本发明专利技术公开了一种催化载体材料及其制法与催化材料和应用，所述载体材料的制备方法首先制备载体母球，然后与拟薄水铝石粉和高分子聚合物溶液接触进行处理，处理后得到载体前驱体；最后经干燥、焙烧后得到载体。还提供一种采用上述方法制备的载体材料，所述载体材料为空心氧化铝。所述催化载体材料具有空心结构，提高了催化材料和活性金属的利用率，所述催化材料具有堆比低、耐磨性能强、容金属能力高等优点，尤其适合于重油、渣油加氢催化领域。渣油加氢催化领域。
【技术实现步骤摘要】
一种催化载体材料及其制法与催化材料和应用
[0001]本专利技术属于催化材料
，特别是涉及一种催化材料及其制备方法与应用。
技术介绍
[0002]我国国内对汽柴油的需求比例发生了变化，但随着经济的持续发展，石油需求量仍逐年增加，对外依存度已经远远超过警戒线50%。并且我国进口的石油逐渐重质化、劣质化，如何有效利用石油中的渣油资源是解决能源问题、提高能源利用效率的关键。目前国内可用于加工劣质渣油的技术包括固定床渣油加氢技术和沸腾床渣油加氢技术，其中沸腾床渣油加氢技术包括引进的国外沸腾床技术和中石化自主开发的STRONG沸腾床渣油加氢技术。目前渣油加氢催化剂由于金属沉积不均匀造成孔道堵塞引起催化剂失活，严重影响渣油加氢装置运转周期，因此国内炼厂对渣油加氢技术提出了更高的要求，就是延长渣油固定床运转周期和降低沸腾床催化剂价格，这就对渣油加氢催化剂提出了更高的要求，其中催化载体材料的开发是关键。
[0003]专利CN104014328B公开了一种载体、基于该载体的渣油加氢催化剂及其制备方法。所述载体采用高岭土原土和扩孔剂在高温扩孔处理后，经酸洗、水洗、干燥后制得。载体孔径较大，其中半径为50-80nm的孔占孔总数的70％以上，比表面积可达120-220m2/g。该载体浸渍活性金属后与活化处理后的煤制活性炭或兰炭活性炭混合后，球磨2h后制得渣油加氢催化剂。该专利公开的催化剂具有较高的脱金属和脱硫活性，但载体的大孔在制备催化剂过程中经过长时间的球磨，其大孔比例会明显变小，催化剂内部的活性金属利用率降低，长周期稳定性会明显降低。
[0004]专利CN108421561B公开了一种重油加氢催化剂及其制备方法和重油加氢处理方法。该催化剂采用浸渍法将加氢金属活性组分的水溶性盐和有机络合剂负载到载体上，然后进行干燥、焙烧，得到半成品催化剂，然后以含有有机络合剂的溶液作为浸渍液，对半成品催化剂进行浸渍，然后进行干燥且不进行焙烧，制得成品催化剂。其用于重油加氢处理时，能够获得较高的脱金属率、脱残炭率和脱硫率。但该催化剂的孔容、孔径明显偏小，在长周期运转过程中，金属容易发生不均匀沉积，堵塞催化剂孔道，造成催化剂失活，影响装置长周期稳定运转。
技术实现思路
[0005]为了克服现有技术中存在的不足之处，本专利技术提供了一种催化载体材料及其制法与催化材料和应用，所述催化载体材料具有空心结构，缩短了反应物在催化材料内部的扩散路径，提高了催化材料和活性金属的利用率，所述催化材料具有堆比低、耐磨性能强、容金属能力高等优点，尤其适合于重油、渣油加氢催化领域。
[0006]本专利技术第一方面提供一种催化载体材料的制备方法，所述方法包括如下内容：（1）成核物料以雾滴形态与通过载气携带的拟薄水铝石粉接触进行处理，处理后得到载体母球；
（2）将步骤（1）中得到的载体母球、拟薄水铝石粉和高分子聚合物溶液接触进行处理，处理后得到载体前驱体；（3）步骤（2）得到的载体前驱体经干燥、焙烧后得到载体。
[0007]上述催化载体材料的制备方法中，步骤（1）中所述成核物料可以为含烃物料，所述含烃物料的初馏点大于350℃，优选大于450℃；所述成核物料具体可以是常压渣油、减压渣油、沥青、蜡油中的一种或几种。
[0008]上述催化载体材料的制备方法中，步骤（1）中所述载气可以为氮气、惰性气体中的一种或几种，优选为氮气；所述载气优选加热至温度为50～100℃。
[0009]上述催化载体材料的制备方法中，步骤（1）中所述处理可以在喷雾干燥设备、喷浸设备等设备中完成，优选采用喷雾干燥设备。对喷雾干燥设备的具体型号没有特别限定，可以采用本领域通用的喷雾干燥设备即可。所述处理过程具体如下：首先将成核物料加热至液态，所述加热温度为100～200℃，然后通过喷雾干燥设备中的第一进料口喷入形成小雾滴，并从第二进料口通过载气将拟薄水铝石粉喷入，优选第一进料口喷入的成核物料与第二进料口进入的拟薄水铝石粉为逆向接触。所述载气温度为50～100℃，处理后物料进一步经冷却后得到载体母球，所述冷却温度为20～40℃，冷却时间为1～4h。所述载体母体的粒径控制为0.2～0.8mm。
[0010]上述催化载体材料的制备方法中，步骤（1）中和步骤（2）中所述的拟薄水铝石粉可以采用市售商品，也可以按照现有文献或专利中公开的方法进行制备得到拟薄水铝石粉，比如采用沉淀法、醇铝水解法、无机盐溶胶-凝胶法、水热法、气相沉积法等方法制备。步骤（1）中和步骤（2）中的拟薄水铝石分可以采用同一种拟薄水铝石粉，也可以采用不同种拟薄水铝石粉。
[0011]上述催化载体材料的制备方法中，步骤（2）中所述将步骤（1）中所得载体母球、拟薄水铝石粉和溶液接触进行处理可以采用滚球法、喷浸法实现，进一步的具体过程为：将载体母球在滚动过程中均匀地加入拟薄水铝石粉和高分子聚合物溶液，优选依次交替加入高分子聚合物溶液和拟薄水铝石粉，得到载体前驱体。步骤（2）中所述处理过程可以在滚球机、抛丸机等设备中实现，优选采用滚球机。
[0012]上述催化载体材料的制备方法中，步骤（2）中所述高分子聚合物溶液可以为淀粉、田菁粉、甲基纤维素中的一种或几种，优选为淀粉；所述高分子聚合物溶液是将高分子聚合物与水混合均匀得到，优选在40～60℃下混合。所述高分子聚合物的加入量为步骤（2）中拟薄水铝石粉干基重量的1～10wt%。
[0013]上述催化载体材料的制备方法中，步骤（3）中所述的干燥温度为60～90℃，干燥时间为3～12h。
[0014]上述催化载体材料的制备方法中，步骤（3）中所述的焙烧温度为200～1000℃，进一步优选包括两段焙烧，其中第一段焙烧温度为200～400℃，焙烧时间为0.5～3h；第二段焙烧温度为600～1000℃，优选为700～900℃；焙烧时间为1～5h。所述焙烧在含氧气氛条件下进行，所述含氧气氛可以为氧气、空气、或者氧气与其他气体的混合气，所述其他气体可以为氮气和/或惰性气体，所述惰性气体为氦气、氖气、氩气、氪气、氙气中的一种或多种；所述混合气中氧气含量为20～80%。
[0015]上述催化载体材料的制备方法中，步骤（3）中所述的载体粒径为0.8～2.0mm。
[0016]本专利技术第二方面提供一种采用上述制备方法得到的催化材料载体，所述载体为空心氧化铝，所述载体材料的比表面积为120～300m2/g，孔容为0.60～1.0mL/g，吸水率为1.10～1.30mL/g。
[0017]本专利技术第三方面提供一种催化材料的制备方法，所述制备方法为向采用上面方法制备得到的催化载体材料上引入活性金属组分，经干燥焙烧后得到催化材料。
[0018]上述催化材料的制备方法中，对引入活性金属组分的方式没有限制，本领域技术人员根据实际需要可以采用本领域现有方法中的任一种，如可以采用混捏、共沉淀、浸渍等方式中的任一种，优选采用浸渍方式，可以是等体积浸渍，也可以是过量浸渍，可以是分步浸渍，也可是共浸渍。具体浸渍方法是本领域技术人员必备的基本技能，具体可以用加氢活性金属本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种催化载体材料的制备方法，所述方法包括如下内容：（1）成核物料以雾滴形态与通过载气携带的拟薄水铝石粉接触进行处理，处理后得到载体母球；（2）将步骤（1）中得到的载体母球、拟薄水铝石粉和高分子聚合物溶液接触进行处理，处理后得到载体前驱体；（3）步骤（2）得到的载体前驱体经干燥、焙烧后得到载体。2.按照权利要求1所述催化载体材料的制备方法，其中，步骤（1）中所述成核物料为含烃物料，所述含烃物料的初馏点大于350℃，优选大于450℃。3.按照权利要求1所述催化载体材料的制备方法，其中，步骤（1）中所述成核物料为是常压渣油、减压渣油、沥青、蜡油中的一种或几种。4.按照权利要求1所述催化载体材料的制备方法，其中，步骤（1）中所述载气为氮气、惰性气体中的一种或几种，优选为氮气；所述载气优选加热至温度为50～100℃。5.按照权利要求1所述催化载体材料的制备方法，其中，步骤（1）中所述处理在喷雾干燥设备、喷浸设备中完成，优选采用喷雾干燥设备。6.按照权利要求1所述催化载体材料的制备方法，其中，步骤（1）中所述处理过程具体如下：首先将成核物料加热至液态，所述加热温度为100～200℃，然后通过喷雾干燥设备中的第一进料口喷入形成小雾滴，并从第二进料口通过载气将拟薄水铝石粉喷入，优选第一进料口喷入的成核物料与第二进料口进入的拟薄水铝石粉为逆向接触，处理后物料进一步经冷却后得到载体母球，所述冷却温度为20～40℃，所述载体母体的粒径控制为0.2～0.8mm。7.按照权利要求1所述催化载体材料的制备方法，其中，步骤（1）中和步骤（2）中的拟薄水铝石分采用同一种拟薄水铝石粉，或者采用不同种拟薄水铝石粉。8.按照权利要求1所述催化载体材料的制备方法，其中，步骤（2）中所述将步骤（1）中所得载体母球、拟薄水铝石粉和溶液接触进行处理采用滚球法、喷浸法实现，进一步的具体过程为：将载体母球在滚动过程中均匀地加入拟薄水铝石粉和高分子聚合物溶液，优选依次交替加入高分子聚合物溶液和拟薄水铝石粉，得到载体前驱体。9.按照权利要求1所述催化载体材料的制备方法，其中，步骤（2）中所述高分子聚合物溶液为淀粉、田菁粉、甲基纤维素中的一种或几种，优选为淀粉；所述高分子聚合物溶液是将高分子聚合物与水混合均匀得到，优选在40～60℃下混合；所述高分子聚合物的加入量为步骤（2）中拟薄水铝石粉干基重量的1～10wt%。10.按照权利要求1所述催化载体材料的制备方法，其中，步骤（3）中所述的干燥温度为60～90℃，干燥时间为3～12h。11.按照权利要求1所述催化载体材料的制备方法，其中，步骤（3）中所述的焙烧温度为200～1000℃，进一步优选包括两段焙烧，其中第一段焙烧温度为200～400℃，焙烧时间为0.5～3h；第二段焙烧温度为600～1000℃，优选为700～90...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨涛，金浩，朱慧红，吕振辉，刘璐，杨光，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：
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