直接催化裂解原油增产低碳烯烃的催化剂及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113385223A(43)申请公布日2021.09.14(21)申请号202110812347.6C07C11/06(2006.01)(22)申请日2021.07.19C07C11/08(2006.01)(71)申请人郑州中科新兴产业技术研究院地址450000河南省郑州市金水区杨金路牛顿国际A座10层申请人中国科学院过程工程研究所(72)发明人王慧张国霞郝鹏波王红岩焦念明(74)专利代理机构郑州优盾知识产权代理有限公司41125代理人王红培(51)Int.Cl.B01J29/80(2006.01)C07C4/06(2006.01)C07C11/04(2006.01)权利要求书1页说明书6页(54)发明名称直接催化裂解原油增产低碳烯烃的催化剂及其制备方法(57)摘要本发明提供了一种直接催化裂解原油增产低碳烯烃的催化剂及其制备方法，以干基重量计，所述催化剂包含5%‑20%Y型分子筛，20%‑50%的磷和锆改性ZSM‑5分子筛，10%‑40%载体，5%‑25%粘结剂，该催化剂的特点在于以磷和锆共改性ZSM‑5分子筛调控催化剂酸量和催化剂孔道分布，利于反应物在催化剂的扩散和目标产物的生成。本发明所开发催化剂用于原油直接催化裂解过程中能抑制二次反应的发生、提高产物中低碳烯烃的收率，具有较好应用前景。CN113385223ACN113385223A权利要求书1/1页1.一种直接催化裂解原油增产低碳烯烃的催化剂，其特征在于，以催化剂干基重量计，包括：5%‑20%Y型分子筛，20%‑50%的磷和锆改性ZSM‑5分子筛，10%‑40%载体，5%‑25%粘结剂。2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于：所述Y型分子筛为REY、NaY、USY或HY中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于：所述磷和锆改性ZSM‑5分子筛以ZSM‑5分子筛为基体，依次利用磷改性剂和锆改性剂进行改性，其中磷改性剂为磷酸、亚磷酸或磷酸氢二铵中的一种或多种；所述锆改性剂为硝酸锆、氯化锆、氯氧化锆、硫酸锆、硝酸氧锆及氢氧化锆中的一种或多种。4.根据权利要求3所述的催化剂，其特征在于：所述ZSM‑5分子筛的硅铝比为15‑80。5.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于：所述载体为高岭土、埃洛石、海泡石、膨润土、水滑石、凸凹棒石及蒙脱土中的一种或多种；粘结剂为铝溶胶、碱式氯化铝、酸化拟薄水铝石、磷酸铝及硅溶胶中的一种或多种。6.权利要求1‑5任一项所述的催化剂的制备方法，其特征在于，步骤如下：（1）ZSM‑5分子筛改性：将磷改性剂溶于去离子水中，在搅拌条件下加入ZSM‑5分子筛，经过干燥、高温焙烧得磷改性分子筛；然后将锆改性剂溶于去离子水，在搅拌条件下加入磷改性分子筛浸渍，再经过干燥、高温焙烧得磷、锆改性ZSM‑5分子筛；（2）将磷、锆改性ZSM‑5分子筛、Y型分子筛、载体和粘结剂混合打浆，经干燥、高温焙烧得催化剂。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中干燥温度为50‑150℃，干燥时间为5‑15h，焙烧温度为400‑700℃，焙烧时间为1‑6h。8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中干燥温度为50‑150℃，干燥时间为5‑15h，焙烧温度为400‑700℃，焙烧时间为2‑6h。9.权利要求1‑5任一项所述的催化剂或权利要求7或8任一项制备方法制备的催化剂在原油催化裂解过程中的应用。10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于：所述催化剂直接催化裂解原油，三烯收率最高为38.42%。2CN113385223A说明书1/6页直接催化裂解原油增产低碳烯烃的催化剂及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及催化剂技术领域，具体涉及一种直接催化裂解原油增产低碳烯烃的催化剂及其制备方法。背景技术[0002]随着新能源汽车的推广，成品油生产收益递减，另一方面，乙烯、丙烯等基础化工原料的需求量增长迅速，石化行业开始由生产成品油向多产高附加值化工产品转型。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，而且该过程CO2排放量非常高（5.8吨CO2/吨烯烃），大约是石脑油制烯烃过程的7倍，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，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。[0003]催化剂性质决定裂解性能以及产物分布，石油裂解催化剂的活性组分主要是ZSM‑5分子筛，其具有独特孔结构及可调变的酸性，但是重油大分子难以进入ZSM‑5孔道进行反应，较大的反应物分子也不易从孔道内扩散出，此外，反应过程中ZSM‑5水热稳定性差，遇水容易骨架