[发明专利]镁稳定的超低苏打裂化催化剂

说明书

相关案例的交叉引用

本专利申请要求2012年7月23日提交的美国临时专利申请No.61/674,527的申请日的权益，所述专利申请的公开内容据此以引用方式并入。

技术领域

本发明涉及具有高催化活性以及良好的焦炭和氢选择性的新型含镁催化裂化催化剂、制备该催化剂的方法以及在催化裂化工艺期间使用该催化剂的方法。

背景技术

催化裂化是在商业上非常大规模应用的石油炼制方法。大部分炼制石油产品都使用流体催化裂化(FCC)工艺生产。FCC工艺通常涉及通过在循环催化剂再循环裂化过程中使进料接触循环可流化催化裂化催化剂藏量将重质烃进料裂化成较轻质产品，其中催化剂藏量由平均粒度在约50至约150μm、优选地约50至约100μm范围内的粒子组成。

当相对高分子量烃进料通过在催化剂存在时在高温下发生的反应被转化成较轻质产品时发生催化裂化，其中大部分转化或裂化发生在气相中。进料被转化成汽油、馏出物和其他液态裂化产物以及每个分子具有四个或更少碳原子的较轻质气态蒸汽状裂化产物。蒸汽部分地由烯烃以及部分地饱和烃组成。产物还包括沉积在催化剂上的渣油和焦炭。希望在恒定焦炭水平下产生最低级渣油。

FCC催化剂通常由一系列极小的球形粒子组成。商业级通常具有在约45至200μm、优选地约55至约150μm范围内的平均粒度。FCC催化剂通常由沸石、基体、粘土和粘合剂构成。裂化催化剂可包括掺入到单个粒子中的多个组分，或具有不同功能的单独组分的共混物。

稀土金属广泛用作FCC催化剂的组分，以提供伴随增加的产率性能具有增强的活性和水热沸石稳定性的催化剂。稀土金属在特定催化剂配方中的含量由操作苛刻度和产品目标确定。然而，随着对增加的汽油量的需求日益提高，炼油厂常常在其催化剂配方中增加稀土含量。通常用于FCC催化剂的稀土金属的量在FCC催化剂配方总量的约0.5重量％至约6重量％的范围内。

最近，生产95％的世界稀土金属供应量的中国大大消减了其稀土贵金属的出口，从而导致催化剂成本令人不安地增加。炼制工业通过选择较少稀土催化剂配方抵消原材料成本而本能地做出反应。该行动可立即并成功地节省成本。然而，降低的稀土含量可对催化剂性能产生显著影响，例如在降低催化活性、稳定性和产率方面，从而影响底线利润生成。

因此，在FCC炼制工业中需要不含稀土的催化裂化催化剂，该催化剂在催化裂化工艺期间提供相当于或优于常规含稀土FCC催化剂的催化活性和选择性。

发明内容

本发明涵盖以下发现：在某些催化裂化催化剂组合物中，尤其是在FCC催化剂组合物中，镁盐和超低苏打含量的组合对于提供具有增强的催化活性以及改进的焦炭和氢选择性而无需掺入稀土金属的组合物非常有效。本发明的催化裂化催化剂有利地提供增加的成本节约，同时提供与使用常规的含稀土的沸石类FCC催化剂可获得的催化活性和选择性相比增强的催化活性和选择性。

根据本发明的催化剂组合物通常包含至少一种在FCC条件下具有催化裂化活性的沸石组分、镁盐、粘土、粘合剂以及任选地基质材料。

根据本发明，本发明的催化剂组合物通过包括对水性浆液进行喷雾干燥的工艺进行制备，该水性浆液包含至少一种具有催化裂化活性的沸石组分、粘土、粘合剂以及任选地基质材料，其量足以提供具有小于30的DI和超低Na₂O含量的最终催化剂粒子。经喷雾干燥的催化剂粒子可任选地进行煅烧并任选地用水性溶液进行洗涤以减少Na₂O和其他盐的含量。用镁盐水性溶液处理催化剂粒子，所述镁盐水性溶液的量为足以在最终催化剂粒子的整个孔容积中提供所需量的镁盐。

因此，本发明的优点是提供用镁盐稳定的超低苏打FCC催化剂组合物，该催化剂在FCC工艺期间具有高活性和水热稳定性。

本发明的另外的优点是提供镁盐稳定的超低苏打FCC催化剂组合物，其不含稀土金属并且在FCC工艺期间具有高活性和水热稳定性。

本发明的另一个优点是提供镁盐稳定的含超低苏打沸石的FCC催化剂组合物，其在FCC工艺期间表现出高催化活性和良好的焦炭和氢选择性。

本发明的又一个优点是提供用于制备本发明的镁稳定的超低苏打FCC催化剂的方法。

本发明的另一个优点是使用根据本发明的组合物和方法提供改善的FCC工艺。

下面进一步详细描述本发明的这些和其他方面。

具体实施方式

为了本发明的目的，术语“稀土”和“稀土金属”在本文中可互换使用以指定元素周期表的镧系金属和钇。