镍系选择性加氢催化剂、其制备方法及应用技术

本发明专利技术属于石油化工技术领域，具体涉及一种裂解汽油镍系选择性加氢催化剂、其制备方法及应用。所述的镍系选择性加氢催化剂，是以镍为活性组份，以Al2O3为载体；其中以氧化物重量计算，催化剂中含有8-20wt.%的NiO，余量为Al2O3；载体为θ-Al2O3和δ-Al2O3混相载体；催化剂比表面积为110-130m2/g，孔容0.40-0.45mL/g，催化剂孔径分布集中，70%以上的孔半径为5-10nm，平均孔半径为6-8nm。本发明专利技术的催化剂是以金属Ni为活性组分，以θ、δ混相氧化铝为载体，该催化剂具有一定的抗胶质、抗砷能力，能够承受较高的加氢负荷，其选择性和活性稳定，适用于裂解汽油一段选择性加氢；其制备方法简单易行，易于操作。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于石油化工
，具体涉及一种裂解汽油镍系选择性加氢催化剂、其制备方法及应用。所述的镍系选择性加氢催化剂，是以镍为活性组份，以Al2O3为载体；其中以氧化物重量计算，催化剂中含有8-20wt.%的NiO，余量为Al2O3；载体为θ-Al2O3和δ-Al2O3混相载体；催化剂比表面积为110-130m2/g，孔容0.40-0.45mL/g，催化剂孔径分布集中，70%以上的孔半径为5-10nm，平均孔半径为6-8nm。本专利技术的催化剂是以金属Ni为活性组分，以θ、δ混相氧化铝为载体，该催化剂具有一定的抗胶质、抗砷能力，能够承受较高的加氢负荷，其选择性和活性稳定，适用于裂解汽油一段选择性加氢；其制备方法简单易行，易于操作。【专利说明】镍系选择性加氢催化剂、其制备方法及应用
本专利技术属于石油化工
，具体涉及一种裂解汽油镍系选择性加氢催化剂、其制备方法及应用。
技术介绍
烃类裂解制乙烯副产的轻质液体产物，通常称为裂解汽油，沸程范围为50?200°C，主要成分为C6?C9烃类，有时也包含C5烃以及C9以上重质烃类。其组成及产率与裂解原料、裂解方法和裂解条件有关。在用乙烷、丙烷及丁烷等气态烃为原料时，产率只有原料的2%?5% (质量);若用石脑油、轻柴油等液态烃为原料时，则为15%?20% (质量)。裂解汽油的组成中含有大量的不饱和化合物，如二烯烃及烷烯基芳烃等，在空气中放置，颜色(黄色)逐渐加深，并有粘稠状的聚合物沉淀。裂解汽油不能直接作为发动机燃料，而只能用作燃料油，或制造石油树脂的原料。采用加氢方法除去裂解汽油中易聚合的二烯烃、炔烃及含硫化合物等杂质后，可用作高辛烷值汽油组分，或进一步用作芳烃抽提原料。裂解汽油是目前世界上苯、甲苯、二甲苯等芳烃的重要来源。加氢过程可以采用镍、钴、钥等催化剂，一般在较低的温度和较高的压力下采用钯等贵金属催化剂进行一段液相选择加氢反应，然后采用钴、钥、镍等催化剂在二段反应器进行进一步的加氢反应。20世纪90年代之前，国内镍系裂解汽油选择加氢催化剂使用较少，主要是由于镍系催化剂操作温度高，活性和选择性低于钯系催化剂，使用寿命在2年之内，因而国内大多数装置均采用钯系催化剂。近年来，贵金属价格高涨；在增产烯烃及降本增效的严峻形势下，生产企业的裂解原料趋于劣质化，对钯系催化剂的使用造成了一定的影响。因此，裂解汽油一段选择性加氢催化剂的研发趋向于采用镍-氧化铝体系。英国Johnson Matthey公司开发的镍系裂解汽油选择加氢催化剂PRICATHTC-200，具有如下特点:①高空隙率减少阻力降；②低酸性载体减少胶质形成高活性允许在较低温度操作以减少聚合；④大外比表面积，大孔隙率和孔径分布相对集中，活性组分镍高度分散；⑤在选择加氢工艺的应用范围广，可用于如:裂解汽油加氢、烷基化原料预处理、丁二烯加氢为丁烯、异构化预处理等；⑥抗硫、砷、氮等毒物能力强每公斤双烯消耗催化剂的成本是钯系催化剂的一半。但是在实际应用中，该催化剂表现出活性衰退较快的情况，一段反应器的入口温度提高较快，催化剂再生频繁等问题。因此，降低应用企业的生产成本，提高催化剂的稳定性，同时确保催化剂活性组分镍的选择性和活性，依然是目前亟需解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种镍系选择性加氢催化剂、其制备方法及应用，该催化剂具有一定的抗胶质、抗砷能力，能够承受较高的加氢负荷，其选择性和活性稳定，适用于裂解汽油一段选择性加氢。本专利技术所述的镍系选择性加氢催化剂，是以镍为活性组份，以Al2O3为载体；其中以氧化物重量计算，催化剂中含有8-20wt.%的NiO，余量为Al2O3 ;载体为0 -Al2O3和6 -Al2O3混相载体；催化剂比表面积为110-130m2/g，孔容0.40-0.45mL/g，催化剂孔径分布集中，70%以上的孔半径为5-10nm，平均孔半径为6_8nm。制备催化剂采用的氧化铝源是具有假勃姆石结构的氧化铝水合物，具有假勃姆石结构的氧化铝水合物比表面积为350-450m2/g，孔容为0.45-0.6mL/g,平均孔半径为2_6nm。所述的催化剂载体为条形或球形，条形载体为圆柱状细条、三叶草、四叶草或空心条，直径1.1-2.5mm ;球形载体为实心圆球，直径3_5mm。所述的镍系选择性加氢催化剂的制备方法，是先采用铝盐水溶液和铝酸盐水溶液经沉淀反应、焙烧制备出具有假勃姆石结构的氧化铝水合物，再与粘结剂、造孔剂混合、捏合、成型，于常温干燥48h以上或者在100-130°C干燥2-8h后，再在950-1080°C下焙烧2-6h，制得催化剂载体，最后将活性组份镍浸溃到载体上，于380-60(TC下，焙烧2_4h制得。在催化剂制备过程中，首先制备氧化铝载体，使用具有假勃姆石结构的氧化铝水合物作为原料，如果在氧化铝中带有结晶水，则形成水合物，氧化铝水合物分为结晶状或凝胶状的氧化铝凝胶，假勃姆石结构的氧化铝水合物为凝胶状的氧化铝凝胶，假勃姆石结构的氧化铝水合物的结构可以通过X-荧光衍射法测定。具有假勃姆石结构的氧化铝水合物制造方法可以为中和分解法或烷醇铝水解法制造，本专利技术优选中和分解法，利用铝盐水溶液和铝酸盐水溶液中和反应制得，最优选硫酸铝水溶液和铝酸钠水溶液的组合。 沉淀反应的控制条件对氧化铝水合物的物性有重大影响。溶液pH值、铝溶液浓度、盐溶液浓度、控制时间等均为重要参数。优选的沉淀反应的条件:铝盐水溶液浓度为1-1.6mol/L，铝酸盐水溶液浓度为0.3-1.0mol/L，在pH值4-11，温度40_65°C下，滴加物料进行反应，滴加时间为30-60分钟；沉淀反应釜设有超声波，使得沉淀在老化过程中保持震荡，当滴加完物料后，进行超声波老化，老化时间为60-120分钟。超声波频率较高，超声波易衰减，频率太低时噪音太大，因此一般选择20-50Khz的超声波较为适宜，声强一般不大于0.5W/cm2。制备具有假勃姆石结构的氧化铝水合物的焙烧温度为480-520°C，焙烧时间3-6h。造孔剂和粘结剂可利用公知的物质，造孔剂添加量为具有假勃姆石结构的氧化铝水合物投料量的2-5wt.%，粘结剂添加量为具有假勃姆石结构的氧化铝水合物投料量的2-4wt.%。活性组份镍采用可溶性盐浸溃的方法加入到催化剂中。浸溃方法为常规的方法，可一次浸溃，也可以多次浸溃。催化剂在使用前，必须进行还原、钝化，采用常规还原、钝化工艺即可。所述的镍系选择性加氢催化剂的应用:当催化剂应用于裂解汽油一段选择加氢工艺时，工艺条件为:液空速≤4.0r1,反应器入口温度35-60°C，反应出口温度≤1200C，反应压力< 3.0MPa,氢油体积比≤100:1 (v/v),优选120:1 (v/v)。本专利技术使用的水均为去离子水。本专利技术的有益效果如下:本专利技术的催化剂是以金属Ni为活性组分，以0、S混相氧化铝为载体，该催化剂具有一定的抗胶质、抗砷能力，能够承受较高的加氢负荷，其选择性和活性稳定，适用于裂解汽油一段选择性加氢；其制备方法简单易行，易于操作。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术反应爸结构示意图；图2是本专利技术工艺流程图； 其中:1、电机；2、搅拌桨；3、超声波探头；4、超声波发生器；5、反应釜；6、加热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王昊，姜建波，薛红霞，白志敏，齐焕东，赵庆鲁，梁卫忠，余汉涛，赵沁，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：