一种直接催化裂解原油制低碳烯烃催化剂的制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115041223A(43)申请公布日2022.09.13(21)申请号202210839996.X(22)申请日2022.07.18(71)申请人青岛惠城环保科技集团股份有限公司地址266555山东省青岛市经济技术开发区淮河东路57号(72)发明人高明军李世鹏郭卡莉谭映临叶红张新功(51)Int.Cl.B01J29/40(2006.01)C07C4/06(2006.01)C07C11/06(2006.01)C07C11/04(2006.01)C07C11/02(2006.01)C07C11/08(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种直接催化裂解原油制低碳烯烃催化剂的制备方法(57)摘要本发明公开了一种直接催化裂解原油制低碳烯烃催化剂的制备方法，针对原油组成复杂，轻重组分同时裂解困难，催化剂稳定性差且低碳烯烃收率低的问题，合成两种功能不同的材料，一种为层状结构的碱性材料，兼具硫转移、抗金属污染和助燃功能，应对原油的金属和硫含量高的问题；一种为酸性材料，酸液对天然矿石筛选料进行改性后兼具粘结作用，减少磷元素在ZSM‑5分子筛上的团聚堵孔，碱处理的高硅铝比ZSM‑5分子筛具有畅通的孔道和更高的低碳烯烃选择性。CN115041223ACN115041223A权利要求书1/1页1.一种直接催化裂解原油制低碳烯烃催化剂的制备方法，其具体制备步骤如下：(1)一定比例的轻质氧化镁颗粒分散至三氯化铝溶液中，搅拌均匀后加氨水调pH值大于9.0，升温陈化3‑6个小时，过滤、洗涤后滤饼重新打浆，并加入一定比例的磷酸，该浆液记做A；(2)多水高岭土加入到浓磷酸/硫酸混合溶液中，搅拌大于60分钟，加入ZSM‑5分子筛和铝溶胶，该浆液记做B；(3)浆液A和B按照一定比例分别进入干燥塔进行喷雾造粒，收集的催化剂颗粒需经过焙烧和过滤洗涤处理；(4)滤饼重新打浆，加入氯化亚铈和氯化锌，过滤后干燥，即得标题物。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤(1)中轻质氧化镁和氯化铝加入比例以氧化物的质量计MgO：Al2O3＝1.8‑3.3：1，磷酸的加入量以H3PO4计与以Al2O3计的三氯化铝的质量比为(0.01‑0.09)：1。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤(2)中磷酸的加入量以P2O5计与多水高岭土干基的质量比为0.20‑0.40：1，ZSM‑5分子筛的加入量以干基计与多水高岭土干基的质量比为1.05‑1.15：1，铝溶胶的加入量以Al2O3计与多水高岭土干基的质量比为0.12‑0.15：1。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤(2)中ZSM‑5分子筛硅铝比大于200，介孔比表面占总比表面的10％以上。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤(3)中A的加入量以MgO计与原料油中金属、硫和残炭关联式为210×(2V+0.25Ni+Fe+Na+Ca)wt％+45×Swt％+1.45×CCRwt％。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤(4)中氯化亚铈的加入量以CeO2计为(0.18‑0.25)×MgOwt％，氯化锌的加入量以ZnO计为(0.02‑0.05)×ZSM‑5wt％。2CN115041223A说明书1/4页一种直接催化裂解原油制低碳烯烃催化剂的制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种直接催化裂解原油制低碳烯烃催化剂的制备方法，属于催化剂制备领域。背景技术[0002]随着新能源汽车的大力推广，对汽油的需求日益减少，而低碳烯烃等作为基础化工原料的需求增长迅速，石化行业面临由生产成品油向多产化工品转型。[0003]目前生产低碳烯烃的工艺主要有石油催化、蒸汽裂解、甲醇制烯烃等。甲醇制烯烃投资大，产品结构单一，CO2排放量大(是石脑油制烯烃过程的7倍)，不利于碳中和的战略目标。在碳中和战略目标影响下，甲醇制烯烃工艺将受到极大限制，而石油裂解制烯烃更有发展前景。催化裂解石油制烯烃所需温度相对较低、能耗低、原料适用性广，是未来生产低碳烯烃的重要途径。[0004]原油是一个宽馏分、成分复杂的烃类混合物，包含有链烷烃、环烷烃、芳烃等物质，碳数也有长有短，不同的馏分需要的裂解条件是完全不同的。轻组分需要高温、高活性，重组分应低温、低活性，如果不加以考虑，就会产出非理想产物，降低经济效益。[0005]催化剂的性质决定裂解性能以及产物分布，活性分子以ZSM‑5为主，但ZSM‑5的孔口只有0.53*0.56，大分子无法直接进入，因此需要原油大分子预裂化或热裂解后才可以。此外，反应过程中ZSM‑5水热稳定性差，遇水容易骨架脱铝，也易积碳而覆盖活性位点、堵塞孔道，导致催化剂稳定性差、反应活性降低。针对以上问题，学者们开展了大量研究，发现可以通