[发明专利]用于加氢脱硫的载体、催化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于加氢脱硫的载体、催化剂及其制备方法。所述的载体为氧化铝载体，其中含有棒状氧化铝团簇体，棒状氧化铝的长为1‑4µm，直径为100‑300nm，棒状氧化铝团簇体外直径为5‑18µm；所述的棒状氧化铝团簇体占氧化铝载体重量的5%‑14%。该载体的制备方法包括：将拟薄水铝石A进行焙烧处理得到氧化铝；将该氧化铝浸入碳酸氢铵水溶液中密封热处理，干燥，并用聚乙二醇溶液浸泡，浸泡后物料经干燥，得到棒状氧化铝团簇体；再将拟薄水铝石B与上述得到的棒状氧化铝团簇体混捏成型，成型物经干燥、焙烧，得到载体。该加氢脱硫催化剂特别适用于渣油加氢脱硫处理工艺中，具有大分子扩散性能好、容金属能力强和脱硫能力高等特性。

技术领域

本发明涉及一种氧化铝载体、催化剂及其制备方法，具体地涉及一种用于渣油加氢脱硫的催化剂载体、催化剂及其制备方法。

背景技术

随着石油的日益变重、质量变差，给石油加工带来越来越大的困难。重质油渣油中含有大量硫，大部分存在沥青质中，是很难脱出的成分。加氢脱硫作为石油炼制和以石油为原料的合成氨生产中的重要工艺过程，一直受到人们的重视。但是近年来石油的质量日益变重、变差，而对产品质量的要求却更加严格，后续工艺对进料的要求也越来越苛刻。另外，自人类进入21世纪以来，人们的环保意识不断增强，环保立法越来越严格，对机动车辆排放废气中NO_x、SO_x及芳烃含量的限制更加苛刻。2010年，要求硫含量低于10μg/g。基于以上原因，汽油和柴油的加氢脱硫技术正向着加工高硫油和生产超低硫的清洁石油燃料方向发展。

目前渣油加氢脱硫催化剂所使用的载体材料一般为大孔氧化铝及其改性产品。大孔氧化铝常用的制备方法有：物理造孔法、高温焙烧法和pH值摆动法。物理造孔法的缺点是孔道不均匀，仍有容易堵塞的缺点。US4448896、US4102822等用炭黑、淀粉等物理扩孔剂与活性氧化铝或氧化铝的前驱物混捏来扩大氧化铝载体的孔径，物理扩孔剂的用量为氧化铝10wt%以上，上述方法是在氧化铝前驱物中加入物理扩孔剂，而且扩孔剂的用量大，造成氧化铝的孔分布弥散，大孔部分不能形成连续贯穿孔道，孔道为墨水瓶型，孔口较小，并且强度较差。

由于受现有技术渣油加氢脱硫催化剂性质的限制，渣油加氢脱硫催化剂一般仅具有脱硫功能，脱金属功能较弱，仅能利用催化剂的外表面进行脱金属反应，金属沉淀物沉淀在空隙中，这样渣油加氢系列催化剂中，在进行脱硫时，要求脱金属剂必须尽最大能力脱出金属，使在进入脱硫剂床层时，金属含量尽可能的低，来使脱硫剂达到长周期运转。

CN1107102C公开了一种加氢脱金属和加氢脱硫催化剂及其制备方法，采用加入炭黑为扩孔方法和加入硼调节载体的酸性。这种方法得到的载体是双峰结构，第一个峰集中在10nm左右，第二个峰是炭黑烧出后留下的孔道，集中在200-500nm左右，炭黑留下的孔道多为墨水瓶孔口，这种孔道不利于渣油沥青质胶团的脱出，加氢脱硫率低。

CN1205314C公开了一种重油加氢脱金属、脱硫催化剂的制备方法，载体采用两种氧化铝复合，其中一种是1100℃高温焙烧的氧化铝粉，这种方法能形成较多的15nm以上孔道，孔道具有贯穿性，但是对于沥青质胶团来说还是太小，不利于渣油加氢脱硫和加氢脱金属反应。

以上两种方法都有孔道小、金属扩散困难等缺点，无法制备既具有高脱硫率又具有高容金属能力的渣油加氢处理催化剂。

发明内容

针对现有技术中加氢脱硫催化剂功能单一、容金属能力差等缺点，本发明提供了一种加氢脱硫催化剂载体及其制备方法和应用。采用本发明载体制备的加氢脱硫催化剂具有大分子扩散性能好、容金属能力强和脱硫能力高等特性。该加氢脱硫催化剂特别适用于渣油加氢脱硫处理工艺中。

本发明的加氢脱硫催化剂载体，所述载体为氧化铝载体，其中含有棒状氧化铝团簇体，棒状氧化铝的长为1-4µm，直径为100-300nm，棒状氧化铝团簇体外直径为5-18µm；所述的棒状氧化铝团簇体占氧化铝载体重量的5%-14%。