[发明专利]一种轻烃催化裂解制低碳烯烃催化剂及其制备方法

说明书

一种轻烃催化裂解制低碳烯烃催化剂及其制备方法，按质量百分比包括以下组分：该催化剂按最终的重量含量计，包含1)30～65％的MFI结构分子筛；2)20～45％的高岭土；3)3～18％的P₂O₅；4)0.01～0.5％的碱土金属氧化物；5)0.1～1.2％的Fe₂O₃；6)0.1～2％的MnO₂；7)20～50％的氧化铝或者氧化硅；8)0～1.5％的稀土元素氧化物。本发明提供的催化剂用于轻烃催化裂解过程时，具有双烯烃产率高、甲烷产率低、C4组分二次裂解率高等优点。

技术领域

本发明涉及轻烃加工生产低碳烯烃技术领域，具体涉及一种轻烃催化裂解制低碳烯烃催化剂及其制备方法。

背景技术

蒸汽裂解是应用最广泛的低碳烯烃生产工艺，经过多年发展，蒸汽裂解工艺虽然成熟，但仍存在建设成本高、产能规模小、装置能耗高、双烯烃收率低、丙烯收率低、碳排放量大等固有弊端。为了满足灵活调控丙烯/乙烯产物分布的需要，轻烃催化裂解技术在裂解深度、双烯烃产率、原料适用性及能耗等方面的优势，可有效克服蒸汽裂解技术的不足，是我国石化装置节能降耗及满足不断增长烯烃需求的重要发展方向。

USP3767567采用CaO、BeO、SrO中的任意一种氧化物(20t％)和氧化铝为催化剂，以沸点在70-180℃的石脑油为原料，反应温度650-900℃，水油比0.5-10，其中CaO-Al₂O₃型催化剂为最好，产物中乙烯最高收率大52.5％，丙烯收率16.3％。

CN101491772A公开了一种用于石脑油催化裂解的催化剂，以重量百分比计包括以下活性组分：a)80-99.5％选自ZSM-5和丝光沸石的共生分子筛、ZSM-5和β沸石的共生分子筛或ZSM-5和Y沸石的共生分子筛中的至少一种；和载于其上的b)余量的选自元素周期表VA族元素中的至少一种元素或其氧化物。

CN102372555A公开了一种是石脑油流化催化裂解制轻烯烃的方法，以石脑油与水为原料，在反应温度为600-750℃下，重量空速为0.1-2h^-1，水与油重量比为0.1-8:1的条件下，原料与流化床催化剂相接触，反应生成乙烯与丙烯，其中所用催化剂以重量百分比计包含以下组分：a)15.0-60.0％选自高岭土；b)10.0-30.0％选自氧化硅或氧化铝中的至少一种；c)0.5-15.0％选自磷、稀土或碱土元素氧化物中的至少一种；d)25.0-70.0％选自导向剂法制备的晶粒尺寸为200-1000nm的ZSM-5沸石。

CN102371171A公开了一种催化裂解制烯烃的流化床催化剂。该催化剂的组成包括，按重量百分比计：0.5～15.0％选自磷、稀土或碱土金属氧化物中的至少一种；4)85.0～95.0％选自原位合成的含ZSM-5沸石分子筛组成的、颗粒尺寸为10～200μm的微球。

上述催化剂仍存在双烯烃收率高、C4组分二次裂解转化率低，反应过程产生大量甲烷、氢气等问题，影响装置运行的稳定性和经济性，限制了轻烃催化裂解技术的进一步推广。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种轻烃催化裂解制低碳烯烃催化剂及其制备方法，该催化剂用于处理轻烃催化裂解制低碳烯烃过程中，提高催化剂双烯烃收率高，促进C4组分二次裂解，降低甲烷等副产物的收率，从而提高轻烃催化裂解技术的整体经济效益。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：