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:9556453阅读:来源:国知局
筛的骨架结构都属于六方晶系,空间群结构为Fd3m,X型分子筛的 晶胞参数a=24.86-25.沿去,Y型分子筛的晶胞参数a=24.6-24.辩A。
[0029] 根据本发明,所述具有FAU结构的分子筛还包括改性后的具有FAU结构的分子筛。 改性方法可W包括水热法、化学处理法(例如无机酸处理法、氣娃酸抽铅补娃法和SiC14 气相法)或水热与化学处理相结合。改性后得到的分子筛包括但不限于超稳Υ型分子筛 扣SY),含有稀±元素的REUSY、REHY、REY,W及含磯的PUSY、PREHY、PREY等。所述具有FAU结 构的分子筛的Si〇2;Α?2〇3的摩尔比为1-4 ;1 ;优选地,所述具有FAU结构的分子筛的Si〇2: AI2O3的摩尔比为1. 5-3 ;1。
[0030] 根据本发明,所述BEA结构分子筛主要为目分子筛,其结构式为 (Na。[Al"Sie4。0128],n<7),是由两个结构不同但却紧密相关的多形体A和B形成的混 晶,两者都具有十二元环Η维孔道体系,多形体A形成一对对映体,空间群为P4122和 P4322,晶胞参数为a二12.5Λ,b二26.6Λ;多形体B属于非手性空间群C2/C,晶胞参数a=17,6A,b=17.8A,c=14.4A,目=114.5°dBEA结构分子筛中十二元环孔道尺寸 为7。3Ax6.0Λ<100方向〉和5.6Ax5.6A<001方向〉。所述具有BEA结构的分子 筛的Si〇2 ;A!203的摩尔比为5-10 ;1 ;优选地,所述具有邸A结构的分子筛的Si〇2 ;A!203的 摩尔比为7-9 ;1。
[0031] 根据本发明,优选情况下,所述具有FAU和/或BEA结构的分子筛为X型分子筛、 Y型分子筛、肥¥、361]5¥、1?6狀、1?6¥、?肥¥、?1?6狀、?1?6¥和目分子筛中的至少一种。
[0032] 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。
[0033] 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可W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。
[0034] 本发明中,二氧化铁可W为所述姪油脱硫催化剂中各组分之间提供粘结作用。并 避免所述姪油脱硫催化剂在经历脱硫反应和再生过程时,铅粘结剂与金属氧化物形成尖晶 石结构而使所述姪油脱硫催化剂的性能降低的缺陷。
[0035] 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)将二氧 化铁粘结剂、水和酸性液体混合,得到铁溶胶;(2)将所述铁溶胶、氮化娃、至少一种选自 IIB、VB和VIB族元素的金属氧化物、具有FAU和/或BEA结构的分子筛W及水混合,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;(3)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;(4)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。
[0036] 本发明提供的姪油脱硫催化剂的制备方法步骤似中,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。
[0037] 根据本发明,优选情况下,所述二氧化铁粘结剂可W为在所述酸性液体中水解,且 在所述第一赔烧的条件下转变为锐铁矿型二氧化铁的物质。优选地,所述二氧化铁粘结剂 为选自四氯化铁、铁酸己醋、铁酸异丙醋、醋酸铁、水合氧化铁和锐铁矿型二氧化铁中的至 少一种。二氧化铁粘结剂与过量酸溶液接触,可W水解生成粘结性胶体溶液。
[0038] 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、所述具有FAU 和/或BEA结构的分子筛、氮化娃和金属促进剂如上所述,在此不再一一赏述。
[0039] 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。
[0040] 根据本发明,在步骤(1)所述混合的过程中,优选情况下,所述酸性液体的用量使 所述铁溶胶的抑值为1-5,优选抑值为1. 5-4。
[0041] 本发明中,步骤(1)加入水的量可W不特别地限定,只要能够得到所述铁溶胶即 可。例如加入水的量与二氧化铁粘结剂的重量比为5-10:1。
[0042] 本发明中,步骤(2)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为 10-50重量%,优选为20-50重量%。步骤(2)中加入的水的量没有特别的限定,只要得到 的载体浆液满足上述固含量即可。
[0043] 本发明中,步骤(2)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。
[0044] 本发明中,步骤(2)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。
[0045] 根据本发明,步骤(3)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。
[0046] 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。
[0047]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。
[0048] 根据本发明,步骤(4)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。
[0049] 本发明中,步骤(4)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(4)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。
[0050] 根据本发明,优选情况下,所述二氧化铁粘结剂、氮化娃、所述金属氧化物、所述具 有FAU和/或BEA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%的二氧化铁、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FAU和/或BEA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%的二氧化铁、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FAU和/或BEA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%的二氧化铁、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FAU和/或BEA结构的分子筛。
[0051] 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。
[0052] 本发明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。
[0053] 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。
[0054] 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
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