一种加氢处理催化剂及其制备和应用制造技术

一种加氢处理催化剂及其制备和应用，该催化剂含有载体和负载在该载体上的加氢活性金属组分，所述的加氢活性金属组分选自至少一种VIB族的金属组分与至少一种选自VB族的金属组分，所述载体为一种含碱土金属组分的双峰孔氧化铝载体，以压汞法表征，所述载体的孔容为0.6-1.4毫升/克，比表面积为80-400米2/克，直径为5-20nm孔的孔体积占总孔容的30-55%，直径为100-300nm孔的孔体积占总孔容的15-45％。与现有技术相比，本发明专利技术提供的催化剂在用于渣油加氢处理时具有更好的加氢脱沥青质和脱金属性能。

【技术实现步骤摘要】
一种加氢处理催化剂及其制备和应用
本专利技术涉及一种加氢脱沥青质催化剂及其制备与应用。
技术介绍
对包括渣油在内的重质油进行深度加工不仅有利于提高原油的利用率，缓解能源供应的紧张趋势，同时还能减少环境污染，达到能源的洁净利用。与馏分油相比，重质油中含有大量的沥青质、胶质等大分子反应物，而重质油中的硫、氮、氧等杂原子化合物与镍和钒等重金属以及稠环芳烃大部分集中于沥青质中，这些杂质和重金属会在后续的加工过程中对相应的催化剂造成污染，因而沥青质的加氢转化是渣油加氢过程中关键性的一步。而在沥青质的转化和脱除过程中，需要根据沥青质的特性，选择活性高而稳定性好的性能优良的催化剂。对于脱沥青质的加氢催化剂，它的孔径分布对催化剂性能具有十分重要的意义。沥青质的分子大小约为数十至数百纳米，如果催化剂活性中心的间距小于沥青质分子，则沥青质分子很难通过扩散与催化剂的活性中心接触，而主要是吸附在催化剂的外表面或孔口，随着反应的进行只能因热缩合形成焦炭，导致催化剂失活。大孔催化剂有利于沥青质的脱除，但催化剂的孔径与比表面互为负相关，即平均孔径大的催化剂，其比表面积就小。因此为了兼顾这种性质，催化剂需要有合理的孔分布。现有重质油加氢催化剂的不足之处在于其S、N脱除率、重金属脱除率和沥青质脱除率之间不能达到很好的匹配，例如，脱除金属活性高的催化剂往往S、N脱除率和沥青质脱除率都不高。产生此类问题的原因很复杂。首先在于原料，渣油中各组分的特点是分子量大，结构复杂，饱和度低（芳香性高），S、N含量高。而除硫以外，杂质的绝大多数又多存在于沥青质中，故欲脱除此类S、N，必须对沥青质分子进行适度的转化（包括饱和、开环和氢解等）。其次在于催化剂。现有技术中，具有适合于进行此类反应孔径的催化剂为保护催化剂和脱金属催化剂，例如：CN1267537C公开的一种具有较低的积碳量和较高活性的加氢脱金属催化剂及其制备方法。CN1796500A公开的一种渣油加氢脱金属催化剂，该催化剂由一种具有双重孔的载体和负载在该载体上的钼和／或钨及钴和／或镍金属组分组成。催化剂使用的载体的制备方法包括将一种氧化铝的前身物与一种除酸以外的含氮化合物混合、成型并焙烧。CN1233795C公开的重油固定床加氢处理催化剂及制备方法等。但是，这些催化剂的沥青质脱除率普遍较低。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种新的、具有较好加氢脱沥青质性能的催化剂、该催化剂的制备方法以及应用。本专利技术涉及以下内容：1.一种加氢处理催化剂，含有载体和负载在该载体上的加氢活性金属组分，所述的加氢活性金属组分选自至少一种VIB族的金属组分与至少一种选自VB族的金属组分，所述载体为一种含碱土金属组分的双峰孔氧化铝载体，以压汞法表征，所述载体的孔容为0.6-1.4毫升/克，比表面积为80-400米2/克，直径为5-20nm孔的孔体积占总孔容的30-55%，直径为100-300nm孔的孔体积占总孔容的15-45％。2.根据1所述的催化剂，其特征在于，所述载体的孔容为0.7-1.3毫升/克，比表面积为100-300米2/克，直径为5-20nm孔的孔体积占总孔容的35-50%，直径为100-300nm孔的孔体积占总孔容的20-40％。3.根据1所述的加氢催化剂，其特征在于，所述碱土金属组分选自铍、镁、钙、锶和钡中的一种或几种，以氧化物计并以载体为基准，所述碱土金属组分的含量为0.1-6重量%。4.根据3所述的加氢催化剂，所述碱土金属组分为镁或钙，以氧化物计并以载体为基准，所述碱土金属组分的含量为0.3-4重量%。5.根据4所述的加氢催化剂，其特征在于，以氧化物计并以载体为基准，所述碱土金属组分的含量为0.5-2.5重量%。6.根据1所述的催化剂，其特征在于，所述VIB族的金属组分选自钼和/或钨，VB族金属组分选自钒和/或铌，以氧化物计并以催化剂为基准，所述VIB族金属组分的含量为0.2-15重量%，VB族金属组分的含量为0.2-12重量%。7.根据3所述的催化剂，其特征在于，以氧化物计并以催化剂为基准，所述VIB族金属组分的含量为0.5-12重量%，VB族金属组分的含量为0.5-9重量%。8.根据1所述催化剂的制备方法，包括制备具有双峰孔结构的含碱土金属组分的氧化铝载体，所述载体的制备方法包括将含有拟薄水铝石的水合氧化铝PA和PB与一种含拟薄水铝石的水合氧化铝的改性物PC混合并在该混合物中引入含碱土金属的化合物、成型、干燥并焙烧，其中，所述PA、PB和PC的重量混合比为20-60：20-50：5-50，PC的κ值为0至小于等于0.9，所述κ=DI2/DI1，DI1为PC改性前的水合氧化铝的酸胶溶指数，DI2为所述PC的酸胶溶指数。9.根据8所述的方法，其特征在于，根据8所述的方法，其特征在于，所述PA、PB和PC的重量混合比为30-50：35-50：10-30；所述PC的k值为0至小于等于0.6；所述含有拟薄水铝石的水合氧化铝PA的孔容为0.75-1毫升/克，比表面为200-450米2/克，最可几孔直径3-10nm；所述含有拟薄水铝石的水合氧化铝PB的孔容为0.9-1.4毫升/克，比表面为100-350米2/克，最可几孔直径大于10至小于等于30nm；以氧化物计并以所述载体为基准，所述含碱土金属的化合物的引入量使最终载体中碱土金属组分的含量为0.1-6重量%。10.根据9所述的方法，其特征在于，所述含有拟薄水铝石的水合氧化铝PA的孔容为0.80-0.95毫升/克，比表面为200-400米2/克，最可几孔直径5-10nm；所述含有拟薄水铝石的水合氧化铝PB的孔容为0.95-1.3毫升/克，比表面为120-300米2/克，最可几孔直径大于10至小于等于25nm；以氧化物计并以所述载体为基准，所述含碱土金属的化合物的引入量使最终载体中碱土金属组分的含量为0.3-4重量%。11.根据10所述的方法，其特征在于，以氧化物计并以所述载体为基准，所述含碱土金属的化合物的引入量使最终载体中碱土金属组分的含量为0.5-2.5重量%。12.根据8或9所述的方法，其特征在于，所述PC为80-300目的颗粒物。13.根据12所述的方法，其特征在于，所述PC为100-200目的颗粒物。14.根据8所述的方法，其特征在于，所述干燥的条件包括：温度为40-350℃，时间为1-24小时，所述焙烧的条件包括：温度为大于500至小于等于1200℃，时间为1-8小时。15.根据14所述的方法，其特征在于，所述干燥的条件包括：温度为100-200℃，时间为2-12小时，所述焙烧的条件包括：温度为大于800至小于等于1000℃，焙烧时间为为2-6小时。16.根据8所述的方法，其特征在于，将含有拟薄水铝石的水合氧化铝改性为PC的方法之一是将所述含有拟薄水铝石的水合氧化铝成型、干燥，之后将其全部或部分进行研磨、筛分，所述干燥的条件包括：温度为40-350℃，时间为1-24小时；方法之二是将方法一得到的成型物焙烧，焙烧温度为大于350至小于等于1400℃，焙烧时间为1-8小时，之后将其全部或部分进行研磨、筛分；方法之三是将含有拟薄水铝石的水合氧化铝闪干，闪干温度为大于150至小于等于1400℃，闪干时间为0.05-1小时；方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加氢处理催化剂，含有载体和负载在该载体上的加氢活性金属组分，所述的加氢活性金属组分选自至少一种VIB族的金属组分与至少一种选自VB族的金属组分，所述载体为一种含碱土金属组分的双峰孔氧化铝载体，以压汞法表征，所述载体的孔容为0.6‑1.4毫升/克，比表面积为80‑400米2/克，直径为5‑20nm孔的孔体积占总孔容的30‑55%，直径为100‑300nm孔的孔体积占总孔容的15‑45％。

【技术特征摘要】
1.一种加氢处理催化剂，含有载体和负载在该载体上的加氢活性金属组分，所述的加氢活性金属组分选自至少一种VIB族的金属组分与至少一种选自VB族的金属组分，所述VIB族的金属组分选自钼和/或钨，VB族金属组分选自钒和/或铌，以氧化物计并以催化剂为基准，所述VIB族金属组分的含量为0.2-15重量％，VB族金属组分的含量为0.2-12重量％，所述载体为一种含碱土金属组分的双峰孔氧化铝载体，以压汞法表征，所述载体的孔容为0.6-1.4毫升/克，比表面积为80-400米2/克，直径为5-20nm孔的孔体积占总孔容的30-55％，直径为100-300nm孔的孔体积占总孔容的15-45％。2.根据权利要求1所述的加氢处理催化剂，其特征在于，所述载体的孔容为0.7-1.3毫升/克，比表面积为100-300米2/克，直径为5-20nm孔的孔体积占总孔容的35-50％，直径为100-300nm孔的孔体积占总孔容的20-40％。3.根据权利要求1所述的加氢处理催化剂，其特征在于，所述碱土金属组分选自铍、镁、钙、锶和钡中的一种或几种，以氧化物计并以载体为基准，所述碱土金属组分的含量为0.1-6重量％。4.根据权利要求3所述的加氢处理催化剂，所述碱土金属组分为镁或钙，以氧化物计并以载体为基准，所述碱土金属组分的含量为0.3-4重量％。5.根据权利要求4所述的加氢处理催化剂，其特征在于，以氧化物计并以载体为基准，所述碱土金属组分的含量为0.5-2.5重量％。6.根据权利要求3所述的加氢处理催化剂，其特征在于，以氧化物计并以催化剂为基准，所述VIB族金属组分的含量为0.5-12重量％，VB族金属组分的含量为0.5-9重量％。7.根据权利要求1所述加氢处理催化剂的制备方法，包括制备具有双峰孔结构的含碱土金属组分的氧化铝载体，所述载体的制备方法包括将含有拟薄水铝石的水合氧化铝PA和PB与一种含拟薄水铝石的水合氧化铝的改性物PC混合并在该混合物中引入含碱土金属的化合物、成型、干燥并焙烧，其中，所述PA、PB和PC的重量混合比为20-60：20-50：5-50，PC的κ值为0至小于等于0.9，所述κ＝DI2/DI1，DI1为PC改性前的水合氧化铝的酸胶溶指数，DI2为所述PC的酸胶溶指数。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述PA、PB和PC的重量混合比为30-50：35-50：10-30；所述PC的κ值为0至小于等于0.6；所述含有拟薄水铝石的水合氧化铝PA的孔容为0.75-1毫升/克，比表面积为200-450米2/克，最可几孔直径3-10nm；所述含有拟薄水铝石的水合氧化铝PB的孔容为0.9-1.4毫升/克，比表面积为100-350米2/克，最可几孔直径大于10至小于等于30nm；以氧化物计并以所述载体为基准，所述含碱土金属的化合物的引入量使最终载体中碱土金属组分的含量为0.1-6重量％。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述含有拟薄水铝石的水合氧化铝PA的孔容为0.80-0.95毫升/克，比表面积为200-400米2/克，最可几孔直径5-10nm；所述含有拟薄水铝石的水合氧化铝PB的孔容为0.95-1.3毫升/克，比表面积为120-300米2/克，最可几孔直径大于10至小于等于25nm；以氧化物计并以所述载体为基准，所述含碱土金属的化合物的引入量使最终载体中碱土金属组分的含量为0.3-4重量％。10.根据权利要求9所...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙淑玲，杨清河，胡大为，刘佳，曾双亲，戴立顺，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11