[发明专利]一种磷铝溶胶及其制备方法和应用以及催化裂化催化剂及其制备方法

说明书

本发明涉及磷铝溶胶领域，公开了一种磷铝溶胶及其制备方法和应用以及催化裂化催化剂及其制备方法。该磷铝溶胶通过将铝溶胶与磷酸接触得到，其中，所述铝溶胶中铝氯摩尔比为(1～1.5)：1，腐蚀率不大于1.5g/m²·h，pH值为2.8以上，粘度为500mPa·s以上。由于本发明提供的磷铝溶胶基于的铝溶胶具有游离氯离子少、结构优化、粘度大、腐蚀率小、pH值高等优点，可以强化磷铝溶胶的粒子结构，增加磷铝溶胶粘结性能的同时，减少磷铝溶胶对催化剂中活性组分分子筛结构的堵塞，增强磷铝溶胶对催化剂裂化活性的贡献，能够减少分子筛的使用量，降低催化剂的成本。

技术领域

本发明涉及磷铝溶胶领域，具体地，涉及一种磷铝溶胶，该磷铝溶胶的制备方法以及该磷铝溶胶在催化裂化催化剂制备中的应用，以及一种催化裂化催化剂及其制备方法。

背景技术

流化催化裂化工艺是原油二次加工的最重要的手段，随着FCC进料的重质化、劣质化的加深，催化剂中活性组分分子筛的含量已由早期的15-20％增加到目前的35％甚至40％以上。而随着分子筛含量的增加，催化剂的磨损指数及球形度已成为催化剂制备工艺中一项十分重要的问题。催化剂必须满足一定强度要求同时催化剂形成粒径在20-150微米，催化剂平均粒径在60-80微米左右的微球颗粒，才能满足催化裂化催化剂在反应装置中的正常流动运转。

目前我国FCC催化剂产品主要分为全合成分子筛催化剂、半合成分子筛催化剂及原位晶化法催化剂。全合成分子筛催化剂的制备流程采用的分子筛(X型或Y型)可以是Na型的，也可以将Na型分子筛预先用稀土离子或铵离子进行交换，再经干燥和焙烧，得到RE型或REH型分子筛，加入到全合成胶体中，经喷雾干燥制成球形催化剂；而加入Na型沸石，喷雾干燥后，经再交换和二次干燥亦可制成球形催化剂。半合成分子筛催化剂制备方法较多，主要的方法是将高岭土先与胶体混合，混有高岭土的胶体浆液与超稳Y型分子筛混合而得的浆液经喷雾干燥制成微球催化剂；将喷雾干燥后的催化剂再次浆化，然后用水洗涤除去反应时形成的Na⁺，再用可溶性稀土离子进行交换，交换后的催化剂再经洗涤除去未反应的稀土交换剂及可溶性盐类，二次干燥后即制成半合成分子筛催化剂。而原位晶化法则是使用天然高岭土作为初始原料，先采用一步法同时制备出活性组分和基质材料，再通过改性处理制备出高岭土型FCC催化剂。

随着催化剂活性组分分子筛含量的增加，全合成催化剂的制备方法已经不能满足催化剂对强度的要求，而采用高岭土为基质、分子筛为活性组分，各种硅/铝胶为粘结剂的半合成工艺，其制备工艺简单，制备成本低，在高分子筛含量时具有很好的强度。半合成催化剂工艺是将粘结剂、基质、活性基质制备成混合均匀的浆液再进行喷雾干燥而成，如何继续改进催化剂成胶过程已经成为制备工艺中非常重要的问题：1)提高生产率，降低能耗，降低分子筛使用量，降低成本。2)形成很好的球形度。喷雾干燥的目的是在一定的温度下蒸发掉浆液中多余的水分，固含量低时需要蒸发的水分多，而物料在干燥塔的停留时间相同，因而需要的蒸发热量多或干燥温度高，这样水分在高温下急速型颗粒内表面逸出，形成空心球或者带苹果蒂形状的微球，一方面使催化剂强度变差，另一方面在FCC反再系统中流化容易破碎。3)改进粘结剂的制备方法，提高粘结剂的粘结性能，通过对粘结剂的改进使粘结剂的粒子更加均匀，在催化剂成胶过程起到更好串联粘结作用，同时减少分子筛孔道的堵塞，提高催化剂的活性。4)开发更加合适的基质，基质作为催化裂化过程中大分子的裂化媒介，基质的孔道结构需要足够大能够满足现阶段重质油中大分子的裂化过程，增加催化剂对重油裂化能力及催化剂活性中的热稳定性。5)降低催化剂粘度，降低催化剂胶体输送阻力，提高催化剂喷雾质量，同时减少催化剂喷雾塔堵塞情况。