[发明专利]一种加氢VGO裂化生产低碳烯烃和重油燃料的催化剂及其制备方法与应用

说明书

一种加氢VGO裂化生产低碳烯烃和重油燃料的催化剂及其制备方法与应用，所述催化剂含有包括硅溶胶和改性元素的载体以及核壳型分子筛，所述的核壳型分子筛的核相是ZSM‑5分子筛，壳层是β分子筛，其X射线衍射谱图中2θ＝22.4°峰高与2θ＝23.1°峰高的比为0.1‑10:1，所述改性元素为稀土元素。其制备方法包括形成包括硅溶胶、改性元素化合物、核壳型分子筛的第一浆液，喷雾干燥的步骤。该催化裂化催化剂用于加氢VGO催化裂化具有更高的重油、乙烯和丙烯收率。

技术领域

本发明属于催化裂化技术领域，涉及一种加氢VGO催化裂化生产重油、乙烯、丙烯的催化剂及其制备和应用。

背景技术

炼油过程中，原油经过脱盐、脱水等处理工艺后，进行常压蒸馏和减压蒸馏，分成不同馏分段的油品，这些油品然后进一步深加工。其中，减压蒸馏得到减压馏分油(VGO)，减压馏分油可用作催化裂化原料以进一步转化生产轻质产品。为了改善VGO裂化加工性能，VGO可以经过加氢处理使部分芳烃饱和，再进行催化裂化转化。加氢VGO通过不同的催化裂化加工方式，可以得到不同的目的产物，如果加工方法不当，饱和的芳烃形成的环烷烃会脱氢转化为芳烃。其中，催化裂化催化剂起到关键作用。

CN103506152B发明了一种处理加氢原料油的催化剂，所述催化剂主要由5-35重量％的耐热无机氧化物、0-65重量％的粘土、5-50重量％的改性介孔硅铝材料和15-60重量％的分子筛混合物组成，其中所述的分子筛混合物包括β分子筛和MFI分子筛，该催化剂具有较高的丙烯和异丁烯收率。该催化剂重油产率不高。

乙烯和丙烯是重要的工业原料，重油可以作为船用燃料油使用，随着航海需求的增长，对于船用燃料油的需求也逐渐增长。然而现有催化剂用于加氢LCO转化，同时多产乙烯、丙烯和重油的性能不佳。

发明内容

本发明中，晶粒尺寸是指：晶粒最宽处的尺寸，可通过测量样品的SEM或TEM图像中晶粒投影面最宽处的尺寸获得。多个晶粒的晶粒尺寸平均值为样品的平均晶粒尺寸。

颗粒尺寸：颗粒最宽处尺寸，可通过测量样品的SEM或TEM图像中，颗粒投影面最宽处的尺寸，多个颗粒的颗粒尺寸平均值为样品的平均颗粒尺寸。也可以通过激光粒度仪测量。一个颗粒中可以包括一个或多个晶粒。

本发明所述的核壳型分子筛，壳层覆盖度大于50％。

本发明所述干基：物质在850℃空气中焙烧1小时后得到的固体产物。

本发明要解决的技术问题是提供一种加氢VGO催化裂化催化剂，该催化剂用于加氢VGO转化，具有较高的重油收率和较高的乙烯、丙烯收率。本发明要解决的另外技术问题是提供所述催化剂的制备方法。本发明要解决的第三个技术问题是提供一种加氢VGO催化裂化方法。

本发明提供一种加氢VGO催化裂化催化剂，含有包括硅溶胶和改性元素的载体和核壳型分子筛；所述核壳型分子筛为核壳型分子筛(简称核壳分子筛)，该核壳型分子筛的核相是ZSM-5分子筛，壳层是β分子筛，其X射线衍射谱图中2θ＝22.4°峰高与2θ＝23.1°峰高的比为0.1-10:1，所述改性元素为稀土元素。

根据上述技术方案所述的催化剂，优选的，至少部分所述的改性元素处于所述的硅溶胶中，更优选的，所述的改性元素全部处于所述的硅溶胶中，所述改性元素为稀土元素。含稀土元素的硅溶胶，本发明称为改性硅溶胶，优选的，所述改性硅溶胶中，以RE₂O₃计的稀土与以SiO₂计硅溶胶的重量比为0.2：100-18：100优选1：100-18：100。

根据上述任一技术方案所述的催化剂，其中，所述催化剂中按干基重量计载体的含量为50-90重量％例如60-85重量％，按干基重量计核壳型分子筛含量为10-50重量％例如15-40重量％，且以干基重量计的硅溶胶含量为1-15重量％例如5-15重量％。