[发明专利]一种催化裂化助剂及其制备方法和应用

说明书

本公开涉及一种催化裂化助剂及其制备方法和应用，以催化裂化助剂的总重量为基准，该催化裂化助剂含有10‑50重量％的改性β沸石、20‑85重量％的粘土和5‑35重量％的改性粘结剂；改性β沸石含有0.1‑1％重量％的CuO和1‑15％重量％的P₂O₅，改性β沸石的微反活性指数为58以上；改性粘结剂含有80‑95重量％的Al₂O₃和5‑20重量％的B₂O₃，B与Al的摩尔比为0.05‑0.5，改性粘结剂的pH值为1.0‑3.5。该催化裂化助剂可以显著提高碳四烯烃的收率和液化气中碳四烯烃的浓度。

技术领域

一种催化裂化助剂及其制备方法和应用。

背景技术

随着环保意识的增强，车用汽油质量标准不断升级换代。车用汽油新标准暨GB17930-2016明确规定从2019年起将在全国范围分阶段实施国Ⅵ标准汽油，与国Ⅴ标准相比，国Ⅵ标准下汽油的苯、芳烃、烯烃含量都将降低，目前我国汽油调和组分方案已难以满足要求。由于烷基化汽油辛烷值高，烯烃、芳烃、苯含量为零，在国Ⅵ标准下，相对传统的催化汽油和重整汽油，是很好的汽油调和组分，在汽油调和组分中的比例将会大幅提高。烷基化装置的主要原料是异丁烷和丁烯。全球近70％的丁烯来自催化裂化装置，并且由催化裂化装置生产丁烯馏分技术具有投资少、成本低的优势，不少公司试图从催化裂化过程获取更大量的丁烯产率。

为了增产低碳烯烃，通常在催化剂中加入择形分子筛。美国Engelhard公司于1993年首次在美国专利USP5243121中公开了增产异丁烯和异戊烯的裂化催化剂，通过水热处理来降低裂化催化剂中Y沸石的晶胞尺寸，可以提高催化剂在烃裂化时对产品中烯烃的选择性，催化剂中还可以加入相当量的ZSM-5沸石作为助剂，不但可以降低生焦量，而且可以提高活性。US3758403公开了以ZSM-5和大孔沸石(主要是Y型沸石)为活性组元的催化剂，在提高汽油辛烷值的同时也增加了C3、C4烯烃的产率，其中大孔沸石对原料进行裂化生成汽油、柴油，ZSM-5择形分子筛进一步将其裂化成低碳烯烃。

β沸石由于其结构的特殊性，兼具酸催化特性和结构选择性，近年来已迅速发展为一种新型的催化材料。将β沸石应用于催化裂化催化剂生产低碳烯烃的报道也很多。美国专利US4837396公开了一种含有β沸石和Y沸石的催化剂，将含有金属离子型化合物作为稳定剂提高催化剂的水热稳定和机械强度。该稳定剂可以直接与β沸石作用，也可以在制备过程中引入。CN1055105C公开了一种多产异丁烯和异戊烯的裂化催化剂，含有磷和稀土的五元环高硅沸石6～30重％，USY沸石5～20重％，β沸石1～5重％，粘土30～60重％和无机氧化物15～30重％，该催化剂在催化裂化的工艺条件下具有多产异丁烯和异戊烯的特点，同时可联产高辛烷值汽油。CN104998681A公开了一种提高低碳烯烃浓度的催化裂化助剂及其制备方法，该助剂包括硼改性的含磷和金属的β分子筛、无机氧化物粘结剂、VIII族金属添加剂、磷添加剂以及任选的粘土。该催化裂化助剂应用于石油烃的催化裂化，能增加催化裂化液化气中异丁烯的浓度，减少焦炭的产量。

上述现有技术制备的各种催化剂/助剂用于催化裂化过程中，均在一定程度上达到增产碳四烯烃的目的，但存在的主要问题是：在增加碳四烯烃产率的同时，液化气产率也增加，导致液化气中碳四烯烃浓度变化不大，碳四烯烃的选择性较差。

发明内容

本公开的目的是提供一种催化裂化助剂及其制备方法和应用，该催化裂化助剂可以显著提高碳四烯烃的收率和液化气中碳四烯烃的浓度。

为了实现上述目的，本公开第一方面提供一种催化裂化助剂，以所述催化裂化助剂的总重量为基准，该催化裂化助剂含有10-50重量％的改性β沸石、20-85重量％的粘土和5-35重量％的改性粘结剂；

所述改性β沸石含有0.1-1重量％的CuO和1-15重量％的P₂O₅，所述改性β沸石的微反活性指数为58以上；