本發(fā)明涉及石油化工領域，具體地，涉及一種用于輕烴催化裂解的催化劑，一種制備催化劑的方法，該方法制備得到的催化劑和一種輕烴催化裂解制備乙烯和丙烯的方法。

背景技術：

1、乙烯和丙烯等低碳烯烴是現(xiàn)代石油化學工業(yè)的基礎原料。乙烯和丙烯的主要生產工藝包括：蒸汽裂解工藝、輕烴催化裂解、甲醇制烯烴技術(mto)以及烷烴脫氫工藝等。其中，蒸汽裂解是目前生產乙烯和丙烯最重要的工藝，主要采用高溫裂解的手段，其主要產物為乙烯，副產少量丙烯，但是存在著產物分布不合理，能耗大等不足。相比于蒸汽裂解，輕烴催化裂解具有操作條件溫和、高附加值產物選擇性高、丙烯/乙烯比可調等特點，被認為是一種極具潛力的蒸汽裂解替代工藝。但是，輕烴作在較溫和的催化裂解操作條件下裂解難度較大，成為石腦油催化裂解發(fā)展的亟待解決的問題。

2、專利文獻cn111203225a公開了一種烴類裂解催化劑，包括活性組分、酸性調節(jié)組分和載體，其中，活性組分包括mn、fe、co、ni、cu、zn、mo、la、ce和ti元素中的一種或幾種金屬的氧化物，載體包括sio2、al2o3、高嶺土和蒙脫土中的一種或幾種的混合。該催化劑利用金屬氧化物與載體sio2和/或al2o3之間的協(xié)同作用，促進烴類裂解轉化成以乙烯和丙烯為主的低碳烯烴。

3、但是，現(xiàn)有的烴類裂解催化劑用于輕烴催化裂解時，仍然存在乙烯和丙烯產率不高的缺陷。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于進一步提高輕烴催化裂解制取乙烯和丙烯的產率。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于輕烴催化裂解的催化劑，該催化劑包括脫氫活性組分、分子篩、粘結劑和載體；所述脫氫活性組分包括碳化鎳、碳化鉬、碳化鎢和碳化鈷中的至少一種，以所述催化劑的總重量為基準，所述脫氫活性組分的含量為5-30重量％，所述分子篩的含量為20-50重量％。

3、本發(fā)明還提供了一種制備催化劑的方法，該方法包括：將金屬碳化物、分子篩、粘結劑、載體和水進行混合，然將混合后的物料依次進行老化、干燥和焙燒；所述金屬碳化物包括碳化鎳、碳化鉬、碳化鎢和碳化鈷中的至少一種；相對于5-30重量份的所述金屬碳化物，分子篩的用量為20-50重量份。

4、本發(fā)明還提供了如上所述的方法制備得到的催化劑。

5、本發(fā)明還提供了一種輕烴催化裂解制備乙烯和丙烯的方法，該方法包括：將含輕烴的原料油與催化劑在催化裂解條件下接觸；所述催化劑為如上所述的催化劑。

6、通過上述技術方案，本發(fā)明可以提高輕烴催化裂解制取乙烯和丙烯的產率。

7、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。

技術特征：

1.一種用于輕烴催化裂解的催化劑，其特征在于，該催化劑包括脫氫活性組分、分子篩、粘結劑和載體；所述脫氫活性組分包括碳化鎳、碳化鉬、碳化鎢和碳化鈷中的至少一種；以所述催化劑的總重量為基準，所述脫氫活性組分的含量為5-30重量％，所述分子篩的含量為20-50重量％。

2.根據權利要求1所述的催化劑，其中，以所述催化劑的總重量為基準，所述脫氫活性組分的含量為7-10重量％，所述分子篩的含量為30-35重量％。

3.根據權利要求1或2所述的催化劑，其中，以所述催化劑的總重量為基準，所述粘結劑的含量為20-50重量％，優(yōu)選為27-33重量％，所述載體的含量為25-55重量％，優(yōu)選為30-35重量％。

4.根據權利要求1或2所述的催化劑，其中，所述分子篩為y分子篩和多級孔zsm-5分子篩中的一種或者兩種的混合物；所述粘結劑為鋁溶膠、硅溶膠、硅鋁溶膠、擬薄水鋁石和水玻璃中的一種或者多種的混合物；所述載體為sio2、al2o3、高嶺土、埃洛石和碳納米管中的一種或者多種的混合物。

5.根據權利要求1或2所述的催化劑，其中，所述催化劑的n2吸附脫附曲線在低溫氮氣吸附-脫附曲線p/p0＝0.4-1.0處出現(xiàn)一個閉合滯后環(huán)，且所述閉合滯后環(huán)的起始位置在p/p0＝0.4-0.5處；比表面積為60-300m2/g；孔體積為0.1-3cm3/g；孔徑為5-20nm；弱酸含量為30-100μmol/g；中強酸含量為30-60μmol/g；總酸含量為60-160μmol/g。

6.一種制備催化劑的方法，其特征在于，該方法包括：將金屬碳化物、分子篩、粘結劑、載體和水進行混合，然將混合后的物料依次進行老化、干燥和焙燒；所述金屬碳化物包括碳化鎳、碳化鉬、碳化鎢和碳化鈷中的至少一種；相對于5-30重量份的所述金屬碳化物，分子篩的用量為20-50重量份。

7.根據權利要求6所述的方法，其中，所述混合后的物料中的含水量為20-70重量％；相對于7-10重量份的所述金屬碳化物，所述分子篩的用量為30-35重量份，所述粘結劑的用量20-50重量份，優(yōu)選為27-33重量份，所述載體的含量為25-55重量份，優(yōu)選為30-35重量份。

8.根據權利要求6或7所述的方法，其中，所述老化的溫度為800-820℃、時間為17-20小時；所述干燥的溫度為80-120℃、時間為6-8小時；所述焙燒的溫度為550-650℃、時間為5-8小時、升溫速率為6-14℃/分鐘。

9.根據權利要求6所述的方法，其中，所述金屬碳化物的粒徑為0.5-30nm；比表面積為20-100m2/g；所述分子篩為y分子篩和多級孔zsm-5分子篩中的一種或者兩種的混合物；所述粘結劑為鋁溶膠、硅溶膠、硅鋁溶膠、擬薄水鋁石、水玻璃和酚醛樹脂中的一種或者多種的混合物；所述載體為sio2、al2o3、高嶺土、埃洛石和碳納米管中的一種或者多種的混合物。

10.權利要求6-9中任意一項所述的方法制備得到的催化劑。

11.一種輕烴催化裂解制備乙烯和丙烯的方法，其特征在于，該方法包括：將含輕烴的原料油與催化劑在催化裂解條件下接觸；所述催化劑為權利要求1-5和10中任意一項所述的催化劑。

技術總結
本發(fā)明提供了一種用于輕烴催化裂解的催化劑，該催化劑包括脫氫活性組分、分子篩、粘結劑和載體；所述脫氫活性組分包括碳化鎳、碳化鉬、碳化鎢和碳化鈷中的至少一種，以所述催化劑的總重量為基準，所述脫氫活性組分的含量為5?30重量％，所述分子篩的含量為20?60重量％。本發(fā)明還提供了一種制備催化劑的方法。本發(fā)明還提供了如上所述的方法制備得到的催化劑。本發(fā)明還提供了一種輕烴催化裂解制備乙烯和丙烯的方法，該方法包括：將含輕烴的原料油與催化劑在催化裂解條件下接觸；所述催化劑為如上所述的催化劑。通過上述技術方案，本發(fā)明可以提高輕烴催化裂解制取乙烯和丙烯的產率。

技術研發(fā)人員：張曉樵,劉凌濤,魏曉麗,李福超,劉憲龍
受保護的技術使用者：中國石油化工股份有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/10/10