CN103861606B - 一种重油加氢脱金属催化剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种重油加氢脱金属催化剂及其制备方法和应用。该制备方法包括:将物理扩孔剂加入金属Mo或W的盐的溶液中,得湿粉末扩孔剂;氧化铝干胶粉与湿粉末扩孔剂混合,得氧化铝干胶粉物料1;向氧化铝干胶粉中加入化学扩孔剂和含磷化合物的溶液,得氧化铝干胶粉物料2;氧化铝干胶粉物料1和2混合,得湿物料;将湿物料干燥,焙烧,得氧化铝载体;将氧化铝载体浸渍在含有Mo、W中的一种和/或Co、Ni中的一种的金属盐的溶液中,干燥,焙烧,得所述重油加氢脱金属催化剂。本发明还提供了一种重油加氢脱金属催化剂。本发明所提供的催化剂既具有较好的加氢脱金属活性,又具有较好的容金属与容积炭性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种重油加氢脱金属催化剂及其制备方法和应用,特别是一种具有介孔/大孔复合孔道的催化剂及其制备方法和应用,属于分子筛制备技术领域。
背景技术
随着世界原油重质化、劣质化趋势的不断加剧,劣质重油占原油的比例不断增加,使得炼厂面对的主要加工对象是更为劣质的重油,因此,劣质重油的加工成为炼油企业技术发展的重点及提高经济效益的基础。劣质重油的显著特点是金属、胶质及沥青质的含量高,可加工性能差。加氢处理是改善劣质重油可加工性能、提高轻质油收率的重要加工工艺,但现有加氢处理的关键问题是重油中金属化合物易于在催化剂孔道及表面沉积,导致催化剂床层压降增大、催化剂使用寿命低、加氢处理操作成本高。
究其原因是对重油加氢脱金属的扩散、反应及沉积规律尚缺乏深入的认识,导致加氢脱金属催化剂的开发缺少直接的理论指导,如不同金属化合物扩散、反应对孔道尺寸的要求、对表面酸性的要求,沥青质对金属沉积的影响等。研究得知,具有较大孔容与孔径的载体是高活性加氢脱金属催化剂制备的基础。目前,一般的加氢脱金属催化剂的开发多是围绕扩大载体的孔径这一基础而展开,即在载体的制备过程中,通过加入扩孔剂等手段得到大孔氧化铝载体。
CN1769378A公开了一种渣油加氢脱金属催化剂的制备方法,在不改变催化剂制备流程的基础上,通过提高老化阶段的温度和pH值,制备出平均孔径为15-30nm,最可几孔径为15-25nm的加氢脱金属催化剂。但是,该方法制备的催化剂缺少大孔径(30-100nm)孔道,不利于金属化合物向催化剂内部的扩散,催化剂的容金属和积炭能力较差。
CN1796500A公开了一种载体孔径呈双峰分布的渣油加氢脱金属催化剂的制备方法,在制备的氧化铝前驱体中加入一种非酸类含氮化物,经过混捏、挤条、干燥、焙烧后,得到扩孔氧化铝载体。该载体制备的催化剂的孔容为0.7-1.3mL/g,比表面积为100-250m2/g,10-20nm范围的孔容比例为35-60%,大于500nm范围的孔容比例为30-40%。但是载体的表面酸性单一,酸性较强,催化剂的积炭较多,不利于重油原料中金属镍化合物的脱除。
CN1626625A公开了一种调变加氢脱金属催化剂载体表面酸性的方法,首先将水合氧化铝与扩孔剂混合,经成型、焙烧制得载体,再将载体浸渍活性金属,制得卤素含量为0.1-5%的催化剂。该催化剂的最可几孔径为14-20nm,该孔径范围的孔容占总孔容的70-80%。该方法制备的催化剂有较低的表面酸性,催化剂积炭量少,但催化剂缺少适应大分子扩散需要的大孔孔道。
综上所述,制备一种脱金属活性高、容金属及容积炭性能强、失活速度低的加氢脱金属催化剂是本领域亟待解决的问题。
发明内容
为了解决上述问题,本发明的目的在于提供一种重油加氢脱金属催化剂,该催化剂在提高催化剂脱金属活性的同时,还能够抑制焦炭及金属沉积对孔道的堵塞。
本发明的目的还在于提供上述重油加氢脱金属催化剂的制备方法,该制备方法简单易行。
为了达到上述目的,本发明首先提供了一种重油加氢脱金属催化剂的制备方法,其包括以下步骤:
步骤一:将物理扩孔剂加入金属Mo或W的盐的溶液中,以氧化物含量计,其中,MoO3或WO3的质量占催化剂总量的1wt%-4wt%,得到湿粉末扩孔剂;
步骤二:将氧化铝干胶粉与湿粉末扩孔剂、助挤剂、粘结剂混合均匀,得到氧化铝干胶粉物料1,以氧化物含量计,其中,物理扩孔剂的质量占氧化铝干胶粉总量(不计入助挤剂和粘结剂的量)的5wt%-15wt%;
步骤三:称取氧化铝干胶粉,加入含氮的化学扩孔剂和含磷化合物的溶液、助挤剂,混合均匀,得到氧化铝干胶粉物料2,以氧化物含量计,其中含氮的化学扩孔剂的质量占氧化铝干胶粉总量(不计入助挤剂的量)的20wt%-40wt%,含磷化合物的质量占氧化铝干胶粉总量(不计入助挤剂的量)的2wt%-7wt%;
步骤四:将氧化铝干胶粉物料1与氧化铝干胶粉物料2按0.5-1.5:1的质量比混合均匀,然后进行混捏、挤条,形成湿物料;该湿物料的尺寸和形状可以根据需要进行控制,例如可以制成直径为1.0mm的条状;
步骤五:将湿物料在90-150℃下干燥2-8小时,然后在600-800℃下焙烧1-5小时,得到氧化铝载体;
步骤六:将氧化铝载体等体积浸渍在含有Mo、W中的一种和/或Co、Ni中的一种的金属盐的溶液中,然后在90-150℃下干燥2-8小时后,在600-800℃下焙烧1-5小时,得到所述加氢脱金属催化剂。
本发明所提供的制备方法中,该助挤剂和粘结剂的质量不计算在氧化铝干胶粉物料1的总量和氧化铝干胶粉物料2的总量内。
在本发明所提供的制备方法中,氧化铝干胶粉总量是指上述步骤二和步骤三的氧化铝干胶粉的用量之和。
在本发明所提供的制备方法中,Mo的盐的溶液和含有Mo的金属盐的溶液是指将Mo的盐和含有Mo的盐溶解在氨水中得到的溶液。
在本发明所提供的制备方法中,在所制备的催化剂中,优选地,在制备得到的所述重油加氢脱金属催化剂中,以氧化物含量计,MoO3或WO3的总质量占重油加氢脱金属催化剂总质量的5.0wt%-14.0wt%,NiO或CoO的总质量占重油加氢脱金属催化剂总质量的1.0wt%-5.0wt%,P2O5的总质量占所述重油加氢脱金属催化剂总质量的0.07-5%;更优选地,MoO3或WO3的总质量占重油加氢脱金属催化剂的6.5wt%-12.0wt%;NiO或CoO的总质量占重油加氢脱金属催化剂的1.5wt%-3.5wt%。
在本发明的制备方法中,优选地,所采用的物理扩孔剂包括活性炭粉和碳黑中的一种或两种的组合。
在本发明的制备方法中,优选地,所采用的含氮的化学扩孔剂包括碳酸氢铵、尿素、草酸铵和碳酸铵等中的一种或几种的组合。
在本发明的制备方法中,优选地,所采用的含磷化合物包括磷酸、磷酸氢二铵和磷酸二氢铵等中的一种或几种的组合。
在本发明的制备方法中,优选地,所采用的助挤剂包括淀粉、聚乙烯醇、甲基纤维素和田菁粉等中的一种或几种的组合,助挤剂的添加量可以根据需要进行控制。
在本发明的制备方法中,优选地,所采用的粘结剂为占步骤二中添加的氧化铝干胶粉总量的1wt%-5wt%的硝酸,该硝酸的浓度为65wt%。
在本发明的制备方法中,优选地,所采用的含有Mo、W中的一种和/或Co、Ni中的一种的金属盐的溶液包括含Mo和Ni、Mo和Co、W和Co的金属盐的溶液中的一种或几种的组合。
本发明所提供的介孔/大孔复合孔道载体及具有酸性与加氢活性不均匀分布的催化剂制备方法通过选择不同的氧化铝前驱体、调变加入扩孔剂的比例,得到了具有丰富孔道的10-30nm的介孔,并且兼有100-400nm大孔的双峰分布氧化铝载体,由此制备的催化剂能够提供大孔径(大于100nm)扩散通道,降低金属钒化合物大分子在孔口处沉积,解决重油中金属钒、金属镍化合物由于存在结构差异及反应特性差异,即金属钒化合物分子极性大,与胶质、沥青质分子存在一定程度的分子间缔合作用,导致金属钒化合物分子有更大的尺寸和更强的极性,从而表现为金属钒分子在孔道中的扩散受限,易于在孔口的沉积的问题,同时还能够为积炭提供储存场所,降低小孔被堵塞的几率。另外,在本发明的重油加氢脱金属催化剂还存在10-30nm的介孔,金属镍化合物分子极性较弱,与胶质、沥青质分子间不存在缔合作用,可以扩散到10-30nm的介孔孔道中进行反应,而且介孔内表面具有一定的酸性中心和加氢活性中心,能够提高催化剂对金属镍的脱除性能。
在本发明所提供的制备方法中,在扩孔过程中,能够产生10-30nm介孔载体结构的物理扩孔剂携带有部分活性金属,而能够产生100-400nm大孔结构的化学扩孔剂的溶液中富含载体弱酸化处理剂,在载体焙烧成型的过程中,通过一步法实现了10-30nm的孔道表面保持强酸特性,同时提高了该孔道的活性金属担载量,使得该区域成为了催化剂的脱镍活性区,且100-400nm的孔道实现了弱酸化处理,从而成为了催化剂脱钒和积炭区域,二种功能划分的孔道协同作用使催化剂具有高脱金属活性及高容积炭性能。本发明所制备的重油加氢脱金属催化剂以扩孔处理的手段实现不同的酸性调控,定向调变介孔及大孔表面的酸性,通过特定金属担载的方法使介孔表面更多的负载VIII族和VIB族催化剂活性金属,催化剂的孔容为0.9-1.2mL/g、比表面积200-350m2/g,10-30nm介孔的孔容占载体总孔容的35-60%、100-400nm大孔的孔容占载体总孔容的20-40%。
本发明还提供了一种重油加氢脱金属催化剂,其是由上述制备方法制备得到的。
本发明所提供的重油加氢脱金属催化剂,优选地,该催化剂具有10-30nm的介孔和100-400nm的大孔的复合孔道结构。
本发明还提供了上述的重油加氢脱金属催化剂在重质馏分油及渣油的加氢脱金属过程中的应用,优选地,上述重油加氢脱金属催化剂特别适合用于脱沥青油及渣油的加氢脱金属过程。
本发明所提供的重油加氢脱金属催化剂含有10-30nm的介孔和100-400nm的大孔的复合孔道结构,介孔表面有较强的酸性和较高的金属担载量,提供了分别适应重油中金属镍、钒化合物加氢脱除的不同功能区域。
本发明所提供的重油加氢脱金属催化剂既具有较好的加氢脱金属活性,又具有较好的容金属与容积炭性能。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解,现对本发明的技术方案进行以下详细说明,但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
实施例中所用的大孔氧化铝干胶粉为山东迅达化工集团生产,拟薄水铝石为山东铝厂生产,其他试剂,均为化学纯试剂。
实施例1
本实施例提供了一种氧化铝载体的制备方法,具体过程如下:
将26.51g七钼酸铵溶解在50mL的30%热浓氨水中,称取活性炭粉末50g加入该溶液中充分混合均匀,得到饱和吸附金属溶液的湿活性炭;
称取大孔氧化铝干胶粉250g,加入拟薄水铝石50g、田菁粉7.5g;将湿活性炭加入到大孔氧化铝干胶粉中,然后加入325mL含有12g硝酸(浓度为65wt%的浓硝酸)的去离子水溶液,使其混合均匀,得到介孔预负载活性金属的氧化铝干胶粉物料1;
再称取大孔氧化铝干胶粉250g,加入拟薄水铝石50g、田菁粉7.5g,加入含有碳酸氢铵170g、磷酸氢二铵4.70g和磷酸5.63g的375mL去离子水溶液,使其混合均匀,得到表面弱酸化处理的氧化铝干胶粉物料2;
将氧化铝干胶粉物料1和氧化铝干胶粉物料2在螺杆挤条机上混捏15分钟,制成直径为1.0mm的三叶草条状湿物料;
将三叶草条状湿物料在120℃下干燥4小时,然后在马弗炉中在750℃下焙烧3小时,得到具有介孔与大孔双峰分布、介孔表面负载较多活性金属而大孔表面弱酸化处理的载体A。
本实施例还提供了一种氧化铝载体A,其是由上述制备方法制备得到的载体。
实施例2
本实施例提供了一种氧化铝载体的制备方法,具体过程如下:
将26.51g七钼酸铵溶解在60mL的30%热浓氨水中,称取活性炭粉末60g加入该溶液中充分混合均匀,得到饱和吸附金属溶液的湿活性炭;
称取大孔氧化铝干胶粉250g,加入拟薄水铝石50g、田菁粉7.5g;将湿活性炭加入到大孔氧化铝干胶粉中,然后加入315mL含有12g硝酸(浓度为65wt%的浓硝酸)的去离子水溶液,使其混合均匀,得到介孔预负载活性金属的氧化铝干胶粉物料1;
再称取大孔氧化铝干胶粉250g,加入拟薄水铝石50g、田菁粉7.5g,加入含有尿素180g和磷酸二氢铵21.39g的375mL去离子水溶液,使其混合均匀,得到表面弱酸化处理的氧化铝干胶粉物料2;
将氧化铝干胶粉物料1和氧化铝干胶粉物料2在螺杆挤条机上混捏15分钟,制成直径为1.0mm的三叶草条状湿物料;
将三叶草条状湿物料在120℃下干燥4小时,然后在马弗炉中在750℃下焙烧3小时,得到具有介孔与大孔双峰分布、介孔表面负载较多活性金属而大孔表面弱酸化处理的载体B。
本实施例还提供了一种氧化铝载体B,其是由上述制备方法制备得到的载体。
实施例3
本实施例提供了一种氧化铝载体的制备方法,具体过程如下:
将38.81g七钼酸铵溶解在60mL的30%热浓氨水中,称取活性炭粉末60g加入该溶液中充分混合均匀,得到饱和吸附金属溶液的湿活性炭;
称取大孔氧化铝干胶粉300g,加入淀粉7.5g;将湿活性炭加入到大孔氧化铝干胶粉中,然后加入315mL含有8g硝酸(浓度为65wt%的浓硝酸)的去离子水溶液,使其混合均匀,得到介孔预负载活性金属的氧化铝干胶粉物料1;
再称取大孔氧化铝干胶粉250g,加入拟薄水铝石50g、田菁粉7.5g,加入含有草酸铵190g、磷酸二氢铵15.56g和磷酸13.60g的375mL去离子水溶液,使其混合均匀,得到表面弱酸化处理的氧化铝干胶粉物料2;
将氧化铝干胶粉物料1和氧化铝干胶粉物料2在螺杆挤条机上混捏15分钟,制成直径为1.0mm的三叶草条状湿物料;
将三叶草条状湿物料在120℃下干燥4小时,然后在马弗炉中在750℃下焙烧3小时,得到具有介孔与大孔双峰分布、介孔表面负载较多活性金属而大孔表面弱酸化处理的载体C。
本实施例还提供了一种氧化铝载体C,其是由上述制备方法制备得到的载体。
对比例1
本对比例提供了一种氧化铝载体的制备方法,具体过程如下:
称取大孔氧化铝干胶粉250g,加入拟薄水铝石50g、田菁粉7.5g;加入375mL含有12g硝酸(浓度为65wt%的浓硝酸)的去离子水溶液,混合均匀,得到物料1;
将物料1在螺杆挤条机上混捏15分钟,制成直径为1.0mm的三叶草条状湿物料;
将三叶草条状湿物料在120℃下干燥4小时,然后在马弗炉中在750℃下焙烧3小时,得到未扩孔处理的载体D。
本对比例还提供了一种氧化铝载体D,其是由上述制备方法制备得到的载体。
对比例2
本对比例提供了一种氧化铝载体的制备方法,具体过程如下:
称取大孔氧化铝干胶粉250g,加入拟薄水铝石50g、田菁粉7.5g;加入活性炭粉末50g,然后加入375mL含有12g硝酸(浓度为65wt%的浓硝酸)的去离子水溶液,使其混合均匀,得到能够制备出介孔载体的物料1;
再称取大孔氧化铝干胶粉250g,加入拟薄水铝石50g、田菁粉7.5g,加入含有碳酸氢铵170g的375mL去离子水溶液,使其混合均匀,得到能够制备出大孔载体的物料2;
将上述物料1和物料2在螺杆挤条机上混捏15分钟,制成直径为1.0mm的三叶草条状湿物料;
将三叶草条状湿物料在120℃下干燥4小时,然后在马弗炉中在750℃下焙烧3小时,得到具有双峰分布的载体E。
本对比例还提供了一种氧化铝载体E,其是由上述制备方法制备得到的载体。
实施例4
本实施例对实施例1-实施例3和对比例1-对比例2制备的载体进行了性质测试,测试结果如表1所示。
对加氢脱金属催化剂而言,10-30nm的孔主要影响催化剂的脱镍活性,大于100nm范围的孔径主要影响反应物在催化剂中的扩散性能与脱钒性能。由表1所列的各个载体性质可以看出,本发明提供的载体即实施例1-实施例3所制备的载体具有的小于30nm范围的孔径和大于100nm范围的孔径分布都有所增加,且能够在介孔区预先浸渍活性金属以及在大孔区表面进行弱酸处理,对提高催化剂的性能有利。
表1实施例1-实施例3和对比例1-对比例2制备的载体的性质
载体A | 载体B | 载体C | 载体D | 载体E | |
比表面积,m2/g | 265 | 219 | 213 | 256 | 263 |
孔容,mL/g | 0.95 | 1.01 | 1.15 | 0.50 | 0.92 |
平均孔径 | 29.5 | 34.3 | 36.7 | 6.8 | 28.5 |
<10nm,% | 19.11 | 16.50 | 15.10 | 86.44 | 18.55 |
10-30nm,% | 41.43 | 39.00 | 36.70 | 4.43 | 39.22 |
30-100nm,% | 10.34 | 12.30 | 10.40 | 1.48 | 12.34 |
>100nm,% | 28.12 | 32.20 | 38.80 | 7.65 | 29.89 |
压碎强度,N/mm | 9.0 | 7.6 | 7.0 | 15 | 10.6 |
MoO3,% | 3.6 | 3.6 | 5.0 | -- | -- |
P2O5,% | 1.1 | 2.2 | 3.1 | -- | -- |
实施例5
本实施例提供了一种加氢脱金属催化剂的制备方法,具体制备过程如下:
取200g实施例1制备的载体A,采用等体积共浸渍的方法担载活性金属Mo和Ni活性组分。称取七钼酸铵8.73g和硝酸镍13.32g溶于440mL去离子水中,加入氨水调节pH为9.5,加热到60℃直到颗粒完全溶解,呈蓝色透明溶液,静止至室温后,进行等体积浸渍载体12小时,然后在干燥箱中在120℃下烘干4小时,在550℃下焙烧4小时,得到催化剂A1。
本实施例还提供了一种加氢脱金属催化剂A1,其是由上述制备方法制备得到的。
实施例6
本实施例提供了一种加氢脱金属催化剂的制备方法,具体制备过程如下:
取200g实施例2制备的载体B,采用等体积共浸渍的方法担载活性金属Mo和Ni活性组分。称取七钼酸铵8.73g和硝酸镍13.32g溶于440mL去离子水中,加入氨水调节pH为9.5,加热到60℃直到颗粒完全溶解,呈蓝色透明溶液,静止至室温后,进行等体积浸渍载体12小时,然后在干燥箱中在120℃下烘干4小时,在550℃下焙烧4小时,得到催化剂B1。
本实施例还提供了一种加氢脱金属催化剂B1,其是由上述制备方法制备得到的。
实施例7
本实施例提供了一种加氢脱金属催化剂的制备方法,具体制备过程如下:
取200g实施例3制备的载体C,采用等体积共浸渍的方法担载活性金属Mo和Ni活性组分。称取七钼酸铵13.42g和硝酸镍19.48g溶于440mL去离子水中,加入氨水调节pH为9.5,加热到60℃直到颗粒完全溶解,呈蓝色透明溶液,静止至室温后,进行等体积浸渍载体12小时,然后在干燥箱中在120℃下烘干4小时,在550℃下焙烧4小时,得到催化剂C1。
本实施例还提供了一种加氢脱金属催化剂C1,其是由上述制备方法制备得到的。
对比例3
本对比例提供了一种加氢脱金属催化剂的制备方法,具体制备过程如下:
取200g对比例1制备的载体D,采用等体积共浸渍的方法担载活性金属Mo和Ni活性组分。称取七钼酸铵18.22g和硝酸镍13.61g溶于300mL去离子水中,加入氨水调节pH为9.5,加热到60℃直到颗粒完全溶解,呈蓝色透明溶液,静止至室温后,进行等体积浸渍载体12小时,然后在干燥箱中在120℃下烘干4小时,在550℃下焙烧4小时,最终得到催化剂D1。
本对比例还提供了一种加氢脱金属催化剂D1,其是由上述制备方法制备得到的。
对比例4
本对比例提供了一种加氢脱金属催化剂的制备方法,具体制备过程如下:
取200g对比例2制备的载体E,采用等体积共浸渍的方法担载活性金属Mo和Ni活性组分。称取七钼酸铵18.21g和硝酸镍19.58g溶于440mL去离子水中,加入氨水调节pH为9.5,加热到60℃直到颗粒完全溶解,呈蓝色透明溶液,静止至室温后,进行等体积浸渍载体12小时,然后在干燥箱中在120℃下烘干4小时,在550℃下焙烧4小时,最终得到催化剂E1。
本对比例还提供了一种加氢脱金属催化剂E1,其是由上述制备方法制备得到的。
参照例
以工业渣油加氢脱金属催化剂作为参照例,记为催化剂F。该工业渣油加氢脱金属催化剂采用常规方法制备。
实施例8
本实施例对实施例5-实施例7、对比例3-对比例4和参照例所制备的催化剂进行性质研究,包括活性组分含量检测和性能参数评价。
上述各个催化剂的金属负载量如表2所示。
通过表2可知,本发明所提供的加氢脱金属即实施例4-实施例6所制备的催化剂,有很好的脱金属性能。
表2上述催化剂的活性组分含量
在滴流床加氢微型反应装置上,以某减压渣油原料进行加氢脱金属催化剂的反应活性评价,在100mL固定床反应器上评价催化剂。采用的硫化及反应条件如表3所示。加氢脱金属反应300小时后取样进行金属镍、钒含量的测定。采用等离子发射光谱(AES/ICP)方法测定生成油中的镍和钒的含量,并计算脱金属率,结果列于表4中。
表3催化剂加氢脱金属反应活性评价的工艺条件
温度,℃ | 压力,MPa | 空速,h-1 | 氢油比 | 运转时间,h | |
硫化条件 | 320 | 4 | 4.0 | 300 | 72 |
反应条件 | 390 | 10 | 0.5 | 1000 | 300 |
表4催化剂加氢脱金属性能数据
A1 | B1 | C1 | D1 | E1 | F | |
HDNi,% | 58.9 | 63.5 | 59.2 | 34.2 | 30.3 | 40.8 |
HDV,% | 78.9 | 82.7 | 79.5 | 53.5 | 68.6 | 73.2 |
通过对比表4中的加氢脱金属性能数据可以看出,采用本发明的方法制备的加氢脱金属催化剂即催化剂A1、B1和C1相比于对比例及参照例所制备的催化剂(催化剂D1、E1和F)具有较高的脱镍性能(HDNi)和脱钒性能(HDV),表明了介孔与大孔组合,不同孔道分别酸改性与活性金属定向担载有助于提高催化剂的脱镍与脱钒活性,尤其是脱镍活性得到更大幅度的提高。
Claims (11)
1.一种重油加氢脱金属催化剂的制备方法,其包括以下步骤:
步骤一:将物理扩孔剂加入金属Mo或W的盐的溶液中,以氧化物含量计,其中,MoO3或WO3的质量占催化剂总量的1wt%-4wt%,得到湿粉末扩孔剂;
步骤二:将氧化铝干胶粉与湿粉末扩孔剂、助挤剂、粘结剂混合均匀,得到氧化铝干胶粉物料1,以氧化物含量计,其中,物理扩孔剂的质量占氧化铝干胶粉总量的5wt%-15wt%;
步骤三:称取氧化铝干胶粉,加入含氮的化学扩孔剂和含磷化合物的溶液、助挤剂,混合均匀,得到氧化铝干胶粉物料2,以氧化物含量计,其中,含氮的化学扩孔剂的质量占氧化铝干胶粉总量的20wt%-40wt%,含磷化合物的质量占氧化铝干胶粉总量的2wt%-7wt%;
步骤四:将氧化铝干胶粉物料1与氧化铝干胶粉物料2按0.5-1.5:1的质量比混合均匀,然后进行混捏、挤条,形成湿物料;
步骤五:将湿物料在90-150℃下干燥2-8小时,然后在600-800℃下焙烧1-5小时,得到氧化铝载体;
步骤六:将氧化铝载体等体积浸渍在含有Mo、W中的一种和/或Co、Ni中的一种的金属盐的溶液中,然后在90-150℃下干燥2-8小时,在600-800℃下焙烧1-5小时,得到所述重油加氢脱金属催化剂。
2.根据权利要求1所述的重油加氢脱金属催化剂的制备方法,其中,在制备得到的所述重油加氢脱金属催化剂中,以氧化物含量计,MoO3或WO3的总质量占所述重油加氢脱金属催化剂总质量的5.0wt%-14.0wt%,NiO或CoO的总质量占所述重油加氢脱金属催化剂总质量的1.0wt%-5.0wt%,P2O5的总质量占所述重油加氢脱金属催化剂总质量的0.07wt%-5wt%。
3.根据权利要求1所述的重油加氢脱金属催化剂的制备方法,其中,所述物理扩孔剂包括活性炭粉和碳黑中的一种或两种的组合。
4.根据权利要求1所述的重油加氢脱金属催化剂的制备方法,其中,所述含氮的化学扩孔剂包括碳酸氢铵、尿素、草酸铵和碳酸铵中的一种或几种的组合。
5.根据权利要求1所述的重油加氢脱金属催化剂的制备方法,其中,所述含磷化合物包括磷酸、磷酸氢二铵和磷酸二氢铵中的一种或几种的组合。
6.根据权利要求1所述的重油加氢脱金属催化剂的制备方法,其中,所述助挤剂包括淀粉、聚乙烯醇、甲基纤维素和田菁粉中的一种或几种的组合;所述粘结剂为占步骤二中添加的氧化铝干胶粉总量的1wt%-5wt%的硝酸。
7.根据权利要求1所述的重油加氢脱金属催化剂的制备方法,其中,所述含Mo、W中的一种和/或Co、Ni中的一种的金属盐的溶液包括含Mo和Ni、Mo和Co、W和Co的金属盐的溶液中的一种或几种的组合。
8.一种重油加氢脱金属催化剂,其是由权利要求1-7中任一项所述的制备方法制备得到的。
9.根据权利要求8所述的重油加氢脱金属催化剂,其中,所述催化剂具有10-30nm的介孔和100-400nm的大孔的复合孔道结构。
10.权利要求8或9所述的重油加氢脱金属催化剂在重质馏分油及渣油的加氢脱金属过程中的应用。
11.根据权利要求10所述的重油加氢脱金属催化剂在重质馏分油及渣油的加氢脱金属过程中的应用,其中,所述重油加氢脱金属催化剂用于脱沥青油及渣油的加氢脱金属过程。
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