一种蒽油加氢精制催化剂及制备方法和应用技术

技术编号:13054679 阅读:151 留言:0更新日期:2016-03-23 18:01
本发明专利技术涉及的蒽油加氢精制催化剂及制备方法和应用,该催化剂是在γ-Al2O3载体制备中加入Mg或Zn,在制备时改变炭黑和硬脂酸两种扩孔剂的添加比例合成孔径呈双峰型分布催化剂载体,并经碱金属改性,可降低催化剂表面酸度有利于Co和Mo的还原,降低积炭速率,提高了催化剂的稳定性和催化活性,在蒽油生产环烷基基础油时通过蒽油加氢精制、加氢饱和、加氢液体产物的分馏、尾油回流进加氢精制装置,得到了汽油、柴油和变压器油基础油等高附加值产品,本发明专利技术拓宽了蒽油加氢工艺,合理利用了价格低廉而储量充足的蒽油资源,获得的变压器油基础油收率高、质量好,符合国家GB2536-1990《变压器油》中45号变压器油的标准。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于煤化工领域,具体涉及一种蒽油加氢精制催化剂及其制备方法以及应 用该催化剂实现蒽油加氢生产环烷基变压器油基础油的方法。
技术介绍
变压器油是石油的一种分馏产物,它的主要成分是烷烃,环烷族饱和烃,芳香族不 饱和烃等化合物;主要装在变压器、电容器、变阻器里,作为绝缘介质、消弧和导出热量之 用。根据变压器油的工作特点,要求变压器油具有良好的电气性能,很强的抗氧化安定性, 优良的低温流动性,高温安全性能和低的酸、碱、硫、灰分等杂质含量,因此变压器油必须是 石油馏分进行深度精制的产品。国内生产变压器油的主要原料来源于环烷基原油和石蜡基 原油。其中,环烷基原油低温性能优越,不需经过工艺繁杂且成本高昂的脱蜡工艺既能生产 变压器油,但是,环烷基原油的储量仅占原油总储量的2% -3%,由于环烷基原油资源的短 缺,在我国仍有相当数量的变压器油由非环烷基原油生产。随着煤化工行业的不断发展以 及蒽油储量的充足和价格低廉,使用煤焦油及其馏分油加氢生产变压器油成为可能。 蒽油是煤焦油分馏的中间馏分,初馏点一般为220-260°C,终馏点一般在500°C左 右,一般终馏点在500°C以上的蒽油也称为深拔蒽油。蒽油是由蒽、菲、芴、苊、咔唑等组成的 三环和四环芳烃化合物,芳烃与胶质含量接近百分之百。蒽油密度(20°C ) -般超过1. 0g/ m3,而且芳烃和氮含量较高。根据不同的馏程可将蒽油分为一蒽油(280°C_360°C)和二蒽 油(初馏点310°C,400°C前馏分> 50% )。目前,国内蒽油主要用作炭黑的生产原料油、或 作为沥青调和油、或用于木材防腐油、或分离提取萘、蒽、苊、菲、咔唑等粗产品,分离产品纯 度低、能耗高、附加值小、能耗高、价格低,经济效益差,过程容易对环境造成严重的二次污 染。 目前国内外有多种生产变压器油的工艺方法,主要包括环烷基原油加工工艺路线 和石蜡基原油加工工艺路线。 专利CN100537722公开了一种超高压变压器油的生产方法,该方法采用环烷基 原油的常压馏分油和减压馏分油的一种或几种为原料,对其进行加氢处理和加氢精制得到 超高压变压器油。 郭槐等人公开了一种以常压馏分油为原料,采用碱洗精制、糠醛精制、加氢精制工 艺生产超高压变压器油的方法(郭槐等,临氢工艺生产25号超高压变压器油,石油炼制与 化工,1999年第2期,56-57)。但是,该方法的碱洗工艺会带来一定的污染,而且产品收率 低、凝点未达到45号变压器油的标准。 美国专利US5167847以石蜡基原油为原料,通过加氢裂化、溶剂脱蜡工艺生产变 压器油;美国专利US4018666以石蜡基原油的310-400°C的馏分为原料,通过溶剂精制脱除 芳烃和极性物质生产变压器油,产品中含有脂肪烃。 CN1110709公开了一种用加氢裂化尾油生产变压器油的方法,该方法是通过向加 氢裂化尾油中添加芳香烃(烷基苯、精制重烷基苯或烷基萘)和环烷基油以改善其光安定 性,原料和产品中均含有脂肪烃,所以产品质量没有环烷基变压器油好。 专利CN104031678A介绍了一种蒽油加氢生产溶剂油的方法。该方法将蒽油依次 经过加氢裂解反应器和加氢精制反应器,所得混合油品经碱洗和酸洗,按照不同馏程分离 出来不同规格溶剂油。但碱洗和酸洗液用量大,环境污染严重。 专利CN103436289B公开了一种环烷基变压器油基础油的生产方法,该方法所用 原料为煤焦油,其通过煤焦油加氢处理、加氢产物的分馏、变压器馏分油的溶剂精制以及变 压器油的白土精制步骤,得到了石脑油、柴油和变压器油基础油等高附加值产品。 但是针对于利用蒽油生产环烷基变压器油基础油的相关报道较少,而且常用的加 氢催化剂对蒽油加氢处理效果欠佳,从而影响后续产品油的质量。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是针对于蒽油的物化性能提供一种催化性能好、使用寿命长、 活性高、稳定性好的蒽油加氢精制催化剂。 本专利技术还提供了该蒽油加氢精制催化剂的制备方法以及蒽油作为原料制备环烷 烃馏分油含量高、质量好的环烷基变压器油的方法。 本专利技术实现上述目的所采用的技术方案是该催化剂载体为y-Al203/Mg0复合载 体或是γ _A1203/Zn0复合载体,活性组分为Ni、W和Mo的金属氧化物,助剂为P20 5与K或 Na的混合;该催化剂的孔容为0. 30~0. 45mL/g,比表面积170~234. 67m2/g,孔径为4~ 8nm的孔占总孔容的19%~24%、8~25nm的孔占总孔容的27~38%,催化剂以载体重 量计,?2〇5占载体重量的1~3%、似20或1(20占载体重量的1~2.5%、附0占载体重量的 2~8%、W03占载体重量的12~28%、M〇03占载体重量的7~16%。 上述蒽油加氢精制催化剂的制备方法包括以下步骤: (1)在干基拟薄水铝石干胶粉中加入硝酸镁或硝酸锌,再加入助挤剂和扩孔剂,干 混后与质量浓度为3~5wt %的粘结剂水溶液混捏,挤条成型,100~120°C干燥4~8h, 550°C~650°C焙烧4~7h,制得复合载体;其中镁源、扩孔剂、助挤剂、粘结剂加入量以干基 拟薄水铝石干胶粉的重量为准,硝酸镁或硝酸锌以MgO或ZnO计,其掺量为6~12wt %,助 挤剂的掺量为5~10wt%,扩孔剂的掺量为4~12wt% ; (2)将复合载体用3. 4~5. 2wt%磷酸溶液浸渍2~12h,在100~120°C干燥6~ 8h,550°C~600°C焙烧3~6h,得到改性复合载体; (3)用含络合物、(NH4) 6H2W24 · 6H20、(NH4) 2M〇04以及NH 3 · H20的混合溶液采用共浸 法浸渍改性复合载体,混合溶液中络合物含量为2~3wt%、(ΝΗ4)6Η#24 · 6H20含量为10~ 20wt%、(順4)#〇04的含量为5~15wt%、ΝΗ3 · H20的含量是4~8wt%,浸渍时间为12~ 24h,在50~80°C水浴条件下烘干,100~110°C干燥6~8h,500~550°C焙烧3~6h,得 到含有W、Mo的复合载体; (4)将含有W、Mo的复合载体再用含有络合物为2~3wt%、Ni (N03) 2 · 6H20为 7~13wt%的混合溶液浸渍12~24h,在50~80°C水浴条件下烘干,100~110°C干燥6~ 8h,500~550°C焙烧3~6h,之后用重量浓度为3. 5~4. 6wt%的1(勵3或NaNO 3水溶液浸 渍2~12h,在100~110°C干燥6~8h,500°C~550°C焙烧3~6h,制得蒽油加氢精制催 化剂。 在步骤(3)和步骤(4)中所涉及的络合物为甲基二乙醇胺、柠檬酸、草酸、乳酸中 的任意一种。 上述步骤(1)中的扩孔剂为田箐粉或羟甲基纤维素,助挤剂为硬脂酸和炭黑的 混合物,硬脂酸与炭黑的比例为〇. 5~2 :1,粘结剂为硝酸和柠檬酸的混合,硝酸与柠檬酸 的比例为1~2 :1。 -种用上述蒽油加氢精制催化剂进行蒽油加氢生产变压器油基础油的方法,其是 由以下步骤实现: (1)蒽油加氢精制 将蒽油与氢气混合进入加氢精制反应器中,在蒽油加氢精制催化剂的催化作用下 发生加氢精制反应,脱除杂质,反应温度为320~380°C、反应压力为10~14MP本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种蒽油加氢精制催化剂,其特征在于该催化剂载体为γ‑Al2O3/MgO复合载体或是γ‑Al2O3/ZnO复合载体,活性组分为Ni、W和Mo的金属氧化物,助剂为P2O5与K或Na的混合;该催化剂的孔容为0.30~0.45mL/g,比表面积170~234.67m2/g,孔径为4~8nm的孔占总孔容的19%~24%、8~25nm的孔占总孔容的27~38%,催化剂以载体重量计,P2O5占载体重量的1~3%、Na2O或K2O占载体重量的1~2.5%、NiO占载体重量的2~8%、WO3占载体重量的12~28%、MoO3占载体重量的7~16%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:鲁礼民李稳宏毛选伟孔庆伟闫丙辰李冬陈芳
申请(专利权)人:西安恒旭科技发展有限公司
类型:发明
国别省市:陕西;61

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