[发明专利]一种加氢催化剂的硫化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种催化剂的硫化方法，特别是涉及汽柴油加氢精制催化剂的硫化方法。

背景技术

加氢是提高原油加工深度改善油品品质的主要手段，加氢可以深度脱除油品中的硫、氮、氧以及其他杂质。

常用加氢催化剂主要含Mo、Co、W、Ni中的两种或两种以上主活性金属元素，其他还包括K、Ca、P、Mg、Fe、Cr、Zr、B、Cu、Ti、F等几种辅助组分。一般催化剂厂在加工催化剂时将负载催化剂的活性组分前体进行高温焙烧分解成金属氧化物分散在催化剂载体上。

由于负载型金属氧化物催化剂的活性低、稳定性差，必须经过硫化活化过程，将金属氧化物转变为金属硫化物，才能大幅度提高催化剂的活性和稳定性。因此，负载型催化剂的硫化质量直接影响催化剂的使用性能。

金属氧化物转变为硫化物的反应是放热反应，主要反应为：

MoO₃+H₂+2H₂S＝MoS₂+3H₂O

NiO₃+H₂+2H₂S＝Ni₃S₂+3H₂O

9CoO+8H₂O+H₂＝Co₉O₈+9H₂O

WO₃+H₂+2H₂S＝WS₂+3H₂O

影响催化剂的硫化效果的因素很多，主要的有：硫化剂种类、硫化油中硫化剂浓度、硫化温度及时间、硫化时的升温速率、系统中H₂S分压、H₂分压以及空速等。研究和实际应用表明，所有这些因数中温度效应的影响最明显，因此必须严格控制硫化过程各个温度区间的升温速率，防止催化剂床层超温，造成催化剂烧结活性下降。硫化温度过高，金属氧化容易被还原为低价氧化物，严重的会使活性金属氧化物被还原成金属单质而使催化剂报废。

目前国内外对加氢催化剂的硫化方法主要有器内和器外两种方式。器内硫化是先将氧化态加氢催化剂装填到加氢反应器内，氢气和硫化油混合加热后进入反应器对催化剂进行硫化。器外硫化是将氧化态加氢催化剂与硫化源在器外按一定方式结合后装填到反应器中，再通入氢气或氢油混合物进行硫化。

两种硫化方法各有优缺点。器内硫化法具有催化剂制备、存储简单以及工艺成熟等优点；器外预硫化操作工艺相对简单，但催化剂的制备、运输和存放要求大幅度提高，硫化过程中放热集中，易使催化剂床层超温。

催化剂活性物前驱体受热分解，在分解过程中实现硫化，前驱体一经分解金属氧化物中的活性金属在于载体结合形成强作用前即与硫化物接触并被硫化，一方面提高了硫化度，另一方面使活性金属与载体的作用力减弱，提高了催化剂的活性。

发明内容

本发明提供了一种加氢催化剂的硫化方法，催化剂在活性物前体化合物分解的同时实现预硫化，分解反应和硫化反应均在加氢反应器中完成。

本发明的技术方案如下：

一种加氢催化剂的硫化方法，它由下列步骤组成：

步骤1.将挂载了活性组分的催化剂只经过干燥除去催化剂中的游离水，干燥温度120℃-150℃，干燥时间不少于500min，干燥结束冷却至常温按工艺要求直接进行催化剂装填，装填入加氢反应器中；

步骤2.配制硫化油：将新鲜的直馏石脑油或直馏煤油，加入其质量的2～4％的二硫化碳配制成硫化油，硫化油与氢混合后经热交换器升温至工艺要求温度进入加氢反应器；

步骤3.将加氢反应器的温度维持在催化剂的分解硫化温度，催化剂的分解硫化温度区间在150-450℃，按照工艺要求进行程序升温，并在不同温度点恒温稳定，根据负载金属组分前驱物和络合剂的分解温度决定恒温温度点，将150℃-450℃划分为6个温度区间，严格控制每个温度区间的升温速率，防止催化剂床层超温，升温速率为10℃/h-30℃/h，升温至恒温点进行恒定，每个恒温点的恒定时长不同，升温区间、升温速率及升温终点的恒温时长见表1：

表1