[发明专利]一种宽温加氢催化剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于催化剂技术领域。

背景技术

目前，工业生产中焦炉煤气除主要成分H₂、CH₄、CO、CO₂外，同时还含有大量杂质如：焦油、苯、奈、硫化氢、硫氧化碳、二硫化碳、噻吩、烯烃等。在净化脱除这些杂质时，往往会遇到二个难题：首先是由于现有工业加氢转化催化剂受制备原因所限，其催化剂使用温度最高只能在380℃～400℃，在此温度下噻吩不可能完全转化成无机硫从而除去，因而经净化后的焦炉气硫含量达不到0.1×10^-6要求，这就影响到焦炉煤气的综合利用；

其次，经净化处理后的焦炉煤气还含有一定量的不饱和烃，这些不饱和烃在加氢过程中发生放热反应，因而使催化剂床层温度升高，使催化剂结构破坏而无法使用。

发明内容

本发明的目的在于：一种宽温加氢催化剂及其制备方法和应用，该催化剂能在更宽的温度范围350℃～500℃的温度范围内能将原料气中的有机硫完全转化成易于脱除的无机硫，同时能将烯烃加氢转化成烷烃，催化剂能承受温度的变化其催化剂结构不受影响。

本发明目的通过下述技术方案来实现：

一种宽温加氢催化剂，其为主要由活性组分、载体和促进剂组成的沉淀型催化剂，该催化剂是以氧化铝为催化剂载体，La、Ce、Th、Ru中的一种或多种为促进剂， Co、Mo、Ni中的一种或多种为活性组份均匀的附载在载体上的沉淀型催化剂。

作为优选方式，所述活性组分和促进剂均以硝酸盐或钼酸盐的形式加入，所述载体是以硝酸铝和细度为200～300目的活性氧化铝粉末的形式加入。

作为优选方式，所述活性组分为Mo、Co和Ni，促进剂为La。作为进一步优选方式，所述催化剂各组分的重量配比按氧化物计为，活性组分：Mo₂O₃6～11份（优选8～11份，最优选6、8、11份），CoO 1～3份（优选2～3份，最优选1、2、3份），NiO 10～20份（优选15～20份，最优选10、15、20份）；促进剂:La₂O₃ 1～3份（优选2～3份，最优选1、2、3份）；载体：Al₂O₃ 44～55份（优选51～55份，最优选44、51、55份），活性氧化铝粉末4～6份（优选5～6份，最优选4、5、6份）。

上述方案中， La 在催化剂上的分散性能更优于Ce、Th、Ru，且原料易得，因此以La为首选。

作为优选方式，所述活性氧化铝粉末通过下述方法制备而成：氢氧化铝在500～650℃的温度下活化5～6小时，活化后的氧化铝研磨至细度200～300目。

作为优选方式，所述的催化剂中还包括2～5份（优选3～5份，最优选2、3、5份）润滑剂，所述润滑剂为石墨、硬脂酸盐或石蜡。

作为优选方式，催化剂的形状优选为直径3.5mm～5.0mm×高度3.5mm～5.0mm的园柱状。

一种前述宽温加氢催化剂的应用，所述催化剂在350～500℃（优选400～500℃，更优选450～500℃，最优选350、400、450、500℃）的温度范围内将原料气中的有机硫转化为无机硫，并将原料气中含有的烯烃转化为烷烃。

作为优选方式，所述有机硫为噻吩、硫醚、硫醇、二硫化物和羰基硫中的一种或多种。

一种前述宽温加氢催化剂的制备方法，依次包括以下步骤：

（1）、向活性组分、促进剂的硝酸盐和/或钼酸盐固体中加入去离子水，配制成各组分质量含量总和为10～25g/l（优选20～25份，最优选10、20、25g/l）的硝酸盐和/或钼酸盐混合溶液,向载体Al₂O₃中的硝酸铝固体加入去离子水，配制成质量含量为44～55g/l（优选51～55g/l，最优选44、51、55g/l）的硝酸盐溶液；

（2）、向载体硝酸盐溶液中加入细度为200～300目的活性氧化铝粉末，混合均匀；

（3）、当溶液温度在60～80℃时，在搅拌的情况下用质量含量为15%～20%（优选18%～20%，最优选15%、18%、20%）的碳酸钾溶液进行中和沉淀反应，反应时间50～70分钟，终点PH值8.5～9.0；

（4）、中和沉淀结束后将反应物料静置老化并过滤得滤饼，将滤饼洗涤、干燥、煅烧；

（5）、在煅烧产物加入润滑剂，研磨并成型。