CN114433053B - 一种加氢处理催化剂及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种加氢处理催化剂及其制备方法和应用,所述加氢处理催化剂的制备方法,包括如下步骤:(1)将酵母溶解于水中,并与扩孔前驱物混合形成溶液;(2)用加氢活性组分浸渍液I、含硅和/或锆的溶液浸渍物理扩孔剂,干燥后备用;(3)将拟薄水铝石干胶粉、步骤(1)制备的溶液、步骤(2)干燥后的物料混合,经成型、干燥、焙烧,得到改性氧化铝载体;(4)用加氢活性组分浸渍液II浸渍步骤(3)改性氧化铝载体,浸渍后催化剂经干燥、焙烧,制得最终的加氢处理催化剂。所述方法制备的加氢处理催化剂稳定性及加氢脱氮、脱硫活性显著提高。

Description

一种加氢处理催化剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种加氢处理催化剂及其制备方法和应用,具体地说涉及一种适合于重质油加氢处理的催化剂及其制备方法和应用。
背景技术
随着我国原油普遍重质化以及世界范围内原油深加工要求的提高,重组分在催化剂孔道内扩散阻力过大,重金属杂质沉积和结焦而导致加氢处理催化剂活性下降或失活等问题,迫切要求开发出性能更佳的加氢处理催化剂。
加氢处理催化剂表面酸性质对加氢催化剂的活性有较大影响,如何减弱金属与载体的强相互作用,如何使催化剂具有合适的酸性,成为制备高活性加氢催化剂的关键。研究表明,可以通过添加助剂对载体进行改性。
CN200910236166.2 公开了一种石油蜡加氢精制催化剂的制备方法。该方法包括:称取拟薄水铝石,以拟薄水铝石重量计,加入6%~17%的含硅化合物和2%~20%的含磷有机化合物溶液,在挤条机上挤条成型,经干燥和焙烧,制得含硅和磷的γ-Al2O3载体;含硅化合物为SiO2重量浓度30%的硅溶胶或纳米二氧化硅。
CN201410714768.5公开了一种含硅和镁的氧化铝基载体的制备方法。该方法包括:将水溶性硅油和可溶性含镁化合物依次或同时引入氧化铝基载体,经过热处理后,制得含硅和镁的氧化铝基载体。
CN 101940929 B公开了一种加氢处理催化剂的制备方法,通过在浸渍过程中引入碳前身物来制备含碳催化剂,简化含碳催化剂的制备工艺,提高催化剂的使用性能,特别是提高催化剂的活性和稳定性。
CN1206037A 公开一种加氢催化剂,该方法在氧化铝载体制备过程中同时加入物理扩孔剂和化学扩孔剂,再以喷淋浸渍的方式将活性组分负载到载体上,该催化剂的孔容为0.80-1.20ml/g,比表面积为110-200m2/g,可几孔径为15-20nm,堆积密度为0.50-0.60g/ml。
CN201810121625 .1公开了一种高抗磨损性氧化铝载体及其制备方法,该氧化铝载体以氧化铝纤维增韧的氧化铝为基体,并用改性元素Si对基体表面进行改性;其方法主要是将γ-氧化铝纤维增韧的氧化铝加入到浸渍溶液中,然后进行干燥焙烧得到所述载体。
CN102989493A公开一种重油加氢处理复合催化剂的制备方法,该方法以含有载体重量2.5%-12%的氧化硅、氧化钛、氧化锆、氧化铬、氧化硼、氧化锂、氧化磷、F中的一种或多种的氧化铝为载体,负载活性金属钴、钼、镍或钨的硫化物、磷化物和硫磷化物的复合催化剂;活性金属占催化剂重量的5%-50%。
CN00110018.1公开了一种加氢催化剂及其制备方法,该催化剂以第ⅥB族和Ⅷ族金属为加氢活性组分,助剂为氟,同时担载硼、硅、磷、镁、钛、锆、镓中的一种或其混合为助剂,其技术关键是采用共沉淀法制备。
CN201510758489.3公开了一种加氢改质催化剂的制备方法。该方法将水溶性硅油和可溶性含锆化合物依次或同时引入加氢改质催化剂载体,经过热处理后,制得改性后的加氢改质催化剂载体。采用浸渍法负载加氢活性金属组分,经干燥和焙烧,得到加氢改质催化剂。
虽然上述方法制备的加氢处理催化剂物化性质某些方面有所改善,但其脱硫脱氮活性及稳定性仍有待进一步提高。
发明内容
针对现有技术中存在的不足,本发明提供一种加氢处理催化剂及其制备方法和应用,所述方法制备的加氢处理催化剂稳定性及加氢脱氮、脱硫活性显著提高。
一种加氢处理催化剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)将酵母溶解于水中,并与扩孔前驱物混合形成溶液;
(2)用加氢活性组分浸渍液I、含硅和/或锆的溶液浸渍物理扩孔剂,干燥后备用;
(3)将拟薄水铝石干胶粉、步骤(1)制备的溶液、步骤(2)干燥后的物料混合,经成型、干燥、焙烧,得到改性氧化铝载体;
(4)用加氢活性组分浸渍液II浸渍步骤(3)改性氧化铝载体,浸渍后催化剂经干燥、焙烧,制得最终的加氢处理催化剂。
上述方法中,步骤(1)中所述酵母可以为单倍体型、双倍体型、单双倍体型中的一种或其混合物,溶解于含水溶液中pH值为3.0-7.5,优选pH值为4-6。
上述方法中,步骤(1)中所述酵母的加入量为最终催化剂重量的0.02wt%-15wt%,优选0.2wt%-5wt%。
上述方法中,步骤(1)中所述扩孔前驱物可以是多羟基醛、多羟基酮以及能水解生成多羟基醛、多羟基酮的有机化合物及其聚合物,例如为淀粉或者葡萄糖,其加入量为最终催化剂重量的0.2%-50%,优选1%-20%。
上述方法中,步骤(1)中所述溶液在与步骤(2)干燥后的物理扩孔剂接触前可以包括预处理阶段,所述预处理阶段的处理温度范围为10℃-40℃,优选20℃-30℃;处理时间为0.5-8小时,优选1.5-5小时。
上述方法中,步骤(1)中所述的水中可以含有一种或多种酸,所述酸可以是无机酸或者有机酸,优选醋酸、甲酸、苹果酸或乳酸中的至少一种。
上述方法中,步骤(1)中所述的水中可以含有加氢活性组分,加氢活性组分为VIB和/或VIII族金属,第VIB族金属为钼和/或钨,第VIII族的金属为钴和/或镍。
上述方法中,步骤(1)中溶液可以用超声波震荡或者磁力搅拌加快溶液均匀混合。
上述方法中,步骤(2)所述的含硅溶液为含硅酸酯的乙醇溶液,其中硅酸酯选自正硅酸甲酯、正硅酸乙酯或正硅酸丁酯中的一种或几种。
上述方法中,步骤(2)所述的含锆溶液为可溶性锆盐的水溶液,可溶性锆盐可以为硝酸锆、氯化锆、硫酸锆中的一种或几种混合。
上述方法中,步骤(2)中所述的加氢活性组分为VIB和/或VIII族金属,第VIB族金属为钼和/或钨,第VIII族的金属为钴和/或镍;加氢活性组分浸渍液可以为含有加氢活性组分的酸溶液、水溶液或氨溶液中的至少一种。
上述方法中,步骤(2)所述加氢活性组分浸渍液I中,第VIB族金属含量以氧化物计为最终催化剂重量的0.4wt%-0.8wt%,第VIII族金属含量以氧化物计为最终催化剂重量的0.03wt%-0.05wt%,加氢活性组分浸渍液I的用量为物理扩孔剂饱和吸水量的30%-50%。
上述方法中,步骤(2)中硅酸酯用量以二氧化硅计为最终催化剂重量的0.05wt%-0.5wt%,可溶性锆盐的用量以氧化锆计为最终催化剂重量的0.2%-0.6%。
上述方法中,步骤(2)所述物理扩孔剂为碳黑粉、木炭或木屑中的一种或几种,物理扩孔剂的粒径为600-1000目。
上述方法中,步骤(2)中所述的物理扩孔剂的加入量为步骤(4)中拟薄水铝石干胶粉重量的5%-10%。
上述方法中,步骤(3)所述的拟薄水铝石干胶粉可以是采用任意一种方法制备的拟薄水铝石干胶粉或者为购买的拟薄水铝石干胶粉商品。
上述方法中,步骤(3)中所述的拟薄水铝石可以不含助剂组分,也可以含助剂组分,其中助剂组分可以为磷、氟、硅、锆、硼等中的一种或几种,助剂组分在最终氧化铝载体中的含量为5wt% 以下,所述的助剂可以在氧化铝载体成型的过程中引入或者在氧化铝载体成型之后一次或多次引入助剂。
上述方法中,步骤(3)中所述的干燥温度为100-140℃,干燥时间为2-6h,焙烧温度为500-650℃,焙烧时间为3-6h。
上述方法中,步骤(3)中所述的最终氧化铝载体的形状可以根据需要制成球形、条形(比如三叶草、四叶草或圆柱条)等适宜的形状,成型过程中可以加入常用成型助剂,比如助挤剂、胶溶酸、粘合剂等。
上述方法中,步骤(3)成型过程中可以加入助挤剂,所述的助挤剂是田菁粉、淀粉或甲基纤维素中的一种或几种,优选为田菁粉,助挤剂加入量为拟薄水铝石干胶粉重量的2%-5%。
上述方法中,步骤(3)成型过程中可以加入胶溶剂,所述的胶溶剂为甲酸、乙酸、柠檬酸或硝酸中的一种或几种混合,加入量为拟薄水铝石干胶粉重量的2%-10%,视最后成型效果而定。
上述方法中,步骤(4)所述的加氢活性组分为VIB 和/ 或VIII 族金属,第VIB 族金属为钼和/或钨,第VIII 族的金属为钴和/或镍;加氢活性组分浸渍液II可以为含有加氢活性组分的酸溶液、水溶液或氨溶液中的一种。
上述方法中,步骤(4)所述的加氢活性组分浸渍液II是按照目标催化剂组成计算配制。加氢活性组分浸渍液中,第VIB 族金属含量以氧化物计为12-50g/100ml,第VII 族金属含量以氧化物计为2.4-9.8g/100ml,可以采用过体积浸渍、等体积浸渍或喷淋浸渍等方式,浸渍时间为1-15 小时。
上述方法中,步骤(4)所述的干燥条件为在80-140℃下干燥3-10 小时;所述焙烧条件为在400-600℃下焙烧3-6 小时。
一种采用上述方法制备的加氢处理催化剂,以最终加氢处理催化剂的重量为基准,第ⅥB族金属以氧化物计的含量为10%~30%和第Ⅷ族金属以氧化物计的含量为3%~10%,其中第ⅥB族金属选自Mo和/或W;第Ⅷ族金属选自Co和/或Ni;硅和/或锆的含量为0.1%-1%。
上述加氢处理催化剂中,所述催化剂的比表面积为120~350m2/g,孔容为0.28~0.70ml/g,孔直径4~10nm的孔容占总孔容的70%~95%,优选为80%~95%。
本发明加氢处理催化剂特别适于处理重质烃物料,重质烃物料的馏程范围一般为250-600℃,经常在300-550℃,其中70w%以上的馏分在350℃以上;具有上述特点的原料油如瓦斯油、减压馏份油、脱沥清油、催化裂化循环油、页岩油、煤焦油等;反应条件一般在氢气存在条件下,反应压力5-20MPa,氢油比100-5000,空速0.1-5.0h-1,反应温度350-450℃。
与现有技术相比,本发明方法制备的加氢处理催化剂具有高加氢脱氮、脱硫活性及长周期运转稳定性,尤其适合于重质油的加氢处理。
具体实施方式
下面通过实施例进一步说明本发明方法的作用和效果,但以下实施例不构成对本发明方法的限制。以下实施例及比较例中如果无特殊说明%均为质量百分含量。
实施例1
取0.39g酵母加入10mL水中溶解,然后向溶液中加入2g淀粉,搅拌至完全溶解后超声处理15分钟,并在20℃条件下恒温2小时,为混合溶液A1。
称取粒径为800目的碳黑粉10.4g置于喷淋滚锅中,在转动状态下,以雾化方式向滚锅中的碳黑粉喷浸含氧化钼0.76克,氧化镍0.58克的活性金属浸渍液2.9ml,然后继续喷浸含二氧化硅0.25克的正硅酸乙酯的乙醇溶液3.2ml,于120℃烘干3小时。
使用混合溶液A1浸渍干燥后的物理扩孔剂,并与氧化铝干胶粉192g,田菁粉和柠檬酸各4g,混合均匀;称取浓度为68%的稀硝酸9.3g并加去离子水稀释为150mL。将物料混捏15min,然后将酸液加入粉料,根据粉料的干湿程度适度补水,用直径1.7mm的三叶草孔板挤条。经120℃干燥4h后,将成型物600℃焙烧6h,焙烧后的载体记为Z1。
将上述物料置于烧杯中,用200毫升含MoO361克/100 毫升,NiO87克/100 毫升的钼-镍活性金属盐溶液浸渍载体2小时,滤去多余溶液,然后于120℃烘干2 小时,再在480℃下焙烧4小时制得催化剂C1。该催化剂的MoO3含量为23.1wt%,NiO含量为3.7wt%,二氧化硅质量百分含量为0.05wt%。
实施例2
取4.9g酵母加入30mL水中溶解,然后向溶液中加入20.2g淀粉,搅拌至完全溶解后超声处理15分钟,并在25℃条件下恒温2小时,为混合溶液A2。
称取粒径为600目的碳黑粉14.8置于喷淋滚锅中,在转动状态下,以雾化方式向滚锅中的碳黑粉喷浸含氧化钼1.18克,氧化镍0.78克的活性金属浸渍液2.9ml,然后继续喷浸含二氧化硅1.2克的正硅酸乙酯的乙醇溶液6.2ml,于120℃烘干3小时。
使用混合溶液A2浸渍干燥后的物理扩孔剂,并与氧化铝干胶粉192g,田菁粉和柠檬酸各4g,混合均匀;称取浓度为68%的稀硝酸9.3g并加去离子水稀释为125mL。将物料混捏15min,然后将酸液加入粉料,根据粉料的干湿程度适度补水,用直径1.7mm的三叶草孔板挤条。经120℃干燥4h后,将成型物600℃焙烧6h,焙烧后的载体记为Z2。
将上述物料置于烧杯中,用200毫升含MoO361克/100毫升,NiO87克/100 毫升的钼-镍活性金属盐溶液浸渍载体2小时,滤去多余溶液,然后于120℃烘干2 小时,再在480℃下焙烧4小时制得催化剂C2。该催化剂的MoO3含量为23.2wt %,NiO含量为3.8wt%,二氧化硅质量百分含量为0.25wt%。
实施例3
取10g酵母加入50mL含醋酸的水中溶解,然后向溶液中加入40.1g淀粉,搅拌至完全溶解,并在25℃条件下恒温2小时,为混合溶液A3。
称取粒径为800目的碳黑粉19.8克置于喷淋滚锅中,在转动状态下,以雾化方式向滚锅中的碳黑粉喷浸含氧化钼1.54克,氧化镍1.16克的活性金属浸渍液5.9ml,然后继续喷浸含二氧化硅1.01克的正硅酸乙酯的乙醇溶液6.9ml,于120℃烘干3小时。
将混合溶液A3、浸渍干燥后的物理扩孔剂、氧化铝干胶粉192g,田菁粉和柠檬酸各4g,混合均匀;称取浓度为68%的稀硝酸9.3g并加去离子水稀释为110mL。将物料混捏15min,然后将酸液加入粉料,根据粉料的干湿程度适度补水,用直径1.7mm的三叶草孔板挤条。经120℃干燥4h后,将成型物600℃焙烧6h,焙烧后的载体记为Z3。
将上述物料置于烧杯中,用200毫升含MoO361克/100毫升,NiO87克/100 毫升的钼-镍活性金属盐溶液浸渍载体2小时,滤去多余溶液,然后于120℃烘干2 小时,再在480℃下焙烧4小时,制得本发明催化剂C3。该催化剂的MoO3含量为23.3wt %,NiO含量为3.9wt%,二氧化硅质量百分含量为0.5wt%。
实施例4
取4.9g酵母加入30mL水中溶解,然后向溶液中加入20.2g淀粉,搅拌至完全溶解,并在25℃条件下恒温2小时,为混合溶液A4。
称取粒径为600目的碳黑粉14.8置于喷淋滚锅中,在转动状态下,以雾化方式向滚锅中的碳黑粉喷浸含氧化钼1.18克,氧化镍0.78克的活性金属浸渍液2.9ml,然后继续喷浸含二氧化锆0.79克的硝酸锆的水溶液4.2ml,和含二氧化硅0.55克的正硅酸乙酯的乙醇溶液3.2ml,于120℃烘干3小时。
使用混合溶液A4浸渍干燥后的物理扩孔剂,并与氧化铝干胶粉192g,田菁粉和柠檬酸各4g,混合均匀;称取浓度为68%的稀硝酸9.3g并加去离子水稀释为125mL。将物料混捏15min,然后将酸液加入粉料,根据粉料的干湿程度适度补水,用直径1.7mm的三叶草孔板挤条。经120℃干燥4h后,将成型物600℃焙烧6h,焙烧后的载体记为Z4。
将上述物料置于烧杯中,用200毫升含MoO361克/100毫升,NiO87克/100 毫升的钼-镍活性金属盐溶液浸渍载体2小时,滤去多余溶液,然后于120℃烘干2 小时,再在480℃下焙烧4小时,制得本发明催化剂C4。该催化剂的MoO3含量为23.5wt %,NiO含量为3.9wt%,二氧化硅质量百分含量为0.25wt%,,二氧化锆质量百分含量为0.4wt%。
实施例5
取0.39g酵母加入10mL水中溶解,然后向溶液中加入2g淀粉,搅拌至完全溶解后超声处理15分钟,并在25℃条件下恒温2小时,为混合溶液A5。
称取粒径为800目的碳黑粉10.4置于喷淋滚锅中,在转动状态下,以雾化方式向滚锅中的碳黑粉喷浸含氧化钼0.76克,氧化镍0.58克的活性金属浸渍液2.9ml,然后继续喷浸含二氧化锆0.39克的硝酸锆的水溶液4.2ml,于120℃烘干3小时。
使用混合溶液A5、干燥后的物理扩孔剂,与氧化铝干胶粉192g,田菁粉和柠檬酸各4g,混合均匀;称取浓度为68%的稀硝酸9.3g并加去离子水稀释为150mL。将物料混捏15min,然后将酸液加入粉料,根据粉料的干湿程度适度补水,用直径1.7mm的三叶草孔板挤条。经120℃干燥4h后,将成型物600℃焙烧6h,焙烧后的载体记为Z5。
将上述物料置于烧杯中,用200毫升含MoO361克/100 毫升,NiO87克/100 毫升的钼-镍活性金属盐溶液浸渍载体2小时,滤去多余溶液,然后于120℃烘干2 小时,再在480℃下焙烧4小时,制得本发明催化剂C5。该催化剂的MoO3含量为23.3wt %,NiO含量为3.8wt%,二氧化锆质量百分含量为0.2wt%。
实施例6
取4.9g酵母加入30mL水中溶解,然后向溶液中加入20.2g淀粉,搅拌至完全溶解超声处理10分钟,并在25℃条件下恒温2小时,为混合溶液A6。
称取粒径为600目的碳黑粉14.8置于喷淋滚锅中,在转动状态下,以雾化方式向滚锅中的碳黑粉喷浸含氧化钼1.18克,氧化镍0.78克的活性金属浸渍液2.9ml,然后继续喷浸含二氧化锆0.79克的硝酸锆的水溶液6.5ml,于120℃烘干3小时。
使用混合溶液A6浸渍干燥后的物理扩孔剂,并与氧化铝干胶粉192g,田菁粉和柠檬酸各4g,混合均匀;称取浓度为68%的稀硝酸9.3g并加去离子水稀释为125mL。将物料混捏15min,然后将酸液加入粉料,根据粉料的干湿程度适度补水,用直径1.7mm的三叶草孔板挤条。经120℃干燥4h后,将成型物600℃焙烧6h,焙烧后的载体记为Z6。
将上述物料置于烧杯中,用200毫升含MoO361克/100毫升,NiO87克/100 毫升的钼-镍活性金属盐溶液浸渍载体2小时,滤去多余溶液,然后于120℃烘干2 小时,再在480℃下焙烧4小时,制得本发明催化剂C6。该催化剂的MoO3含量为23.5wt %,NiO含量为3.8wt%,二氧化锆质量百分含量为0.4wt%。
实施例7
取10g酵母加入50mL含醋酸的水中溶解,然后向溶液中加入40.1g淀粉,搅拌至完全溶解后超声处理15分钟,并在28℃条件下恒温2小时,为混合溶液A7。
称取粒径为800目的碳黑粉19.3克置于喷淋滚锅中,在转动状态下,以雾化方式向滚锅中的碳黑粉喷浸含氧化钼1.54克,氧化镍1.16克的活性金属浸渍液5.9ml,然后继续喷浸含二氧化锆1.15克的硝酸锆的水溶液8.5ml,于120℃烘干3小时。
将混合溶液A7、浸渍干燥后的物理扩孔剂、氧化铝干胶粉192g,田菁粉和柠檬酸各4g,混合均匀;称取浓度为68%的稀硝酸9.3g并加去离子水稀释为110mL。将物料混捏15min,然后将酸液加入粉料,根据粉料的干湿程度适度补水,用直径1.7mm的三叶草孔板挤条。经120℃干燥4h后,将成型物600℃焙烧6h,焙烧后的载体记为Z7。
将上述物料置于烧杯中,用200毫升含MoO361克/100毫升,NiO87克/100 毫升的钼-镍活性金属盐溶液浸渍载体2小时,滤去多余溶液,然后于120℃烘干2 小时,再在480℃下焙烧4小时,制得本发明催化剂C7。该催化剂的MoO3含量为23.2wt %,NiO含量为3.9wt%,二氧化锆质量百分含量为0.6wt%。
对比例1
称取粒径为800目的碳黑粉14.8置于喷淋滚锅中,在转动状态下,以雾化方式向滚锅中的碳黑粉喷浸含氧化钼1.2克,氧化镍0.7克的活性金属浸渍液4.9ml,然后继续喷浸含二氧化硅0.55克的正硅酸乙酯的乙醇溶液5.2ml,于120℃烘干3小时。
使用干燥后的物理扩孔剂,与氧化铝干胶粉192g,田菁粉和柠檬酸各4g,混合均匀;称取浓度为68%的稀硝酸9.3g并加去离子水稀释为150mL。将物料混捏15min,然后将酸液加入粉料,根据粉料的干湿程度适度补水,用直径1.7mm的三叶草孔板挤条。经120℃干燥4h后,将成型物600℃焙烧6h,焙烧后的载体记为DZ-1。
将上述物料置于烧杯中,用200 毫升含MoO361克/100 毫升,NiO87克/100 毫升的钼-镍活性金属盐溶液浸渍载体2小时,滤去多余溶液,然后于120℃烘干2 小时,再在480℃下焙烧5小时制得催化剂DC-1,该催化剂MoO3质量百分含量为23.3%,NiO质量百分含量为3.9wt%,二氧化硅质量百分含量为0.25wt%。
对比例2
称取粒径为600目的碳黑粉14.8置于喷淋滚锅中,在转动状态下,以雾化方式向滚锅中的碳黑粉喷浸含氧化钼1.18克,氧化镍0.78克的活性金属浸渍液2.9ml,然后继续喷浸含二氧化锆0.79克的硝酸锆的水溶液6.5ml,于120℃烘干3小时。
使用混合溶液A6浸渍干燥后的物理扩孔剂,并与氧化铝干胶粉192g,田菁粉和柠檬酸各4g,混合均匀;称取浓度为68%的稀硝酸9.3g并加去离子水稀释为125mL。将物料混捏15min,然后将酸液加入粉料,根据粉料的干湿程度适度补水,用直径1.7mm的三叶草孔板挤条。经120℃干燥4h后,将成型物600℃焙烧6h,焙烧后的载体记为DZ-2。
将上述物料置于烧杯中,用200毫升含MoO361克/100毫升,NiO87克/100 毫升的钼-镍活性金属盐溶液浸渍载体2小时,滤去多余溶液,然后于120℃烘干2 小时,再在480℃下焙烧4小时,制得催化剂DC-2。该催化剂的MoO3含量为23.2wt %,NiO含量为3.7wt%,二氧化锆质量百分含量为0.4wt%。
上述实施例1-7及对比例1-2制备的催化剂的孔结构数据如表1 ,由表中数据可见,本发明催化剂孔容及孔径分布集中度均高于对比例催化剂。
表1.实施例及对比例催化剂孔结构性质
实施例8
对上述实施例1-7及对比例1-2制备的催化剂进行活性评价,比较上述各催化剂活性及稳定性。原料油为伊朗VGO,反应氢压为14.7MPa,氢油体积比为1000:1,体积空速为1.2h-1,反应温度为365℃。原料油性质见表2,运转200h 的活性评价结果见表3,随着运转时间的增加,催化剂的活性降低,为了保持催化剂的活性以满足生产要求,需要对催化剂床层提温,运转5000 小时后催化剂床层温升见表4。
表2 原料性质
表3加氢活性评价结果
表4 床层温升
从表3活性评价结果可以看出,与对比例催化剂相比,本发明载体制备的加氢处理催化剂均具有较高的加氢脱氮和加氢脱硫活性。由表4床层温升的数据可以看出,反应5000小时后,采用本发明提供的催化剂具有较高的活性稳定性。

Claims (14)

1.一种加氢处理催化剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)将酵母溶解于水中,并与扩孔前驱物混合形成溶液;
(2)用加氢活性组分浸渍液I、含硅和/或锆的溶液浸渍物理扩孔剂,干燥后备用;
(3)将拟薄水铝石干胶粉、步骤(1)制备的溶液、步骤(2)干燥后的物料混合,经成型、干燥、焙烧,得到改性氧化铝载体;
(4)用加氢活性组分浸渍液II浸渍步骤(3)改性氧化铝载体,浸渍后催化剂经干燥、焙烧,制得最终的加氢处理催化剂;
步骤(1)中所述酵母的加入量为最终催化剂重量的0.02wt%-15wt%;
步骤(1)中所述扩孔前驱物加入量为最终催化剂重量的0.2%-50%;
步骤(1)中所述溶液在与步骤(2)干燥后的物理扩孔剂接触前包括预处理阶段,所述预处理阶段的处理温度范围为10℃-40℃;处理时间为0.5-8小时;
步骤(1)中溶液采用超声波震荡或者磁力搅拌;
步骤(1)中所述扩孔前驱物是多羟基醛、多羟基酮以及能水解生成多羟基醛、多羟基酮的有机化合物及其聚合物;
步骤(2)中所述的加氢活性组分为VIB和/或VIII族金属,第VIB族金属为钼和/或钨,第VIII族的金属为钴和/或镍;加氢活性组分浸渍液为含有加氢活性组分的酸溶液、水溶液或氨溶液中的至少一种;
步骤(2)所述加氢活性组分浸渍液I中,第VIB族金属含量以氧化物计为最终催化剂重量的0.4wt%-0.8wt%,第VIII族金属含量以氧化物计为最终催化剂重量的0.03wt%-0.05wt%,加氢活性组分浸渍液I的用量为物理扩孔剂饱和吸水量的30wt%-50wt%;
步骤(2)中硅酸酯用量以二氧化硅计为最终催化剂重量的0.05wt%-0.5wt%,可溶性锆盐的用量以氧化锆计为最终催化剂重量的0.2%-0.6%;
步骤(2)中所述的物理扩孔剂的加入量为步骤(3)中拟薄水铝石干胶粉重量的5%-10%;
步骤(4)所述的加氢活性组分为VIB 和/ 或VIII 族金属,第VIB 族金属为钼和/或钨,第VIII 族的金属为钴和/或镍;加氢活性组分浸渍液II为含有加氢活性组分的酸溶液、水溶液或氨溶液中的一种;
步骤(4)所述的加氢活性组分浸渍液II是按照目标催化剂组成计算配制,加氢活性组分浸渍液II中,第VIB 族金属含量以氧化物计为12-50g/100ml,第VII 族金属含量以氧化物计为2.4-9.8g/100ml;
步骤(2)的含硅溶液为含硅酸酯的乙醇溶液;
步骤(2)的含锆溶液为可溶性锆盐的水溶液。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(1)中所述酵母为单倍体型、双倍体型、单双倍体型中的一种或其混合物,溶解于含水溶液中pH值为3.0-7.5,所述酵母的加入量为最终催化剂重量的0.2wt%-5wt%。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于: pH为4-6。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(1)中所述溶液在与步骤(2)干燥后的物理扩孔剂接触前包括预处理阶段,所述预处理阶段的处理温度范围为20℃-30℃;处理时间为1.5-5小时。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(2)中硅酸酯选自正硅酸甲酯、正硅酸乙酯或正硅酸丁酯中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(2)中可溶性锆盐为硝酸锆、氯化锆、硫酸锆中的一种或几种混合。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(2)所述物理扩孔剂为碳黑粉、木炭或木屑中的一种或几种,物理扩孔剂的粒径为600-1000目。
8. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(3)中所述的拟薄水铝石含有助剂组分,其中助剂组分为磷、氟、硼中的一种或几种,助剂组分在最终氧化铝载体中的含量为5wt% 以下,所述的助剂组分在氧化铝载体成型的过程中引入或者在氧化铝载体成型之后一次或多次引入。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(3)中所述的干燥温度为100-140℃,干燥时间为2-6h,焙烧温度为500-650℃,焙烧时间为3-6h。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(3)中所述的最终氧化铝载体的形状根据需要制成球形、条形。
11.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(4)浸渍采用过体积浸渍、等体积浸渍或喷淋浸渍方式,浸渍时间为1-15小时。
12.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(4)所述的干燥条件为在80-140℃下干燥3-10小时;所述焙烧条件为在400-600℃下焙烧3-6小时。
13.采用权利要求1-12任一方法制备的加氢处理催化剂,其特征在于:以最终加氢处理催化剂的重量为基准,第ⅥB族金属以氧化物计的含量为10%~30%和第Ⅷ族金属以氧化物计的含量为3%~10%,其中第ⅥB族金属选自Mo和/或W;第Ⅷ族金属选自Co和/或Ni;硅和/或锆以元素计的含量为0.1%-1%。
14.权利要求13所述催化剂用于加氢处理反应,其特征在于:操作条件如下:反应压力5-20MPa,氢油比100-5000,空速0.1-5.0h-1,反应温度350-450℃。
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