[发明专利]用于加氢处理的载体、催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种用于加氢处理的载体、催化剂及其制备方法以及加氢处理催化剂在渣油加氢处理工艺中的应用。所述载体为氧化铝基载体，其中含有棒状氧化铝团簇体，所述棒状氧化铝的长为1‑6µm，直径为100‑300nm，棒状氧化铝团簇体外直径为5‑25µm。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。该载体可以作为渣油加氢处理催化剂载体，并且可以制成多种催化剂进行级配装填，可以在长周期运转的情况下，仍能达到很高的脱金属率、脱硫率和脱氮率。

技术领域

本发明涉及一种加氢处理催化剂载体、加氢处理催化剂及其制备方法和应用，具体地涉及一种用于渣油加氢处理的载体、催化剂及其制备方法以及加氢处理催化剂在渣油加氢处理工艺中的应用。

背景技术

目前，加氢处理仍然是生产优质、环境友好石油产品的最重要手段。加氢处理技术的核心是催化剂，对于石油的重组分(例如VGO，尤其是渣油)加氢来说，催化剂的孔径和孔容的大小将直接影响催化剂活性的发挥。

贯穿孔道对石油催化剂是非常重要的，特别是渣油大分子需要大的贯穿孔道进行金属的沉积，使催化剂达到最大的容金属能力，提高催化剂的使用周期。渣油中含有金属的分子是以胶质和沥青质大分子存在，分子量都在2000左右，形成的胶团在10nm左右。反应物与孔道直径比在2-6倍最有利于扩散和反应，10-100nm 对渣油脱出金属杂质是最有效的孔道。渣油加氢脱金属催化剂从运转开始到失效，从表面到中心保持足够的10nm-100nm的贯穿孔道使渣油大分子扩散及金属沉积是长周期运转的必要条件。

渣油加氢处理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躯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躯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。

CN1184078A公开了一种氧化铝载体的制备方法。该方法采用并流成胶生成的氢氧化铝作为晶种，然后利用pH值摆动法制得氢氧化铝，再经挤条成型，可得到孔径范围10-30nm或20-60nm的孔体积占总孔体积70%以上的氧化铝。pH摆动法氧化铝成型时，影响载体的强度和孔径大小的因素有两个，即胶溶酸和压力，胶溶酸不足或压力不够都将导致强度降低，相反将会使孔径和孔容变小。pH摆动法氧化铝粉体粒子间孔道很大，是源于pH摆动所造成的，粒子间搭出了很多20-60nm的孔道，但是用酸胶溶时，粒子间将被溶断，在压力作用下，孔道将会重新构筑，孔道的孔径和孔容会急剧变小，所以孔容和强度之间有着很大的矛盾。

CN1068975A公开了一种低密度、大孔容、高强度氧化铝载体的制备方法，是用酸处理得到的铝溶胶，加入胶凝剂，经油柱成型的方法得到的，比表面为120-280m²/g，堆密度为0.18-0.35g/cm³，孔容为1.5-2.0cm³/g，平均孔径为30-60nm，压碎强度为0.5-3.0kgf/粒，用作长链烷烃脱氢催化剂。本方法是向铝溶胶中添加六次甲基四胺为胶凝剂，该胶凝剂在铝溶胶中形成了孔穴和窗口，孔穴与孔穴之间有铝溶胶阻隔，孔穴的排列符合球装理论，相邻孔穴之间由窗口互通，这种球装堆积方式形成的孔道为墨水瓶型结构，孔口较小，不利于大分子的扩散。另一方面，油柱成型有操作条件恶劣，生产效率低等弊端。