一种加氢催化剂及其制备方法_3

文档序号:8272879阅读:来源:国知局
溶液浸渍氧化铝载体,经干燥、焙烧制成含Mo的氧化铝载体。
[0035] 在上述成型过程中,可以加入常规的成型助剂,比如助挤剂、粘合剂、胶溶剂等中 的一种或几种,加入量可以根据制备催化剂性质按本领域知识确定。其中粘合剂一般采用 小孔氧化铝,选自氯化铝一氨水法、碳化法或硫酸铝法生产的拟薄水铝石以及Zlegler合 成反应副产物的SB氧化铝粉等。
[0036] 本发明加氢处理催化剂制备方法中,含Mo的氧化铝基载体制备过程中的干燥和 焙烧采用现有技术条件,如干燥温度为40°C?250°C,干燥时间为0. 5h?20h ;焙烧温度为 350°C?750°C,焙烧时间为0· 5h?20h。
[0037] 本发明方法步骤(1)所述的吸附剂I为有机羧酸以及其盐类中的一种或多种。所 述的有机酸包括醋酸、草酸、乳酸、丙二酸、酒石酸、苹果酸、柠檬酸、三氯乙酸、一氯乙酸、巯 基乙酸、巯基丙酸、乙二胺四乙酸、氮川三乙酸、环乙二胺四乙酸等中的一种或多种。有机羧 酸盐优选为上述有机羧酸的铵盐中的一种或多种。
[0038] 本发明方法中,含吸附剂I的润湿液和含有吸附剂II的溶液中,采用水和/或乙 醇为溶剂。
[0039] 本发明步骤(1)中,浸渍含有吸附剂I的润湿液,采用不饱和浸渍,最好采用 不饱和喷浸,其中不饱和浸渍所用的浸液量和催化剂前体饱和吸收溶液量的体积比为 0. 02、. 4。浸渍含有吸附剂的润湿液后,可在不超过所选吸附剂的分解温度下干燥,也可 以直接浸渍含有活性金属Co的溶液,其中干燥温度一般为60°C?250°C,优选为100? 200°C,干燥时间0. 5h?20h,优选为Ih?6h。喷浸含有吸附剂的润湿液时,应选择雾化效 果好的喷头,使溶液均匀分散到催化剂前体上。浸渍含有吸附剂的润湿液浸渍结束后,可直 接进行下一步骤,也可经过养生再进行下一步骤,养生时间为〇. 5?8h。
[0040] 本发明方法步骤(2)用含有Co的浸渍溶液浸渍后,经过养生或者不经过养生,再 进行干燥和焙烧。如需养生,养生时间为0.5?6. Oh。所述的干燥条件如下:干燥温度为 70°C?200°C,优选为KKTC?160°C,干燥时间为0. 5h?20h,优选为Ih?6h ;所述焙烧 条件:焙烧温度为300°C?750°C,优选为400°C?650°C,焙烧时间为0. 5h?20h,优选为 Ih ?6h〇
[0041] 本发明方法步骤(3)中,吸附剂II为数均分子量为400?10000的多元醇,优选为 数均分子量为1000?8000的多元醇,所述的多元醇可以为聚醚二醇,优选为聚乙二醇。 [0042] 本发明方法步骤(3)中,吸附剂II的用量使其在最终催化剂中的含量占氧化铝基 载体重量的0. 059Γ10. 0%,优选为0. Ρ/Γ10. 0%。
[0043] 步骤(3)用含有吸附剂II的溶液浸渍,采用等体积浸渍或过量浸渍,浸渍结束后, 样品经过养生或不经过养生,再进行干燥。若需养生,养生时间为1?12h。所述的干燥条 件如下:温度为60°C?250°C,干燥时间0. 5h?20h。
[0044] 步骤(4)用活性金属组分Ni的溶液浸渍后,经过养生或者不经过养生,再进行干 燥。如需养生,养生时间为〇. 5?6. Oh。所述的干燥条件如下:所述的干燥条件如下:干燥 温度为70°C?300°C,优选为KKTC?160°C,干燥时间为0. 5h?20h,优选为Ih?6h。
[0045] 本发明加氢处理催化剂制备方法中,活性金属组分Co或Ni通过浸渍法负载到催 化剂上时,通常采用等体积浸渍法。浸渍方法是技术人员所熟知的。活性金属溶液制备方 法是技术人员所熟知的,其溶液浓度可通过各化合物的用量来调节,从而制备指定活性组 分含量的催化剂。所需活性组分的原料一般为盐类、氧化物或酸等类型的化合物,如钥源一 般来自氧化钥、钥酸铵、仲钥酸铵中的一种或几种,钴源来自硝酸钴、碳酸钴、碱式碳酸钴、 氯化钴、草酸钴中的一种或几种。镍源来自硝酸镍、碳酸镍、碱式碳酸镍、氯化镍、草酸镍中 的一种或几种。在所述的浸渍溶液中,除活性金属组分外,还可以含有含磷化合物,如为磷 酸、亚磷酸、磷酸氢铵、磷酸二氢铵和磷酸铵等中的一种或几种。
[0046] 本发明方法中,助剂组分氟、硅、磷、钛、锆和硼中的一种或多种,采用常规方法引 入催化剂中,比如可以在载体制备时引入催化剂中,也可以在载体制备后引入催化剂。在载 体制备后引入催化剂中,可以采用单独浸渍的方法引入催化剂中,也可以与活性金属组分 一同浸渍引入催化剂中。
[0047] 在加氢处理催化剂中引入有机物B,其加入方法为:在步骤(4)的含Ni的浸渍溶液 中加入有机物B,或者步骤(4)后,用有机物B浸渍;所述有机物B的用量,使加氢处理催化 剂中的有机物与Mo原子的摩尔比为0. 002 :1?2 :1,优选为0. 02 :1~1. 5 :1,进一步优选为 0. 02 :1~1. 0 :1。本发明方法中,可根据有机物的不同,通过控制干燥条件,使最终催化剂中 含有所需的有机物。有机物A为数均分子量为40(Γ10000的多元醇,有机物B -般选自含 氮有机化合物、含硫有机化合物和含氧有机化合物中的一种或几种。
[0048] 本发明加氢处理催化剂在重质馏分油(尤其是柴油)的加氢脱硫(尤其是深度加氢 脱硫)中作为加氢脱硫催化剂的应用。
[0049] 所述重质馏分油可以为柴油、蜡油,其中优选柴油。所述重质馏分油的总硫含量一 般为0. 3wt%?3. Owt%,优选0. 3wt%?2. 5wt%,其中难脱含硫化合物(以4, 6-二甲基二苯并噻 吩为计)所贡献的硫含量大约是0,01wt%以上,一般是0. 01 wt%?0. 05wt%。
[0050] 采用本发明加氢处理催化剂作为加氢脱硫催化剂,可以将所述重质馏分油的总硫 含量降低至〇. 〇5wt%或更低,优选降低至0. 005wt%或更低,尤其是可以脱除80wt%以上(优 选90wt%以上)的所述难脱含硫化合物。
[0051] 本发明,在所述应用或所述加氢脱硫方法中,可以仅使用本发明的加氢处理催化 齐IJ,也可以将本发明的加氢处理催化剂与其他加氢处理催化剂(比如现有技术已知的那些) 按照任意需要的比例配合使用,比如采用不同催化剂床层级配或混合使用。
[0052] 根据本发明,对所述的加氢脱硫的操作条件没有任何特别的限定,可以采用本领 域常规使用的操作条件,比如反应温度26(T400°C,优选3KT370°C,反应总压:Tl3MPa, 优选5?9MPa,液时体积空速0. 5?41Γ1,优选1?21Γ1,氢油体积比200 :1?2000 :1,优选400 : 1?1000 :1。
[0053] 本领域技术人员根据吸附剂II所选物质的性质,能够选择适宜的干燥条件, 从而使最终加氢处理催化剂中含有吸附剂II多元醇,多元醇为氧化铝基载体重量的 0· 05%?10· 0%,优选为 0· 1%?9. 0%。
[0054] 本发明加氢处理催化剂中,活性金属组分Mo基本呈均匀分布,活性金属组分Co从 催化剂颗粒外表面至中心基本上呈逐渐增加的趋势,Ni从催化剂颗粒外表面至中心基本上 呈逐渐减少的趋势,催化剂中含有多元醇。此催化剂特别适用于加氢脱硫过程中,提高加氢 脱硫的活性和选择性,尤其是脱除具有空间位阻的难脱除的噻吩类含硫化合物。
[0055] 本发明制备的加氢处理催化剂,Mo采用常规方法引入使其均匀分布于催化剂中, 通过不饱和浸渍含吸附剂I的润湿液,使催化剂颗粒外表面及边缘位置表面的一部分吸附 位被吸附剂I占据,浸渍含活性金属Co的溶液时,减少了 Co在载体边缘位置的吸附,使活 性金属Co的浓度从外表面到中心呈逐渐增加的趋势,进一步使Mo-Co活性相的量从外表面 到中心呈递增的趋势;而后浸的Ni的浓度从催化剂外表面到中心呈逐渐减少的趋势,进一 步使Mo-Ni活性相的量从外表面到中心呈逐渐减少的趋势,这样通过控制Mo、Co和Mo、Ni 不同金属组合在催化剂中呈不同浓度的分布,使其相互配合,充分发挥两者的优势,从而提 高催化剂的活性和选择性,尤其是脱除具有空间位阻的难脱除的噻吩类含硫化合物。此外, 本发明通过控制加氢处理催化剂的制备条件,使有机物存在于最终的加氢处理催化剂中, 活性金属硫化后,能够形成更多的叠层数,使催化剂的加氢活性得到进一步提高。
【附图说明】
[0056] 图1为球形催化剂颗粒切割方式的示意图; 图2为柱形催化剂颗粒切割方式的示意图; 图3为催化剂颗粒通过切割后所得横截面以及该横截面上的所选取的各位置点,其中 〇代表该横截面上最外缘上的任意一点即最外缘点,1/4代表1/4位置点,1/2代表1/2位置 点,3/4代表3/4位置点,1代表中心点。
[0057] 图4为实施例2所得催化剂Cl中活性金属组分Ni和Co在该横截面上的浓度分 布图。其
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