一种烃油脱硫催化剂及其制备方法和烃油脱硫的方法_2

文档序号:9534727阅读:来源:国知局
SM-5分子筛;优选地,所述 具有MFI结构的分子筛为ZSM-5、ZRP-1和ZSP-3中的至少一种。所述具有MFI结构的分子 筛的Si化;A!203的摩尔比为15-100 ;1 ;优选地,所述具有MFI结构的分子筛的Si〇2 ;A!2化 的摩尔比为20-40 ;1。
[0029] 根据本发明,所述至少一种选自IIB、VB和VIB族元素的金属氧化物可W为氧化 锋、氧化領、氧化饥、氧化银氧化粗、氧化館、氧化钢和氧化鹤中的至少一种,优选情况下,所 述金属氧化物为氧化锋、氧化钢和氧化饥中的至少一种;优选地,所述金属氧化物为氧化 锋。
[0030] 根据本发明,优选地,所述金属促进剂为媒和/或钻,所述姪油脱硫催化剂具有较 高的脱硫活性和再生性能;更优选地,所述金属促进剂为媒。
[0031] 本发明中,所述氧化铅可W为所述姪油脱硫催化剂中各组分之间提供粘结作用。 优选情况下,所述氧化铅为Y-氧化铅、η-氧化铅、Θ-氧化铅和X-氧化铅中的至少一 种;优选地,所述氧化铅为Υ-氧化铅。
[0032] 本发明还提供了本发明的姪油脱硫催化剂的制备方法,该方法包括;(1)将氮化 娃、氧化铅粘结剂、至少一种选自ΙΙΒ、VB和VIB族元素的金属氧化物、具有MFI结构的分 子筛、水和酸性液体混合,并将混合得到的载体浆液进行成型、第一干燥、第一赔烧,得到载 体;(2)在所述载体中引入金属促进剂的前体,然后进行第二干燥和第二赔烧,得到催化剂 前体;(3)将所述催化剂前体在氨气气氛下还原,得到姪油脱硫催化剂。
[0033] 本发明提供的姪油脱硫催化剂的制备方法步骤(1)所述混合的过程可W对氮化 娃的加入时机没有特别的限定,一种【具体实施方式】为;步骤(1)所述的混合过程包括;(i) 将氮化娃、氧化铅粘结剂、水W及酸性液体接触形成浆液;(ii)将所述浆液与具有MFI结构 的分子筛、所述金属氧化物混合得到载体浆液。
[0034] 另一种【具体实施方式】为;步骤(1)所述的混合过程包括;(a)将氧化铅粘结剂、水 和酸性液体接触形成浆液:化)将所述浆液与具有MFI结构的分子筛、所述金属氧化物、氮 化娃混合得到载体浆液。
[0035] 本发明提供的姪油脱硫催化剂的制备方法步骤(1)中,所述金属氧化物的加入可 W为W所述金属氧化物的粉末形式加入,也可W将所述金属氧化物加水混合为浆液后再W 浆液的形式加入。
[0036]根据本发明,所述氧化铅粘结剂可W为氧化铅或者在所述第一赔烧的条件下转变 为Y-Alz化的物质。优选情况下,步骤(1)中,所述氧化铅粘结剂可W选自SB粉、水合氧化 铅、铅溶胶、一水软铅石(薄水铅石)、假一水软铅石(拟薄水铅石)、H水合氧化铅和无定 形氨氧化铅中的至少一种;优选地,所述氧化铅粘结剂为SB粉、拟薄水铅石和铅溶胶中的 至少一种。
[0037] 本发明中,所述至少一种选自IIB、VB和VIB族元素的金属氧化物、具有MFI结构 的分子筛、金属促进剂和氮化娃如上所述,在此不再一一赏述。
[0038] 根据本发明,所述酸性液体可W为酸或酸的水溶液,所述酸可W选自可溶于水的 无机酸和/或有机酸,优选地所述酸可W为盐酸、硝酸、磯酸和醋酸中的至少一种。
[0039] 根据本发明,在步骤(i)和(a)中,优选情况下,所述酸性液体的用量使所述浆液 的抑值为1-5,优选抑值为1. 5-4。
[0040] 本发明中,步骤(i)和(a)中加入水的量可W不特别地限定,只要能够得到所述浆 液即可。例如加入水的量与氧化铅粘结剂、或者与氧化铅粘结剂和氮化娃的重量总和的重 量比为5-10:1。
[0041] 本发明中,步骤(1)得到的载体浆液可W为糊状物或浆液等形式。可W将该载体 浆液稠化后干燥再成型。更优选该载体浆液为浆液形式,可W通过喷雾干燥形成粒度为 20-200微米的微球,达到成型的目的。为了便于喷雾干燥,干燥前所述载体浆液的固含量可 W为10-50重量%,优选为20-50重量%。在步骤扣)和化)中得到所述载体浆液的过程 中还可W包括加入水,水的加入量没有特别的限定,只要得到的载体浆液满足上述固含量 即可。
[0042] 本发明中,步骤(1)中载体浆液的第一干燥方法和条件为本领域技术人员所公 知,例如干燥的方法可W是瞭干、烘干、鼓风干燥。优选情况下,所述第一干燥的温度可W为 室温至40(TC,优选为100-35(TC;所述第一赔烧的时间为0.化W上,优选为0. 5-lOOh,更 优选2-2化。
[0043] 本发明中,步骤(1)中载体浆液的第一赔烧条件也为本领域技术人员所公知,优 选情况下,所述第一赔烧的温度为400-70(TC,优选为450-65(TC;所述第一赔烧的时间至少 为0. 5h,优选为0. 5-lOOh,更优选为0. 5-lOh。
[0044] 根据本发明,步骤(2)用于加入金属促进剂。所述金属促进剂的前体为可W在第 二赔烧条件下转变为金属促进剂的氧化物的物质;优选情况下,所述金属促进剂的前体可 W选自金属促进剂的醋酸盐、碳酸盐、硝酸盐、硫酸盐、硫氯酸盐和氧化物中的至少一种。
[0045] 根据本发明,优选情况下,在载体上引入金属促进剂的前体的方法为浸溃或沉淀。 所述浸溃可W为用金属促进剂的前体的溶液或悬浮液浸溃载体;所述沉淀可W为将金属 促进剂的前体的溶液或悬浮液与载体混合,然后加入氨水将金属促进剂的前体沉淀在载体 上。
[0046]根据本发明,优选情况下,所述第二干燥的温度为50-30(TC,所述第二干燥的时间 为0. 5-化;优选地,所述第二干燥的温度为100-25(TC,所述第二干燥的时间为1-化;所述 第二赔烧的温度为300-80(TC,所述第二赔烧的时间为0.化W上;优选地,所述第二赔烧的 温度为450-75(TC,所述第二赔烧的时间为1-化。所述第二赔烧可W在有氧气或含氧气体 存在下进行,直至挥发性物质被除去并且金属促进剂的前体被转变为金属促进剂的氧化物 形式,得到催化剂前体。
[0047] 根据本发明,步骤(3)中,将所述催化剂前体中的金属促进剂的氧化物转变为金 属单质,可W将所述催化剂前体在含氨气气氛下进行还原,使金属促进剂基本上W还原态 存在,得到本发明催化剂。所述还原的条件仅将所述催化剂前体中的金属促进剂的氧化物 转变为金属单质,而所述载体中的金属氧化物不会转变。优选情况下,所述还原的温度为 300-600°C,所述还原的时间为0. 5-6h,所述含氨气气氛中氨气的含量为10-60体积% ;优 选所述还原的温度为40(TC-50(TC,优选所述还原的时间为1-化。
[0048] 本发明中,步骤(3)将催化剂前体还原可W在制得催化剂前体后立即进行,也可 W在使用前(即用于脱硫吸附前)进行。由于金属促进剂容易氧化,而催化剂前体中的金 属促进剂W氧化物形式存在,因此为便于运输,优选步骤(3)将催化剂前体还原在进行脱 硫吸附前进行。所述还原为使金属促进剂的氧化物中的金属基本上W还原态存在,得到本 发明的脱硫催化剂。
[0049] 根据本发明,优选情况下,氮化娃、所述氧化铅粘结剂、所述金属氧化物、所述具有 MFI结构的分子筛和所述金属促进剂的前体的加入量使得得到的姪油脱硫催化剂中,W所 述姪油脱硫催化剂的总重量为基准,含有10-80重量%的所述金属氧化物、3-35重量%的 氧化铅、5-40重量%的氮化娃、5-30重量%的所述金属促进剂和1-20重量%的所述具有 MFI结构的分子筛;优选地,含有25-70重量%的所述金属氧化物、6-25重量%的氧化铅、 10-30重量%的氮化娃、8-25重量%的所述金属促进剂和1-10重量%的所述具有MFI结构 的分子筛;更优选地,含有40-60重量%的所述金属氧化物、8-15重量%的氧化铅、12-25重 量%的氮化娃、12-20重量%的所述金属促进剂和2-10重量%的所述具有Μ門结构的分子 /VA- 师。
[0050] 本发明还提供了由本发明提供的制备方法制得的姪油脱硫催化剂。
[0051] 本发明还提供了一种姪油脱硫的方法,该方法包括;在氨气气氛下,将含硫姪油 与本发明提供的姪油脱硫催化剂接触,所述接触的温度为350-50(TC,所述接触的压力为 0. 5-4MPa;优选地,所述接触的温度为400-45(TC,所述接触的压力为1. 0-2.OMPa。在此过 程中姪油中的硫被吸附到催化剂上,从而得到低硫含量的姪油。
[0052] 本发明中,反应后的催化剂可W经再生后重新使用。所述再生在氧气气氛下进行, 再生的条件包括;再生的压力为常压,再生的温度为400-70(TC,优选为500-60(TC。
[0053] 本发明中,再生后的催化剂在重新进行姪油脱硫前,还需要在含氨气气氛下还原, 再生后的催化剂的还原条件包括;温度为350-50(TC,优选为400-45(TC;压力为0. 2-2MPa, 优选为 0. 2-1. 5MPa〇
[0054] 本发明中,所述姪油包括裂化汽油和柴油机燃料,其中"裂化汽油"意指沸程为 4(TC至21(TC的姪或其任何傭分,是来自使较大的姪分子裂化成较小分子的热或催化过程 的产品。适用的热裂化过程包括但不限制于焦化、热裂化和减粘裂化等及其组合。适用的 催化裂化过程的例子包括但不限于流化床催化裂化和重油催化裂化等及其组合。因此,适 用的催化裂化汽油包括但不限于焦化汽油、热裂化汽油、减粘裂化汽油、流化床催化裂化汽 油和重油裂化汽油及其组合。在某些情况下,
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