多孔性无机氧化物载体和利用该载体制备的用于催化裂解汽油的氢化处理催化剂制造技术

技术编号:1674547 阅读:164 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
包含在其上负载的含氧碳质材料的多孔性无机氧化物载体,优选其中所述含氧碳质材料是含氧有机化合物的碳化物的多孔性无机氧化物载体,其中所负载的碳的量相对于用于制备催化剂的载体的质量,比例为0.05至0.2,所负载的氢的量相对于所负载的碳的量,原子比为0.4至1.0,和所负载的氧的量相对于所负载的碳的量,原子比为0.1至0.6;和催化裂解汽油的氢化处理催化剂,其包括载体和催化剂,所述催化剂包含周期表的第8族金属、钼(Mo)、磷和硫,该催化剂负载在所述载体上,所述氢化催化剂用作例如在超高脱硫水平下催化裂解汽油的脱硫催化剂,因为其具有即使在具有高脱硫比例的反应条件下也会抑制烯烃的氢化活性,和最小化辛烷值的降低的作用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及多孔性无机氧化物载体,其包含在其上负载的含氧碳质材料,和氢化处理催化剂,其中包含钼(Mo)等的催化剂负载在所述载体上。具体而言,本专利技术涉及氢化处理催化剂,其具有当用于氢化处理时的高脱硫活性和脱硫选择性,其中硫含量在催化裂解汽油中被降低,而且烯烃和芳香烃的氢化被抑制。
技术介绍
从城市和路旁空气的环境保护和降低在全球范围内的环境负担的角度出发,已经要求清洁来自机动车的废气和降低二氧化碳的排放。关于以汽油为能源的机动车,为了降低二氧化碳的排放,需要改进燃料燃烧效率。因此,此后,预计具有直接喷射发动机或稀燃发动机的高行车里程机动车可能增加。对于这些机动车,在氧气过量条件下(稀薄条件)下工作的氮氧化物降低催化剂是必须的,其不同于作为常规氮氧化物降低催化剂的三元催化剂。然而,由于在氧气过量条件(稀薄条件)下工作的氮氧化物降低催化剂可因一定量的硫而中毒并且清洁性能降低,因此仍需要获得在汽油中硫含量的进一步降低。目前,市售的汽油是通过将多种基础材料混合以满足辛烷值的标准而制备的。在这些材料中,通过在催化裂解装置中裂解真空瓦斯油和常压重油获得的催化剂裂解汽油在市售汽油中高达40至70%,其中所述的真空瓦斯油和常压重油因为它们是具有高辛烷值及其混合比的基础材料而使其应用受到限制。然而,因为所述催化剂裂解汽油的原料是含有大量硫的真空瓦斯油和常压重油,所形成的催化汽油中硫的含量也比其它用于汽油的基础材料更高。因此,为了降低通过混合多-->种基础材料制备的市售汽油的硫含量,将作为主要基础材料的催化裂解汽油脱硫化是必不可少的。为了降低所述催化裂解汽油的硫含量,通常实际上使用在氢化脱硫后的真空瓦斯油和常压重油作为用于催化裂解的原料油。然而,用于这些重油的氢化脱硫的装置需要高温和高压并因此在所述原料油的超深度脱硫中存在很多技术和经济问题。在所述催化裂解汽油中包含的硫化合物可通过需要相对低温和低压的设备而被氢化脱硫。因此,如果可能将所述催化裂解汽油直接氢化脱硫,将是有利的,因为该方法可能不仅是经济廉价的而且可对其中在用于催化裂解的原料油中的硫含量高的情况有作用。关于用于所述催化裂解汽油的氢化处理催化剂,通常已经广泛使用硫化物催化剂,其通过如下方式获得:制备浸渍溶液,所述浸渍溶液包括钼的化合物、周期表的第8族金属的化合物、例如钴或镍的化合物、和/或磷的化合物,并将该溶液以氧化物形式负载到多孔无机氧化物载体上,例如氧化铝、二氧化硅或沸石上,随后通过预硫化而活化。认为在这些硫化物催化剂中用于脱硫化作用的活性位点是在第8族金属-第6族金属-S结构(例如,Co-Mo-S结构)上存在的硫配位的不饱和位点,其在作为第6族金属的钼或钨的硫化物层的边缘位点处形成。为了改进所述脱硫活性,已经进行尝试以高度分散第6族金属的硫化物。然而,存在的问题是,当将催化裂解石油通过常规氢化脱硫催化剂进行氢化脱硫时,在所述催化裂解石油中作为高辛烷值成分存在的烯烃被氢化并且因此使辛烷值下降。为了克服这个问题,本专利技术的专利技术人以前曾提出了一种氢化处理催化剂,其具有氢化烯烃催化裂解汽油的低活性和优异的脱硫化性能,催化裂解汽油的氢化处理催化剂,其包括周期表的第8族金属、钼(Mo)、磷和硫,根据扩展的X-射线吸收精细结构(EXAFS)分析测-->量在所述催化剂中的MoS2结构时,其中在所述钼原子周围的钼原子的平均配位数[N(Mo)]为1.5至2.5,和在所述钼原子周围的硫原子的平均配位数[N(S)]为3.5至5.0(专利文献1)。专利文献1:JP-A-2005-329320
技术实现思路
要解决的技术问题上述催化剂具有氢化烯烃催化裂解汽油的低活性和优异的脱硫性能。然而,作为随后研究的结果,已经清楚的是该催化剂的问题在于当想要通过提高反应温度而进一步改进脱硫比例时,烯烃的氢化也被加速了并因此降低了辛烷值。本专利技术的目的是提供多孔性无机氧化物载体,即使在如确保高脱硫化比例的反应条件下,其仍具有抑制烯烃的氢化活性和使辛烷值的降低最小化的作用;以及利用其催化裂解汽油的氢化脱硫催化剂。技术方案本专利技术的专利技术人进行了多种尝试以改进催化裂解石油的氢化处理催化剂。结果,本专利技术的专利技术人发现能够满足上述要求的催化剂可通过如下方式获得:将含氧碳质材料装载到多孔无机氧化物载体的表面上,从而抑制碱性烯烃氢化的倾向,所述碱性烯烃已经吸附和浓缩在多孔性无机氧化物载体上的酸性羟基和给电子间隙氧缺陷中。因此完成了本专利技术。因此,本申请提供如下专利技术。(1)多孔性无机氧化物载体,其包括在其上负载的含氧碳质材料。(2)根据(1)所述的多孔性无机氧化物载体,其中所述的含氧碳质材料是含氧有机化合物的碳化物。-->(3)根据(1)或(2)所述的多孔性无机氧化物载体,其中所述的含氧化合物是糖类或其衍生物。(4)根据(1)至(3)中任一项所述的包括在其上负载的含氧碳质材料的多孔性无机氧化物载体,其中所负载的碳的量相对于用于制备所述催化剂的载体的量,比例为0.05至0.2,其中所负载的氢的量相对于所负载的碳的量,原子比为0.4至1.0,和其中所负载的氧的量相对于所负载的碳的量,原子比为0.1至0.6。(5)催化裂解汽油的氢化处理催化剂,其包括根据(1)至(4)中任一项所述的多孔性无机氧化物载体;和包含周期表的第8族金属、钼(Mo)、磷和硫的催化剂,该催化剂负载在所述多孔性无机氧化物载体上。(6)根据权利要求(5)所述的催化裂解汽油的氢化处理催化剂,在根据扩展的X-射线吸收精细结构(EXAFS)分析测量该催化剂中MoS2结构时,其中在所述钼原子周围的钼原子平均配位数[N(Mo)]为1.5至2.5,和在所述钼原子周围所述硫原子的平均配位数[N(S)]为3.5至5.0。有益效果在根据本专利技术的包括在其上负载的含氧碳质材料的多孔性无机氧化物载体中,在所述载体上的烯烃的吸附被在所述载体上负载的含氧碳质材料抑制。因此,利用所述多孔性无机氧化物载体作为载体的氢化处理催化剂具有高的脱硫活性和优异的抑制烯烃和芳香烃氢化的作用,这使得其高度适用作在超高脱硫水平下用于催化裂解石油等的选择性氢化脱硫催化剂。-->具体而言,载体和催化剂的组合在具有高脱硫比例的反应条件下具有抑制烯烃的氢化活性和最小化辛烷值的降低的作用,其中在所述载体中所负载的碳的量相对于用于制备所述催化剂的载体质量的比例为0.05至0.2,所负载的氢的量相对于所负载的碳的量原子比为0.4至1.0,和所负载的氧的量相对于所负载的碳的量原子比为0.1至0.6,所述催化剂包含周期表的第8族金属、钼(Mo)、磷和硫。如在下文中所示的实施例和对比例的比较中清楚示出的,如上所述的催化剂在脱硫活性和抑制烯烃和芳香烃的氢化活性的功能方面比采用未负载含氧碳质材料催化剂的多孔性无机氧化物载体是更优异的。因此,在催化裂解汽油的超高脱硫化水平下作为脱硫催化剂是非常有用的。本专利技术的载体,其特征在于将含氧碳质材料负载在多孔性无机氧化物载体上。作为多孔性无机氧化物载体,可采用任何用于通常的氢化处理催化剂的载体。其例子包括氧化铝、二氧化硅、氧化钛、氧化锆、氧化铝-二氧化硅、氧化铝-氧化钛、氧化铝-氧化硼(boria)、氧化铝-磷、二氧化硅-氧化钛、氧化铝-二氧化硅-氧化钛、氧化铝-二氧化硅-氧化硼、氧化铝本文档来自技高网
...

【技术保护点】
多孔性无机氧化物载体,其包括在其上负载的含氧碳质材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2005-3-1 055590/20051.多孔性无机氧化物载体,其包括在其上负载的含氧碳质材料。2.根据权利要求1所述的多孔性无机氧化物载体,其中所述的含氧碳质材料是含氧有机化合物的碳化物。3.权利要求1或2的所述多孔性无机氧化物载体,其中所述的含氧化合物是糖类或其衍生物。4.根据权利要求1至3中任一项所述的包括在其上负载的含氧碳质材料的多孔性无机氧化物载体,其中所负载的碳的量相对于用于制备所述催化剂的载体的质量,比例为0.05至0.2,其中所负载的氢的量相对于所负载的碳的量,原子比为0....

【专利技术属性】
技术研发人员:鸟羽诚葭村雄二松林信行松井高史
申请(专利权)人:独立行政法人产业技术综合研究所
类型:发明
国别省市:JP[日本]

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1
相关领域技术
  • 暂无相关专利