[发明专利]一种双峰孔结构的氧化铝载体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种重油加氢催化剂双峰孔结构的氧化铝载体及其制备方法。所述氧化铝载体的孔容为0.8～1.5mL/g，比表面积120～350m²/g，介孔最可几孔径为15～30nm，大孔最可几孔径为2000～4000nm，2400nm以上大孔的孔体积占总孔容的5～25％。本发明提供的氧化铝载体具有大孔容大孔径，扩散性能优异，适合作为处理胶质、沥青质含量高的重油的加氢催化剂氧化铝载体。

技术领域

本发明涉及一种适用于重油加氢的氧化铝载体及其制备方法，更具体地说是一种具有双峰孔结构的氧化铝载体及其制备方法。

背景技术

煤焦油是煤在热解和气化过程中获得的一种宝贵化工原料。随着低阶煤热解技术的迅速发展，中低温煤焦油产量的大幅提升。中低温煤焦油含有较多的烷烃、环烷烃和较少的稠环芳烃，适宜通过加氢的方式生产清洁燃料油和高附加值化学品，

渣油属于石油基重油中最难加工的原料，含有大量胶质和沥青质，这部分物质分子量大、结构复杂，扩散困难，因此要求催化剂具有优良的孔道结构。与渣油相比较，煤焦油中所含的沥青质远大于渣油中的含量，由于沥青质分子直径大，含有大量杂原子和金属，在加氢过程中易于缩聚形成焦炭和发生金属沉积，堵塞催化剂孔道使其失活，从而对煤焦油加氢催化剂提出更高的要求。

氧化铝载体的孔结构是催化剂十分重要的性质。煤焦油中的沥青质分子及金属杂原子化合物直径都较大，煤焦油加氢属于扩散控制过程，需要催化剂具有较大的孔径以使重质组分大分子能够进入催化剂孔道，进而与催化剂表面活性位作用，同时需要大孔容容纳脱除的金属杂质，因此氧化铝载体的孔结构对催化剂的反应效果有很大影响。

为提高氧化铝载体扩散性能，目前主流做法是加入扩孔剂制备双峰孔结构氧化铝载体，使催化剂同时存在直径在10-30nm和直径在100nm以上的孔结构。直径在100nm以上孔道为大分子物质提供扩散通道，而直径在10-30nm的孔道提供反应表面和沉积场所。两类孔道协同作用，以提高催化剂的反应性能及稳定性。

CN1647857A公开了一种大孔氧化铝载体的制备方法，该方法使用一种有机扩孔剂进行扩孔，得到双峰孔结构氧化铝载体。

CN1120971公开了一种双峰孔结构氧化铝载体制备方法，该方法采用两种或两种以上原料路线制备的拟薄水铝石干胶粉，加入胶溶剂进行胶溶，采用油氨柱法进行氧化铝载体成型。

CN106914279A公开了一种氧化铝载体制备方法，该方法将水和氧化铝与非酸性粘合剂、复合扩孔剂混合并成型、干燥和焙烧，制备出含有5％-15％孔直径在1000nm大孔的氧化铝载体。CN105983443B公开了一种双峰孔结构氧化铝载体制备方法，使用含硼化合物和聚乙烯醇粉末等高聚物作为复合扩孔剂，粘合剂为合成纤维素，制备的氧化铝载体在25nm和250nm处出现特征峰，孔容在100-2000纳米的孔容占总孔容的24.1％。这两篇专利虽然获得了大量的大孔结构，但是其使用的扩孔剂和粘合剂质量占原料水合氧化铝质量的10％以上，在焙烧过程中需消耗大量能量将扩孔剂和粘合剂烧除，并且由此导致载体强度大幅降低。

上述方法所制备氧化铝载体的大孔孔径多集中在500nm以下，1000nm以上以及2000nm以上大孔含量较低，不能避免较小的孔道发生孔口堵塞，不能最大程度改善催化剂的扩散性能。

发明内容：

针对现有技术的不足，本发明提供一种双峰孔结构的氧化铝载体及其制备方法，本方法制备的氧化铝载体扩散孔孔径更大、含量更高，500nm以上大孔尤其是2400nm以上超大孔含量更高，有效解决煤焦油或渣油中大量沥青质大分子物质向催化剂内部扩散和加氢转化的问题，本发明制备过程简单、仅添加少量复合扩孔剂，焙烧过程能耗低、产品强度满足工业应用需求。本发明制备的氧化铝载体可做为加氢催化剂载体特别是加氢保护剂、加氢脱金属剂和沥青质转化催化剂载体使用。

本发明提供一种加氢催化剂氧化铝载体，其中，

孔容为0.8～1.5mL/g；