一种重油加氢处理催化剂及其应用制造技术

本发明专利技术提供一种重油加氢处理催化剂，该催化剂包括含硅或氟成型氧化铝载体、金属组分钼以及金属组分钴或镍；以元素计并以所述含硅或氟成型氧化铝载体的总重量为基准，所述含硅或氟成型氧化铝载体中硅或氟的含量为0.5‑10重％；以氧化物计并以单位载体表面负载量为基准，所述催化剂中所述金属组分钼的含量为4.8μmol/m2‑9.0μmol/m2，所述金属组分钴或镍的含量为1.5μmol/m2‑4.0μmol/m2；所述催化剂采用XRD表征时，在衍射角2θ＝26°±2°没有MoO3特征峰出现。与现有重油加氢处理催化剂相比，采用本发明专利技术的重油加氢处理催化剂进行重油加氢处理时具有更好的加氢脱硫、脱氮和脱残碳效果。

【技术实现步骤摘要】
一种重油加氢处理催化剂及其应用
本专利技术涉及一种重油加氢处理催化剂及利用该重油加氢处理催化剂进行重油加氢处理的方法。
技术介绍
重油加工、特别是对渣油进行深度加工，不仅有利于提高原油的利用率，缓解能源供应的紧张趋势，同时还能减少环境污染，实现能源的高效洁净利用。重油富集了原油的硫、氮、金属和残炭等杂质，这些杂质对后续的加工过程以及产品性质具有严重的不利影响，因而必须加以脱除。由于重油中硫、氮等杂质大都富集于大分子的多环芳烃类物种之中，较难脱除，因此要求进行脱硫、脱氮及脱残炭等相关反应的催化剂具有较高的催化活性。催化剂反应活性与催化剂表面活性中心数直接相关，表面具有较多的活性中心将有利于催化剂反应活性的提升。催化剂表面活性中心的增加无法通过提高催化剂的活性金属上量(即金属组分的负载量)而简单实现，因为常规催化剂制备方法中增加金属上量会导致金属聚集，反而降低活性金属的利用率。因此改善活性金属的分散状态，避免活性金属的聚集，提高活性金属的利用率，是开发高性能重油脱硫、脱残炭催化剂的关键。专利ZL201110187353.3公开了一种加氢精制催化剂，该催化剂为负载在钛改性氧化铝载体上的钼、钴、镍三组分催化剂，其中，以重量计，氧化钼含量为4～18％，氧化镍含量为0.2～5％，氧化钴含量为2.0～7.5％。具体制备方法为通过含钼、镍和钴的共浸溶液浸渍载体后干燥并活化焙烧制得。现有技术公开的镍钼或钴钼催化剂，由于金属之间的聚集而不易具有较高的活性金属含量，尤其是活性氧化钼的含量无法提高，这导致了催化剂表面的活性中心数量有限，影响了催化剂反应活性的提高。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，针对现有技术提供的重油加氢处理催化剂在具有较高金属含量时无法避免活性金属的聚集，从而导致催化剂表面活性中心减少的弊端，提供一种新的具有更好脱硫、脱氮效果以及残碳转化性能优良的重油加氢处理催化剂及其应用。为了实现上述目的，本专利技术提供一种重油加氢处理催化剂，该催化剂包括含硅或氟成型氧化铝载体、金属组分钼以及金属组分钴或镍；以元素计并以所述含硅或氟成型氧化铝载体的总重量为基准，所述含硅或氟成型氧化铝载体中硅或氟的含量为0.5-10重％；以氧化物计并以单位载体表面负载量为基准，所述催化剂中所述金属组分钼的含量为4.8μmol/m2-9.0μmol/m2，所述金属组分钴或镍的含量为1.5μmol/m2-4.0μmol/m2；所述催化剂采用XRD表征时，在衍射角2θ＝26°±2°没有MoO3特征峰出现。优选地，其中，以氧化物计并以单位载体表面负载量为基准，所述催化剂中所述金属组分钼的含量为5.4μmol/m2-8.0μmol/m2，所述金属组分钴或镍的含量为1.8μmol/m2-3.6μmol/m2。优选地，其中，以氧化物计并以单位载体表面负载量为基准，所述催化剂中所述金属组分钼的含量为5.9μmol/m2-7.5μmol/m2，所述金属组分钴或镍的含量为2.0μmol/m2-3.1μmol/m2。优选地，其中，所述含硅或氟成型氧化铝载体在负载所述金属组分钼以及所述金属组分钴或镍之前，经过在密闭条件下的水热处理。优选地，其中，所述水热处理的温度为60-180℃，时间为1-24小时；以重量计，所述水热处理中水的用量为含硅或氟成型氧化铝载体重量的100-300重％。优选地，其中，经过所述水热处理的所述含硅或氟成型氧化铝载体在负载所述金属组分钼以及所述金属组分钴或镍之前，经过干燥处理；该干燥处理的温度为60-350℃，干燥处理的时间为1-48小时。优选地，其中，所述含硅或氟成型氧化铝载体的制备步骤包括：向氧化铝的前驱物中引入含硅或氟元素化合物，然后将引入了所述含硅或氟元素化合物的氧化铝前驱物进行成型，并将成型后的氧化铝前驱物进行焙烧。优选地，其中，所述含硅或氟成型氧化铝载体具有选自γ-、η-、θ-、δ-和χ-氧化铝晶相中的至少一种晶相。优选地，其中，所述含硅或氟成型氧化铝载体为选自球形、圆柱形、环形、三叶草形、四叶形、蜂窝形和蝶形中的至少一种形状。优选地，其中，所述金属组分钼以及所述金属组分钴或镍通过浸渍负载到所述含硅或氟成型氧化铝载体上。优选地，其中，经过所述浸渍的所述含硅或氟成型氧化铝载体经过干燥处理以及焙烧处理或不焙烧处理；该干燥处理的温度为60-150℃，干燥处理的时间为1-5小时；该焙烧处理的温度为350-550℃，焙烧处理的时间为1-6小时。本专利技术还提供一种重油加氢处理方法，该方法包括：在重油加氢处理条件下，将重油与本专利技术提供的重油加氢处理催化剂接触并进行重油加氢处理。优选地，根据本专利技术的重油加氢处理方法，其中，所述重油为选自原油、常压渣油、减压渣油、深拔蜡油、轻脱沥青油和焦化蜡油中的至少一种。优选地，根据本专利技术的重油加氢处理方法，其中，所述重油加氢处理条件包括：反应温度为300-550℃，氢分压为4-20兆帕，液时空速为0.1-3小时-1，氢油体积比为200-2500。与现有重油加氢处理催化剂相比，采用本专利技术的重油加氢处理催化剂进行重油加氢处理时具有更好的加氢脱硫、脱氮和脱残碳效果。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术提供的重油加氢处理催化剂C1(即实施例3所制备的催化剂)的XRD谱图；图2是采用现有技术制备的重油加氢处理催化剂DC1(即对比例1所制备的催化剂)的XRD谱图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。本专利技术提供一种重油加氢处理催化剂，该催化剂包括含硅或氟成型氧化铝载体、金属组分钼以及金属组分钴或镍；以元素计并以所述含硅或氟成型氧化铝载体的总重量为基准，所述含硅或氟成型氧化铝载体中硅或氟的含量为0.5-10重％；以氧化物计并以单位载体表面负载量为基准，所述催化剂中所述金属组分钼的含量为4.8μmol/m2-9.0μmol/m2，优选为5.4μmol/m2-8.0μmol/m2，进一步优选为5.9μmol/m2-7.5μmol/m2，所述金属组分钴或镍的含量为1.5μmol/m2-4.0μmol/m2，优选为1.8μmol/m2-3.6μmol/m2，进一步优选为2.0μmol/m2-3.1μmol/m2；所述催化剂采用XRD表征时，在衍射角2θ＝26°±2°没有MoO3特征峰出现。其中，所述单位载体表面负载量是指载体单位表面积上的负载量，即催化剂中金属组分的负载量与载体总表面积之比，此处所述的载体是指负载金属组分之前的含硅或氟成型氧化铝载体，若所述含硅或氟成型氧化铝载体负载金属组分之前经过水热处理，则所述载体是指水热处理前的含硅或氟成型氧化铝载体。所述载体总表面积的大小根据RIPP151-90标准方法采用BET法进行测定。本专利技术的专利技术人意外地发现，将本专利技术的重油加氢处理催化剂进行XRD表征时，在衍射角2θ＝26°±2°没有MoO3的特征峰出现。这说明与现有高钼含量的重油加氢处理催化剂不同的是，本专利技术催化剂中的三氧化钼在催化剂表面的分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种重油加氢处理催化剂，该催化剂包括含硅或氟成型氧化铝载体、金属组分钼以及金属组分钴或镍；以元素计并以所述含硅或氟成型氧化铝载体的总重量为基准，所述含硅或氟成型氧化铝载体中硅或氟的含量为0.5‑10重％；以氧化物计并以单位载体表面负载量为基准，所述催化剂中所述金属组分钼的含量为4.8μmol/m2‑9.0μmol/m2，所述金属组分钴或镍的含量为1.5μmol/m2‑4.0μmol/m2；所述催化剂采用XRD表征时，在衍射角2θ＝26°±2°没有MoO3特征峰出现。

【技术特征摘要】
1.一种重油加氢处理催化剂，该催化剂包括含硅或氟成型氧化铝载体、金属组分钼以及金属组分钴或镍；以元素计并以所述含硅或氟成型氧化铝载体的总重量为基准，所述含硅或氟成型氧化铝载体中硅或氟的含量为0.5-10重％；以氧化物计并以单位载体表面负载量为基准，所述催化剂中所述金属组分钼的含量为4.8μmol/m2-9.0μmol/m2，所述金属组分钴或镍的含量为1.5μmol/m2-4.0μmol/m2；所述催化剂采用XRD表征时，在衍射角2θ＝26°±2°没有MoO3特征峰出现；所述含硅或氟成型氧化铝载体在负载所述金属组分钼以及所述金属组分钴或镍之前，经过在密闭条件下的水热处理；经过所述水热处理的所述含硅或氟成型氧化铝载体在负载所述金属组分钼以及所述金属组分钴或镍之前，经过干燥处理，不经过焙烧处理；该干燥处理的温度为60-350℃，干燥处理的时间为1-48小时。2.根据权利要求1的催化剂，其中，以氧化物计并以单位载体表面负载量为基准，所述催化剂中所述金属组分钼的含量为5.4μmol/m2-8.0μmol/m2，所述金属组分钴或镍的含量为1.8μmol/m2-3.6μmol/m2。3.根据权利要求1的催化剂，其中，以氧化物计并以单位载体表面负载量为基准，所述催化剂中所述金属组分钼的含量为5.9μmol/m2-7.5μmol/m2，所述金属组分钴或镍的含量为2.0μmol/m2-3.1μmol/m2。4.根据权利要求1的催化剂，其中，所述水热处理的温度为60-180℃，时间为1-24小时；以重量计，所述水热处...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡大为，杨清河，张轩，曾双亲，刘佳，孙淑玲，戴立顺，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11