CN1421511A - 石蜡加氢精制催化剂的制备方法 - Google Patents

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冯振学
霍东亮
阎菊
刘闯
蹇瑞红
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Abstract

本发明涉及石油炼制装置中所使用的一种催化剂，具体地说，是石蜡加氢精制催化剂的制备方法，经过氧化铝的改性、活性组分溶液的配制及浸渍过程、催化剂成型过程，降低活性组分的加入量，从而使催化剂的制造成本下降，催化剂强度提高到180N/cm以上，调整氧化铝的孔径分布，提高催化剂活性，使产品安定性达到出口的质量要求。

Description

石蜡加氢精制催化剂的制备方法
技术领域：
本发明涉及石油炼制装置中所使用的一种催化剂，具体地说，是石蜡加氢精制催化剂的制备方法。
背景技术：
我国拥有丰富的石蜡资源，占全球石蜡产量近1/3，居世界首位，我国的石蜡生产，早期以白土法和硫酸-白土法为主，70年代末发展起来的加氢精制法以其质量好、收率高、操作灵活等优点得以迅速发展。从目前国内催化剂情况来看，活性金属总量较高，催化剂形状大多为球形，机械强度低(详见表1)，由此导致了催化剂的制造成本高，易粉碎，在使用过程中造成装置压降大且升高较快，成为制约装置生产能力达标的瓶颈。目前催化剂制备的工艺流程为以铝盐溶液和沉淀剂进行中和成胶，将制得的湿凝胶经母液分离、洗涤压滤、成型、干燥并焙烧制成载体，载体与活性金属溶液进行共浸，再经干燥和焙烧来制得成品催化剂，在孔结构的控制上只靠中和成胶来控制，孔径分布不集中，致使催化剂活性较低，热稳定性差，不能达到产品出口的质量要求。详见表2
              表1参比催化剂主要物化性质
    项目   A        B        C
金属总量 23.0  27.5  31.5~33.5％
粒度 φ2-3  φ2.2-2.6  D3.0
形状 球形  球形  条
机械强度 ≥39  ≥40  ≥160
堆比 0.75  0.88  0.90
           表2参比催化剂活性对比
   催化剂    原料蜡    A    B
熔点 58.7  58.8  58.8
含油量wt％ 0.44  0.45  0.45
色度 +19  +30  +30
热稳定性 +5  +26  +27
发明内容
本发明的目的在于提供能满足以下三点的石蜡加氢精制催化剂的制备方法。即：
(1)降低活性组分的加入量，从而使催化剂的制造成本下降。
(2)催化剂强度提高到180N/cm以上。
(3)调整氧化铝的孔径分布，提高催化剂活性，使产品安定性达到出口的质量要求。
本发明是这样实现的：
(1)氧化铝的改性
大孔氧化铝中和洗涤结束后再浆化一次，加水量为氧化铝量的5-30倍，加入无机酸的量控制在与氧化铝的摩尔比在酸∶氧化铝＝0.1-0.5∶1水溶液的温度在50-90℃下恒温20分钟以上，然后再进入下道工序，以上过程即为氧化铝的改性过程，以调整其孔径分布。
(2)活性组分溶液的配制及浸渍过程
在配制容器中预先加入净水适量升温至40-50℃，在搅拌的情况下加入Mo、Ni活性组分，继续搅拌升温至90-100℃，温30分钟以上，再加入按化学计量好的C3-C7的有机酸，恒温使Mo、Ni固体颗粒溶解。
浸渍过程：将待浸的催化剂载体加入一密闭带搅拌的容器中，抽真空，使真空度在500mmHg以下，再加入浸渍液浸渍。目的是使活性组分充分均匀地进入催化剂的各孔道内，以降低活性组分含量的同时还能提高活性，同时防止催化剂断裂现象出现。
(3)在催化剂成型过程中，提高粘合剂的加入量至15-20％，同时引入助剂IIIA族元素B，含量在0.5-1.5％，从而保证了在催化剂强度提高后，活性因助剂加入而随之提高。
发明的效果
(1)在活性金属的含量上，与参比剂A相比，MoO3由18.5％降到了15.5％，NiO保持不变，活性金属总量下降了3％，综合整体制备工艺流程，该工艺的制造成本较参比剂A的成本下降了6-8％。
(2)调整原料配比后，该催化剂的侧压强度达到了180N/cm以上，在小试试验中，2000小时压降≯0.1Mpa。
(3)在催化剂工艺试验中，石蜡产品达到了食品级石蜡的要求，同时热安定性均达到+30。
附图说明
图1为催化剂制备工艺流程图
具体实施
(1)活性组分负载量的确定
加氢精制催化剂的活性与其活性组分的含量关系很大，在一定范围内，活性组分越高，催化剂活性越好，但其制造成本也随着增加。于是，我们制备了几种不同金属含量的催化剂进行了评价，评价结果见表3。通过结果得出了金属含量值为MoO3 15.5％，NiO 4.5％。
                   表3  不同金属含量的催化剂评价结果
    催化剂编号     B-1     B-2     B-3     B-4
金属含量MoO3％NiO％ 13.083.55 14.124.36 15.274.52 18.646.71
生成蜡色度     25     28     30     30
(2)在催化剂制备过程中，在氧化铝改性过程中通过改变制备工艺过程中的各种不同原料的配比和改变具体的操作条件得到了改性合格的氧化铝，使其孔径分布更加均匀，具体结果见下表：(注明：在实验过程中，采用了正交试验法共做了L3×3＝9次试验，在下表中只取了中间的三组数据做为实施例)
         操作条件               氧化铝孔径分布
水/氧化铝 酸/氧化铝 溶液温度 ＜30   30-50  50-100  ＞100
 5  0.1  50  1.84  18.56  60.13  17.47
 15  0.2  80  1.55  11.16  71.18  16.11
 30  0.5  90  1.32  10.23  73.26  15.19
改性前氧化铝孔径分布  1.98  24.54  54.37  19.11
通过实验证明，氧化铝的孔径分布在50-100范围内比例在60以上时石蜡大分子进入催化剂中才能更加畅通，故通过以上三组操作条件下改性的氧化铝全部达到了要求。
(4)在催化剂成型过程中，助剂B和粘合剂的加入量试验，不同比例下成型的
催化剂物化分析数据见下表：
B％ 粘合剂％ 强度N/cm 孔容ml/g 比表面m2/g
 0.5  15  186  0.56  230
 0.5  20  239  0.55  218
 1.0  18  215  0.56  213
 1.5  20  213  0.55  206
(4)该催化剂用于全炼蜡时的实施例
该催化剂在加工全炼蜡时，在低温255℃下，生成蜡的各项分析结果全部达到了国家标准，同时石蜡的易炭化物和FDA分析结果显示，其达到了食品级石蜡的标准。详见表4。
   表4    该催化剂用于全炼蜡时的活性评价结果
         项目    原料蜡    生成蜡
熔点     59.2     59.3
含油量％     0.22     0.22
色度     +10     +30
热安定性     +5     30
易炭化物     未通过     通过
稠环芳烃，紫外吸光度/cm    280~289nm 0.384 0.09
(5)该催化剂用于半炼蜡时的实施例
该催化剂在加工半炼蜡时，在低温255℃下，生成蜡的各项分析结果也全部达到了国家标准，详见表5。
       表5    该催化剂用于半炼蜡时的活性评价结果
   项目    原料蜡    生成蜡
熔点     59.3     59.2
含油量％     0.87     0.89
色度     -16     +30
热安定性     -4     +30

Claims (1)

1.石蜡加氢精制催化剂的制备方法，其特征步骤是：
(1)氧化铝的改性
大孔氧化铝中和洗涤结束后再浆化一次，加水量为氧化铝量的5-30倍，加入无机酸的量控制在与氧化铝的摩尔比在酸∶氧化铝＝0.1-0.5∶1水溶液的温度在50-90℃下恒温20分钟以上；
(2)进行活性组分溶液的配制及浸渍过程
在配制容器中预先加入净水适量升温至40-50℃，在搅拌的情况下加入Mo、Ni活性组分，继续搅拌升温至90-100℃，温30分钟以上，再加入按化学计量好的C3-C7的有机酸，恒温使Mo、Ni固体颗粒溶解。
浸渍过程：将待浸的催化剂载体加入一密闭带搅拌的容器中，抽真空，使真空度在500mmHg以下，再加入浸渍液浸渍；
(3)在催化剂成型过程中，提高粘合剂的加入量至15-20％，同时引入助剂IIIA族元素B，含量在0.5-1.5％。
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