【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于重油加工领域，涉及一种催化剂及其制备方法，尤其涉及一种重油加氢脱金属过渡催化剂及其制备和级配应用方法。
技术介绍
1、世界范围内原油资源不断趋于重质化和劣质化(高硫、高酸等)，使得劣质重油总量巨大，重油的高效加工利用成为炼油工业面临的重大挑战。随着市场需求的变化和环保要求的日益提高，渣油高效加工技术要适应原料劣质化需求，同时积极应对油品需求结构变化、环保要求逐步提高等挑战。渣油的高效加工和充分利用成为世界炼油工业关注的焦点。
2、渣油加氢是渣油资源清洁高效利用的重要技术手段。渣油加氢过程主要发生加氢脱金属、加氢脱硫、加氢脱氮以及脱除残炭的反应，加氢重油主要作为催化裂化原料，也作为低硫船燃调和组分。目前渣油加氢技术包括固定床、沸腾床、悬浮床和移动床，四类技术中固定床加氢工艺成熟，易操作，装置投资相对较低，是应用最多的渣油加氢工艺。
3、渣油固定床加氢通常采用催化剂级配装填技术，按主要功能分为保护剂、脱金属剂、脱硫剂和脱残炭剂等。催化剂粒径、孔隙率通常是沿物流方向递减，而活性沿物流方向递增，级配装填主要目的是使渣油中的杂质逐步脱除，延长装置运行周期。我们对失活催化剂分析发现主催化剂(脱硫剂和脱残炭剂)上仍然沉积了大量的金属镍和钒，说明通常级配体系中脱金属剂的性能有待提高，通过提高脱金属剂的活性金属含量，可一定程度上提高金属脱除率，但容易造成某一脱金属剂床层因金属大量沉积而板结，反应器压降上升较快，缩短装置运转周期。如何在现有催化剂级配体系下，提高金属在脱金属剂床层的脱除率，减少主催化剂上镍、钒沉
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供一种重油加氢脱金属过渡催化剂及其制备和级配应用方法，所述脱金属过渡催化剂及级配方法是通过预解构含金属渣油大分子，提高含金属分子与催化剂活性中心的可接近性，进一步提高金属脱除率，减少金属镍、钒脱除后移，有效保护主催化剂，有效延长渣油加氢装置开工周期。
2、为达到上述技术效果，本专利技术采用以下技术方案：
3、本专利技术目的之一在于提供一种重油加氢脱金属过渡催化剂，所述催化剂包括载体和活性组分，所述载体为含有碱金属或碱土金属氧化物的γal2o3-sio2，活性组分为nio和moo3。
4、本专利技术中，以含有碱金属或碱土金属氧化物的γal2o3-sio2为载体，nio和moo3为活性组分，其优势在于能够处理高金属含量、高残炭的劣质重油，对重油大分子组分进行预处理解构，可显著降低重金属镍和钒的脱除难度，提高脱金属剂的金属脱除效率。
5、作为本专利技术优选的技术方案，所述载体中γal2o3的质量含量为60.0～75.0％，sio2的质量含量为10.0～20.0％，余量为碱金属或碱土金属氧化物。
6、其中，γal2o3的质量含量可以是60.0％、62.0％、65.0％、68.0％、70.0％、72.0％或75.0％等，sio2的质量含量可以是10.0％、11.0％、12.0％、13.0％、14.0％、15.0％、16.0％、17.0％、18.0％、19.0％或20.0％等，但并不仅限于所列举的数值，上述各数值范围内其他未列举的数值同样适用。
7、作为本专利技术优选的技术方案，所述催化剂中nio的质量含量为1.0～3.5％，如1.0％、1.2％、1.5％、1.8％、2.0％、2.2％、2.5％、2.8％、3.0％、3.2％或3.5％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
8、优选地，所述催化剂中moo3的质量含量为4.5～10.0％，如4.5％、5.0％、5.5％、6.0％、7.0％、8.0％、9.0％或10.0％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
9、作为本专利技术优选的技术方案，所述催化剂中还包括助剂。
10、优选地，所述助剂为磷。
11、优选地，所述催化剂中以氧化物含量计，五氧化二磷的含量为0.5～2.0％，如0.5％、0.6％、0.8％、1.0％、1.2％、1.5％、1.8％或2.0％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
12、优选地，所述载体中的碱金属或碱土金属氧化物为助剂。
13、优选地，所述催化剂中碱金属或碱土金属氧化物的含量为2.0～6.5％，如2.0％、2.5％、3.0％、3.5％、4.0％、4.5％、5.0％、5.5％、6.0％或6.5％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
14、本专利技术中，所述γal2o3前驱体为拟薄水铝石，孔容1.2～1.45ml/g，bet比表面积260～285m2/g，胶溶＞21％。所述sio2孔容为0.5～0.68ml/g，bet比表面积为450～650m2/g，介孔比例为85.0～95.5％。
15、本专利技术目的之二在于提供一种目的之一所述的重油加氢脱金属过渡催化剂的制备方法，所述制备方法包括：
16、利用含碱金属或碱土金属元素的sio2和拟薄水铝石制备出载体γal2o3-sio2；
17、采用浸渍法负载活性组分为nio和moo3，焙烧后得到所述催化剂。
18、作为本专利技术优选的技术方案，所述含碱金属或碱土金属元素的sio2的制备方法包括：将碱金属或碱土金属盐溶液采用等体积浸渍的方法负载至载体sio2。
19、优选地，所述碱金属或碱土金属盐溶液包括、镁或钙的硝酸盐或氯化物中的任意一种或至少两种的组合。
20、本专利技术中，载体sio2制备方法包括：采用含硅溶液、无机酸溶液、改性金属盐，在一定温度下制备成凝胶浆液，将凝胶浆液置于水热反应釜中进行老化处理，浆液老化ph优选为5～7，老化后的凝胶浆液进行过滤洗涤，滤饼经干燥粉碎制得载体sio2。
21、其中，所述含硅溶液为硅溶胶、水玻璃、四氯化硅等的一种或几种，无机酸溶液为硫酸溶液、硝酸溶液、盐酸溶液等中的任意一种或至少两种的组合。所述改性金属盐为过渡金属锰、钛、钼、锗、锡、锆等可溶性金属盐中的任意一种或至少两种的组合。
22、作为本专利技术优选的技术方案，所述载体γal2o3-sio2的制备方法包括：
23、将γal2o3、含碱金属或碱土金属元素的sio2、成型助剂和去离子水混合成型，得到成型载体；
24、将所述成型载体干燥后焙烧，得到所述载体γal2o3-sio2；
25、优选地，所述成型助剂包括田青粉、羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素或羟乙基纤维素中的任意一种或至少两种的组合。
26、优选地，所述焙烧的温度为600～780℃，进一步优选为650～770℃，所述焙烧的时间为6～8h。其中，焙烧温度可以是600℃、620℃、650℃、680℃、700℃、720℃、750℃或780℃等，时间可本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种重油加氢脱金属过渡催化剂，其特征在于，所述催化剂包括载体和活性组分，所述载体为含有碱金属或碱土金属氧化物的γAl2O3-SiO2，活性组分为NiO和MoO3。
2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述载体中γAl2O3的质量含量为60.0～75.0％，SiO2的质量含量为10.0～20.0％，余量为碱金属或碱土金属氧化物。
3.根据权利要求1或2所述的催化剂，其特征在于，所述催化剂中NiO的质量含量为1.0～3.5％；
4.根据权利要求1-3任一项所述的催化剂，其特征在于，所述催化剂中还包括助剂；
5.一种权利要求1-4任一项所述催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述含碱金属或碱土金属元素的SiO2的制备方法包括：将碱金属或碱土金属盐溶液采用等体积浸渍的方法负载至载体SiO2；
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述载体γAl2O3-SiO2的制备方法包括：
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述
9.一种权利要求1～4任一项所述的重油加氢脱金属过渡催化剂的级配应用方法，其特征在于，所述级配应用方法应用于至少3个加氢反应器串联的固定床加氢反应，优选为5个加氢反应器串联的固定床加氢反应。
10.根据权利要求9所述的级配应用方法，其特征在于，所述级配应用方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种重油加氢脱金属过渡催化剂，其特征在于，所述催化剂包括载体和活性组分，所述载体为含有碱金属或碱土金属氧化物的γal2o3-sio2，活性组分为nio和moo3。
2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述载体中γal2o3的质量含量为60.0～75.0％，sio2的质量含量为10.0～20.0％，余量为碱金属或碱土金属氧化物。
3.根据权利要求1或2所述的催化剂，其特征在于，所述催化剂中nio的质量含量为1.0～3.5％；
4.根据权利要求1-3任一项所述的催化剂，其特征在于，所述催化剂中还包括助剂；
5.一种权利要求1-4任一项所述催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
6.根据权利要求5所...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱元宝，辛靖，卢德庆，宋宇，吕艳艳，李京芳，李洪宝，苏梦军，张海洪，
申请(专利权)人：中国海洋石油集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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