[发明专利]一种改性Y分子筛的制备方法和应用及单段加氢裂化催化剂

说明书

技术领域

本发明属于加氢裂化领域，具体地涉及一种改性Y分子筛的制备方法和应用及单段加氢裂化催化剂。

背景技术

加氢裂化技术具有原料适应性强、产品方案灵活、目的产品选择性高、产品质量好且附加值高、可直接生产多种优质石油产品和化工原料等特点。因此，该技术已成为合理利用有限的原油资源、最大限度生产清洁石油产品和优质化工原料最适宜的炼油技术。加氢裂化技术按加工流程主要可以分为三种：一段串联加氢裂化工艺流程、单段加氢裂化工艺流程和两段加氢裂化工艺流程。其中一段串联工艺流程设置精制和裂化两个反应器，精制反应器中使用加氢精制催化剂将原料中氮化物脱除至10~20ppm以下以满足裂化反应器加氢裂化催化剂的要求后，精制反应器流出物直接进入裂化反应器。两段工艺流程同样采用两个反应器，第一个反应器中使用加氢催化剂，第二个反应器使用加氢裂化催化剂，但在第一个反应器的流出物进行气液分离等操作，液相进入第二个两个反应器。相比于一段串联和两段加氢裂化技术，单段加氢裂化技术不设置精制反应器，采用耐原料杂质(硫、氮等)能力较强的加氢裂化催化剂，原料不经过加氢精制，直接进行加氢裂化过程，具有流程简单、操作容易、投资少等特点，适合于最大量生产中间馏分油。

在单段加氢裂化催化剂方面，国外比较有代表性的技术提供者主要有Chevron公司和UOP公司。Chevron公司的单段高中油加氢裂化催化剂主要有ICR-106、ICR-120、ICR-126、ICR-142、ICR-150、ICR-155、ICR-162等。通过进行加氢组分和载体组分之间匹配的优化，以及对分子筛的进一步改性处理，Chevron公司开发的ICR-142催化剂的活性明显高于ICR-106无定形催化剂，而且中间馏分油选择性与其相当。UOP公司开发的单段高中油加氢裂化催化剂主要有HC-102、HC-22、DHC-8、DHC-32、DHC-100、HC-110、HC-115、HC-215等。

单段加氢裂化技术由于其自身工艺特点要求加氢裂化催化剂具有较强的耐氮能力，因此，工业应用过程使用的加氢裂化催化剂通常采用无定形硅铝或是含少量高硅铝比改性Y或β分子筛作为其酸性组分。这样催化剂虽然具有较强的耐氮能力，但是催化剂活性较差，反应温度通常超过400℃。由于反应温度过高，受芳烃加氢饱和热力学平衡限制，过高的反应温度对芳烃加氢饱和反应不利，产品性质较差。而较高的反应温度也加快催化剂积碳、失活，影响了加氢裂化装置的运行周期。

CN200710158784.0公开了一种含Y分子筛的加氢裂化催化剂及其制备方法，该发明中Y型分子筛是用铝盐和酸的混合水溶液处理水热处理后而得，制得的催化剂活性较高，但耐氮能力较差。

CN98114489.6公开了一种耐氮型多产中油的加氢裂化催化剂，用于重质馏分油一段串联加氢裂化生产大量中间馏分油，裂化段进料氮含量可达 100μg/g，但该催化剂活性较差。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种改性Y分子筛的制备方法，本发明方法制备的改性Y分子筛制备的单段加氢裂化催化剂，应用于单段加氢裂化工艺中，该具有良好的反应活性及抗氮能力。

本发明的改性Y分子筛的制备方法，包括如下内容：

（1）以NaY沸石为原粉在铵盐水溶液中进行铵盐离子交换；

（2）步骤（1）中得到的铵交换后的Y分子筛进行脱铝补硅处理；

（3）对步骤（2）处理后的Y分子筛进行水热处理；

（4）对步骤（3）处理后的Y分子筛进行酸脱铝处理；

（5）对步骤（4）所得的Y分子筛快速干燥处理；

（6）步骤（5）得到的Y分子筛与液态或气态的不饱和烯烃充分接触，然后在含氧气氛中进行积炭反应；

（7）将步骤（6）得到的分子筛进行脱硅处理；

（8）步骤（5）经脱硅处理后的Y分子筛经过滤、干燥后，进行烧炭处理，得到改性Y分子筛。

步骤（1）中所述铵盐离子交换过程如下：以NaY沸石为原料在铵盐水溶液中，60~120℃下，优选60~90℃下，交换1~3小时，交换次数为1~4次，得到交换后的NaY沸石，Na₂O含量小于3.0%；其中NaY沸石原料的SiO₂/Al₂O₃摩尔比为3~6，氧化钠质量百分含量6%~7%；铵盐是氯化铵、硝酸铵、硫酸铵、醋酸铵或草酸铵中的一种或几种，铵盐水溶液浓度0.3~6.0mol/L，优选1.0~3.0 mol/L。