[发明专利]一种含天然沸石的裂化催化剂

说明书

本发明涉及一种可用于石油催化裂化的含天然沸石的裂化催化剂。

用于石油催化裂化的半合成催化剂一般含有人工合成沸石，粘土基质和无机氧化物粘接剂三部分；其中人工合成沸石为裂化催化剂的关键组分，起活性中心的作用；粘土基质一般为高岭土，一般认为其只作为基质起分散活性相的作用，而对于催化反应所起的作用很小；无机氧化物(如Al₂O₃、SiO₂、Si-Al胶等)主要是起粘接剂的作用，使裂化催化剂微粒具有一定的抗磨损强度。

裂化催化剂中作为主要活性相的人工合成沸石可以是Y沸石，也可以是Y沸石与其他合成沸石的复合物，例如EP 00204154A1中描述的一种裂化催化剂是由超稳Y沸石、小孔沸石(选自ZSM-5，丝光沸石、毛沸石、A沸石、ZSM类沸石、菱沸石或菱钾沸石)、无机氧化物载体以及多孔无机氧化物所组成，其中含丝光沸石的催化剂具有较低的焦炭和较高的轻烯烃产率。

USP 3925195中所描述的催化剂由三部分组成：(1)REHY，(2)过渡金属或H交换的丝光沸石、Ca交换的A沸石、H交换的毛沸石三者中的一种，(3)载体；该催化剂具有较低的焦炭产率和较高的C₃、C₄轻烯烃收率。

USP 4137152中描述了一种含有八面沸石和丝光沸石的裂化催化剂，其中八面沸石∶丝光沸石＝30∶1～1∶5(重量)，该催化剂在高转化水平时具有较低的焦炭产率。

另外，在USP 4988654和USP 5141624中报道了丝光沸石可以作为一种抗金属污染组分而应用于裂化催化剂中。在USP 4973399中报道了在烃类流化催化裂化工艺中，丝光沸石在催化剂中可以作为控制氮氧化物排放量的一个组份。

GB 2145345中报道了斜发沸石作为双功能裂化催化剂的组分，具有抗钒污染的作用。在USP 5002653中也报道了斜发沸石作为裂化催化剂的一个组分可以用于钝化和改善钒污染状况。

人工合成的沸石与天然沸石矿物相比，具有纯度高，晶体结构均匀，孔径均匀一致，离子交换及吸附能力强等特点，所以在裂化催化剂等领域中得到了十分广泛的应用，而天然沸石由于其成份较复杂，晶体结构不均匀，孔道不均匀甚至被堵塞，而不适合单独作为裂化催化剂中的活性成分，因此在裂化催化剂的现有技术中所含沸石基本上都是人工合成的沸石，没有以天然沸石矿物作为裂化催化剂基质的文献报道，更没有既含天然丝光沸石又含天然斜发沸石的催化剂的文献报道。

本发明人发现。虽然天然沸石在裂化活性和选择性方面不如人工合成的沸石，但用天然沸石代替高岭土作为裂化催化剂的组份时可以显著降低催化剂的氢转移活性，从而降低焦炭产率，增加烯烃收率，而天然沸石的价格与人工合成的沸石相比要低得多只与高岭土相当。

本发明的目的是提供一种含天然沸石的石油裂化催化剂，以降低催化剂的氢转移活性，降低焦炭产率，提高烯烃，尤其是异构烯烃的收率。

本发明所提供的含天然沸石的裂化催化剂由5～45重％的Y型沸石、0～15重％的ZSM-5沸石、40～70重％的含丝光沸石和斜发沸石的天然沸石以及余量的无机氧化物粘接剂所组成。

其中所说的Y型沸石为现有技术中采用的各种Y型沸石，可以是氢型、铵型或者稀土型的Y型沸石，或者是经过稳定化处理的超稳Y型沸石。

其中所说的ZSM-5沸石为现有技术中的各种ZSM-5型沸石，例如氢型、铵型、稀土型ZSM-5沸石和经过各种方法改性的含有P等杂原子的ZSM-5沸石。

其中所说的天然沸石为含丝光沸石和斜发沸石的天然沸石矿物，具体地说是以丝光沸石为主晶相并伴有斜发沸石晶相的天然沸石矿物。该矿物是将原始矿物经过粉碎、水洗、浆化等工序处理后所得产物，在用做催化剂之前可以不经预处理，也可以经过酸处理、焙烧、铵交换、稀土交换等一种或多种步聚预处理以后再用做催化剂。

其中所说的无机氧化物粘接剂可以是现有技术中常用的Al₂O₃、SiO₂或者SiO₂-Al₂O₃。