一种劣质重油悬浮床加氢催化剂及其制备和使用方法技术

一种劣质重油悬浮床加氢催化剂及其制备和使用方法，特别涉及一种以亚熔盐活化的铝土矿石粉末为载体的劣质重油悬浮床加氢的固体粉末催化剂及其制备和使用方法。其特征在于其催化剂是以活化的铝土矿石粉末为载体，其上负载VIB和VIII族中的一种或几种过渡金属。采用本发明专利技术所制备的劣质重油加氢催化剂对劣质重油的加氢改质呈现出高的催化活性和低的生焦率，且原料来源广泛、价格低廉，可大大降低催化剂的制备成本和加氢过程的操作费用，因而具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种劣质重油悬浮床加氢催化剂及其制备和使用方法
一种劣质重油悬浮床加氢催化剂及其制备和使用方法，特别涉及一种以亚熔盐活化的铝土矿石粉末为载体的劣质重油悬浮床加氢的固体粉末催化剂及其制备和使用方法。
技术介绍
近年来，原油供应的重质化越来越明显，且环保法规日益严格，这对石油加工产品提出了更高的质量要求，迫切需要开发劣质重油(指常规原油的减压渣油、密度大于0.934kg/L的原油或性质类似的煤焦油)轻质化和深度加工工艺。悬浮床加氢工艺将高分散的细颗粒催化剂或添加物与原料油及氢气一起通过反应器，是一种投资和操作费用较低的劣质重油深加工方法，具有原料适应性强(尤其适应于处理金属和杂质含量较高、用固定床加氢装置处理不经济的劣质重油)、工艺简单、转化率及脱金属率高、轻油收率高等特点。因此，采用悬浮床加氢技术处理劣质重油引起了国内外的普遍关注，作为悬浮床加氢工艺技术核心的催化剂就成为悬浮床加氢技术研究开发的焦点。用于悬浮床加氢技术的催化剂主要有固体颗粒催化剂、负载型催化剂、分散型催化剂(包括水溶性和油溶性催化剂)。其中，负载型催化剂由载体和活性组分构成，催化剂的催化性能取决于活性组分的固有催化特性和载体自身的性质，该类催化剂在馏分油加氢裂化、缓和加氢裂化、加氢精制、加氢处理等石油加工过程中具有广泛的应用。负载型催化剂具有制备方法简单、形貌易于控制、抑焦性好、可回收利用等优点，通过合理选择载体、对载体进行改性预处理等手段可以在一定程度上提高催化剂的抑焦能力和分散性。CN101433865A公开了一种劣质重油加氢催化剂载体及其制备方法，所述的载体包括氧化铝和改性的高岭土，其中改性高岭土占载体重量的1~80wt%，载体的孔容为0.5~1.5cm3/g，比表面积为140~300m2/g，改性高岭土的平均孔径为4~12nm。然而，将上述载体浸渍活性组分并作为劣质重油加氢催化剂时，催化剂的加氢活性低，不能对劣质重油中的沥青质和胶质等重质组分进行有效加氢转化，劣质重油转化率低。CN1086534A公开了一种重油加氢脱氮催化剂，该催化剂的特征是在载体挤条成型过程中加入低钠硅溶胶来增加载体的孔容，同时使孔分布变得更集中，并且增加了载体的酸量。载体上SiO2含量为14~19wt%，孔容为0.55~0.65cm3/g，平均孔径较小。虽然该专利加入低钠硅溶胶，提高了载体的酸性，但孔径仍较小，不适合用于劣质重油中大分子反应物的加氢过程。CN1448468A公开了一种劣质重油加氢转化催化剂及其制备方法，所述的催化剂采用一种含硅氧化铝为载体原料，含硅氧化铝的制备过程采用在成胶过程中加入少量硅，在成胶后或老化过程中加入剩余量的硅，可以使该氧化铝在具有较多强酸中心的同时具有相对较理想的孔道结构，但是采用该方法制备的催化剂的表面性质及孔道结构仍需进行改进。尽管负载型催化剂具有诸多优点，但是采用普通方法合成的负载型催化剂在劣质重油加工过程中仍存在分散性低、易结焦、寿命短等缺点，且制备高分散性催化剂的新型合成方法也受到成本、工艺条件等因素的制约而难以工业化。因此，若能在降低催化剂成本、提高使用效率等方面取得突破，则负载型催化剂有望在劣质重油加工领域取得工业应用。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种能有效解决加氢活性低、生焦率高、不能对劣质重油中的沥青质和胶质等重质组分进行有效加氢转化、成本较高问题的劣质重油悬浮床加氢催化剂及其制备和使用方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。一种劣质重油悬浮床加氢催化剂，其特征在于其催化剂是以活化的铝土矿石粉末为载体，其上负载VIB和VIII族中的一种或几种过渡金属。本专利技术的一种劣质重油悬浮床加氢催化剂，其特征在于其负载VIB和VIII族中的一种或几种过渡金属负载量为0.1wt%~15wt%。本专利技术的一种劣质重油悬浮床加氢催化剂，其特征在于其负载VIB和VIII族中的过渡金属为钼、镍、钴、钨和铁中的一种或几种。本专利技术的一种劣质重油悬浮床加氢催化剂，其特征在于所述的铝土矿石粉末的活化，是采用亚熔盐介质进行活化的。本专利技术的一种劣质重油悬浮床加氢催化剂，其特征在于所述的亚熔盐介质为NaOH-H2O和/或KOH-H2O。本专利技术的一种劣质重油悬浮床加氢催化剂的制备方法，其特征在于其制备过程的步骤依次包括：(1)将铝土矿石粉末与亚熔盐介质混合均匀；(2)进行加热活化；(3)用去离子水洗涤至中性，干燥后得到催化剂载体；(4)将制得的催化剂载体用含有VIB和/或VIII族金属的前驱体溶液进行浸渍；(5)进行干燥、焙烧，得到劣质重油悬浮床加氢催化剂。本专利技术的一种劣质重油悬浮床加氢催化剂的制备方法，其特征在于其步骤(1)的铝土矿石粉末与亚熔盐介质混合的质量比为1:0.2~2。本专利技术的一种劣质重油悬浮床加氢催化剂的制备方法，其特征在于其步骤(2)进行的活化温度为100~400oC，活化时间为0.5~4h。本专利技术的一种劣质重油悬浮床加氢催化剂的制备方法，其特征在于其步骤(4)的VIB和/或VIII族金属前驱体为钼酸铵、硝酸镍、硝酸钴、偏钨酸、硫酸镍、硫酸铁和硝酸铁中的一种或几种。本专利技术的一种劣质重油悬浮床加氢催化剂的制备方法，其特征在于其步骤(4)的催化剂载体用含有VIB和/或VIII族金属的前驱体溶液进行等体积浸渍。本专利技术的一种劣质重油悬浮床加氢催化剂的制备方法，其特征在于其步骤(5)的干燥温度为90~150oC，干燥时间为2~12h；焙烧温度为500~800oC，焙烧时间为2~8h。本专利技术的一种劣质重油悬浮床加氢催化剂的制备方法，其特征在于其劣质重油悬浮床加氢催化剂的过渡金属负载总量，按金属氧化物计，占最终催化剂质量的0.1wt%~15wt%。本专利技术的一种劣质重油悬浮床加氢催化剂的使用方法，其特征在于所述的催化剂应用于劣质重油浆态床或悬浮床加氢过程，其操作步骤依次包括：(1)将制备的劣质重油悬浮床加氢催化剂与升华硫、劣质重油混合；(2)在氢气存在下将催化剂硫化；(3)升温至反应温度进行加氢反应。本专利技术的一种劣质重油悬浮床加氢催化剂的使用方法，其特征在于将制备的劣质重油悬浮床加氢催化剂与升华硫、劣质重油混合，按过渡金属氧化物计，催化剂用量为100~2000ppm，升华硫用量为100~2000ppm。本专利技术的一种劣质重油悬浮床加氢催化剂的使用方法，其特征在于在氢气存在下将催化剂硫化过程的温度为200~400oC，时间为0.2~2h。本专利技术的一种劣质重油悬浮床加氢催化剂的使用方法，其特征在于升温至反应温度进行加氢反应的温度为350~450oC，反应压力为5~20MPa，反应时间为0.5~4h。本专利技术的一种劣质重油悬浮床加氢催化剂的使用方法，其特征在于所述的铝土矿粉的粒度小于0.074mm（-200目），其铝土矿粉中以Fe2O3计的铁氧化物重量含量小于20%。本专利技术的一种劣质重油悬浮床加氢催化剂，有效解决了现有劣质重油加氢催化剂存在加氢活性低、生焦率高、不能对劣质重油中的沥青质和胶质等重质组分进行有效加氢转化、成本较高的问题，与现有技术相比具有以下优点：(1)本专利技术所述载体直接以储量丰富、价格低廉的天然铝土矿作为原料，能够有效降低催化剂的制备成本，且其亚熔盐活化工艺过程简单、易操作，具有较好的工业应用前本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种劣质重油悬浮床加氢催化剂，其特征在于其催化剂是以活化的铝土矿石粉末为载体，其上负载VIB和VIII族中的一种或几种过渡金属。

【技术特征摘要】
1.一种劣质重油悬浮床加氢催化剂，其催化剂是以活化的铝土矿石粉末为载体，其上负载VIB和VIII族中的一种或几种过渡金属；其负载VIB和VIII族中的一种或几种过渡金属负载总量，按金属氧化物计，占催化剂质量的0.1~15wt%；其负载VIB和VIII族中的过渡金属为钼、镍、钴、钨和铁中的一种或几种；其特征在于所述的铝土矿石粉末的活化，是采用亚熔盐介质进行活化的；所述的亚熔盐介质为NaOH-H2O和/或KOH-H2O。2.根据权利要求1所述的一种劣质重油悬浮床加氢催化剂的制备方法，其特征在于其制备过程的步骤依次包括：（1）将铝土矿石粉末与亚熔盐介质混合均匀；（2）进行加热活化；（3）用去离子水洗涤至中性，干燥后得到催化剂载体；（4）将制得的催化剂载体用含有VIB和/或VIII族金属的前驱体溶液进行浸渍；（5）进行干燥、焙烧，得到劣质重油悬浮床加氢催化剂。3.根据权利要求2所述的一种劣质重油悬浮床加氢催化剂的制备方法，其特征在于其步骤(1)的铝土矿石粉末与亚熔盐介质混合的质量比为1:0.2~2。4.根据权利要求2所述的一种劣质重油悬浮床加氢催化剂的制备方法，其特征在于其步骤(2)的活化温度为100~400℃，活化时间为0.5~4h。5.根据权利要求2所述的一种劣质重油悬浮床加氢催化剂的制备方法，其特征在于其步骤(4)的VIB和/或VIII族金属前驱体为钼酸铵、硝酸镍、硝酸钴、偏钨酸、硫酸镍、硫酸铁和硝酸铁中的一种或几种。6.根据权利要求2所述的一种劣质重油悬浮床加氢催化剂的制备方法，其特征在于其步骤(4)的催化剂载体用含有VIB和/或VIII族金属的前驱体溶液...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍晓军，江莉龙，岳源源，白正帅，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建;35