[发明专利]一种多产丙烯的催化裂化催化剂及其制备方法

说明书

本发明涉及石油炼制和石油化工领域的一种多产丙烯的催化裂化催化剂及其制备方法，更确切地说本发明涉及一种在催化裂化过程中能够有效提高产物分布中丙烯产率的催化裂化催化剂及其制备方法。

丙烯是发展石油化工的重要基础原料之一，主要用于生产聚丙烯、丙烯腈、环氧丙烷、异丙苯、羰基醇、异丙醇和丙烯酸等。丙烯是世界上增长最快的石化品，世界丙烯需求从1980年的1800万吨增长到2000年的5000万吨，年均增长6.3％，预计2008年将达到7800万吨左右，今后一段时间，丙烯是被认为具有很大市场潜力的产品，如果不设法增加丙烯的产量，2010年丙烯缺口将达500多万吨。

蒸汽裂解是传统的制备方法，如CN1665911A、CN10035138所公开的那样，CN1753973A、CN1753974A和CN1756829A公开了一种常见的从石脑油裂解生产丙烯的方法。

CN1182089C、CN1189434C、CN1192994C、CN1704389A、CN1151105C、CN1156417C、CN1259293C、CN1235845C、CN1274645C系列专利公开了在400-600℃蒸汽条件下采用ZSM-5沸石催化剂的对相对过剩附加值较低的碳四及其以上馏分烯烃进行催化裂解生产丙烯的已有技术。与其类似的CN1176213A、CN1272295C、CN1762931A、CN1274342A、CN1653020A、EP1061116A1、EP010905、EP0305720、USP5981818、USP5981819A、USP6049017、WO99/57226、WO99/29805、WO2004/009519、WO00/26163也是采用pentasil型沸石催化剂对轻烯烃催化转化生产丙烯；WO90/11338则采用碳四到碳十二的烷烃为原料；USP5414181和USP5447622也是用低碳烷烃生产轻烯烃。这些专利技术披露了采用ZSM-5沸石能够很有效地将碳四到碳十二的烯烃或烷烃裂解转化为丙烯。

约有2％的丙烯是来自于一些不太常用的制备方法，如CN1277608C、CN1721376A、CN1033246A、USP6271430、USP5898091、USP6166279、USP5300718、USP5877365、USP6624338、USP5120894、USP373785957、USP6271430、USP2002/0175110A1、EP0304515A、EP1379489、WO0014038等公开了用低碳烯烃岐化反应生产丙烯；CN1639091A、USP6207115和CN1642887A则采用了复分解、易位反应和多步骤聚合-裂解方法从低碳烯烃来生产丙烯。

虽然丙烯约有66％是来自于蒸汽裂解方法生产的，但由于高温裂解炉易结焦，因此蒸汽裂解装置只适合于加工轻质原料油，如天然气、石脑油和轻柴油，但由于原油越来越重，石脑油等轻质油收率趋于偏低，蒸汽裂解和催化重整的原料供需矛盾日益严重，采用重质原料的催化裂化过程多产丙烯就尤为重要了，实际上约有32％的丙烯是来自于催化裂化过程，流化催化裂化(FCC)一直是炼油工业中重油轻质化的主要工艺过程，但常规催化裂化过程一般丙烯产量仅为3-5％。80年代初以来ZSM-5类择型沸石开始用于催化裂化催化剂用于提高汽油辛烷值同时增加了低碳烯烃，如USP4309280、USP3758083、USP3758403、USP5318696、USP5997728、CN1124892C、CN1031834A、CN1085885、CN1124892C、CN1170030A、CN1465527A所披露的那样。

利用催化裂化过程生产丙烯一般有四个方法，(1)高苛刻度操作(2)优化催化剂体系(3)选择性循环石脑油组分(4)催化裂化过程中碳二与碳四烯烃复分解反应生产丙烯。

通过改变催化裂化工艺条件增产低碳烯烃的已有技术很多，比如更苛刻的反应条件(催化裂解工艺)USP4826586、USP4966681、USP4980053、USP6566293、USP5904837、WO00/31215A1、CN1667089A、CN10223333A、CN1069016A、CN1072203A、CN1034223C、ZL93119748.1等就是采用了更高的反应温度和剂油比。