[发明专利]一种适用于重质油品加氢的催化剂及其制备和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于重质油品加氢的催化剂及其制备，适用于减压蜡油、焦化蜡油、脱沥青油、常压渣油和减压渣油的加氢改质与转化。

背景技术

随着世界范围内原油重质化、劣质化加剧，环保法规的日益严格，同时市场对轻质油品的需求量却逐年增加，发展重油深加工是炼油工业当务之急，加氢技术作为主要的加工手段面临着极大的挑战，迫切需要开发出更好的加氢工艺与活性更高的加氢催化剂。在催化剂方面，迫切需要开发出具有更高的脱金属、脱硫、脱氮、脱残炭、脱芳(降烯烃)活性和稳定性的催化剂，同时还要进一步降低制备成本，延长开工周期，改善产品性能，提高产品质量。

现代炼油工业的加氢处理催化剂几乎全部采用氧化铝载体，而氧化铝载体的性质在很大程度上取决于拟薄水铝石。不同方法制备得到的拟薄水铝石往往具有不同的孔结构和酸性，其酸性与孔结构对于催化剂性能影响较大，尤其是对于某些极易导致积炭的加氢处理过程，载体性质直接决定催化剂能够稳定运行周期的长短。为了提高催化剂的加氢脱杂质活性，通常会引入P、B、F、Ti、Si、Zr等助剂，调变催化剂载体的酸性和孔结构，以增加孔道的开放性。

目前具有开放孔道型催化剂可以采用扩孔法得到，这里主要有物理扩孔法和化学扩孔法两种。通常采用表面活性剂和有机化合物（PVA、炭黑）等扩孔剂来改变氧化铝孔结构，在原来孔结构的基础上，再制造出一系列大孔，如USP 4032433, CN 1103009A。此方法虽然可制成含大孔的氧化铝，且有效改善载体孔结构，但催化剂强度低，不能适应工业要求。

CN1752005A以碳化方式，将偏铝酸钠和含CO₂的气体接触，采用超重力法制备出大孔容和打比表面的纤维状拟薄水铝石，认为其特别适合用作重油和渣油以及各种馏分油加氢处理或加氢裂化催化剂的载体。实际上采用纤维状拟薄水铝石制备得到的载体过程中，由于粒子接触点位较少，成型非常困难。此外采用碳化方式制备得到的纤维状拟薄水铝石在成型过程中，纤维状结构容易被破坏，无法构建开放孔道。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于重质油品加氢的催化剂及其制备和应用。该催化剂的载体是在常规拟薄水铝石中加入适当比例的采用硫酸铝法制备得到的纤维状拟薄水铝石，其独特的棒状结构可以搭建更多的孔道网络，在大幅提高孔体积的同时，还能保证适宜强度。制备得到的催化剂孔道开放性好，孔体积大，用于重油加氢反应，可有效降低扩散阻力，解决反应过程中的传质问题；提高反应选择性，延长催化剂寿命。但纤维状拟薄水铝石添加要求有个合适的比例区间，添加比例太小，孔道开放性差，孔体积改善较小；添加比例过大，虽然得到的载体孔体积更大，孔道开放性好，但强度太低，同样不能满足要求。

本发明提供的一种适用于重质油品加氢的催化剂，所述载体由两种或两种以上拟薄水铝石原料制备得到，其中包括一种采用硫酸铝法制备得到的纤维状拟薄水铝石。以Al₂O₃计，纤维状拟薄水铝石的含量为载体重量的5-50％，优选8-40％。

采用饱和浸渍法制备催化剂，所说的活性金属来自VIB和/或VIIIB，优选Mo和/或W和/或Ni和/或Co。催化剂以对应金属氧化物重量计（以下同），含有1.0～25.0％，最好为2.0～20％的第ⅥB族金属（如MoO₃和/或WO₃），和/或0.6～6.0%，最好为0.8～4%的Ⅷ族金属（如CoO和/或NiO）。

需要说明的是，在本发明中涉及到的催化剂可采用现有技术中的常规方法来制备。本发明提供的催化剂具有较高的脱杂质活性和稳定性，且制造简单，成本较低。本发明催化剂制备方法中使用的载体通过挤条成型得到。

本发明提供的重油加氢处理方法，包括在重质油加氢处理条件下，将原料与催化剂接触，所述催化剂为前述发明提供的催化剂，可以采用任何适合本领域的加氢处理工艺条件，一般的工艺条件如下：氢压5.0MPa～20.0MPa，较好的是8.0MPa～18.0MPa，最好的是10.0MPa～16.0MPa；温度300℃～450℃，较好的是360℃～440℃，最好的是360℃～430℃；液时体积空速0.1h^-1～3h^-1，较好的是0.2h^-1～2h^-1，最好的是0.2h^-1～1h^-1；氢油体积比300～2000，较好的是400～1500，最好的是500～1000。