一种用于加工重质石油烃的裂化气化催化组合物、其制备方法及重质石油烃的裂化气化方法

摘要

本发明公开了一种用于加工重质石油烃的裂化气化催化组合物、其制备方法及重质石油烃的裂化气化方法。以重量百分比计，所述催化组合物包括：1％～80％的活性中孔材料，活性中孔材料具有拟薄水铝石的物相结构，以氧化物重量计的无水化学表达式为(0-0.2)Na2O·(40-85)Al2O3·(10-55)SiO2·(0.5-10)P2O5·(0.5-10)MxOy，金属M选自Mg，元素周期表IIB、IIIB、IVB、VIIB族元素，以及镧系稀土元素中的一种或多种，y为金属M形成氧化物时的最高化合价态，且x和y的数值使得M和O的化合价平衡。该催化组合物用于重质石油烃裂化气化，裂化性能好，气化温度低。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于加工重质石油烃的裂化气化催化组合物及其制备方法，以及应用该裂化气化催化组合物的重质石油烃的裂化气化方法。

背景技术

目前，催化裂化加工重质、劣质原料油时，对催化裂化工艺本身和催化剂提出了挑战，劣质重油非催化加工，包括延迟焦化、流化焦化、灵活焦化等日益受到重视。但是焦化工艺存在焦炭产率高、低品质焦炭难以利用的问题，延迟焦化过程会产生大量低附加值的石油焦，因此石油资源没有得到高效利用。

美国埃克森公司开发的流化焦化和灵活焦化工艺产生的焦炭一部分燃烧提供系统热量，剩余部分采用空气或氧气、水蒸气等在高温(900℃左右)气化产生具有一定低热值煤气。该工艺一方面采用高温气化，能耗较高，另一方面所产煤气中CO和H₂的含量比较低，热值较低，其附加值也很低。

在气化过程加入催化剂可以降低气化反应的活化能，降低气化温度，减少气化剂的加入量，调整合成气的组成。碱金属和碱土金属是常用的气化催化剂，在裂化催化剂中添加一定量的碱金属和碱土金属可以促进催化剂上沉积焦炭的气化。CN200810246526.2中公布了一种兼具裂化和气化功能的含碱金属和碱土金属的催化剂，该催化剂含35％～60％的拟薄水铝石，2％～10％的铝溶胶，20％～49.5％的高岭土，5％～30％的以氧化物计的碱金属和碱土金属，该催化剂具有烃油裂化产物分布和气化反应有效气体产率的 优化作用。CN200910078392.2中公布了一种焦炭转移剂，包括50％～80％的高岭土、10％～39.5％的粘结剂和10％～30％以氧化物计的碱金属和碱土金属，其中粘结剂中拟薄水铝石与铝溶胶的质量比为(1.2～6)：1，碱金属和碱土金属的原子比为(0.05～0.8)：1，该催化剂在催化重质原油的催化裂化同时催化焦炭的气化。CN200910143623.3公布了一种劣质重油裂化气化催化剂，包括载体、粘结剂、气化活性组分和裂化活性组分，其中气化活性组分为碱金属和碱土金属，以催化剂总量为基准、氧化物计含量为2％～30％，碱金属与碱土金属的原子比为(0.05～1.1)：1，裂化活性组分为硅铝比在20～200之间的择形分子筛。

上述现有催化剂的气化温度比较高，均在860℃进行气化反应，对于含碱金属的催化材料，在高温水热条件下，催化剂中碱金属的流失比较严重。

为了改善现有催化剂的气化温度比较高的问题。CN201210262943中公开了一种用于加工重质石油烃的裂化气化催化组合物，以重量百分比计，所述催化组合物包括：1％～70％的介孔硅铝材料、1％～60％的气化活性组分、0％～70％的粘土和5％～98％的耐热无机氧化物基质，其中，所述的介孔硅铝材料具有拟薄水铝石的物相结构，以氧化物重量计的无水化学表达式为(0-0.3)Na₂O·(40-90)Al₂O₃·(10-60)SiO₂，比表面积为200-400m²/g，孔容为0.5～2.0mL/g，平均孔径为8～20nm，最可几孔径为5～15nm。该催化组合物用于重质石油烃裂化气化，气化温度低。

上述现有催化剂虽然可以降低烃油裂化气化转化的气化温度，然而为了优化烃油裂化气化转化的产品分布，现有催化剂的裂化性能还需要进一步提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种针对现有技术用于裂化气化的催化组合物在使用过程中气化温度高，或者裂化性能需要进一步提高的问题，提供一种用于加工重质石油烃的裂化气化催化组合物、其制备方法及重质石油烃的裂化气化方法。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种用于加工重质石油烃的裂化气化催化组合物，以重量百分比计，所述催化组合物包括：1％～80％的活性中孔材料、1％～60％的气化活性组分、0％～70％的粘土和2％～98％的耐热无机氧化物基质，其中，所述活性中孔材料具有拟薄水铝石的物相结构，且以氧化物重量计的无水化学表达式为(0-0.2)Na₂O·(40-85)Al₂O₃·(10-55)SiO₂·(0.5-10)P₂O₅·(0.5-10)M_xO_y，其中金属M选自Mg，元素周期表IIB、IIIB、IVB、VIIB族元素，以及镧系稀土元素中的一种或多种，y为金属M形成氧化物时的最高化合价态，且x和y的数值使得M和O的化合价平衡，比表面积为200～500m²/g，孔容为0.5～1.5cm³/g，平均孔径为8～18nm。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种上述催化组合物的制备方法，包括将活性中孔材料、气化活性组分、粘土、耐热无机氧化物基质混合打浆，喷雾干燥和焙烧的步骤。

此外，根据本发明的再一个方面，还提供了一种重质石油烃的裂化气化方法，包括在裂化反应器中将重质石油烃与上述裂化气化催化组合物接触反应，将反应后的所述裂化气化催化剂组合物与油气分离，将分离得到的沉积了焦炭的裂化气化催化组合物与气化剂接触的步骤。

本发明上述所提供的用于加工重质石油烃的裂化气化催化组合物、其制备方法及重质石油烃的裂化气化方法，通过引入特定的活性中孔材料，利用这种活性中孔材料因金属及非金属组分的引入及特殊的匹配关系对材 料酸中心及酸强度的分布情况有效调节和改善，提高了重油转化能力，同时降低了气化温度；能够在较低的气化温度下获得较高的烧炭强度，获得较高的氢气浓度。本发明的催化组合物用于重质石油烃的裂化-气化一体化工艺时，气化效果好，气化温度低，具有较强的重油转化能力(裂化性能较好)。尤其是与含有XRD衍射图谱中在2θ角为21°、29°和35°处存在主相峰的含钾物质的气化活性组分配合使用，不仅气化效果好，气化温度低，且具有较强的重油转化能力(裂化性能较好)，且气化活性组分流失少。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明所述的含钾活性组分的XRD物相图。

图2为本发明的活性中孔材料的X-射线衍射图谱。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供了一种用于加工重质石油烃的裂化气化催化组合物，以重量百分比计，所述催化组合物包括：1％～80％的活性中孔材料、1％～60％的气化活性组分、0％～70％的粘土和2％～98％的耐热无机氧化物基质，其中，所述活性中孔材料具有拟薄水铝石的物相结构，且以氧化物重量计的无水化学表达式为(0-0.2)Na₂O·(40-85)Al₂O₃·(10-55)SiO₂·(0.5-10)P₂O₅·(0.5-10) M_xO_y，其中金属M选自Mg，元素周期表IIB、IIIB、IVB、VIIB族元素，以及镧系稀土元素中的一种或多种，y为金属M形成氧化物时的最高化合价态，且x和y的数值使得M和O的化合价平衡，比表面积为200～500m²/g，孔容为0.5～1.5cm³/g，平均孔径为8～18nm。

本发明上述用于加工重质石油烃的裂化气化催化组合物是一种用于重质石油烃裂化过程以及裂化产生的焦炭气化组合过程的催化组合物，更具体的说，涉及一种利用热裂化或/和催化裂化过程加工处理重质石油烃原料生产轻质燃料，同时在气化剂参与下将加工过程产生的焦炭气化为氢气或者合成气的过程的多功能催化组合物。

本发明上述所提供的用于加工重质石油烃的裂化气化催化组合物、其制备方法及重质石油烃的裂化气化方法，通过引入特定的活性中孔材料，利用这种活性中孔材料因金属及非金属组分的引入及特殊的匹配关系对材料酸中心及酸强度的分布情况有效调节和改善，提高了重油转化能力，同时降低了气化温度；能够在较低的气化温度下获得较高的烧炭强度，获得较高的氢气浓度。本发明的催化组合物用于重质石油烃的裂化-气化一体化工艺时，气化效果好，气化温度低，具有较强的重油转化能力。

在本发明中，所述比表面积、孔容和平均孔径均采用低温氮吸附-脱附法进行测定。

根据本发明提供的上述催化组合物，优选地，所述活性中孔活性材料中以氧化物的重量比计的无水化学表达式为：(0.07-0.17)Na₂O·(55-76)Al₂O₃·(16.2-34.5)SiO₂·(0.6-6.0)P₂O₅·(1.7-8.6)M_xO_y。

根据本发明提供的上述催化组合物，优选地，以重量百分比计，所述催化组合物包括：2重量％～60重量％活性中孔材料，5重量％～40重量％的气化活性组分，0重量％～60重量％的粘土和10重量％～70重量％的干基计的耐热无机氧化物基质。更优选，所述催化组合物包括：5重量％～50重量％ 活性中孔材料，10重量％～35重量％的气化活性组分，10重量％～55重量％的粘土和10重量％～40重量％的耐热无机氧化物基质。

根据本发明提供的上述催化组合物，优选地，所述活性中孔材料的比表面积为300-450m²/g，孔容为0.7-1.2cm³/g，平均孔径为10-15nm。

根据本发明提供的上述催化组合物，优选地，金属M选自Mg和/或元素周期表IIB、IIIB、IVB、VIIB族和/或镧系中的一种或多种。其中，所述IIB、IIIB、IVB、VIIB族金属选自Zn、Y、Ti和Mn中的一种或多种。优选地，所述IIB、IIIB、IVB、VIIB族金属为Ti和Mn，Mn和Zn，Ti和Zn，Ti和Y，Mn、Ti与Zn或者Y、Mn和Zn。优选地，所述IIB、IIIB、IVB、VIIB族金属为Y或者Y、Mn和Zn。

所述镧系稀土元素(RE)优选为镧、铈混合稀土、纯镧稀土或纯铈稀土。其中混合稀土中镧铈比会随市场情况而有所变化，但性能基本不受混合比例的影响，因此对于这种镧、铈混合稀土中镧和铈的配比并不做特殊规定，其可以是任意比混合。

根据本发明提供的上述催化组合物，其中活性中孔材料可以参照现有工艺进行制备，优选地，在本发明中所述活性中孔材料是按照包括下述步骤的方法制备得到：

(1)将铝源与碱溶液在室温至85℃下中和成胶，控制成胶pH值为7-11，得到成胶浆液；

(2)按照SiO₂：Al₂O₃＝1：(0.6-9)的重量比向所述成胶浆液中加入硅源，在室温至90℃下陈化1-5小时，得到第一固体沉淀物；

(3)将所述第一固体沉淀物与铵盐或酸溶液接触处理，过滤得到氧化钠含量低于0.3重量％的第二固体沉淀物；

(4)所述第二固体沉淀物与磷源和金属M的化合物，按照P₂O₅：M_xO_y：所述第二固体沉淀物的沉淀物干基＝(0.005-0.1)：(0.005-0.1)：1的重量比 接触处理，并将接触产物干燥，其中所述金属M选自Mg，元素周期表IIB、IIIB、IVB、VIIB族，以及镧系中的一种或多种金属。

具体地，在上述步骤(1)中所述铝源可以为现有的各种能够转化为氧化铝的物质，可以为活性中孔材料的制备工艺中常规使用的各种铝源，例如，可以选自硝酸铝、硫酸铝和氯化铝中的一种或多种。

在上述步骤(1)中所述碱性溶液可以为现有的各种呈现碱性的物质，例如，可以选自氨水、氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液和偏铝酸钠溶液中的一种或多种。其中，所述碱性溶液的浓度可以为本领域的常规选择，在此不作赘述。

在上述步骤(2)中所述硅源可以为现有的各种能够转化为氧化硅的物质，可以为活性中孔材料的制备工艺中常规使用的各种硅铝，例如，可以选自水玻璃、硅酸钠、四甲氧基硅、四乙氧基硅、四丙氧基硅、四丁氧基硅和氧化硅中的一种或多种。

根据本发明提供的上述催化组合物，在活性中孔材料的制备过程中，虽然所述铝源、硅源和碱溶液各自可以从上述列举的物料中进行适当地选择，然而，通常所述铝源、碱溶液和硅源中至少有一种为含钠的原料，从而保证如此制备的所述未经离子交换的活性中孔硅铝材料具有适当尺寸的活性中孔结构。

本发明对上述步骤(3)中将所述第一固体沉淀物与铵盐接触处理的方法没有特别地限定，例如，可以包括将第一固体沉淀物按其沉淀物干基：铵盐：H₂O＝1：(0.1-1)：(5-30)的重量比在室温至100℃下进行交换。其中，所述接触的次数可以为1-3次，每次的接触时间可以0.5-1小时，具体应该使得到的固体产物中氧化钠的含量低于0.3重量％为准。

此外，在上述步骤(3)中所述铵盐的种类可以为本领域的常规选择，例如，可以选自氯化铵、硫酸铵、硝酸铵、碳酸铵和碳酸氢铵中的一种或 多种。

本发明对上述步骤(3)中将所述第一固体沉淀物与酸溶液接触的方法没有特别地限定，例如，可以包括将所述第一固体沉淀物按其沉淀物干基：酸：H₂O＝1：(0.03-0.3)：(5-30)的重量比在室温至100℃下交换至少0.2小时。

此外，在上述步骤(3)中所述酸溶液的种类可以为本领域的常规选择，通常为无机酸，例如，所述酸溶液中的酸可以选自硫酸、氯化氢和硝酸中的一种或多种。

在上述步骤(4)中将第二固体沉淀物与磷源和金属M的化合物的接触处理过程可以有多种方式，例如如下a)、b)、c)、d)过程中的任一种：

a)将所述第二固体沉淀物按其沉淀物干基：H₂O＝1：(5-20)的重量比与水混合打浆，再将磷源、金属M的化合物依次加入到上述浆液中，在室温至90℃下接触处理至少0.2小时，优选接触处理0.2-5小时，更优选接触处理0.5-3小时，过滤水洗后在100℃-150℃下干燥10-20小时；

b)将所述第二固体沉淀物按其沉淀物干基：H₂O＝1：(5-20)的重量比与水混合打浆，再将磷源或者金属M化合物加入到上述浆液中，在室温至90℃下接触处理至少0.2小时，优选接触处理0.2-5小时，更优选接触处理0.5-3小时，过滤后直接与前期未加入的金属M或者磷源的化合物按比例混合，研磨均匀后在100℃-150℃下干燥10-20小时；

c)将所述第二固体沉淀物按其沉淀物干基：H₂O＝1：(5-20)的重量比与水混合打浆，再将磷源和第一种金属M的化合物加入到上述浆液中，在室温至90℃下接触处理至少0.2小时，优选接触处理0.2-5小时，更优选接触处理0.5-3小时，过滤后得到第三固体沉淀物，再将第三固体沉淀物直接与第二种金属M的化合物混合，研磨均匀后在100℃-150℃下干燥10-20小时，其中，所述第一种金属M的化合物与第二种金属M的化合物相同或 不同；

d)将所述第二固体沉淀物直接与磷源、任选的镁源、及金属M化合物按比例混合，研磨均匀后在100℃-150℃下干燥10-20小时。

在上述方式c)中，对于第一种金属M的化合物和第二种金属M的化合物中所包含的具体化合物以及化合物的用量并没有特殊要求，只要能够使得所述第二固体沉淀物与磷源和金属M的化合物，最终是按照P₂O₅：M_xO_y：所述第二固体沉淀物的沉淀物干基＝(0.005-0.1)：(0.005-0.1)：1的重量比混合即可。

此外，任选地，在上述活性中孔材料的制备方法还可以包括将干燥产物进行焙烧的步骤，所述焙烧的条件通常包括焙烧温度可以为500-700℃，焙烧时间可以为1-4小时。

在上述步骤(4)中所述磷源的种类可以为本领域的常规选择，例如，可以选自磷酸铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵和磷酸中的一种或多种。

在上述步骤(4)中所述金属M的化合物中，金属M为选自Mg，元素周期表IIB、IIIB、IVB、VIIB族元素，以及镧系稀土元素中的一种或多种，其中所说的IIB、IIIB、IVB、VIIB族金属优选为Zn、Y、Ti和Mn中的一种或多种金属的混合，所说的多种金属的混合例如Ti和Mn的混合、Mn和Zn的混合、Ti和Zn的混合、Ti和Y的混合、Mn、Ti和Zn的混合以及Y、Mn和Zn的混合。其中Y改性的材料以及Y、Mn和Zn混合改性的材料具有最佳的裂化反应性能。

在上述步骤(4)中所述金属M的化合物可以是任意一种水溶性的化合物。

在上述步骤(4)中所述金属M的化合物为金属的硝酸盐、硫酸盐或氯化物。以镁源为例，其可以选自硝酸镁、氯化镁和硫酸镁中的一种或多种。

在本发明中，在未经离子交换的固体沉淀物、水和无机酸的重量比中，所述未经离子交换的固体沉淀物重量是以干基计的重量。在本发明中，以干基计的重量是指在约800℃的条件下焙烧1小时后的重量。

本发明提供的上述用于加工重质石油烃的裂化气化催化组合物中，优选地，所述气化活性组分包括碱金属化合物、碱土金属化合物，以及VIII族金属化合物中的一种或多种。其中，所述碱金属化合物例如氢氧化钾、碳酸钾、氧化钾、硝酸钾、硫酸钾、氯化钾、磷酸二氢钾、钾长石、绿豆岩、明矾石、粗面岩、含钾页岩、磷钾矿石、含钾粉砂岩，XRD衍射图谱中在2θ角为21°、29°和35°处存在主相峰的含钾物质(该物质具有图1所示XRD主相峰)、白云石、橄榄石。当所述气化活性组分含有碱土金属的时候，可以加入碱土金属的化合物，例如碱土金属的氯化物、硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐等无机碱土金属盐中的一种或多种，所述的碱土金属为铍、镁、钙、锶、钡中的一种或多种，优选钙和/或镁。当所述气化活性组分含有VIII族金属化合物的时候，可以加入VIII族金属的化合物，例如VIII族金属的硫酸盐、硝酸盐、氯化物、氧化物等无机VIII族金属盐中的一种或多种。所述VIII族金属优选为Fe和/或Ni。

本发明提供的上述用于加工重质石油烃的裂化气化催化组合物中，优选地，所述气化活性组分包括钾化合物，含或不含碱土金属化合物，含或不含VIII族金属化合物，以所述气化活性组分的重量为基准，以氧化物重量计，所述气化活性组分中氧化钾的含量为2～100重量％，碱土金属的含量为0～98重量％，VIII族金属化合物含量为0～98％。其中，为了解决钾流失严重的问题，所述的含钾活性组分优选为所述气化活性组分包括XRD衍射图谱中在2θ角为21°、29°和35°处存在主相峰的含钾物质(具有图1所示XRD主相峰的含钾物质)。采用XRD衍射图谱中在2θ角为21°、29°和35°处存在主相峰的含钾物质作为气化活性组分，可以进一步提高催化组合物的气化效率， 减少钾的流失，并且可提高催化组合物的裂化活性。

优选地，上述气化活性组分中，在所述XRD衍射图谱中在2θ角为21°、29°和35°处存在主相峰的含钾物质，以氧化钾计的钾含量为8重量％～40重量％，含或不含碱土金属，其余为硅铝组分，碱土金属氧化物与氧化钾摩尔比(0～1):0.2，SiO₂/Al₂O₃的摩尔比为1:10～10:1。更优选地，所述XRD衍射图谱中在2θ角为21°、29°和35°处存在主相峰的含钾物质中氧化钾含量10重量％～30重量％，碱土金属氧化物与氧化钾摩尔比1:5～1:0.5，SiO₂/Al₂O₃的摩尔比为1:3～3:1。

根据本发明提供的上述催化组合物，其中XRD衍射图谱中在2θ角为21°、29°和35°处存在主相峰的含钾物质(具有图1所示XRD主相峰的含钾物质)可以参照现有的常规工艺进行制备，优选地，在本发明中所述XRD衍射图谱中在2θ角为21°、29°和35°处存在主相峰的含钾物质是按照包括下述步骤的方法制备得到：含钾化合物和硅铝组分与任选的碱土金属化合物、、任选的VIII族金属化合物打浆成湿料，然后烘干成干料，再焙烧后得到，焙烧温度为800℃～1150℃，焙烧时间1～10h。

优选地，上述XRD衍射图谱中在2θ角为21°、29°和35°处存在主相峰的含钾物质的制备方法中，碱土金属氧化物与氧化钾摩尔比0～1:0.2，硅铝组分中SiO₂/Al₂O₃的摩尔比为1:10～10:1；且以干基计的硅铝组分和以碱土金属氧化物计的碱土金属化合物的重量之和与以氧化钾计的含钾化合物的重量比为(60～92):(8～40)。为了更好的实现本发明的目的，制备活性更高的气化活性组分，优选情况下，焙烧温度为900℃～1100℃，焙烧时间为2～8h。

本发明对上述制备含钾物质的方法中，用含钾化合物、碱土金属化合物和硅铝组分打浆的打浆方式无特殊要求，可以将它们以任意顺序混合，例如可以将三种物质分别打浆，然后再将三种浆液混合打浆，也可以将三种物质先机械混合，在加入一定量的去离子水打浆，并控制浆液的固含量在15重 量％～50重量％。

根据本发明提供的上述催化组合物，其中制备XRD衍射图谱中在2θ角为21°、29°和35°处存在主相峰的含钾物质的过程中，所述含钾化合物选自氧化钾、氢氧化钾、碳酸钾、硝酸钾、硫酸钾、氯化钾中的一种或几种，所述碱土金属化合物为选自碱土金属氧化物、碱土金属碳酸盐、碱土硝酸盐、碱土金属硫酸盐、碱土金属氯化物中的一种或几种。例如可以是氧化钙、碳酸钙、硝酸钙、氯化钙、硫酸钙、氧化镁、碳酸镁、氯化镁、硝酸镁、硫酸镁中的一种或几种。

根据本发明提供的上述催化组合物，其中制备XRD衍射图谱中在2θ角为21°、29°和35°处存在主相峰的含钾物质的过程中，所述的硅铝组分含有硅和铝元素，可以选自粘土、氧化硅、氧化硅前体、氧化铝、氧化铝前体中的一种或多种，优选为粘土。可以选自任何一种层状结构的结晶硅铝酸盐矿物，如高岭土、蒙脱土、累托石、凹凸棒石、伊利石、海泡石和硅藻土、铝溶胶、硅溶胶、拟薄水铝石中的一种或几种，且至少一种物质含有硅元素，至少一种物质含有铝元素；或者为高岭土、蒙脱土、累托石、凹凸棒石、伊利石、海泡石、硅藻土、铝溶胶、拟薄水铝石中的一种或多种与硅溶胶的混合物；或者为高岭土、蒙脱土、累托石、凹凸棒石、伊利石、海泡石、硅藻土、硅溶胶中的一种或多种与铝溶胶或拟薄水铝石的混合物。

同时，在本发明中还提供了一种上述催化组合物的制备方法，该方法包括将活性中孔材料、气化活性组分、粘土、耐热无机氧化物基质混合打浆，喷雾干燥和焙烧的步骤。

根据本发明所提供的上述催化组合物的制备方法，将活性中孔材料、气化活性组分、粘土、耐热无机氧化物基质混合后，按照本领域的常规方法进行打浆，喷雾干燥和焙烧即可。在本发明一种优选的实施方式，上述催化组合物的制备方法，包括以下步骤：

(1)将铝源与碱溶液在室温至85℃下中和成胶，控制成胶pH值为7-11，得到成胶浆液；按照SiO₂：Al₂O₃＝1：(0.6-9)的重量比向所述成胶浆液中加入硅源，在室温至90℃下陈化1-5小时，得到第一固体沉淀物；将所述第一固体沉淀物与铵盐或酸溶液接触处理，过滤得到氧化钠含量低于0.3重量％的第二固体沉淀物；将所述第二固体沉淀物与磷源和金属M的化合物，按照P₂O₅：M_xO_y：所述第二固体沉淀物的沉淀物干基＝(0.005-0.1)：(0.005-0.1)：1的重量比接触处理，并将接触产物干燥或再于500℃～700℃下焙烧1～4小时；

(2)将含钾化合物和硅铝组分与任选的碱土金属化合物混合打浆，然后烘干成干料，再在800℃～1150℃，优选900℃～1100℃焙烧，焙烧时间1～10h，焙烧后得到含钾的气化活性组分；其中以碱土金属氧化物计的碱土金属化合物与以氧化钾计的含钾化合物的摩尔比0～1:0.2，优选为1:5～1:0.5，SiO₂/Al₂O₃的摩尔比为1:10～10:1，优选为1:3～3:1，以所得到的含钾的气化活性组分的干基重量为基准，所得到的含钾的气化活性组分中以氧化钾计的钾含量为8重量％～40重量％；

(3)将步骤(1)中得到的所述活性中孔材料和步骤(2)得到的含钾气化活性组分与粘土、耐热无机氧化物基质混合打浆，然后进行喷雾干燥、在400～800℃，优选400～750℃下焙烧2～10h；其中按干基重量计，所述的步骤(1)中得到的活性中孔材料、步骤(2)得到的含钾气化活性组分、粘土、耐热无机氧化物基质的用量使所得到的催化组合物中包括1％～80％的所述活性中孔材料、1％～60％的所述气化活性组分、0％～70％的所述粘土和2％～98％的所述耐热无机氧化物基质。

根据本发明所提供的上述催化组合物的制备方法，其中所述粘土可以为本领域常用的粘土，优选情况下，可以选自高岭土、海泡石、凹凸棒石、蒙脱石、累脱石、硅藻土、埃洛石、皂石、硼润土、水滑石中的一种或多种； 更优选选自高岭土、硅藻土、海泡石、凹凸棒石、蒙脱石和累脱石中的一种或多种。

根据本发明所提供的上述催化组合物的制备方法，其中所述耐热无机氧化物基质可以为耐热无机氧化物前体和/或耐热无机氧化物，根据本发明所提供的上述催化组合物的制备方法，所述的耐热无机氧化物的种类无特殊要求，可以为本领域常用的耐热无机氧化物，优选为氧化铝、氧化硅、氧化钛、氧化镁、氧化锆、氧化钍和氧化铍中的一种或多种。耐热无机氧化物或耐热无机氧化物前体具有粘结性能的时候通常称为粘结剂，所述的粘结剂，例如铝溶胶、硅溶胶、拟薄水铝石、磷铝胶、硅凝胶、铝凝胶、硅铝凝胶中的一种或几种。优选情况下，所述浆液中还可加入酸进行酸化，所述酸例如盐酸、硝酸、硫酸中的一种或多种。在本发明上述催化组合物的制备方法，可加入耐热无机氧化物前体，然后经过焙烧，耐热无机氧化物前体转化为耐热无机氧化物，也可以先用耐热无机氧化物前体制备成耐热无机氧化物，然后在催化组合物的制备过程中以耐热无机氧化物的形式加入。

根据本发明上述裂化气化催化组合物制备方法中，将活性中孔材料、气化活性组分、粘土、耐热无机氧化物基质混合打浆的顺序没有特殊要求，例如，可以将所述的原料分别制备浆液，然后将所制备的浆液混合打浆；也可以先将活性中孔材料与粘土混合，然后再与其它组分混合打浆；或者气化活性组分与粘土混合，然后再与其它组分混合。

当本发明的催化组合物含有金属捕集剂时，本发明中金属捕捉剂的引入方式可以在活性中孔材料、气化活性组分、粘土混合打浆时以离子形式或者络合物形式引入，也可以在将上述几种组分喷雾干燥成型后以沉淀的形式引入。如果在催化剂组合物中引入耐热无机氧化物基质，还可以通过共沉淀法预先将金属捕集剂沉积在所述无机氧化物中。优选情况下，按干基计，所述金属捕集剂的含量不超过催化组合物的20重量％。本发明对所述金属捕集 剂的种类无特殊要求，可以为捕集V、Ni、Fe、Ca等污染金属的组分的常用金属捕集剂，优选情况下，所述金属捕集剂为氧化稀土和/或氧化稀土的前身物。更优选情况下，所述氧化稀土的前身物为氯化稀土、碳酸稀土和氢氧化稀土中的一种或多种。其中，稀土元素可以为镧、铈、镨、钕、钷、钐和铕中的一种或多种。

本发明提供的上述催化组合物的制备方法，所述优选的实施方式中，仅对催化组合物的制备方法进行描述，与产品中的相同的技术特征不再进行重复描述。

此外，在本发明中还提供一种所述催化组合物的使用方法，该使用方法包括如下步骤：

(1)重质石油烃在裂化单元与本发明提供的催化组合物接触进行裂化反应，反应流出物分离后得到气体、汽油馏分、柴油馏分、蜡油馏分和沉积了焦炭的催化组合物；所述的重质石油烃例如减压渣油、常压渣油、丙烷脱沥青油、焦化蜡油，所述反应条件例如反应温度为450～700℃，重时空速为0.1～500h^-1，剂油比(所述裂化气化催化组合物与重质石油烃重量比)为0.1～100。

(2)步骤(1)所得的沉积了焦炭的催化组合物(带炭催化组合物)进入气化单元，通过控制气化条件，所述催化组合物上的炭和气化剂反应生成富含CO和H₂的气体，同时得到完全再生的催化组合物或者半再生催化组合物，所述半再生催化组合物在再生单元，在有氧气存在的条件下，使所述催化组合物上残留炭发生完全燃烧，得到完全再生催化组合物；所述气化条件可参考现有气化方法，气化条件例如：气化温度为650～800℃，优选是680～750℃，气化剂可以包括70～100体积％的水蒸气与0～30体积％的氧气，例如包括大于0且小于等于20体积％的氧气和大于等于80且小100体积％的水蒸气。

(3)步骤(2)所得的完全再生催化组合物携带热量返回到步骤(1)所述裂化单元。

上述催化组合物的使用方法的步骤(2)中优选通过控制再生条件，将催化组合物上焦炭气化成富含CO和H₂气体的同时得到半再生催化组合物，组合物上残余的焦炭层可以保护催化剂不受气化剂的进一步破坏，减少气化活性组分的流失和裂化活性中心的失活。所述半再生组合物中焦炭含量为0.3重量％～1重量％。

以下将通过实施例将对本发明予以进一步说明，但并不因此而限制本发明。

在实施例中和对比例中：

铝溶胶由中石化催化剂齐鲁分公司提供(Al₂O₃含量为21.5重量％)，高岭土由苏州中国高岭土公司提供(固含量为80重量％)，拟薄水铝石由山东铝厂提供(固含量为65.8重量％)。对比例和实施例中所用化学试剂未特别注明的，其规格为化学纯。

在各实施例中，产品中K₂O、Na₂O、Al₂O₃、SiO₂、P₂O₅、M_xO_y的含量用X射线荧光法测定(可参见《石油化工分析方法(RIPP实验方法)》，杨翠定等编，科学出版社，1990年出版)，其中金属M选自Mg和/或元素周期表IIB、IIIB、IVB、VIIB族和/或镧系中的一种或多种。样品物相采用X射线衍射法测定。样品比表面积、孔体积、平均孔径由低温氮吸附－脱附法测定。

实施例1-9用于说明本发明所用活性中孔材料的制备方法。

实施例1

(1)以浓度为90gAl₂O₃/L的Al₂(SO₄)₃溶液和浓度为25wt.％的氨水为 反应原料，采用并流成胶方式，剧烈搅拌下将Al₂(SO₄)₃溶液和氨水进行混合成胶，控制体系温度为45℃，体系pH值＝9.5，收集计量成胶浆液；(2)并在搅拌条件下按照SiO₂：Al₂O₃＝1：1.8的重量比向成胶浆液中加入浓度为60gSiO₂/L的水玻璃，升温至60℃陈化3小时，得到第一固体沉淀物；(3)将所述第一固体沉淀物按其沉淀物干基：铵盐：H₂O＝1：1：12的重量比，在60℃下交换1小时，过滤水洗得到氧化钠含量低于0.3％的第二固体沉淀物；(4)按第二固体沉淀物的沉淀物干基：H₂O＝1：10的重量比将所得第二固体沉淀物与水混合打浆，并按P₂O₅：Y₂O₃：第二固体沉淀物的沉淀物干基＝0.038：0.032：1的重量比加入磷酸和硝酸钇溶液进行混合，再于70℃下反应2小时，过滤水洗后于120℃下干燥15小时即得本发明提供的磷、金属改性的中孔硅铝材料。记为PM-1。

PM-1具有拟薄水铝石晶相结构，其X射线衍射谱图同图2所示特征；其元素分析化学组成为0.12Na₂O·65.4Al₂O₃·27.2SiO₂·3.7P₂O₅·3.1Y₂O₃；比表面积418m²/g，孔容1.09cm³/g，平均孔径10.4nm。

实施例2

(1)以浓度为90gAl₂O₃/L的Al₂(SO₄)₃溶液和浓度为102gAl₂O₃/L、苛性比为2.5的NaAlO₂溶液为反应原料，采用并流成胶方式，剧烈搅拌下进行混合成胶，控制体系温度为40℃，体系pH值＝10.5，收集计量成胶浆液；(2)在搅拌下按照SiO₂：Al₂O₃＝1：1.2的重量比向成胶浆液中加入浓度为100gSiO₂/L的水玻璃，升温至70℃陈化2小时，得到第一固体沉淀物；(3)将所述第一固体沉淀物按其沉淀物干基：HCl：H₂O＝1：0.08：15的重量比在60℃下交换30分钟，过滤水洗得到氧化钠含量低于0.3％的第二固体沉淀物；(4)按P₂O₅：TiO₂：MnO₂：第二固体沉淀物的沉淀物干基＝0.015：0.035：0.049：1的重量比将第二固体沉淀物与磷酸二氢铵、硫酸钛及氯化锰进行混 合，研磨均匀后于120℃下干燥15小时，再于600℃焙烧4小时即得本发明提供的磷、金属改性的中孔硅铝材料。记为PM-2。

PM-2具有拟薄水铝石晶相结构，其X射线衍射谱图同图2所示特征；其元素分析化学组成为0.17Na₂O·55.1Al₂O₃·34.4SiO₂·1.5P₂O₅·3.5TiO₂·4.9MnO₂；比表面积312m²/g，孔容0.87cm³/g，平均孔径11.1nm。

实施例3

(1)先将浓度为90gAl₂O₃/L的Al₂(SO₄)₃溶液置于烧杯中，搅拌下将浓度为24wt.％氨水加入，直至体系pH值＝9.5，保持成胶温度为35℃，收集计量成胶浆液；(2)并在搅拌条件下按照SiO₂：Al₂O₃＝1：2.7的重量比向成胶浆液中加入浓度为60gSiO₂/L的水玻璃，升温至60℃陈化3小时，得到第一固体沉淀物；(3)将所述第一固体沉淀物按其沉淀物干基：NH₄Cl：H₂O＝1：0.8：12的重量比在50℃下交换1小时，过滤水洗得到氧化钠含量低于0.3％的第二固体沉淀物；(4)将第二固体沉淀物(滤饼)重新打浆，并按P₂O₅：MnO₂：TiO₂：第二固体沉淀物的沉淀物干基＝0.022：0.023：0.017：1的重量比加入磷酸、氯化锰和硫酸钛，于70℃下搅拌2小时，过滤得到第三固体沉淀物；将第三固体沉淀物按其沉淀物干基：ZnO＝1：0.05的重量比直接与硝酸锌混合，研磨均匀后于120℃干燥10小时，再于600℃焙烧4小时即得本发明提供的磷、金属改性的活性中孔硅铝材料。记为PM-3。

PM-3具有拟薄水铝石结构，其X射线衍射谱图同图2所示特征；其元素分析化学组成为0.10Na₂O·72.5Al₂O₃·16.3SiO₂·2.2P₂O₅·2.1MnO₂·1.5TiO₂·5.0ZnO；比表面积439m²/g，孔容1.28cm³/g，平均孔径11.7nm。

实施例4

(1)以浓度为90gAl₂O₃/L的Al₂(SO₄)₃溶液和浓度为25wt.％的氨水为 反应原料，采用间歇式并流成胶，剧烈搅拌下将Al₂(SO₄)₃溶液和氨水进行混合成胶，控制成胶温度45℃，成胶pH值＝10.5，收集计量成胶浆液；(2)在搅拌条件下按照SiO₂：Al₂O₃＝1：2.3的重量比向成胶浆液中加入浓度为60gSiO₂/L的水玻璃，升温至60℃陈化3小时，得到第一固体沉淀物；(3)将所述第一固体沉淀物按其沉淀物干基：铵盐：H₂O＝1:1:10的重量比加入NH₄Cl和去离子水，在65℃下交换1小时，过滤水洗得到氧化钠含量低于0.3％的第二固体沉淀物；(4)按第二固体沉淀物的沉淀物干基：：H₂O＝1：8的重量比与水混合打浆，并按P₂O₅：MgO：第二固体沉淀物的沉淀物干基＝0.016：0.021：1的重量比加入磷酸和氯化镁，再于60℃下反应2小时，得到第三固体沉淀物；将第三固体沉淀物按其沉淀物干基：RE₂O₃＝1：0.008与混合氯化稀土溶液(稀土中以氧化物计的La₂O₃和CeO₂的重量比为45：55)相混合，研磨均匀后于120℃下干燥15小时，再于550℃焙烧4小时即得本发明提供的活性中孔催化材料。记为PM-4。

PM-4具有拟薄水铝石物相结构，其X射线衍射谱图如图2所示；其元素分析化学组成为0.07Na₂O·69.7Al₂O₃·25.3SiO₂·1.5P₂O₅·2.0MgO·0.8RE₂O₃；比表面积409m²/g，孔容1.13cm³/g，平均孔径11.0nm。

实施例5

(1)先将浓度为90gAl₂O₃/L的Al₂(SO₄)₃溶液置于烧杯中，升温至40℃，搅拌下加入浓度为25wt.％的氨水，直至体系pH值＝9.5，收集计量成胶浆液；(2)并在搅拌条件下按照SiO₂：Al₂O₃＝1：1.7的重量比向成胶浆液中加入浓度为100gSiO₂/L的水玻璃，升温至60℃陈化2小时，得到第一固体沉淀物；(3)将所述第一固体沉淀物按其沉淀物干基：HCl：H₂O＝1：0.08：12的重量比在55℃下交换30分钟，过滤水洗得到氧化钠含量低于0.3％的第二固体沉淀物；(4)将第二固体沉淀物(滤饼)重新打浆，并按P₂O₅：第 二固体沉淀物的沉淀物干基＝0.045：1的重量比加入磷酸，再于60℃下反应1小时，过滤并于120℃下干燥15小时，得到第三固体沉淀物；将第三固体沉淀物按其沉淀物干基：MgO：RE₂O₃＝1：0.007：0.021的重量比将干燥样品与氯化镁和混合氯化稀土溶液(稀土中以氧化物计的La₂O₃和CeO₂的重量比为45：55)混合，研磨均匀后于120℃干燥10小时，再于600℃焙烧4小时即得本发明提供的活性中孔催化材料。记为PM-5。

PM-5具有拟薄水铝石物相结构，其X射线衍射谱图同图2所示特征；其元素分析化学组成为0.11Na₂O·62.8Al₂O₃·29.6SiO₂·4.5P₂O₅·0.7MgO·2.1RE₂O₃；比表面积418m²/g，孔容1.06cm³/g，平均孔径10.1nm。

实施例6

(1)以浓度为90gAl₂O₃/L的Al₂(SO₄)₃溶液和浓度为25wt.％的氨水为反应原料，采用并流成胶方式，剧烈搅拌下将Al₂(SO₄)₃溶液和氨水进行混合成胶，控制体系温度为40℃，体系pH值＝9.5，收集计量成胶浆液；(2)并在搅拌条件下按照SiO₂：Al₂O₃＝1：3的重量比向成胶浆液中加入浓度为100gSiO₂/L的水玻璃，升温至70℃陈化1小时，得到第一固体沉淀物；(3)将所述第一固体沉淀物按其沉淀物干基：铵盐：H₂O＝1:1:10的重量比与NH₄Cl和去离子水混合，在55℃下进行离子交换至氧化钠含量低于0.3％，得到第二固体沉淀物；(4)按第二固体沉淀物的沉淀物干基：MgO＝1：0.012的重量比与硝酸镁混合，研磨均匀后于120℃干燥10小时；，过滤得到第三固体沉淀物；将第三固体沉淀物按其沉淀物干基：RE₂O₃＝1：0.039与混合氯化稀土溶液(稀土中以氧化物计的La₂O₃和CeO₂的重量比为45：55)相混合，混合，研磨均匀后干燥10小时；最后再与磷酸混合，干燥后即得本发明提供的活性中孔催化材料。记为PM-6。

PM-6具有拟薄水铝石物相结构，其X射线衍射谱图同图2所示特征； 其元素分析化学组成为0.09Na₂O·76.1Al₂O₃·16.2SiO₂·2.1P₂O₅·1.2MgO·3.9RE₂O₃；比表面积420m²/g，孔容1.05cm³/g，平均孔径10.0nm。

实施例7

(1)以浓度为90gAl₂O₃/L的Al₂(SO₄)₃溶液和浓度为25wt.％的氨水为反应原料，采用间歇式并流成胶，剧烈搅拌下将Al₂(SO₄)₃溶液和氨水进行混合成胶，控制成胶温度50℃，成胶pH值＝9.0，收集计量成胶浆液；(2)在搅拌条件下按照SiO₂：Al₂O₃＝1：2.3的重量比向成胶浆液中加入浓度为100gSiO₂/L的水玻璃，升温至70℃陈化2小时，得到第一固体沉淀物；(3)将所述第一固体沉淀物按其沉淀物干基：铵盐：H₂O＝1：0.8：12的重量比在60℃下交换1小时，过滤水洗后得到第二固体沉淀物；先按P₂O₅：第二固体沉淀物的沉淀物干基：H₂O＝0.016：1：8的重量比将磷酸与Na₂O含量低于0.3％的第二固体沉淀物及水混合打浆，并于70℃下反应1小时，得到第三固体沉淀物；将第三固体沉淀物按其沉淀物干基：RE₂O₃＝1：0.031的重量比直接将混合氯化稀土(稀土中以氧化物计的La₂O₃和CeO₂的重量比为60：40)和沉淀物混合，研磨均匀后于120℃下干燥15小时，再于550℃焙烧4小时即得本发明提供的含磷和稀土的活性中孔催化材料。记为PM-7。

PM-7具有典型的拟薄水铝石晶相结构，其X射线衍射谱图同图2所示特征；其元素分析化学组成为0.10Na₂O·70.2Al₂O₃·24.8SiO₂·1.5P₂O₅·3.1RE₂O₃；比表面积435m²/g，孔容1.14cm³/g，平均孔径10.5nm。

实施例8

(1)以浓度为90gAl₂O₃/L的Al₂(SO₄)₃溶液和浓度为102gAl₂O₃/L、苛性比为2.5的NaAlO₂溶液为反应原料，先将Al₂(SO₄)₃溶液置于烧杯中，升温至45℃，在剧烈搅拌下再加入NaAlO₂溶液，直至体系pH值＝10.0，收 集成胶浆液；(2)在搅拌下按照SiO₂：Al₂O₃＝1：2.3的重量比向成胶浆液中加入浓度为100gSiO₂/L的水玻璃，并于60℃陈化3小时；得到第一固体沉淀物；(3)将所述第一固体沉淀物按其沉淀物干基：NH₄Cl：H₂O＝1：0.5：10的重量比在50℃下交换30分钟，重复交换一次，过滤水洗得到氧化钠含量低于0.3％的第二固体沉淀物，将第二固体沉淀物按La₂O₃：第二固体沉淀物的沉淀物干基：H₂O＝0.018：1：8的重量比与硝酸镧和水混合，70℃下搅拌1小时，过滤得到第三固体沉淀物；将第三固体沉淀物按其沉淀物干基：P₂O₅＝1：0.060的重量比直接与磷酸二氢铵混合，研磨均匀后于120℃下干燥15小时，再于550℃焙烧3小时即得本发明提供的含磷和稀土的活性中孔催化材料。记为PM-8。

PM-8具有典型的拟薄水铝石晶相结构，其X射线衍射谱图同图1所示特征；其元素分析化学组成为0.12Na₂O·68.5Al₂O₃·23.4SiO₂·6.0P₂O₅·1.7La₂O₃；比表面积408m²/g，孔容1.10cm³/g，平均孔径10.8nm。

实施例9

(1)先将浓度为90gAl₂O₃/L的Al₂(SO₄)₃溶液置于烧杯中，搅拌下将浓度为25wt.％氨水加入，直至体系pH值＝9.0，收集计量成胶浆液；(2)并在搅拌条件下按照SiO₂：Al₂O₃＝1：2.6的重量比向成胶浆液中加入浓度为60gSiO₂/L的水玻璃，升温至60℃陈化2小时，得到第一固体沉淀物；(3)将所述第一固体沉淀物按其沉淀物干基：HCl：H₂O＝1：0.08：10的重量比在50℃下交换1小时，过滤水洗使Na₂O含量低于0.3％的第二固体沉淀物；(4)按第二固体沉淀物的沉淀物干基：RE₂O₃＝1：0.055与混合氯化稀土溶液(稀土中以氧化物计的La₂O₃和CeO₂的重量比为60：40)相混合，研磨均匀后于120℃干燥10小时，得到第三固体沉淀物；将第三固体沉淀物重新打浆后按其沉淀物干基：P₂O₅＝1：0.008与磷酸混合，在70℃下搅拌1小时， 过滤干燥后于550℃焙烧2小时即得本发明提供的含磷和稀土的活性中孔催化材料。记为PM-9。

PM-9具有典型的拟薄水铝石晶相结构，其X射线衍射谱图同图2所示特征；其元素分析化学组成为0.11Na₂O·72.4Al₂O₃·21.2SiO₂·0.6P₂O₅·5.3RE₂O₃；比表面积396m²/g，孔容0.96cm³/g，平均孔径9.7nm。

实施例10

以90g Al₂(SO₄)₃溶液和浓度为102gAl₂O₃/L、苛性比为2.5的NaAlO2溶液为反应原料，并流成胶并调节成胶pH＝9.0，收集定量的成胶浆液，并在搅拌条件下按照SiO₂：Al₂O₃＝1：2的重量比向成胶浆液中加入浓度为60gSiO₂/L的水玻璃，升温至60℃陈化3小时；过滤水洗后，按沉淀物干基：铵盐：H₂O＝1:0.5:12的重量比加入NH₄Cl和去离子水，在60℃下对沉淀物进行离子交换除去钠离子，交换重复进行一次，每次0.5小时，至氧化钠含量低于0.3％；然后将所得固体沉淀物按沉淀物干基：H₂O＝1：8的重量比与水混合打浆，并按P₂O₅：MgO：材料干基＝0.033：0.022：1的重量比加入磷酸和硝酸镁，再于80℃下反应1小时，过滤水洗后于120℃下干燥10小时即得本发明提供的高裂化活性中孔材料。记为PM-10。

PM-10具有拟薄水铝石结构，其X射线衍射谱图如图2所示；其元素分析化学组成为0.12Na₂O·65.1Al₂O₃·28.2SiO₂·3.2P₂O₅·2.1MgO；比表面积391m²/g，孔容0.97cm³/g，平均孔径9.9nm。

实施例11～13用于说明本发明所用具有图1所示XRD主相峰的气化活性组分的制备方法。

实施例11

称取以干基计1480克高岭土、420克KOH、100克CaO，将三者混合 并加入适量去离子水，使浆液固含量在15％～50％，搅拌至少30分钟，使浆液经过球磨，控制浆液混合物的平均粒径小于10μm，干燥，再在1050℃下焙烧4小时，制得含钾气化活性组分G-1，其中K₂O含量为21％，SiO₂/Al₂O₃的摩尔比为2，G-1具有图1所示的XRD主相峰。

实施例12～13

按照实施例10的方法制备含钾物质作为气化活性组分，调整投料比例，制备含钾气化活性组分G-2、G-3，具体投料见表1。G-2和G-3均具有图1所示的XRD特征主相峰(主相峰2θ分别是21°、29°、35°)。

表1

实施例14～20用于说明本发明所用催化组合物的制备方法。

实施例14

将以干基计35重量份的含钾物质G-1与以干基计40重量份以干基高岭土和以计15重量份铝溶胶与去离子水混合打浆，搅拌20分钟，得到第一浆液。将以干基计10重量份的活性中孔材料PM-1与去离子水混合打浆，搅拌30分钟，得到第二浆液。将两种浆液混合，并搅拌至少30分钟，得到固含量为30重量％的浆液。喷雾干燥制成微球催化组合物，然后在550℃焙烧2小时。所制得的接触剂编号为C-1。

实施例15

将以干基计的40重量份的拟薄水铝石与去离子水混合打浆，并向得到的浆液中加入浓度为36重量％的盐酸，酸铝比(所述36重量％盐酸与干基计的拟薄水铝石的重量比)为0.4，升温到60℃酸化2小时，得到第一浆液。将以干基计30重量份的含钾物质G-2与以干基计15重量份铝溶胶与去离子水混合打浆，搅拌20分钟，得到第二浆液。将以干基计15重量份的活性中孔材料PM-3与去离子水混合打浆，搅拌30分钟，得到第三浆液。将三种浆液以任何一种方式混合，并搅拌至少30分钟，得到固含量为30重量％的浆液。喷雾干燥制成微球催化组合物，然后在550℃焙烧2小时。所制得的接触剂编号为C-2。

催化组合物采用水热实验测试组合物中钾的流失情况，水热实验的条件为：100％水蒸气550℃处理60h，测定水热前后样品组成中K₂O的含量，以保留率定义催化组合物中钾的稳定性。催化组合物C-2的热水钾保留率见表2。

实施例16～20

按照实施例14或者15的方法制备催化组合物，调整投料比例，制成催化组合物C-3～C-7，具体投料见表2，催化组合物C-3～C-7的热水钾保留率见表2。

表2

对比例1～4用于说明对于中孔硅铝材料的制备方法。

对比例1

(1)以浓度为90gAl₂O₃/L的Al₂(SO₄)₃溶液和浓度为25wt.％的氨水为反应原料，采用并流成胶方式，剧烈搅拌下将Al₂(SO₄)₃溶液和氨水进行混合成胶，控制体系温度为40℃，体系pH值＝9.5，收集计量成胶浆液；(2)并在搅拌条件下按照SiO₂：Al₂O₃＝1：2.6的重量比向成胶浆液中加入浓度为102gSiO₂/L的水玻璃，升温至70℃陈化2小时，得到第一固体沉淀物；(3)将所述第一固体沉淀物按其沉淀物干基：铵盐：H₂O＝1:0.8:15的重量比，在60℃下对固体沉淀物进行离子交换除去钠离子，将氧化钠洗至0.3％，得到第二固体沉淀物；(4)按第二固体沉淀物的沉淀物(滤饼)重新加水打浆，再按并按P₂O₅：第二固体沉淀物的沉淀物干基＝0.05：1的重量比与磷酸混合，升温至60℃搅拌1小时，过滤后于120℃下干燥10小时即得对比材料。记为DB-1。

DB-1具有拟薄水铝石结构，其X射线衍射谱图同图2所示；其元素分析化学组成为0.12Na₂O·62.5Al₂O₃·31.7SiO₂·5.0P₂O₅；比表面积413m²/g，孔容0.97cm³/g，平均孔径9.4nm。

对比例2

参照专利CN1565733A中实施例1的介孔硅铝材料SA-1的制备方法，只是采用酸交换过程替代其中的铵交换过程。即将SA-1的中间沉淀物，即老化过滤后的硅铝沉淀物，与水按1:10的重量比混合打浆，再将HCl溶液(浓度为10重量％)按沉淀物(干基):HCl＝1:0.12的重量比加入到上述浆液中，在55℃下接触40分钟，经过滤、干燥和焙烧后得到介孔硅铝材料，记为DB-2。

DB-2的X射线衍射谱图同图2所示；其元素分析重量化学组成为0.1Na₂O·73.7Al₂O₃·26.2SiO₂。

对比例3

按照专利CN1565733公布的实施例1制备中孔硅铝材料，记为DB-3。

DB-3具有拟薄水铝石结构；其元素分析化学组成为0.12Na₂O·73.7Al₂O₃·26.2SiO₂；比表面积362m²/g，孔容1.19cm³/g，平均孔径12.8nm。

对比例4

(1)先将浓度为90gAl₂O₃/L的Al₂(SO₄)₃溶液置于烧杯中，搅拌下将浓度为25wt.％氨水加入，直至体系pH＝10.0，保持成胶温度为40℃，收集计量成胶浆液；(2)在搅拌条件下按照SiO₂：Al₂O₃＝1：3的重量比向成胶浆液中加入浓度为60gSiO₂/L的水玻璃，升温至80℃陈化1小时，得到第一固体沉淀物；(3)将所述第一固体沉淀物按其沉淀物干基：HCl：H₂O＝1：0.08：12的重量比在50℃下交换30分钟，过滤水洗得到氧化钠含量低于0.3％的第二固体沉淀物；(4)将所得第二固体沉淀物按其沉淀物干基：H₂O＝1：10的重量比与水混合打浆，并按MgO：TiO₂：第二固体沉淀物的沉淀物干基＝ 0.017：0.012：1的重量比加入硝酸镁和硫酸钛，再于60℃下反应2小时，过滤水洗后于120℃下干燥10小时后得到的产物作为参比的金属改性的中孔硅铝材料，记为DB-4。

DB-4具有拟薄水铝石结构，其X射线衍射谱图与图2相似；其元素分析化学组成为0.08Na₂O·77.2Al₂O₃·15.9SiO₂·1.5MgO·1.0TiO₂；比表面积496m²/g，孔容1.38cm³/g，平均孔径11.2nm。

对比例5～10用于说明对比催化剂的制备方法。

对比例5～10按照制备例13和14提供的方法制备催化剂，具体投料量见表3，制成催化组合物D-1～D-6。其中对比制备例5按照实施例14的配比制备，所不同的是用DB-1代替PM-3；制备对比例6和对比制备例7按照实施例16的配比制备，所不同的是用DB-2、DB-3代替PM-6。

表3

从表2和表3的数据可以看出，使用本发明所提供的方法制备具有图1所示XRD主相峰的含钾物质作为气化活性组分的催化剂组合物经过100％水蒸气550℃处理60h后，钾保留率明显高于其他含钾化合物作为气化活性组分的催化组合物的钾保留率。可见，采用本发明提供的方法制备的具有图1所示XRD主相峰的含钾物质的稳定性更高。

测试例1

本测试用于说明实施例14～20和对比例5～10提供的催化组合物的气化性能和裂化性能。分别把上述制备的催化组合物在780℃、100％水蒸气的条件下老化8h，然后将其装填在藏量为150克的固定流化床中进行裂化和气化实验。裂化实验条件为：反应温度为510℃、重时空速为25h^-1，剂油比为10，水油比为0.35；气化实验条件：气化温度为720℃，气化剂为100％水蒸气。所有气化后的催化组合物保留一定的焦炭，通常＞0.3重量％，例如为0.4～0.6重量％，所用原料油的性质见表4，评价条件及结果见表5和表6。

表4

表5

烧炭强度：每吨催化剂组合物藏量每小时烧掉的焦炭质量，单位为kg/(t·h)。

表6

通常而言，催化组合物气化活性和经过裂化后组合物上焦炭的烧焦强度随着温度的增加而增加，气化剂中含有氧气时烧焦强度会强于以100％水蒸气作为气化剂的烧焦强度。

从表5、表6可以看出，本发明提供的催化组合物在720℃，100％水蒸气条件下的气化活性和烧焦强度能达到现有催化剂(技术背景中的对比文件) 在860℃，80％水蒸气的气化效果，并且气体(干基)中氢气含量高。可见本发明提供的组合物气化活性更高，在较低的气化温度下焦炭的烧焦强度明显提高，气化产物具有较高的氢气浓度。采用本发明提供的所述具有图1所示的XRD主相峰的含钾物质作为气化活性组分制备的催化组合物与采用普通气化活性组分制备的组合物相比，钾保留率高，烧焦强度更高，气化活性更高。采用本发明提供的活性中孔材料制备的催化组合物比采用按照对比例1～6制备的活性中孔材料为裂化活性组元制备催化组合物的裂化性能好，轻油收率高。可见，本发明由于引入活性中孔材料可以提高了气化活性组分的利用率，提高气化性能，降低气化温度。本发明提供的催化组合物的气化温度低，活性高，采用本发明提供的催化组合物用于气化-裂化工艺处理重质石油烃有利于实现石油资源的高效利用，有利于节能。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。