一种渣油加氢催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于石油化工技术领域，具体涉及一种渣油加氢催化剂及其制备方法和应用。本发明专利技术通过氧化镁和氧化铝的成型及粉碎，得到具有定向排布孔道结构的催化剂载体，实现了对催化剂载体的优化，提高了催化剂的脱金属和抗积碳的能力。并且本发明专利技术通过酸处理扩大了载体的比表面积，增加载体的酸性中心，为加氢性能提供了更多的活性位点。同时，本发明专利技术在催化剂浸渍时添加渗透剂，使活性金属在载体上分布更均匀，在减少活性金属的质量的同时提高了渣油加氢脱硫脱氮的性能。以本发明专利技术提供的制备方法制备的渣油加氢催化剂具有优异的活性、较长的催化寿命，同时脱金属、脱氮、脱硫和脱碳的效果好。脱硫和脱碳的效果好。脱硫和脱碳的效果好。

【技术实现步骤摘要】
一种渣油加氢催化剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于石油化工
，具体涉及一种渣油加氢催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]截止2020年石油化工占碳总量排放的百分之十六左右，为了实现碳中和，对未来的石油开发和排放提出了更高的要求。目前石油加工产业走的还是炼油路线，未来的方向则是轻质化和低碳化工。在原油加工过程中常压蒸馏和减压蒸馏得到的重油和渣油的唯一解决办法是炼油轻质化。目前炼油轻质化包括渣油的加氢处理、加氢后的催化裂化和催化裂解三个重要工艺流程。通过对三个工艺的不断优化和开发才能从根本上解决轻质化和低碳排放的问题。
[0003]渣油的加氢处理是指在高温高压和催化剂存在的条件下，使渣油和氢气进行催化反应。渣油中的硫、氮和金属等有害杂质，分别与氢反应，生成硫化氢、氨和金属硫化物而被脱除，同时渣油中部分较大的分子裂解加氢，变成分子较小的组分，从而实现渣油的轻质化。目前渣油的加氢方式有四种，分别为固定床加氢、移动床加氢、沸腾床加氢和悬浮床加氢。固定床加氢是最为成熟得渣油加氢工艺，目前占据国内渣油加氢处理的百分之八十。
[0004]现有的固定床加氢处理过程中使用的催化剂通常为HDM型油脂氢化催化剂和有机硫加氢(HDS)催化剂，在加氢过程中，焦炭和杂质金属逐渐沉积在催化剂孔道内，阻塞孔道，使催化剂有效活性使用表面积降低，导致催化剂活性降低甚至失活。为了提高催化剂的使用次数，现有技术对渣油中的金属进行预脱除，但是预脱除的处理过程中产生的金属硫化物仍能够使催化剂中毒。
专利技术内容
[0005]本专利技术的目的在于提供一种渣油加氢催化剂及其制备方法和应用，本专利技术提供的渣油加氢催化剂具有优异的活性、较长的催化寿命，同时脱金属、脱氮、脱硫和脱碳的效果好。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种渣油加氢催化剂的制备方法，包括以下步骤：
[0008](1)将γ
‑
氧化铝、氧化镁和第一粘合剂进行混合，得到半成品；
[0009](2)将所述半成品依次进行干燥和粉碎，得到干燥粉体；
[0010](3)将所述干燥粉体、造孔剂和第二粘合混合后依次进行成型、干燥和第一焙烧，得到催化剂载体中间体；
[0011](4)将所述催化剂载体中间体依次进行酸处理、水洗和干燥，得到催化剂载体；
[0012](5)将所述催化剂载体在活性金属浸渍液中浸渍后依次进行干燥和第二焙烧，得到所述渣油加氢催化剂；所述活性金属浸渍液包括活性金属无机化合物、渗透剂和溶剂。
[0013]优选的，所述γ
‑
氧化铝和氧化镁的质量比为1～6：1，所述第一粘合剂为羧甲基纤
维素、硝酸、铝溶胶和硅溶胶中的一种或几种，所述第一粘合剂的质量为γ
‑
氧化铝和氧化镁总质量的1～10％。
[0014]优选的，所述造孔剂为碳、淀粉、蔗糖和尿素中的一种或几种，所述造孔剂的质量为γ
‑
氧化铝和氧化镁总质量的1～6wt％；所述第二粘合剂为高铝水泥、田菁、膨润土和羊肝土中的一种或几种，所述第二粘合剂的质量为γ
‑
氧化铝和氧化镁总质量的1～6wt％。
[0015]优选的，所述第一焙烧的时间为2～6h，温度为400～650℃。
[0016]优选的，所述酸处理使用的酸为无机酸，所述酸处理使用的酸的浓度为1～5wt％，所述酸处理的温度为30～80℃，所述酸处理的时间为0.5～3h。
[0017]优选的，所述步骤(5)中活性金属无机化合物为镍的无机化合物、钴的无机化合物、钼的无机化合物和钨的无机化合物中的至少两种，所述活性金属浸渍液中活性金属无机化合物的含量独立的为0.5～15wt％。
[0018]优选的，所述步骤(5)中渗透剂为烷基磺酸钠、烷基硫酸酯钠、氨基磺酸钠和月桂醇醚磷酸酯中的一种或几种，所述活性金属浸渍液中渗透剂的含量为0.5～2.5wt％。
[0019]优选的，所述第二焙烧的时间为2～6h，温度为300～500℃。
[0020]本专利技术还提供了上述制备方法制备得到的渣油加氢催化剂，包括镁铝复合氧化物载体和负载于所述载体表面和孔道中的活性金属氧化物，所述镁铝复合氧化物载体具有5nm以下的微孔结构。
[0021]本专利技术还提供了上述方案所述渣油加氢催化剂在固定床渣油加氢催化中的应用。
[0022]本专利技术提供了一种渣油加氢催化剂的制备方法，包括以下按步骤：将γ
‑
氧化铝、氧化镁和第一粘合剂进行混合，得到半成品；将所述半成品依次进行干燥和粉碎，得到干燥粉体；将所述干燥粉体、造孔剂和第二粘合混合后依次进行成型、干燥和第一焙烧，得到催化剂载体中间体；对所述催化剂载体中间体依次进行酸处理、水洗和干燥，得到催化剂载体；将所述催化剂载体在活性金属浸渍液中浸渍后依次进行干燥和第二焙烧，得到所述渣油加氢催化剂；所述活性金属浸渍液包括活性金属无机化合物、渗透剂和溶剂。本专利技术首先将γ
‑
氧化铝和氧化镁粘合后混合得到半成品，然后将半成品干燥粉碎后与造孔剂进行混合后成型，能够得到类似于分子筛的孔道结构分布的、具有5nm以下的微孔结构的催化剂载体中间体(镁铝复合氧化物)；同时本专利技术利用酸处理进一步扩大了载体的比表面积，增加了载体的酸性活性中心，为负载活性金属提供了更多的活性位点，因而，本专利技术提供制备方法制备得到的催化剂载体具有更小的微孔结构能防止杂质碳进入催化剂孔道进行沉积，引起催化剂中毒；并且，本专利技术在催化剂浸渍时添加渗透剂，使活性金属在载体上分布更均匀，减少了活性金属的质量的同时，提高了渣油加氢脱金属、脱硫、脱氮的催化性能。由实施例的结果表明，本专利技术提供的制备方法的得到的催化剂的脱金属率为71～83％，脱硫率为79～91％，脱碳率为39～54％，脱氮率为51～64％，催化剂寿命107～125天。
附图说明
[0023]图1为实施例1制备得到的渣油加氢催化剂孔道分布结构图。
具体实施方式
[0024]本专利技术提供了一种渣油加氢催化剂的制备方法，包括以下步骤：
[0025](1)将γ
‑
氧化铝、氧化镁和第一粘合剂进行混合，得到半成品；
[0026](2)将所述半成品依次进行干燥和粉碎，得到干燥粉体；
[0027](3)将所述干燥粉体、造孔剂和第二粘合混合后依次进行成型、干燥和第一焙烧，得到催化剂载体中间体；
[0028](4)将所述催化剂载体中间体依次进行酸处理、水洗和干燥，得到催化剂载体；
[0029](5)将所述催化剂载体在活性金属浸渍液中浸渍后依次进行干燥和第二焙烧，得到所述渣油加氢催化剂；所述活性金属浸渍液包括活性金属无机化合物、渗透剂和溶剂。
[0030]本专利技术将γ
‑
氧化铝、氧化镁和第一粘合剂进行混合，得到半成品。
[0031]在本专利技术中，所述γ
‑
氧化铝的粒径优选本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种渣油加氢催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将γ
‑
氧化铝、氧化镁和第一粘合剂进行混合，得到半成品；(2)将所述半成品依次进行干燥和粉碎，得到干燥粉体；(3)将所述干燥粉体、造孔剂和第二粘合混合后依次进行成型、干燥和第一焙烧，得到催化剂载体中间体；(4)将所述催化剂载体中间体依次进行酸处理、水洗和干燥，得到催化剂载体；(5)将所述催化剂载体在活性金属浸渍液中浸渍后依次进行干燥和第二焙烧，得到所述渣油加氢催化剂；所述活性金属浸渍液包括活性金属无机化合物、渗透剂和溶剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述γ
‑
氧化铝和氧化镁的质量比为1～6：1，所述第一粘合剂为羧甲基纤维素、硝酸、铝溶胶和硅溶胶中的一种或几种，所述第一粘合剂的质量为γ
‑
氧化铝和氧化镁总质量的1～10％。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述造孔剂为碳、淀粉、蔗糖和尿素中的一种或几种，所述造孔剂的质量为γ
‑
氧化铝和氧化镁总质量的1～6wt％；所述第二粘合剂为高铝水泥、田菁、膨润土和羊肝土中的一种或几种，所述第二粘合剂的质量为γ
‑
氧化铝和...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁丰，李博，孙海燕，郑全利，
申请(专利权)人：青岛中瑞泰丰新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：