[发明专利]一种高活性加氢脱金属催化剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种高活性加氢脱金属催化剂的制备方法，包括如下内容：（1）将氧化铝粉浸入碳酸氢铵水溶液中密封热处理，热处理后的物料进行固液分离，固相物料干燥，得到棒状氧化铝团簇体；（2）将加氢活性组分I负载到棒状氧化铝团簇体上，然后再与拟薄水铝石混捏成型，干燥得到载体I；（3）用含碳前驱物溶液喷浸载体I，喷浸后物料依次经干燥、氮气气氛焙烧和含氧气氛焙烧，得到载体II；（4）将加氢活性组分II负载到载体II上，得到高活性加氢脱金属催化剂。该加氢脱金属催化剂具有较高的大孔含量且孔道间相互贯通，利于大分子反应物的传质与扩散，保证了催化剂具有较高的活性和良好的稳定性，延长了装置的运转周期。

技术领域

本发明涉及一种高活性加氢脱金属催化剂的制备方法，该催化剂适用于重质油加氢处理工艺。

背景技术

在重油加氢脱金属的生产过程中，由于重油中大量的硫、氮是存在于沥青质胶团中的，沥青质分子直径在4-5nm，形成的沥青质胶团是在胶质作为稳定剂作用下存在于重油中，其直径从10nm到几百nm。在重油加氢系列催化剂中，即使在重油加氢脱硫、脱氮、脱残炭催化剂之前有加氢脱金属催化剂，使大分子沥青质部分破碎形成了小沥青质胶团，但由于加氢脱氮和脱残炭催化剂的孔道不合适，孔道集中在10nm左右时，小的沥青质胶团仍不能进入催化剂内部，会在脱氮、脱残炭催化剂外表面进行反应，使金属等杂质堵塞外表面的孔道，造成催化剂失活，影响工业应用。

为了实现脱硫、脱氮、脱残炭催化剂长周期运转，在催化剂保证脱硫、脱氮、脱残炭的同时，必须提高催化剂的容金属能力，提高30nm至微米级的孔道比例。目前采用的扩孔方法主要是物理造孔法，可以得到30nm至微米级的大孔孔道，但是这种孔道是非连续贯穿的，孔道呈分散状态，并且孔口是墨水瓶类型，对反应物扩散作用有限。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明提供了一种高活性加氢脱金属催化剂的制备方法。该加氢脱金属催化剂具有较高的大孔含量且孔道间相互贯通，利于大分子反应物的传质与扩散，保证了催化剂具有较高的活性和良好的稳定性，延长了装置的运转周期。

本发明的加氢脱金属催化剂的制备方法，包括如下内容：

（1）将氧化铝粉浸入碳酸氢铵水溶液中密封热处理，热处理后的物料进行固液分离，固相物料干燥，得到棒状氧化铝团簇体；

（2）将加氢活性组分I负载到棒状氧化铝团簇体上，然后再与拟薄水铝石混捏成型，干燥得到载体I；

（3）用含碳前驱物溶液喷浸载体I，喷浸后物料依次经干燥、氮气气氛焙烧和含氧气氛焙烧，得到载体II；

（4）将加氢活性组分II负载到载体II上，得到高活性加氢脱金属催化剂。

本发明方法中，步骤（1）所述的氧化铝粉为按照现有技术制备或市售的γ-氧化铝粉。通常采用焙烧拟薄水铝石的方式制备，所述的焙烧温度为450-600℃，焙烧时间为4-8小时，所述的拟薄水铝石可以采用沉淀法、醇铝水解法、无机盐溶胶-凝胶法、水热法、气相沉积法等方法制备。

本发明方法中，步骤（1）所述的碳酸氢铵水溶液的用量与氧化铝粉的质量比为5:1-10:1，所述的碳酸氢铵水溶液的质量浓度为10%-20%。

本发明方法中，步骤（1）所述的密封热处理温度为120-160℃，处理时间为4-8小时。

本发明方法中，步骤（1）所述的固液分离可以采用过滤、离心等方式，固液分离过程中一般包含洗涤过程。

本发明方法中，步骤（1）得到的棒状氧化铝团簇体为若干棒状氧化铝无序相互交错形成团簇体结构，棒状氧化铝团簇体外直径为5-20µm，其中棒状氧化铝占棒状氧化铝团簇体的85%以上，优选为90%以上，其余为球形或椭球形氧化铝，单个棒状氧化铝长度为1-5µm，直径为100-300nm。