[其他]經穩定化和脫鋁處理的Ω沸石

無效

• 申請號: 86104177
• 申請日: 1986-06-19
• 公開（公告）號: CN86104177A
• 公開（公告）日: 1987-04-29
• 發明（設計）人: 弗朗西斯·拉茨;克里斯琴·馬西利
• 申請（專利權）人: 法國石油公司
• 主分類號: B01J29/28
• 分類號: B01J29/28;C10G11/05
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 劉元金

本發明所涉及的是以經過穩定化和脫鋁處理的Ω沸石為主要成分的、用于重油餾分裂解的一種新型改良催化劑。更明確地說，這種催化劑的特點在于：例如含有3～50%（重量）的貧堿金屬離子的Ω沸石，其中SiO₂/Al₂O₃的分子總數比高于或等于10，并分散于例如以非晶硅石-氧化鋁和（或）粘土為主要成分的基質之中。這種新型催化劑與現有技術中的多數催化劑相比，轉化率和生焦率相近，但對中級餾分（LO）的選擇性高。

從三十年代后期開始在石油工業中應用的催化裂化反應對當時的技術來說，是一個決定性的進步，它使人們得到高產率的優質汽車用汽油。在催化裂化中最早期應用的固定床（例如Houdry法）很快就被流動床所代替，特別是到了四十年代中期，流化床（FCC，流化床催化裂化）又得到了普遍的應用。初期應用時，催化裂化的對象幾乎只是含硫很低的、分子量較小的（最終沸點低于540～560℃）的減壓餾出物（DSV）。

這些物料的裂化是在接近500℃，總壓力約為一大氣壓及無氫的條件下進行的。在這樣的條件下，催化劑很快就被焦炭覆蓋，因此需要經常地使之再生。在用流化床（FCC）或流動床（TCC）方法裂化時，催化劑不斷地循環于反應區和再生區之間，在反應區停留時間為幾秒到數十秒。流經再生區時，在稀氧存在下，于600～750℃燃燒以脫焦。目前，流化床裝置遠比流動床裝置的使用更為廣泛。在流化床中，催化劑為平均直徑在50×10^-6～70×10^-6米之間的小粒狀，以流化態進行循環。這種粉狀催化劑的粒度測定表明，其顆粒大小約在20×10^-6～100×10^-6米之間。

在早期建成的流化床裝置中使用的催化劑為一種含硅石較多的固體，即用酸處理過的天然粘土，或者是合成的硅石-氧化鋁。直到五十年代末，在流化床方面取得的主要進步包括：

1.粉化工藝（噴霧干燥法）的應用，使人們制成的催化劑呈很細的球粒狀，這樣易于流化，同時，抗磨耗性能也比由研磨得到的粉狀催化劑要好。

2.人造硅石-氧化鋁的合成，首先是“富硅石”，“低鋁”（約含85%重量的硅石），而后是“富氧化鋁”（約含75%重量的硅石）。

3.在冶金領域中多方面的重大改進，所用設備的設計，特別是包括催化劑再生所需設備的設計。

催化裂化取得的一次重大突破要追溯到六十年代初，那時開始使用分子篩，更準確地說，是具有八面沸石結構的沸石，先在流動床，稍后在流化床中使用。這種摻在主要由非晶硅石-氧化鋁構成的基質中的沸石，可以含有不同比例的粘土，其特點是對烴類的裂化活性要比老催化劑高1000～10000倍。這些新型沸石催化劑在市場上的投放，使催化裂化發生了重大變革，其活性和選擇性給汽油的生產帶來極大的經濟效益，同時也給設備工藝帶來了巨大變化，這主要包括：

1.立管裂化（例如，催化劑和物料在一個管子中從下向上流動）

2.接觸時間縮短

3.再生技術的改進

首先得到應用的催化劑是X沸石（八面沸石結構，SiO₂/Al₂O₃摩爾比為2～3）。經過深度稀土金屬離子交換，X沸石活性高、抗熱和高抗濕熱性強。到了六十年代后期，Y沸石漸漸取代X沸石。用Y沸石，焦炭的生成稍有減少，主要是抗熱性和抗濕熱性得到很大改進。目前可以列舉的大部分催化劑（可能占催化劑種類的90%以上）中都含有用稀土金屬離子和（或）銨離子交換了的Y沸石。

從七十年代初期開始，對高辛烷值汽油的需求量不斷增大，而石油工業卻苦于原油的來源不足。此外，所供應的原油中重油的比例日趨增大。由于重油中使催化劑中毒的成分多（尤其是含氮化合物，含鎳、釩等的金屬化合物），以及不尋常的康拉遜碳值，尤其是瀝青質化合物含量值，給石油的煉制帶來了難題。

要煉制含重油成分多的原油和解決新近提出的一些問題（例如：逐漸地但要全部地取消汽油中的含鉛添加劑，不少國家對中級餾分煤油和柴油的需要量慢慢地，但已是明顯地在增加）激勵人們去尋找更好的催化劑，其目標是：

1.催化劑的熱穩定性和濕熱穩定性更好，并且更不怕金屬。

2.在相同的轉化率下，生成焦炭更少。

3.所得汽油的辛烷值更高。

4.對中級餾分的選擇性有所改進。