℃,恒溫焙燒15h;
(4)配置Mo-Ni浸漬溶液:取MoO3 400g和硝酸鎳480g加水溶解后配置1000ml浸漬溶液,所得浸漬溶液中活性金屬以MoO3和NiO含量計(jì)算分別為40g/100ml和12g/100ml;
(5)取步驟(3)載體 60g加入120ml 步驟(4)浸漬液中浸漬2小時(shí),然后120℃干燥4小時(shí),250℃活化3小時(shí),得到加氫裂化催化劑,編號(hào)為C-3。
實(shí)施例4
改性Y分子篩改性處理過(guò)程:
(1)取試驗(yàn)室制備的NaY分子篩原粉,用濃度為0.8mol/L的硝酸銨按照液固比3:1混合,70℃交換3小時(shí),重復(fù)此過(guò)程3次,交換后的Y分子篩中Na含量以Na2O計(jì)為2.0%。
(2)對(duì)步驟(1)得到的Y分子篩560℃,0.1MPa下水熱處理2小時(shí);
(3)步驟(2)所得分子篩按照液固比6:1與蒸餾水?dāng)嚢杌旌?,然后升溫?0℃,在攪拌的過(guò)程中加入0.8mol/L的硫酸鋁溶液600ml,恒溫反應(yīng)2小時(shí)。
(4)步驟(3)硫酸鋁處理后的Y分子篩150℃干燥3h;
(5)取庚烯浸泡步驟(4)所得的分子篩4小時(shí),然后,在空氣氣氛下200℃加熱4小時(shí);
(6)步驟(5)處理后的分子篩直接放入預(yù)先加熱至500℃的馬弗爐中,焙燒8分鐘;
(7)步驟(6)所得的分子篩按照液固比5:1與蒸餾水混合,然后,加入濃度為1.5mol/L的氟硅酸銨溶液150ml,95℃處理2小時(shí);
(8)經(jīng)步驟(7)氟硅酸銨處理后的Y分子篩,120℃干燥2小時(shí),550℃焙燒2小時(shí)后,得到改性Y分子篩,編號(hào)為Y-1。Y-1分子篩透射電鏡能譜分析結(jié)果測(cè)定其外表面至150nm厚度,表面層的SiO2/Al2O3摩爾比為65,分子篩SiO2/Al2O3 摩爾比為14。XRD分析結(jié)果表明其晶胞常數(shù)為2.436,相對(duì)結(jié)晶度95%。孔容0.38 ml/g,比表面積670m2/g,紅外分析結(jié)果測(cè)定Y-1紅外酸量為0.70mmol/g。
催化劑制備:
(1)取實(shí)施例4特殊方法改性Y分子篩Y-1 70g與30g大孔氧化鋁混合,加入4g/100ml稀硝酸在混合器中混合碾壓至可擠出狀,在擠條機(jī)上擠條成型獲得載體;
(2)取己二烯浸泡步驟(1)所得的分子篩5小時(shí),然后,在空氣氣氛下150℃加熱120小時(shí);
(3)將步驟(2)得到的積炭載體放置與焙燒爐中,向焙燒爐中通入氧含量為5%的氧氣/氮?dú)饣旌蠚怏w,以25℃/h升溫速率升溫至320℃,恒溫焙燒10h;
(4)配置Mo-Ni浸漬溶液:取MoO3 400g和硝酸鎳480g加水溶解后配置1000ml浸漬溶液,所得浸漬溶液中活性金屬以MoO3和NiO含量計(jì)算分別為40g/100ml和12g/100ml;
(5)取步驟(3)載體 60g加入150ml 步驟(4)浸漬液中浸漬2小時(shí),然后120℃干燥4小時(shí),250℃活化3小時(shí),得到加氫裂化催化劑,編號(hào)為C-4。
實(shí)施例5
改性Y分子篩改性處理過(guò)程:
分子篩改性處理過(guò)程:
(1)取試驗(yàn)室制備的NaY分子篩原粉200g,用濃度為0.5mol/L的硝酸銨按照液固比3:1混合,70℃交換3小時(shí),重復(fù)此過(guò)程3次,交換后的Y分子篩中Na含量以Na2O計(jì)為2.5%;
(2)對(duì)步驟(1)得到的Y分子篩530℃,0.1MPa下水熱處理2小時(shí);
(3)步驟(2)所得分子篩按照液固比5:1與蒸餾水?dāng)嚢杌旌?,然后升溫?0℃,在攪拌的過(guò)程中加入0.5mol/L的硫酸鋁溶液400ml,恒溫反應(yīng)2小時(shí)。
(4)步驟(3)硫酸鋁處理后的Y分子篩150℃干燥3h;
(5)取步驟(4)所得的分子篩放置于充滿丁二烯氣氛的密閉容器內(nèi),控制壓力0.3MPa充分接觸20分鐘,然后,在空氣氣氛在200℃加熱3小時(shí);
(6)步驟(5)處理后的分子篩直接放入預(yù)先加熱至450℃的馬弗爐中,焙燒10分鐘;
(7)步驟(6)所得的分子篩按照液固比5:1與蒸餾水混合,然后,加入濃度為0.8mol/L的氟硅酸銨溶液100ml,90℃處理2小時(shí);
(8)經(jīng)步驟(7)氟硅酸銨處理后的Y分子篩,120℃干燥2小時(shí),550℃焙燒2小時(shí)后,得到改性Y分子篩,編號(hào)為Y-2。
Y-2分子篩透射電鏡能譜分析結(jié)果測(cè)定其外表面至80nm厚度SiO2/Al2O3摩爾比為40,分子篩SiO2/Al2O3 摩爾比為10.5。XRD分析結(jié)果表明其晶胞常數(shù)為2.445,相對(duì)結(jié)晶度98%??兹?.36ml/g,比表面積740m2/g,紅外分析結(jié)果測(cè)定Y-2紅外酸量為0.98mmol/g。
催化劑制備:
除分子篩采用實(shí)施例5改性Y分子篩Y-2外,催化劑其余組成及制備方法同實(shí)施例1,實(shí)施例5催化劑編號(hào)為C-5。
比較例1
(1)取與實(shí)施例1相同的商業(yè)化改性Y分子篩 55g與45g大孔氧化鋁混合,加入4g/100ml稀硝酸在混合器中混合碾壓至可擠出狀,在擠條機(jī)上擠條成型獲得載體;
(2)配置Mo-Ni浸漬溶液:取MoO3 360g和硝酸鎳440g加水溶解后配置1000ml浸漬溶液,所得浸漬溶液中活性金屬以MoO3和NiO含量計(jì)算分別為36g/100ml和11g/100ml;
(3)取步驟(3)載體 60g加入120ml 步驟(4)浸漬液中浸漬2小時(shí),然后120℃干燥4小時(shí)250℃活化3小時(shí),得到加氫裂化催化劑,編號(hào)為B-1。
比較例2
(1)取與實(shí)施例1相同的商業(yè)化改性Y分子篩 55g與45g大孔氧化鋁混合,加入4g/100ml稀硝酸在混合器中混合碾壓至可擠出狀,在擠條機(jī)上擠條成型獲得載體;
(2)取步驟(1)所得的載體放置于充滿丁二烯氣氛的密閉容器內(nèi),控制壓力0.3MPa充分接觸20分鐘,然后,在空氣氣氛在200℃加熱80小時(shí);
(3)配置Mo-Ni浸漬溶液:取MoO3 360g和硝酸鎳440g加水溶解后配置1000ml浸漬溶液,所得浸漬溶液中活性金屬以MoO3和NiO含量計(jì)算分別為36g/100ml和11g/100ml;
(4)取步驟(3)載體 60g加入120ml 步驟(4)浸漬液中浸漬2小時(shí),然后120℃干燥4小時(shí),250℃活化3小時(shí),得到加氫裂化催化劑,編號(hào)為B-2。
實(shí)施例6
為了考察實(shí)施例及比較例催化劑的反應(yīng)性能,對(duì)催化劑在小型裝置上進(jìn)行了評(píng)價(jià)試驗(yàn),評(píng)價(jià)裝置采用單段串聯(lián)一次通過(guò)流程,一反裝填工業(yè)上廣泛應(yīng)用的加氫裂化預(yù)處理催化劑FF-36(中國(guó)石化撫順石油化工研究院),二反分別裝填按照實(shí)施例1~實(shí)施例5與比較例1~比較例2催化劑。實(shí)施例與比較例所用原料性質(zhì)、評(píng)價(jià)條件及評(píng)價(jià)結(jié)果列于表2~表5。
表1 實(shí)施例1~5與比較例1~2催化劑物化性質(zhì)。
表2 原料油性質(zhì)。
表3 實(shí)施例、比較例催化劑操作條件。
表4 實(shí)施例與比較例催化劑評(píng)價(jià)結(jié)果。
表5 實(shí)施例與比較例催化劑評(píng)價(jià)結(jié)果。
實(shí)施例與比較例工藝試驗(yàn)對(duì)比結(jié)果表明,采用實(shí)施例催化劑相比于比較例催化劑表現(xiàn)出來(lái)更加優(yōu)越的反應(yīng)性能,運(yùn)轉(zhuǎn)初期(300h)本發(fā)明方法催化劑反應(yīng)活性相比于比較例1催化劑活性略低,但是,汽油產(chǎn)品辛烷值以及C5+液收顯著提高,其中,實(shí)施例1催化劑在運(yùn)轉(zhuǎn)初期300h時(shí)汽油產(chǎn)品辛烷值遠(yuǎn)高于比較例1相同運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間下汽油產(chǎn)品的辛烷值。此外,相比于比較例1催化劑,本發(fā)明催化劑失活速率顯著降低,當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)2000h后,其活性已明顯高于比較例催化劑,同時(shí),汽油產(chǎn)品辛烷值及C5+液收更高。相比于比較例2催化劑,本發(fā)明方法催化劑反應(yīng)活性及C5+具有明顯優(yōu)勢(shì)。