加氢脱硫脱氮催化剂级配体系以及加氢脱硫脱氮的方法与流程

文档序号:34074314发布日期:2023-05-06 21:22阅读:30来源:国知局

本发明涉及加氢精制领域,具体涉及一种加氢脱硫脱氮催化剂级配体系以及加氢脱硫脱氮的方法。


背景技术:

1、在绿色低碳发展的大背景下,化石燃料的需求受到冲击,柴油的清洁利用受到挑战。一方面,环保法规要求清洁柴油质量标准逐渐提升,炼厂必须采用更优的加氢催化剂或技术脱除其中的硫和氮杂质。另一方面,柴油需求的萎缩对柴油馏分的清洁利用提处了更高的要求,需要高性能的加氢催化剂提供支撑。因此,开发高性能的脱硫和脱氮加氢催化剂和技术,对柴油的清洁利用具有重要意义。柴油加氢工业装置为绝热型反应装置,由于加氢反应放热大,反应器径向温升较高。因此,在不同的反应区选择与反应环境相匹配的催化剂,开发加氢催化剂级配体系,才能更好的提升柴油装置的加氢脱硫和脱氮性能。

2、申请号为201811650785.1的专利申请公开了一种劣质高氮重馏分油深度加氢脱氮的方法,在第一反应区装填加氢保护催化剂进行金属、胶质等杂质的脱除,在第二反应区装填高加氢活性的i型加氢脱氮催化剂,在第三反应区装填高氢解活性的ii型加氢脱氮催化剂。通过不同功能加氢催化剂的级配,深度脱除稠环芳烃取代氮杂环的氮化物,为加氢裂化、催化剂裂化催化剂提供低氮原料。

3、申请号为201110192780.0的专利申请公开了将反应器分为四个反应区,分别装填第一类催化剂、第一类催化剂和第二类催化剂的混合物、第二类催化剂和第一类催化剂,其中第一类催化剂为mo-co催化剂,第二类催化剂为w-mo-ni催化剂或w-ni。该工艺通过不同催化剂的级配来对高硫、高氮劣质柴油进行处理。

4、目前柴油加氢脱硫脱氮催化剂体系的活性和稳定性依然存在一定的不足,为了强化对柴油的综合利用,需要进一步促进对柴油的加氢脱硫和加氢脱氮性能。


技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有技术存在的加氢脱硫脱氮催化剂级配体系活性和稳定性不足的问题,提供一种加氢脱硫脱氮催化剂级配体系以及加氢脱硫脱氮的方法,该级配体系具有良好的活性和稳定性,在加氢脱硫脱氮方面具有优异性能。

2、为了实现上述目的,本发明第一方面提供一种加氢脱硫脱氮催化剂级配体系,该级配体系包括沿物流方向依次设置的第一催化剂和第二催化剂;

3、所述第一催化剂包含第viii族金属元素、第vib族金属元素以及改性氧化铝载体,孔体积为0.15-0.5cm3/g,平均孔径为6-15nm,其中,所述催化剂的孔径在2-6nm和8-20nm范围内呈现双峰型孔分布;

4、所述第二催化剂包含改性氧化铝载体以及负载在改性氧化铝载体上的第viii族金属元素和第vib族金属元素以及磷元素,孔体积为0.3-0.55cm3/g,平均孔径为7-15nm,其中,所述第二催化剂的孔径在8-20nm范围内呈现单峰型孔分布;

5、第一催化剂和第二催化剂中的所述改性氧化铝载体各自独立地含有弱酸性组分。

6、本发明第二方面提供一种加氢脱硫脱氮的方法,该方法包括:在加氢脱硫脱氮条件下,将待处理馏分油与上述第一方面所述的级配体系进行反应。

7、通过上述技术方案,将具有特定结构和组成的第一催化剂和第二催化剂两者协同配合,特别适用于柴油清洁生产中的加氢脱硫脱氮,具有优异的工业价值。



技术特征:

1.一种加氢脱硫脱氮催化剂级配体系,该级配体系包括沿物流方向依次设置的第一催化剂和第二催化剂;

2.根据权利要求1所述的级配体系,其中,所述弱酸性组分选自b、p、si、f和ge元素中的至少一种;

3.根据权利要求1或2所述的级配体系,其中,所述第一催化剂中,孔径分布在2-6nm的孔体积占催化剂总孔体积的7-15%,优选为8-13%。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的级配体系,其中,所述第一催化剂组成按(xiai)·(yibi)·(zici)·sup表示,其中xi为第vib族金属氧化物,ai为相对于1克改性氧化铝载体xi的质量,yi为第viii族金属氧化物,bi为相对于1克改性氧化铝载体yi的质量,zi为p2o5,ci为相对于1克改性氧化铝载体p2o5的质量,sup指催化剂中改性氧化铝载体,其质量按1克计,所述催化剂满足:(ai/ρxi+bi/ρyi+ci/ρzi)/sasup的值为0.4-1nm,优选为0.4-0.85nm,ρxi、ρyi、ρzi分别为第vib族金属氧化物、第viii族金属氧化物和p2o5的密度,sasup为改性氧化铝载体的比表面积;

5.根据权利要求1-3中任意一项所述的级配体系,其中,所述第二催化剂组成按(xiai)·(yibi)·(zici)·sup表示,其中xi为第vib族金属氧化物,ai为相对于1克改性氧化铝载体xi的质量,yi为第viii族金属氧化物,bi为相对于1克改性氧化铝载体yi的质量,zi为p2o5,ci为相对于1克改性氧化铝载体p2o5的质量,sup指催化剂中改性氧化铝载体,其质量按1克计,所述催化剂满足:(ai/ρxi+bi/ρyi+ci/ρzi)/sasup的值为0.2-0.39nm,ρxi、ρyi、ρzi分别为第vib族金属氧化物、第viii族金属氧化物和p2o5的密度,sasup为改性氧化铝载体的比表面积;

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的级配体系,其中,所述第一催化剂中第vib族金属元素在改性氧化铝载体表面的原子浓度为4.5-14atom/nm2,优选为5-12atom/nm2;和/或,所述第二催化剂中第vib族金属元素在改性氧化铝载体表面的原子浓度为2-5.5atom/nm2,优选为3-4.5atom/nm2;

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的级配体系,其中,第一催化剂和第二催化剂中还各自独立地包括有机醇化合物和/或羧酸类化合物;

8.根据权利要求1-8中任意一项所述的级配体系,其中,第一催化剂和第二催化剂的装填体积比为1:4-4:1,优选为1:3-3:1;

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的级配体系,其中,第一催化剂和第二催化剂的制备方法各自独立地包括:采用浸渍法向改性氧化铝载体中引入第viii族金属前驱体、第vib族金属前驱体、含磷化合物以及任选地有机醇化合物和/或羧酸类化合物,然后进行干燥。

10.一种加氢脱硫脱氮的方法,该方法包括:在加氢脱硫脱氮条件下,将待处理馏分油与权利要求1-8中任意一项所述的级配体系进行反应;


技术总结
本发明涉及加氢精制领域,公开一种加氢脱硫脱氮催化剂级配体系以及加氢脱硫脱氮的方法。级配体系包括沿物流方向依次设置的第一催化剂和第二催化剂;第一催化剂包含第VIII族金属元素、第VIB族金属元素和改性氧化铝载体,孔体积为0.15‑0.5cm3/g,平均孔径为6‑15nm,孔径在2‑6nm和8‑20nm范围内呈双峰型孔分布;第二催化剂包含改性氧化铝载体以及负载在改性氧化铝载体上的第VIII族金属元素和第VIB族金属元素以及磷元素,孔体积为0.3‑0.55cm3/g,平均孔径为7‑15nm,孔径在8‑20nm范围内呈单峰型孔分布;两种催化剂的改性氧化铝载体均含有弱酸性组分。级配体系脱硫脱氮效果优异。

技术研发人员:陈文斌,聂红,李明丰,李大东,张乐,鞠雪艳,丁石,习远兵
受保护的技术使用者:中国石油化工股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/12
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