[发明专利]一种加氢处理催化剂的制备方法

说明书

1、技术领域

本发明涉及一种加氢处理催化剂的制备方法，特别是渣油加氢脱残炭(HDCR)和渣油加氢脱氮(HDN)催化剂的制备方法。

2、背景技术

一般地，烃类进料的加氢处理催化剂均以γ～Al₂O₃或含少量一种或多种其他元素(如Si、P、Ti、B、Mg、F等)的γ～Al₂O₃为载体，以W、Mo、Ni和Co等元素的某一组合为活性组分。该类催化剂活性金属负载方法通常有两种：混捏法和浸渍法。混捏法指的是在载体制备过程中同时混加活性金属化合物，其优点在于制备工艺简便，生产周期短，效率高，成本低，可以获得活性金属含量较高的催化剂；其缺点是较难做到充分利用金属组分。浸渍法指的是先制成载体再负载活性组分，其优点是有利于金属组分在载体微孔内表面分散，但生产工艺复杂，尤其是在一次浸渍难于满足催化剂本身对金属加入量的要求时，由多次浸渍而带来的复杂操作是无法与混捏法的简便相提并论的。为解决这类矛盾，中国发明专利CN1098433A已提出了一种解决办法，即“混-浸”结合的生产过程。其要点是在载体制备过程中先混入一部分活性组分，另一部分活性组分以浸渍法负载。由于混捏过程中加入了金属盐类，为保证催化剂成型顺利且强度好，其胶溶酸量需要相应提高，酸对氧化铝微孔结构有破坏作用，从而对氧化铝的孔容积尤其是比表面积影响较大，使成品催化剂的比表面积下降，其典型实施例中，胶溶酸用量按100g Al₂O₃计加乙酸15g左右，比表面积在230m²/g以下，孔容在0.4ml/g以下。而催化剂的表面即是反应物的反应场所，也是活性金属赖以分散的场所，而且对于同类方法制备的氧化铝而言，其有效活性中心数与其比表面积近似成正比。因此，比表面积的损失最终将给催化剂的使用性能带来不利影响。

3、发明内容

本发明的目的是对上述“混-浸”结合的催化剂制备方法加以改进，减弱酸溶液对氧化铝的作用，在保证催化剂含有较高含量加氢活性金属的同时，使得成品催化剂具有较大的比表面积，同时可有利于物料成型，保证催化剂强度进而改善催化剂活性等相应的使用性能。

本发明加氢处理催化剂的制备过程为：把粉末状一水氢氧化铝与粉末状VIII化合物及粉末状VIB化合物混合均匀，加入中性溶液，拌和均匀并放置一定时间；再加入酸性溶液，混捏成可塑体，在挤条机上成型，然后干燥、焙烧。用钼酸铵-氨溶液浸渍所得条形物，再进行干燥、焙烧，即制得成品催化剂。

本发明加氢处理催化剂制备的具体过程为：称取一水氢氧化铝粉末，粉末状VIII化合物最好是碱式碳酸镍和粉末状VIB化合物最好是工业级钼酸铵或氧化钼，混合均匀，加入含有Si元素中性水溶液拌和均匀，直至无Al₂O₃粉尘飘浮，即表明固、液相拌和近似均匀，拌和并放置10～60分钟。再加入乙酸溶液，混捏成可塑体，在挤条机上挤成条形。把得到的条形物在100～150℃下干燥2～6小时，470～600℃下焙烧2～6小时。取上述焙烧后的条形物置于转动器皿中，喷入钼-氨溶液，直至饱和，取出，在20～120℃下干燥2～6小时，在460～580℃下焙烧2～6小时，即制成催化剂成品。

上述的乙酸溶液也可以用稀盐酸溶液或/和稀硝酸溶液代替，其中可含有12～17w％的TiCl₃。所用的钼-氨溶液中可含有稳定剂如H₃BO₃等，其在钼-氨溶液中的浓度为2～5w％。上述含Si元素的中性水溶液最好是含硅溶胶的水溶液，所述的硅溶胶为含SiO₂20～50w％的硅溶胶。

采用本发明方法制备的加氢处理催化剂具有如下特征：以最终催化剂重量为基准，催化剂含有MoO₃ 20～25w％，NiO 7～10w％，催化剂的孔容为0.38～0.45cm³/g，比表面积为220-270m²/g，堆积密度为0.84～0.90g/cm³，强度为4.0～5.5N/mm。

本发明催化剂可用于馏分油及渣油的加氢处理，尤其是与渣油加氢脱金属、渣油加氢脱硫催化剂配合，用于渣油加氢脱残炭和加氢脱氮过程。