Patents

Search tools Text Classification Chemistry Measure Numbers Full documents Title Abstract Claims All Any Exact Not Add AND condition These CPCs and their children These exact CPCs Add AND condition
Exact Exact Batch Similar Substructure Substructure (SMARTS) Full documents Claims only Add AND condition
Add AND condition
Application Numbers Publication Numbers Either Add AND condition

一种催化剂浸渍液及其配制方法

Abstract

本发明公开一种高金属浓度、高稳定性的含Mo、Ni(Co)P溶液及其配制方法,特别是一种用于催化剂制备的浸渍溶液的配制方法。该溶液含MoO345—80g/100ml,NiO8—20g/100ml,CoO0—15g/100ml。P/MoO3重量比为0.08—0.18。溶液pH为0—3.8。该溶液在室温下可稳定3年以上。

Landscapes

Show more

CN1172692A

China

Other languages
English
Inventor
罗锡辉
何金海
Current Assignee
Sinopec Fushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals
China Petrochemical Corp

Worldwide applications
1996 CN

Application CN 96109048 events
2000-11-01
Application granted
Anticipated expiration
Expired - Lifetime

Description

一种催化剂浸渍液及其配制方法
本发明涉及一种高浓度、高稳定性的催化剂浸渍液的配制方法,特别是一种用于制备烃类加氢处理催化剂的Mo、Ni(Co)、P溶液的配制方法。
加氢处理催化剂通常采用浸渍法制备。即用含有所需活性组分(如Mo、Ni、Co、P等)的溶液,浸渍某种载体(如Al2O3,SiO2-Al2O3等)。在制备高活性浸渍型加氢处理催化剂过程中,遇到过许多困难,而这些困难差不多都与浸渍液有关。例如,高浓度尤其是超高浓度的浸渍液通常不稳定或很不稳定。因此,要制备超高金属含量的Mo-Ni(Co)-P/Al2O3加氢处理催化剂,很难采用“一步浸渍法”来一次完成。而采用二步或多步浸渍法或其它方法,不但使制备过程复杂,而且对催化剂的某些物化性能(如机械强度)可能带来不良影响。
美国专利4,392,985公开了一种Mo、Co、P溶液的制备方法。该法的要点是:首先在搅拌下将钼酸铵(NH4)6Mo7O24·4H2O部分溶于水中。未溶解部分在缓慢搅拌下加入H3PO4(85%)溶解,再加入硝酸钴Co(NO3)2·6H2O。采用该发明制得的溶液,每100ml可含33.6g MoO3,6.3g CoO和8.6g P。溶液PH值低于1.2。美国专利4,444,905介绍了一种制备较高钼浓度的Mo、Ni、P溶液的方法。该法要点是:按一定比例将MoO3,H2O和H3PO4(75%)制成浆状。在>15分钟期间内加入一定量的碳酸镍,升温至93℃并在该温度下加热2小时。制得亮绿色溶液。按照该法所制得的溶液,每100ml可含12-34gMoO3,2.0-5.6gNiO,2.3-6.4g P。该溶液在室温下可稳定6个月。这样的溶液浓度,对于制备高金属含量、高活性加氢处理催化剂,仍不能一步完成。
本发明的目的是:(1)配制高稳定性、高浓度的Mo、Ni(Co)、P溶液;(2)简化催化剂生产过程,降低成本;(3)改善催化剂活性和机械强度。
本发明Mo、Ni(Co)、P溶液,每100ml溶液含45-80g MoO3,8-20g NiO,0-15g CoO,P/MoO3重量比为0.08-0.18。
本发明的高浓溶液配制方法是:按溶液浓度要求将所需的磷酸加入水中,制成磷酸水溶液。将上述磷酸水溶液加入到所需量的氧化钼中。将该体系在搅拌下加热至微沸,使氧化钼全部或大部分溶解。将体系温度降至60-70℃,加入需要量的碱式碳酸镍,再次升温至微沸并加热搅拌使碱式碳酸镍全部溶解。最后加热蒸发,除去多余的水分使溶液浓缩,制得高浓度、高稳定性的Mo、Ni、P溶液。此外,还可以根据需要,在溶液蒸发浓缩前,向上述溶液中加入硝酸镍和/或硝酸钴,搅拌溶解,以调节溶液的PH值,并增加Ni含量或引入Co组分,再蒸发浓缩制得高浓度、高稳定性的Mo、Ni(Co)、P溶液。
本发明溶液的制备步骤如下:
(1).将磷酸水溶液加入氧化钼中,搅拌,缓缓加热升温至微沸,并加热至氧化钼全部或大部分溶解。
(2).将上述溶液降温至60-70℃后,缓缓加入碱式碳酸镍,放置15分钟后再升温至微沸,加热至沉淀物基本溶解。降至室温后过滤以除掉不溶性杂质(该杂质是由不纯原料带入的。如果使用纯净原料,可省去过滤步骤)。
(3).按照需要,可向上述滤液中加入硝酸镍和/或硝酸钴,以制得所需要PH的Mo、Ni、P或Mo、Ni、Co、P溶液。
(4).将上述溶液加热浓缩至所需要的浓度。根据本发明所制得的Mo、Ni(Co)、P溶液,具有以下性质:
(1).每100ml溶液可含MoO3 45-80g,NiO 8-20g,CoO 0-15g,P/MoO3重量比为0.08-0.18。
(2).可根据需要制备不同PH的溶液。溶液PH值变化范围为0-3.8。
(3).该溶液在室温下可稳定3年以上。
本发明的优点是:
(1)本发明的Mo、Ni(Co)、P溶液,制备过程简单,易行。
(2)本发明的Mo、Ni(Co)、P溶液,金属Mo和Ni(Co)浓度可以很。经一次浸渍过程便可制备高金属含量的加氢处理催化剂。
(3).本发明的Mo、Ni(Co)、P溶液,即使在很高金属浓度下也很稳定。在室温下可稳定3年以上不产生混浊或沉淀。
(4).本发明的催化剂,其加氢处理反应活性比用普通方法制得的催化剂要高。
为进一步说明本发明,列举以下实施例和比较例。(A).Mo、Ni(Co)、P溶液的制备实施例1
将20ml磷酸(85%)溶于600ml水中。在搅拌下将溶液加入到100g氧化钼中。升温至微沸并加热3小时至氧化钼大部分溶解。降温至60-70℃。在搅拌下缓缓加入碱式碳酸镍35g,再升温至微沸并加热3小时,至沉淀物基本溶解。过滤。将滤液浓缩至250ml。实施例2
将17ml磷酸(85%)溶于600ml水中。在搅拌下将溶液加入到100g氧化钼中。升温至微沸并加热4小时至氧化钼全部溶解。过滤。向滤液中加入87g硝酸镍。溶解后浓缩至250ml。实施例3
将10g硝酸镍加入到实施例1所制备的溶液中。溶解。将溶液加热浓缩至200ml。实施例4
将15g硝酸钴加入到实施例1所制备的溶液中。溶解。将溶液加热浓缩至200ml。制得Mo、Ni、Co、P溶液。实施例5
将按实施例3所制得的溶液加热浓缩至160ml。实施例6
将按实施例3所制得的溶液加热浓缩至130ml。实施例7
将40ml磷酸(85%)溶于600ml水中。在搅拌下将溶液加入到100g氧化钼中。升温至微沸并加热3小时至氧化钼大部分溶解。降温至60-70℃,在搅拌下缓缓加入45g碱式碳酸镍。再升温至微沸并加热3小时,至沉淀物基本溶解。过滤。将滤液浓缩至200ml。比较例1
将313ml水(21℃),5.0ml磷酸(75%)和100g氧化钼制成浆状。缓缓加入28.5g碳酸镍(15分钟以上加完)。然后将混合物加热至93℃,搅拌,并在该温度下保持2小时。将制得的溶液浓缩至347ml。比较例2
将比较例1所制得的溶液加热浓缩至200ml。以上各例所得的Mo、Ni、P和Mo、Ni、Co、P溶液的物化性质列于表1中。
            表1各例溶液的性质
                溶液浓度,g/l00ml
     PH   MoO3   NiO  CoO  P      P/MoO3重量比 稳定性*实施例1  3.0  40.0    8.0  -    3.6    0.09          3年以上实施例2  0.1  40.0    8.9  -    3.0    0.08          3年以上实施例3  1.9  50.0    11.2 -    4.5    0.09          3年以上实施例4  1.8  50.0    10.0 1.9  4.5    0.09          3年以上实施例5  1.6  62.5    14.0 -    5.6    0.09          3年以上实施例6  1.4  76.9    17.2 -    6.9    0.09          3年以上实施例7  1.3  50.0    12.9 -    9.0    0.18          3年以上比较例1  3.0  22.8    4.8  -    1.2    0.05          0.5年比较例2  2.1  39.5    8.3  -    2.1    0.05          浓缩过程
                                                 出现沉淀*在室温下放置
从表1可以看出,实施例1-7的溶液不仅浓度高而且极其稳定。比较例中的溶液,浓度稍有提高便出现沉淀,变得不稳定。
(B).通过制备加氢处理催化剂验证本发明的有益效果实施例8
称取100gγ-Al2O3,加入130ml按照(A)实施例3制备的Mo、Ni、P溶液,在室温下浸渍4小时后,滤出多余溶液。湿催化剂在空气中干燥过夜后,在105-115℃下烘干3小时。干燥后的样品以3-5℃/分钟速度升温至190℃,恒温0.5小时。再以3-5℃/分钟速度升温至368℃,恒温1小时。最后以3-5℃/分钟速度升温至470℃,恒温焙烧3小时。实施例9
采用按照(A)实施例5制备的溶液为浸渍液。催化剂制备方法及步骤同实施例8。比较例3
采用按照(A)比较例1制备的溶液为浸渍液。催化剂制备方法及步骤同实施例8。比较例4
将比较例1制得的催化剂用按照(A)比较例1制备的溶液浸渍第2遍。浸渍、干燥、焙烧条件同实施例8。以上各例所制得的MoNiP/Al2O3催化剂及所用的γ-Al2O3的物化性质分别列于表2及表3中。评价催化剂活性所用原料油的性质及反应工艺条件见表4及表5。
评价催化剂用含二硫化碳1.5%(V)的大庆航空煤油馏分在260℃和370℃下分别硫化8小时。硫化完毕,换进原料油,稳定8小时后开始进行试验。评价各例催化剂时,通过调节反应温度,使总脱氮率达到95w%,即生成油含氮量为0.06w%。当催化剂在较低反应温度时,就能达到这一脱氮率,表明该催化剂有较高的活性。反之亦然。
表6列出各例催化剂加氢脱氮反应活性评价结果。
从表3及表6结果可以看出:采用本发明制备的催化剂,加氢脱氮活性要高得多,与普通的一次浸渍法相比反应温度要低13℃(实施例8与比较例3相比)或低19℃(实施例9与比较例3相比)。与普通的二次浸渍法相比,尽管步骤简单了,反应温度仍然要低7℃(实施例9与比较例3相比)。此外,本发明的加氢处理催化剂,在物化性质方面,例如机械强度,比表面积及孔容等方面,均优于普通的二次浸渍法。
表2制备各例催化剂所用的γ-Al2O3的物化性质
比表面积,M2/g        308
孔容积,ml/g           0.607
平均孔直径,nm         7.76
机械强度,N/mm*       17.3*Ф1.0mm条状
            表3各例催化剂的物化性质
            实施例8    实施例9    比较例3    比较例4比表面,m2/g   162        138        195        127孔容,ml/g      0.320      0.300      0.380      0.290平均孔直径,nm  8.16       8.23       7.93       8.19化学组成,w%MoO3           24.1       29.6       16.8       28.9NiO             4.31       5.60       3.71       6.32P               2.60       2.70       0.35       1.38Al2O3         余量       余量       余量       余量堆比重,g/ml    0.930      0.952      0.870      0.897机械强度,N/mm*19.6       18.9       17.6       8.3*φ1.0mm条状
    表4原料油性质原料油                胜利VGO比重d(20℃),g/ml     0.903硫,w%               0.46氮,w%               0.12凝点,℃              36残炭,w%             0.05馏程,℃IBP/10%              290/34930%/50%             375/39270%/90%             406/43695%/EBP              446/467
        表5反应工艺条件反应压力,MPa         6.37LHSV,h-1            1.00氢/油体积比           1,000
    表6各例催化剂的加氢脱氮反应活性比较催化剂         实施例8  实施例9    比较例3    比较例4反应温度,℃    380     372        393        379

Claims (2)
Hide Dependent

1.一种催化剂浸渍液,含有Mo、Ni、Co、P组分,其特征在于所说的Mo、Ni、Co、P溶液中,每100ml溶液含有45-80g MoO3,8-20g NiO,0-15gCoO,P/MoO3重量比为0.08-0.18。
2.一种催化剂浸渍液的配制方法,其特征在于所说的Mo、Ni、Co、P溶液按如下方法配制:a.将氧化钼加入磷酸水溶液中加热至微沸使其全部或大部分溶解,降温至60-70℃;b.向a溶液中加入碱式碳酸镍,加热至微沸使其溶解;c.向b溶液中加入硝酸镍和/或硝酸钴;d.加热蒸发浓缩溶液c。