一种加氢催化剂及其制备方法技术

本公开涉及一种加氢催化剂及其制备方法，该加氢催化剂包括多孔载体以及负载在多孔载体上的活性元素组分；其中，多孔载体包括氧化铝内核，以及分布在氧化铝内核的外表面及孔道内壁上的多孔碳层，以多孔载体的总重量为基准，氧化铝内核的含量为10～40重量％，优选为20～30重量％；多孔碳层的含量为60～90重量％，优选为70～80重量％。本公开提供的加氢催化剂包括多孔载体以及负载在多孔载体上的活性元素组分，由于所使用的多孔载体具有较大的比表面积和孔容，能够负载较多的活性元素组分，因此，该加氢催化剂具有较高的加氢活性，可用于石油馏分和渣油的加氢处理以及化工原料和产品的加氢过程。和产品的加氢过程。

【技术实现步骤摘要】
一种加氢催化剂及其制备方法


[0001]本公开涉及催化剂
，具体涉及一种加氢催化剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]利用碳载体制备加氢催化剂时，由于碳载体与活性金属组分间的相互作用较弱，因此，制备得到的加氢催化剂具有较高的加氢活性，而且，对于废弃的加氢催化剂，还可以通过烧掉载体的方式回收活性金属组分。
[0003]然而，现有的碳载体加氢催化剂的加氢活性仍然较低。

技术实现思路

[0004]本公开的目的是提供加氢催化剂及其制备方法。
[0005]为了实现上述目的，本公开提供一种加氢催化剂，所述加氢催化剂包括多孔载体以及负载在所述多孔载体上的活性元素组分；
[0006]其中，所述多孔载体包括氧化铝内核，以及分布在所述氧化铝内核的外表面及孔道内壁上的多孔碳层，以所述多孔载体的总重量为基准，所述氧化铝内核的含量为10～40重量％，优选为20～30重量％；所述多孔碳层的含量为60～90重量％，优选为70～80重量％。
[0007]可选地，所述多孔载体的比表面积为150～1200m2/g，孔容为0.5～1.3cm3/g，孔径为3～30nm。
[0008]可选地，所述多孔载体的多孔碳层中含有碳元素、氧元素、氢元素、硫元素和氮元素，以所述多孔碳层的总重量为基准，以元素计，所述碳元素的含量为83～95重量％，优选为85～91重量％；所述氧元素的含量为2～6重量％，优选为3～5重量％；所述氢元素的含量为0.1～1重量％，优选为0.5～0.8重量％；所述硫元素的含量为1～8重量％，优选为2～6重量％；所述氮元素的含量为0.5～3重量％，优选为1～2重量％。
[0009]可选地，所述多孔载体的所述氧化铝内核中含有改性元素，所述改性元素选自ⅢA、ⅣA、
Ⅴ
A、ⅡA、ⅡB、ⅢB或ⅣB族元素中的至少一种；
[0010]以所述氧化铝内核的总重量为基准，以元素计，所述改性元素的含量为0.1～10重量％。
[0011]可选地，所述改性元素选自磷元素、硼元素、硅元素、镁元素、锌元素、镧元素、铈元素、钛元素或锆元素中的至少一种；
[0012]以所述氧化铝内核的总重量为基准，以元素计，所述改性元素的含量为0.3～5重量％。
[0013]可选地，所述活性元素组分包括第一活性金属元素和第二活性金属元素，以所述活性元素组分的总重量为基准，以元素计，所述第一活性金属元素的含量为0.5～10重量％，所述第二活性金属元素的含量为4～40重量％，其中，所述第一活性金属元素选自第VIII族金属元素中的至少一种，所述第二活性金属元素选自第VIB族金属元素中的至少一
种。
[0014]可选地，以所述加氢催化剂的总重量为基准，所述多孔载体的含量为50～95重量％，所述活性元素组分的含量为5～50重量％。
[0015]可选地，所述加氢催化剂中还含有有机助剂，所述有机助剂选自有机酸和/或其铵盐、有机醇和糖类化合物中的至少一种，所述有机助剂与所述第一活性金属元素的摩尔比为(0.3～2):1。
[0016]可选地，所述有机酸选自反式1,2
‑
环己二胺四乙酸、乙二胺四乙酸、氨基三乙酸、柠檬酸、草酸、乙酸、甲酸、乙醛酸、羟基乙酸、酒石酸和苹果酸中的至少一种；
[0017]所述有机醇选自丙三醇、乙二醇、聚乙二醇、三羟甲基乙烷、季戊四醇、木糖醇和山梨醇中的至少一种；
[0018]所述糖类化合物选自丙糖、丁糖、戊糖、D
‑
葡萄糖、D
‑
半乳糖、D
‑
甘露糖、D
‑
果糖和蔗糖中的至少一种。
[0019]本公开还提供一种制备加氢催化剂的方法，该方法包括：
[0020]将沥青粉、铝源以及粘合剂混合，得到混合物料，其中，所述铝源中含有氧化铝粉和/或氧化铝粉前体，所述粘合剂包括纤维素醚、淀粉或烯醇聚合物中的至少一种；
[0021]将所述混合物料进行热处理，得到多孔载体；
[0022]将含有活性元素组分的化合物负载到所述多孔载体上，并进行干燥，得到所述加氢催化剂。
[0023]可选地，所述铝源中还含有助剂，所述助剂中含有改性元素，所述改性元素选自ⅢA、ⅣA、
Ⅴ
A、ⅡA、ⅡB、ⅢB或ⅣB族元素中的至少一种；
[0024]以所述铝源的干基总重量为基准，以元素计，所述改性元素的含量为0.1～10重量％。
[0025]可选地，所述改性元素选自磷元素、硼元素、硅元素、镁元素、锌元素、镧元素、铈元素、钛元素和锆元素中的至少一种；
[0026]以所述铝源的干基总重量为基准，以元素计，所述改性元素的含量为0.3～5重量％。
[0027]可选地，相对于100重量份的所述沥青粉，以氧化铝计，所述铝源的用量为1～20重量份，优选为3～15重量份；所述粘合剂的用量为1～20重量份，优选为5～15重量份。
[0028]可选地，所述沥青粉的粒径为1～1000μm，优选为1～250μm；所述铝源的粒径为1～150μm，优选为1～75μm。
[0029]可选地，所述沥青粉包括石油沥青粉和/或煤沥青粉，所述沥青粉中含有多环芳烃，以所述沥青粉的总重量为基准，所述多环芳烃的含量为70～100重量％，优选为85～100重量％。
[0030]可选地，将所述混合物料进行热处理，得到多孔载体，包括：
[0031]在含氧气氛下，按照0.1～10℃/分钟的升温速率将所述混合物料的温度由室温升至120～400℃，并进行第一热处理0.1～48小时，得到第一中间料；
[0032]在惰性气氛下，按照0.1～10℃/分钟的升温速率将所述第一中间料的温度升至400～950℃，并进行第二热处理0.1～24小时，得到第二中间料；
[0033]在含氧气氛下，按照0.1～10℃/分钟的升温速率将所述第二中间料的温度升至
700～1000℃，并进行第三热处理0.1～12小时，得到所述多孔载体。
[0034]可选地，所述将含有活性元素组分的化合物负载到所述多孔载体上，包括：
[0035]利用含有有机助剂及所述含有活性元素组分的化合物的水溶液浸渍所述多孔载体，以使所述含有活性元素组分的化合物负载到所述多孔载体上。
[0036]通过上述技术方案，本公开提供的加氢催化剂包括多孔载体以及负载在所述多孔载体上的活性元素组分，由于所使用的多孔载体具有较大的比表面积和孔容，能够负载较多的活性元素组分，因此，该加氢催化剂具有较高的加氢活性，可用于石油馏分和渣油的加氢处理以及化工原料和产品的加氢过程。
[0037]本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
[0038]以下对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
[0039]本公开的第一方面提供一种加氢催化剂，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种加氢催化剂，其特征在于，所述加氢催化剂包括多孔载体以及负载在所述多孔载体上的活性元素组分；其中，所述多孔载体包括氧化铝内核，以及分布在所述氧化铝内核的外表面及孔道内壁上的多孔碳层，以所述多孔载体的总重量为基准，所述氧化铝内核的含量为10～40重量％，优选为20～30重量％；所述多孔碳层的含量为60～90重量％，优选为70～80重量％。2.根据权利要求1所述的加氢催化剂，其特征在于，所述多孔载体的比表面积为150～1200m2/g，孔容为0.5～1.3cm3/g，孔径为3～30nm。3.根据权利要求1所述的加氢催化剂，其特征在于，所述多孔载体的多孔碳层中含有碳元素、氧元素、氢元素、硫元素和氮元素，以所述多孔碳层的总重量为基准，以元素计，所述碳元素的含量为83～95重量％，优选为85～91重量％；所述氧元素的含量为2～6重量％，优选为3～5重量％；所述氢元素的含量为0.1～1重量％，优选为0.5～0.8重量％；所述硫元素的含量为1～8重量％，优选为2～6重量％；所述氮元素的含量为0.5～3重量％，优选为1～2重量％。4.根据权利要求1所述的加氢催化剂，其特征在于，所述多孔载体的所述氧化铝内核中含有改性元素，所述改性元素选自ⅢA、ⅣA、
Ⅴ
A、ⅡA、ⅡB、ⅢB或ⅣB族元素中的至少一种；以所述氧化铝内核的总重量为基准，以元素计，所述改性元素的含量为0.1～10重量％。5.根据权利要求1所述的加氢催化剂，其特征在于，所述改性元素选自磷元素、硼元素、硅元素、镁元素、锌元素、镧元素、铈元素、钛元素或锆元素中的至少一种；以所述氧化铝内核的总重量为基准，以元素计，所述改性元素的含量为0.3～5重量％。6.根据权利要求1所述的加氢催化剂，其特征在于，所述活性元素组分包括第一活性金属元素和第二活性金属元素，以所述活性元素组分的总重量为基准，以元素计，所述第一活性金属元素的含量为0.5～10重量％，所述第二活性金属元素的含量为4～40重量％，其中，所述第一活性金属元素选自第VIII族金属元素中的至少一种，所述第二活性金属元素选自第VIB族金属元素中的至少一种。7.根据权利要求6所述的加氢催化剂，其特征在于，以所述加氢催化剂的总重量为基准，所述多孔载体的含量为50～95重量％，所述活性元素组分的含量为5～50重量％。8.根据权利要求6所述的加氢催化剂，其特征在于，所述加氢催化剂中还含有有机助剂，所述有机助剂选自有机酸和/或其铵盐、有机醇和糖类化合物中的至少一种，所述有机助剂与所述第一活性金属元素的摩尔比为(0.3～2):1。9.根据权利要求8所述的加氢催化剂，其特征在于，所述有机酸选自反式1,2
‑
环己二胺四乙酸、乙二胺四乙酸、氨基三乙酸、柠檬酸、草酸、乙酸、甲酸、乙醛酸、羟基乙酸、酒石酸和苹果酸中的至少一种；所述有机醇选自丙三醇、乙二醇、聚乙二醇、三羟甲基乙烷、季戊四醇、木糖醇和山梨醇中的至少一种；所述糖类化合物选...

【专利技术属性】
技术研发人员：李会峰，王薇，杨清河，张锐，
申请(专利权)人：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：