[发明专利]一种高酸量超稳Y型沸石及其制备方法与应用

说明书

本发明提供了一种高酸量超稳Y型沸石及其制备方法与应用。该高酸量超稳Y型沸石的制备方法包括以下步骤：(1)将Y型沸石原料进行干燥处理后，与SiClsubgt;4/subgt;于250℃‑550℃接触反应，得到粗产物，其中，所述SiClsubgt;4/subgt;与Y型沸石原料的质量比为0.1‑0.5；(2)将上述粗产物与水混合后，采用碱性溶液调节体系的pH值为3.5‑7，进行水洗，得到沸石产物；(3)过滤、洗涤、干燥，得到所述高酸量超稳Y型沸石。本发明还提供了由上述方法制备的高酸量超稳Y型沸石，以及含有该高酸量超稳Y型沸石的催化剂及其应用。

技术领域

本发明属于沸石制备与酸性催化剂技术领域，酸性催化剂的应用领域包括催化裂化、加氢裂化、加氢改质和异构化工艺，具体涉及一种高酸量超稳Y型沸石及其制备方法与应用。

背景技术

流化催化裂化(FCC)工艺是原油二次加工中最重要的加工过程，也是极其重要的重质油轻质化过程之一，该工艺以直馏减压蒸馏油(VGO)、加氢精制后的焦化重馏分油(CGO)、减压渣油等重质馏分油为原料，在高温下与流化状态的微球催化剂接触，通过一系列裂化反应、异构化反应、芳构化反应与氢转移反应，实现重油的轻质化转化过程，其产品为柴油、汽油等轻质油品，还包括干气、液化气、石油焦等等；其中液化气馏分以低碳烷烃和烯烃为主，富含丙烯等附加值高、工业需求量大的化工原料，具有很强的经济效益，相比传统的固定床与移动床催化裂化工艺，流化催化裂化技术具有生产效率高、原料范围广等优点。

FCC技术的进步与催化剂的发展密不可分。随着石油资源趋向重质化、劣质化，研究具有高活性、高稳定性及高选择性的新型催化裂化催化剂对推动石化技术的发展、实现重质油资源的充分利用起到关键的作用。超稳Y型沸石是目前催化裂化催化剂的主要活性组分。作为固体酸催化剂，超稳Y型沸石具有酸性较强、有发达的三维孔结构、有良好的热与水热稳定性、易于调变改性、成本低廉等多种优良特性，因此被广泛应用于工业FCC催化剂的制备。因此，对高性能超稳Y型沸石的研究是目前FCC催化剂领域的热点。

流化催化裂化过程中主要发生裂化反应、异构化反应、芳构化反应与氢转移反应等一系列化学变化。其中，裂化反应主要以正碳离子链式反应机理进行，是长链烷烃转化的关键步骤，该反应主要由位于Y型沸石上的质子酸即Bronsted酸催化；酸性较强，密度适中的Bronsted酸中心可以增强对重油的裂解能力，同时增加芳构化与异构化反应，提高生产汽油的辛烷值；非质子酸即Lewis酸起到重要的协同作用，可以将大分子裂化为中间过渡分子，显著提高反应活性，同时增强催化剂的稳定性，延长催化剂的活性周期(MicroporousMesoporous Materials,2015,201:17-23.)，但过多的强L酸也可能导致焦炭和干气选择性升高。理想的FCC催化剂应具有高酸量、高酸强、合理的Bronsted酸与Lewis酸配比与适中的酸中心分布密度，以达到提高反应活性与选择性，同时抑制积碳的目的。

为达到这一目的，需要对Y型沸石进行改性。工业上直接合成的Y型沸石是钠型的，即NaY沸石，因为Y型沸石具有典型的低硅骨架特性，同时酸性中心被骨架外Na⁺离子中和(平衡)，因此直接合成的Y型沸石酸性很弱，不能直接用于FCC催化剂制备，需要进行提高骨架硅铝比，降低钠含量的改性。