一種改性高嶺土及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種改性高嶺土及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 高嶺土是催化裂化（FCC)催化劑中最常用的填充組份，它除了作為催化劑的基質(zhì) 起作用以外，還可以為一部分大分子的裂化提供活性中心和反應(yīng)場所，現(xiàn)有技術(shù)中一般是 將高嶺土原土直接用作制備裂化催化劑的載體，而高嶺土原土由于其表面積和孔體積很 小，活性中心數(shù)目很少，裂解大分子的能力實際上極為有限，它在催化劑中的作用主要是作 為基質(zhì)而為催化劑提供必要的物理性能。
[0003] 隨著煉油工業(yè)向深度加工方向的發(fā)展，以摻煉沸點大于500°C的重質(zhì)餾份的重油 催化裂化已成為提高經(jīng)濟效益的重要途徑，而研制開發(fā)重油裂解能力強的催化劑是其中關(guān) 鍵的一環(huán)。作為烴類分子裂化活性中心的分子篩其孔道直徑只有0. 6-1.Onm，而渣油大分子 的直徑一般大于I. 〇nm，因此，必須先將渣油大分子先裂化成較小分子后才能進入分子篩孔 道繼續(xù)轉(zhuǎn)化為有用的產(chǎn)品。雖然分子篩的外表面可以作為一部分渣油大分子裂化的活性中 心，但是分子篩的外表面畢竟所占比例很小，而且難以提高，這樣，如何提高占裂化催化劑 中40wt%以上高嶺土載體的大分子裂化能力便成為很有前途的研究課題。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中對用于裂化催化劑的載體高嶺土的改性方法主要是對高嶺土進行焙 燒處理，再進行酸處理.例如USP4843052中提出的對高嶺土進行改性的方法是首先在 700-9KTC的高溫下焙燒原土得到性質(zhì)較為活潑的偏高嶺土，然后將該偏高嶺土在回流下 用鹽酸、硝酸或它們的鹽以及它們的混合物處理1-24小時，得到表面積大于150m2/g，孔體 積大于0. 15ml/g，平均孔直徑為20-40A的酸處理高嶺土。一般來說，用現(xiàn)有技術(shù)的酸處理 高嶺土的方法對提高高嶺土的裂化反應(yīng)性能特別是重油裂解性能沒有特別明顯的效果，而 用酸處理偏高嶺土的方法由于要經(jīng)過700°C以上的高溫焙燒才能將高嶺土轉(zhuǎn)變?yōu)槠邘X 土，這在成本和能耗方面是十分不利的，而且高嶺土經(jīng)過700°C以上的高溫焙燒后，其層狀 結(jié)構(gòu)被破壞，堅硬且粘性差，很難分散作為催化劑載體使用。
[0005] CN1210031A中對高嶺土進行改性，首先將高嶺土與硫酸銨混合，然后于 250-500°C的溫度下焙燒，該方法焙燒溫度高，破壞高嶺土的粘性，以及有氨的排出。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種較為簡單的，并能使改性后的高嶺土的比表面積、孔體 積得到較大提高，且孔分布得到改善的高嶺土的改性方法。
[0007] 本發(fā)明提供了一種改性高嶺土，其中，所述改性高嶺土的孔分布為：
[0008] 以所述改性高嶺土的總孔體積為基準，小于IOOA孔的孔體積占13-34%，大于等于 IOOA且小于等于500A孔的孔體積占26-45%，大于500A孔的孔體積占34-50%。
[0009] 本發(fā)明提供了一種制備本發(fā)明所述的改性高嶺土的方法，其中，該方法包括：將高 嶺土原料與硫酸水溶液混合均勻，將得到的混合物進行第一熱處理；將第一熱處理后的固 體水洗、過濾，將過濾后的固體進行第二熱處理。
[0010] 本發(fā)明提供了本發(fā)明的的改性高嶺土在催化裂化中的應(yīng)用。
[0011] 本發(fā)明的高嶺土的孔分布得到了顯著的改善，高嶺土的表面積和孔體積都很高， 用其作為載體制成的裂化催化劑與未經(jīng)改性的高嶺土制成的催化劑相比，其重油裂解能力 以及活性和汽油產(chǎn)率都得到了明顯的提高。
[0012] 本發(fā)明所提供的高嶺土的改性方法不需要對高嶺土進行700°C以上的高溫焙燒以 使其轉(zhuǎn)變?yōu)槠邘X土，因而能耗和操作成本較低，由此可見，本發(fā)明的方法非常適合于工業(yè) 應(yīng)用。
[0013] 本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【具體實施方式】
[0014] 以下對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體 實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0015] 本發(fā)明提供了一種改性高嶺土，其中，所述改性高嶺土的孔分布為：以所述改性高 嶺土的總孔體積為基準，小于100A孔的孔體積占13-34%，大于等于100A且小于等于500A 孔的孔體積占26-45%，大于500A孔的孔體積占34-50%。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的改性高嶺土，其中，優(yōu)選所述改性高嶺土的比表面積為105-140m2/ g，優(yōu)選為 120_135m2/g。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的改性高嶺土，其中，優(yōu)選所述改性高嶺土的孔體積為0. 28-0. 35ml/ g，優(yōu)選為 〇? 29-0. 35ml/g。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的改性高嶺土，其中，優(yōu)選所述改性高嶺土含有Al20328-36重量％， Na2OO. 08-0. 12 重量 ％，SO3O. 5-0. 7 重量 ％，F(xiàn)e2O3O. 24-0. 39 重量 ％，其余為氧化硅。
[0019] 具有本發(fā)明前述特征的改性高嶺土，用其作為載體制成的裂化催化劑與未經(jīng)改性 的高嶺土制成的催化劑相比，其重油裂解能力以及活性和汽油產(chǎn)率都得到了明顯的提高。 本發(fā)明對其制備方法無特殊要求，根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式，當(dāng)按下述步驟制備 時，本發(fā)明的改性高嶺土用于作為載體制成的裂化催化劑與未經(jīng)改性的高嶺土制成的催化 劑相比，其重油裂解能力以及活性和汽油產(chǎn)率都得到了更明顯的提高。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式，優(yōu)選本發(fā)明的高嶺土按如下步驟制備：將高 嶺土原料與硫酸水溶液混合均勻，將得到的混合物進行第一熱處理；將第一熱處理后的固 體水洗、過濾，將過濾后的固體進行第二熱處理。
[0021] 本發(fā)明所提供的高嶺土的改性方法不需要對高嶺土進行700°C以上的高溫焙燒以 使其轉(zhuǎn)變?yōu)槠邘X土，因而能耗和操作成本較低，并且制備得到的改性高嶺土至少具有本 發(fā)明前述的改性高嶺土的特征，用于作為載體制成的裂化催化劑與未經(jīng)改性的高嶺土制成 的催化劑相比，其重油裂解能力以及活性和汽油產(chǎn)率都得到了更明顯的提高。由此可見本 發(fā)明的方法非常適合于工業(yè)應(yīng)用。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式，優(yōu)選所述高嶺土原料與硫酸的重量比為 1 :〇. 1-1，更優(yōu)選為1 :〇. 4-0. 7。如此可以進一步改善制備得到的改性高嶺土的物性，使其用 于作為載體制成的催化裂化催化劑重油裂解能力、活性和汽油產(chǎn)率進一步得到改善。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式，優(yōu)選硫酸水溶液的濃度為70-98重量％，更優(yōu) 選為90-98重量％。如此可以進一步改善制備得到的改性高嶺土的物性，使其用于作為載體 制成的催化裂化催化劑重油裂解能力、活性和汽油產(chǎn)率進一步得到改善。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式，優(yōu)選第一熱處理的條件包括：溫度為 100-300°C，優(yōu)選為150-240°C。如此可以進一步改善制備得到的改性高嶺土的物性，使其用 于作為載體制成的催化裂化催化劑重油裂解能力、活性和汽油產(chǎn)率進一步得到改善。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明的方法，所述第一熱處理的時間的可選范圍較寬，具體可以根據(jù)第一 熱處理