一种沸腾床加氢处理催化剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种沸腾床加氢处理催化剂的制备方法，该方法包括以下步骤：(1)将拟薄水铝石与吸附碳前体溶液的碱式碳酸铝铵混捏成型，成型物经干燥处理；(2)用含碳前体的溶液喷浸步骤(1)得到的物料，喷浸后的物料经干燥、焙烧制得氧化铝载体；(3)用含加氢活性组分的浸渍液浸渍步骤(2)得到的氧化铝载体，浸渍后经干燥、焙烧制得所述的沸腾床加氢处理催化剂；本发明专利技术的方法制备的催化剂具有较高的强度和耐磨性，特别适用于重质油沸腾床加氢处理过程。

【技术实现步骤摘要】
一种沸腾床加氢处理催化剂的制备方法
本专利技术涉及一种加氢处理催化剂的制备领域，特别涉及一种适用于重质油沸腾床加氢处理催化剂的制备方法。
技术介绍
近年来，原油日益变重，而市场对中间馏分产品的需求不断增长，对重油燃料的需求逐渐减少，因此把低价值的重油转变成附加值较高的轻质油品是各大炼厂追求的目标。通常用于重质油品的催化加氢工艺主要是固定床加氢工艺。固定床反应器的特点是操作较平稳，易于控制，但固定床工艺加氢处理重质油品存在以下几方面问题：由于重油油品较重且含较多机械杂质，催化反应条件会比较苛刻；高氮原料会加速催化剂失活，催化剂使用周期短，产品性质无法保证；催化剂床层压降高。为了满足产品指标，固定床反应器系统就需要采用较复杂的设计从而使投资成本增加。沸腾床加氢工艺过程因具有对原料适应性强、加工方案灵活等特点，是重油深度加工的有效手段之一。在沸腾床加氢处理过程中，原料油及氢气向上流过催化剂床层，床层“沸腾”，催化剂颗粒在反应器内处于不规则的运动状态，催化剂颗粒之间碰撞和摩擦机会较多，使催化剂易磨损或破坏，所以要求催化剂不仅具有较高的加氢活性，还应具有较好的耐磨性能。USP5308472公开了一种可用于沸腾床缓和加氢裂化反应使用的含脱铝Y分子筛催化剂。该催化剂可用于重质原料的加氢脱金属、加氢脱硫和加氢裂化。所述催化剂含有1-6wt％的VIII族金属氧化物、12-25wt％的氧化钼和1-5wt％的磷氧化合物。该催化剂具有较高的裂解活性，但催化剂的强度及耐磨性有待进一步提高。CN200710010377.5公开沸腾床加氢处理催化剂及其制备方法。该专利技术沸腾床加氢处理催化剂为直径0.1-1.8mm的球形，含有适当助剂和加氢活性金属组分，孔分布合理。本专利技术催化剂制备方法采用球形载体浸渍法，球形载体制备过程为将湿度适宜的催化剂载体原料物料制成适宜大小的颗粒，然后将该颗粒球化处理，将球形物加热制成球形催化剂载体。现有技术中的沸腾床加氢处理催化剂具有颗粒均匀、性能优良的优点，但催化剂的耐磨性有待进一步提高。
技术实现思路
针对现有的技术中的不足之处，本专利技术提供了一种沸腾床加氢处理催化剂的制备方法。该方法制备的催化剂具有较高的强度和耐磨性，特别适用于重质油沸腾床加氢处理过程。本专利技术的一种沸腾床加氢处理催化剂的制备方法，包括：步骤(1)，将拟薄水铝石与吸附碳前体溶液的碱式碳酸铝铵混捏成型，成型物经干燥处理；步骤(2)，用含碳前体的溶液喷浸步骤(1)得到的物料，喷浸后的物料经干燥、焙烧制得氧化铝载体；步骤(3)，用含加氢活性组分的浸渍液浸渍步骤(2)得到的氧化铝载体，浸渍后经干燥、焙烧制得所述的沸腾床加氢处理催化剂。本专利技术方法中，步骤(1)所述的碱式碳酸铝铵可以为市售或现有技术制备，优选为具有棒状结构的碱式碳酸铝铵，棒状碱式碳酸铝铵长为1-5μm，直径为100-300nm，碱式碳酸铝铵的加入量为步骤(1)所述拟薄水铝石重量的15wt％-35wt％。本专利技术方法中，步骤(1)所述的碳前体为多元醇和/或糖类物质，多元醇为木糖醇、山梨醇、甘露醇和阿拉伯醇中的一种或几种；糖类物质为葡萄糖、核糖、果糖、丙糖、丁糖、戊糖、已糖和未糖等中的一种或几种。碳前体是以溶液的形式吸附到碱式碳酸铝铵中，碳前体溶液的质量浓度为20wt％-40wt％，溶液的用量为使碱式碳酸铝铵完全浸没，浸渍时间为1-3小时。本专利技术方法中，步骤(1)所述的混捏成型采用本领域常规方法进行，所述拟薄水铝石为任一方法制备，成型过程中，可根据需要加入常规的成型助剂，如胶溶剂、助挤剂等。所述的胶溶剂为盐酸、硝酸、硫酸、乙酸、草酸等中一种或几种；胶溶剂的加入量为氧化铝载体重量的0.5wt％-3wt％。所述的助挤剂为田菁粉，助挤剂的加入量为氧化铝载体重量的0.1wt％-0.5wt％。所述的干燥温度为100-160℃，干燥时间为6-10小时。本专利技术方法中，步骤(2)所述的碳前体溶液为多元醇和/或糖类物质的水溶液，多元醇为木糖醇、山梨醇、甘露醇和阿拉伯醇中的一种或几种；糖类物质为葡萄糖、核糖、果糖、丙糖、丁糖、戊糖、已糖和未糖等中的一种或几种。碳前体溶液的质量浓度为10wt％-20wt％，溶液的用量为成型物料饱和吸收量的10wt％-20wt％。本专利技术方法中，步骤(2)所述的干燥温度为100-160℃，干燥时间为6-10小时。本专利技术方法中，步骤(2)所述的焙烧为两段焙烧，首先在惰性气氛下的焙烧，焙烧温度为600-750℃，焙烧时间为4-8小时，所述的惰性气氛为氮气、氩气等气体，最好为氮气。然后在氧气气氛下焙烧，焙烧温度为600-750℃，焙烧时间为4-8小时。本专利技术方法中，步骤(3)所述的加氢活性组分浸渍液是按照目标催化剂组成计算配制。加氢活性组分浸渍液中，第VIB族金属含量以氧化物计为7-15g/100ml，第VIII族金属含量以氧化物计为0.8-3g/100ml，可以采用过体积浸渍、等体积浸渍或喷淋浸渍等方式，浸渍时间为1-5小时。本专利技术方法中，步骤(3)所述的干燥、焙烧条件按本领域常规方法进行，所述的干燥条件为在80-120℃下干燥6-10小时；所述焙烧条件为在400-600℃下焙烧3-6小时。本专利技术取得了显著的进步。本专利技术技术首先使用含碳前体溶液浸渍棒状碱式碳酸铝铵，浸渍后的碱式碳酸铝铵与拟薄水铝石混捏成型、干燥，干燥后物料不饱和喷浸含碳前体溶液经干燥、氮气气氛焙烧、氧气气氛下焙烧制得氧化铝载体，最后浸渍活性组分制得催化剂。本专利技术中成型过程中由于棒状碱式碳酸铝铵的加入，棒状结构相互交错堆积，形成较大的利于重渣油大分子传质和扩散的孔道。由于这种孔道由微米棒状碱式碳酸铝铵交错堆积形成，在保证大孔的同时使载体具有较高的机械强度。成型物料在惰性气氛下焙烧时碳前体形成碳材料并分布于载体表面及棒状氧化铝处，通入氧气后碳材料迅速燃烧放热，使氧化铝载体局部(载体表面及含棒状氧化铝处)的温度升高，由于温度的升高使氧化铝晶粒变大或发生晶相转变，提高大孔含量的同时提高了载体的机械强度和耐磨性。另外由于局部焙烧温度的提高，调变了载体表面的化学性质，提高了催化剂的活性。附图说明书图1是本专利技术制备的碱式碳酸铝铵的扫描电镜照片。具体实施方式下面结合实施例来进一步说明本专利技术的技术方案，但并不局限于以下实施例。本专利技术中，wt％为质量分数。应用N2物理吸-脱附表征实施例与对比例催化剂孔结构，具体操作如下：采用ASAP-2420型N2物理吸-脱附仪对样品孔结构进行表征。取少量样品在300℃下真空处理3～4小时，最后将产品置于液氮低温(-200℃)条件下进行氮气吸-脱附测试。其中表面积根据BET方程得到，孔径分布和孔体积根据BJH模型得到。准备例1：碱式碳酸铝铵的制备。本专利技术技术使用的碱式碳酸铝铵按照文献：以氨水和碳酸铵为沉淀剂制备氧化铝的对比研究[J].无机化学学报，2004，20(6)，688-692公开的方法制备，制备的碱式碳酸铝铵的扫描电镜照片如图1所示。实施例1称取碱式碳酸铝铵50g，用质量浓度为20wt％的木糖醇溶液浸渍上述物料2小时，浸渍后的物料经过滤后与拟薄水铝石干胶粉200g(温州精晶氧化铝有限公司生产，氧化铝干基含量70wt％)，田菁粉0.2g混合均匀，向混合物料中加入适量溶有3克醋酸的水溶液，挤条成型本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种沸腾床加氢处理催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)，将拟薄水铝石与吸附碳前体溶液的碱式碳酸铝铵混捏成型，成型物经干燥处理；步骤(2)，用含碳前体的溶液喷浸步骤(1)得到的物料，喷浸后的物料经干燥、焙烧制得氧化铝载体；步骤(3)，用含加氢活性组分的浸渍液浸渍步骤(2)得到的氧化铝载体，浸渍后经干燥、焙烧制得所述的沸腾床加氢处理催化剂。

【技术特征摘要】
1.一种沸腾床加氢处理催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)，将拟薄水铝石与吸附碳前体溶液的碱式碳酸铝铵混捏成型，成型物经干燥处理；步骤(2)，用含碳前体的溶液喷浸步骤(1)得到的物料，喷浸后的物料经干燥、焙烧制得氧化铝载体；步骤(3)，用含加氢活性组分的浸渍液浸渍步骤(2)得到的氧化铝载体，浸渍后经干燥、焙烧制得所述的沸腾床加氢处理催化剂。2.根据权利要求1所述的一种沸腾床加氢处理催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的碱式碳酸铝铵为具有棒状结构的碱式碳酸铝铵，棒状碱式碳酸铝铵长为1-5μm，直径为100-300nm，碱式碳酸铝铵的加入量为步骤(1)中所述拟薄水铝石重量的15wt％-35wt％。3.根据权利要求1所述的一种沸腾床加氢处理催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的碳前体为多元醇和/或糖类物质；所述的多元醇为木糖醇、山梨醇、甘露醇和阿拉伯醇中的一种或几种；所述的糖类物质为葡萄糖、核糖、果糖、丙糖、丁糖、戊糖、己糖和未糖中的一种或几种；碳前体是以溶液的形式吸附到碱式碳酸铝铵中，碳前体溶液的质量浓度为20wt％-40wt％，溶液的用量为使碱式碳酸铝铵完全浸没，浸渍时间为1-3小时。4.根据权利要求1所述的一种沸腾床加氢处理催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的混捏成型过程中，根据需要加入胶溶剂和/或助挤剂；所述的胶溶剂为盐酸、硝酸、硫酸、乙酸、草酸等中一种或几种；胶溶剂的加入量为氧化铝载体重量的0.5wt％-3wt％；所述的助挤剂为田菁粉，助挤剂的加入量为氧化铝载体重量的0.1wt％-0...

【专利技术属性】
技术研发人员：查春鸿，贾建文，赵婷，
申请(专利权)人：北京众智创新科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11