一种加氢脱芳烃催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种加氢脱芳烃催化剂，以催化剂重量为基准，所述催化剂，包括：0.1wt％～0.5wt％的活性组分、0.2wt％～0.8wt％的助剂组分、98.7wt％～99.7wt％的载体；其中，以载体重量为基准，所述载体包括：9wt％～20wt％的Al

【技术实现步骤摘要】
一种加氢脱芳烃催化剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及一种加氢脱芳烃催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]目前国内白油产品等级划分为：工业级，化妆级，食品级和医药级。国内的工业白油已处于供大于求的局面，而化妆品级白油、医用白油和食品级白油尤其是高档白油仍需依赖进口。2018年发布的新标准更是对白油产品的倾点、硫含量、芳烃含量提出更高的指标要求。新标准实施后，炼厂白油产品将不得不进一步脱硫、脱芳烃，进行产品质量升级。
[0003]要解决上述问题，最有效的方法就是对其进行深度加氢芳烃饱和。采用常规的加氢精制催化剂，由于催化剂的结构缺陷以及环烷基稠油馏分具有粘度大、分子量高、稠环结构多的特点，导致大分子馏分中的多环芳烃难以得到充分的加氢饱和，所以要求催化剂必须具有较高的深度脱除芳烃，特别是多环芳烃的催化活性，同时催化剂还应当具有较好的选择性，且不影响加氢精制产品的粘度、倾点和闪点。而此类催化剂中多采用Y、β等分子筛。CN104826649B公开了一种制备加氢脱芳烃催化剂的方法。该方法采用硅铝比较高、结晶度高、稳定性好的NaY型分子筛原料，依次经过碱洗、铵交换、脱铝补硅、水热处理和用酸与铵盐的混合溶液处理后，得到小晶粒Y型分子筛。将该小晶粒Y型分子筛作为酸性组分，与无定形硅铝和活性组分及助剂组分相配合。然而目前以传统Y、β等微孔分子筛为酸性组元的加氢催化剂，在处理这种高硫、氮含量、分子结构复杂、高碳数的重芳烃时，受分子筛微孔限制，大分子重油无法有效进入分子筛内孔道，严重制约了催化剂对重油的处理能力。
[0004]近年来，将微孔分子筛的高催化活性和高水热稳定性与介孔分子筛的孔道特性相结合的微孔
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介孔复合材料，使微孔分子筛和介孔分子筛在酸性和孔结构上达到互补，其良好的水热稳定性和催化性能在烃类的催化转化方面应用前景广阔。
[0005]CN201010228038.6公开了一种介孔
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微孔核
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壳复合分子筛催化剂的制备方法，其中微孔沸石作为核，介孔氧化硅或含铝介孔氧化硅为壳层。所得到的复合分子筛具有保留的沸石微孔骨架、有序的二维六方介孔结构，且介孔孔道与沸石颗粒表面垂直，孔道开放性高，介孔壳层厚度可调，并且包裹介孔壳层后，介孔
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微孔之间能保持高度的通畅性。此类壳
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核复合沸石分子筛的介孔壳层孔径一般小于3nm，对于复杂的重油和渣油分子来说还是偏小。
[0006]上述催化剂用于含重芳烃的环烷基油、溶剂油及加氢裂化尾油的加氢脱芳烃和脱色过程中，不易深度脱除芳烃，且液收低，产品质量差，特别是具有壳核结构的复合分子筛，不可避免的容易出现壳核分离的情况或者骨架受外界环境影响而受到破坏，从而影响壳核结构复合分子筛的催化性能。因此，进一步研究适于加氢脱芳烃催化剂，具有十分重大的意义。

技术实现思路

[0007]为克服现有技术中的不足之处，本专利技术提供了一种加氢脱芳烃催化剂及其制备方
法和应用。该催化剂具有更高的加氢脱芳烃活性，尤其适合于含重芳烃的环烷基油、溶剂油及加氢裂化尾油的的加氢脱芳烃和脱色过程，具有液收高，目标产物闪点和赛氏色度号高等特点。
[0008]本专利技术第一方面提供一种加氢脱芳烃催化剂，以催化剂重量为基准，所述催化剂，包括：0.1wt％～0.5wt％的活性组分、0.2wt％～0.8wt％的助剂组分、98.7wt％～99.7wt％的载体；
[0009]其中，以载体重量为基准，所述载体包括：9wt％～20wt％的Al
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SBA
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15/β核壳型复合分子筛、55wt％～80wt％的无定型硅铝、10wt％～25wt％的粘合剂组分。
[0010]根据本专利技术，所述活性组分为Pt；所述助剂组分为Pd。
[0011]根据本专利技术，所述无定形硅铝中二氧化硅含量5wt％～20wt％，优选为8wt％～15wt％；孔容为0.6～1.0mL/g；比表面积为300～500m2/g，优选为350～500m2/g；
[0012]根据本专利技术，所述催化剂的比表面积为300～600m2/g，优选350～505m2/g；孔容为0.4～1.2mL/g，优选为0.5～0.9ml/g，红外酸量为0.1～1.0mmol/g，优选为0.2～0.5mmol/g。
[0013]根据本专利技术，所述复合分子筛包括：以Al
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SBA
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15为壳，以β型分子筛为核；壳核质量比为45:55～50:50；所述复合分子筛的SiO2/Al2O3摩尔比为100～130。
[0014]根据本专利技术，复合分子筛中骨架铝与非骨架铝的质量比为95:5～99:1。
[0015]本专利技术第二方面提供上述加氢脱芳烃催化剂的制备方法，所述制备方法，包括如下步骤：将Al
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SBA
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15/β核壳型复合分子筛、无定型硅铝和粘合剂混合、成型，然后干燥和焙烧，得到催化剂载体；所述载体负载活性组分和助剂组分后得到所述催化剂。
[0016]根据本专利技术，所述Al
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SBA
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15/β核壳型复合分子筛按照如下制备方法制备，所述方法，包括步骤：
[0017](1)将硅源加入到酸溶液中，混合均匀，静置老化后得到硅源水解液；
[0018](2)取部分步骤(1)的硅源水解液、第一β分子筛、以及第一模板剂混合均匀，进行第一反应，第一固液分离，得到第一固相产物和第一液相产物；
[0019]控制第一液相产物的固含量为0.1wt％～10wt％，优选0.5wt％～3wt％，进一步优选为0.5wt％～1wt％；
[0020](3)取部分步骤(1)的硅源水解液、第二β分子筛、部分步骤(2)所得的第一液相产物、第二模板剂混合均匀，进行第二反应，第二固液分离，得到第二固相产物和第二液相产物；控制第二液相产物的固含量为0.1wt％～10wt％，优选为0.5wt％～3wt％，进一步优选为0.5wt％～1wt％；
[0021](4)将第一固相产物和第二固相产物的混合物，以及第一液相产物和/或第二液相产物为原料，水热晶化，洗涤，干燥，焙烧即得Al
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SBA
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15/β核壳型复合分子筛。
[0022]根据本专利技术，核壳型复合分子筛制备方法中，步骤(1)中所述硅源为正硅酸甲酯、正硅酸乙酯TEOS、正硅酸丙酯、正硅酸异丙酯、正硅酸丁酯中的一种或几种。所述酸为氢氯酸、硫酸、磷酸中的一种或几种。所述酸溶液的pH为1～4，优选为2.0～3.5。
[0023]根据本专利技术，核壳型复合分子筛制备方法中，步骤(1)中混合采用机械搅拌方式，搅拌时间为1～12h，优选为4～8h；静置老化的时间为4～120h，优选为24～96h。
[0024]根据本专利技术，核壳型复合分子筛制备方法中，步骤(2)中所述第一模板剂为聚环氧
乙烷
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聚环氧丙本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种加氢脱芳烃催化剂，其特征在于，所述催化剂，以催化剂重量为基准，包括：0.1wt％～0.5wt％的活性组分、0.2wt％～0.8wt％的助剂组分、98.7wt％～99.7wt％的载体；其中，以载体重量为基准，所述载体包括：9wt％～20wt％的Al
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SBA
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15/β核壳型复合分子筛、55wt％～80wt％的无定型硅铝、10wt％～25wt％的粘合剂组分。2.根据权利要求1所述催化剂，其特征在于，所述活性组分为Pt；所述助剂组分为Pd。3.根据权利要求1所述催化剂，其特征在于，所述无定形硅铝中二氧化硅含量5wt％～20wt％，优选为8wt％～15wt％；孔容为0.6～1.0mL/g；比表面积为300～500m2/g，优选为350～500m2/g。4.根据权利要求1所述催化剂，其特征在于，所述复合分子筛以Al
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SBA
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15为壳，以β型分子筛为核；壳核质量比为45:55～50:50；所述复合分子筛的SiO2/Al2O3摩尔比为100～130；进一步优选，复合分子筛中骨架铝与非骨架铝的质量比为95:5～99:1。5.根据权利要求1所述催化剂，其特征在于，所述催化剂的比表面积为300～600m2/g，优选为350～505m2/g；孔容为0.4～1.2mL/g，优选为0.5～0.9ml/g，红外酸量为0.1～1.0mmol/g，优选为0.2～0.5mmol/g。6.一种权利要求1～5任一项所述催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法，包括如下步骤：将Al
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SBA
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15/β核壳型复合分子筛、无定型硅铝和粘合剂混合、成型，然后干燥和焙烧，得到催化剂载体；所述载体负载活性组分和助剂组分后得到所述催化剂。7.根据权利要求6所述制备方法，其特征在于，所述Al
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SBA
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15/β核壳型复合分子筛按照如下方法制备，所述方法包括步骤：(1)将硅源加入到酸溶液中，混合均匀，静置老化后得到硅源水解液；(2)取部分步骤(1)的硅源水解液、第一β分子筛、以及第一模板剂混合均匀，进行第一反应，第一固液分离，得到第一固相产物和第一液相产物；控制第一液相产物的固含量为0.1wt％～10wt％，优选为0.5wt％～3wt％，进一步优选为0.5wt％～1wt％；(3)取部分步骤(1)的硅源水解液、第二β分子筛、部分步骤(2)所得的第一液相产物、第二模板剂混合均匀，进行第二反应，第二固液分离，得到第二固相产物和第二液相产物；控制第二液相产物的固含量为0.1wt％～10wt％，优选为0.5wt％～3wt％，进一步优选为0.5wt％～1wt％；(4)将第一固相产物和第二固相产物的混合物，以及第一液相产物和/或第二液相产物为原料，水热晶化，洗涤，干燥，焙烧即得Al
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SBA
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15/β核壳型复合分子筛。8.根据权利要求7所述制备方法，其特征在于，步骤(2)混合所得的混合物料中，氢离子的摩尔浓度为0.1～0.6mol/L，优选为0.3～0.5mol/...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙晓艳，樊宏飞，于政敏，王继锋，陈玉晶，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：