一种高活性加氢脱金属催化剂及其制备方法技术

技术编号:8185554 阅读:131 留言:0更新日期:2013-01-09 21:32
本发明专利技术公开一种加氢脱金属催化剂及其制备方法,该催化剂以氧化铝为载体,以MoO3、NiO为活性组分,按催化剂重量含量计,活性组分MoO3为1.0~15.0%、NiO为0.5~6.0%,该催化剂的孔容为0.80~1.40ml/g,比表面积为180.0~250.0m2/g,孔直径为10~20纳米的孔占总孔容的80%~90%,压碎强度120~150N/cm。一种加氢脱金属催化剂的制备方法,包括氧化铝载体成型、干燥、焙烧过程;浸渍法负载活性金属组分Mo和Ni及干燥、焙烧过程,其中氧化铝载体焙烧过程中先将成型载体在氮气气氛下焙烧,然后再在空气气氛下焙烧。本发明专利技术方法制备的加氢脱金属催化剂具有高活性稳定性,较大孔容和孔径、集中孔分布、适中的机械强度。?

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
目前,在重油、渣油加氢脱金属的生产过程中,由于原料油中含有一定量的钒、硫、砷、镍等杂质,极易形成沉积,从而堵塞催化剂的孔道,导致催化剂活性迅速下降,以致失活,影响工业应用。而催化剂载体的物理性质,如可几孔径、孔径分布、机械强度、比表面积、孔容等则是影响加氢脱金属催化剂活性和活性稳定性的重要因素。氧化铝是一类常用的催化剂载体,广泛应用于石油加工、化工、环保等领域。通常用于制备加氢处理催化剂的氧化铝以及市售氧化铝的孔直径较小,不能满足制备重油、渣油加氢脱金属和/或重油加氢脱硫催化剂的需要,因此,必须在载体制备过程中采用“扩孔”的办法来增加其孔径。 CN1768946A公开了一种氧化铝载体的制备方法,该方法以拟薄水铝石为制备氧化铝的前驱物,采用淀粉作为扩孔剂,将拟薄水铝石、淀粉、助挤剂和水混合均匀,混合物成型、干燥、750^950 V焙烧制得氧化铝载体。CN1249208A公开了一种大孔氧化铝载体及其制备方法。该大孔氧化铝的制备方法为将一种或几种拟薄水铝石与炭黑粉、表面活性剂混合,通过胶溶、成型、干燥、65(T950°C焙烧制得。CN1206037A公开了一种渣油加氢脱金属催化剂及其制备方法,该催化剂以VDI族和/或VIB族金属元素为活性组分,负载在一种大孔径氧化铝载体上。该渣油加氢脱金属催化剂的制备方法是在拟薄水铝石混捏过程中,同时加入物理扩孔剂和化学扩孔剂,混捏成可塑体,挤条成型,干燥、84(Ti00(rc焙烧制得大孔载体,再以喷淋浸溃方式将活性组分负载到载体上,经干燥、焙烧制得加氢脱金属催化剂。 综上所述,现有技术制备大孔氧化铝的方法是将拟薄水铝石、物理扩孔或物理扩孔剂和化学扩孔剂混合均匀,成型、干燥、高温焙烧制得。现有技术存在这样的不足之处载体在高温焙烧过程中,物理扩孔剂首先在相对较低的温度(600°C左右)下开始氧化转变成气体并释放出原来占有的空间,形成大孔。而载体需要在较高的温度(60(T90(TC左右)焙烧2 4小时,这个过程中拟薄水铝石和/或氧化铝继续发生脱水和晶型转变。因此,容易导致载体中物理扩孔剂氧化时释放出的空间,即形成的大孔发生坍塌和烧结,使载体的孔容、比表面积降低,孔分布变宽,机械强度变差。而以这种大孔氧化铝为载体制备的加氢脱金属催化剂同样存在孔容、比表面较低,孔分布较宽,机械强度差的不足。
技术实现思路
针对现有技术的不足,本专利技术提供一种具有较大孔容和比表面积、集中孔分布、适中机械强度的高活性和活性稳定性的加氢脱金属催化剂及其制备方法。—种加氢脱金属催化剂,以氧化铝为载体,以Mo03、Ni0为活性组分,按催化剂重量含量计,活性组分MoO3为I. 0 15· O %、NiO为O. 5 6. O %,该催化剂的孔容为O. 80 1· 40ml/g,比表面积为180. (Γ250. 0m2/g,孔直径为10 20纳米的孔占总孔容的80% 90%,压碎强度12(Tl50N/cm。本专利技术中活性组分MoO3的重量含量优选为4. (TlO. O %, NiO的重量含量优选为I.0 3· O %。一种加氢脱金属催化剂的制备方法,称取一定量的拟薄水铝石干胶粉、物理扩孔剂和助挤剂混合均匀,然后加入含有化学扩孔剂的水溶液,将上述物料混合均匀,挤条成型;成型物料经干燥、焙烧制得氧化铝载体;以氧化铝为载体,采用浸溃法负载活性金属组分Mo和Ni,其中所述的氧化铝载体焙烧过程中先将成型载体在氮气气氛下焙烧,然后再在空气气氛下焙烧。本专利技术方法中所述的氧化铝载体焙烧过程首先以150°C /h^300°C /h的升温速度升温至60(T800°C焙烧2 4小时,然后再在空气气氛下于60(T700°C焙烧O. 5 2小时制得氧 化铝载体。本专利技术方法中所述的拟薄水铝石干胶粉可以是任意一种方法制备的拟薄水铝石干胶粉。所述的物理扩孔剂为炭黑。物理扩孔剂用量为拟薄水铝石干胶粉重量的39TlO%。所述的化学扩孔剂为磷酸、磷酸盐或硼酸等。化学扩孔剂加入量为拟薄水铝石干胶粉重量的O. 1% 1.5%。所述的助挤剂可以是田菁粉、淀粉、甲基纤维素,最好是田菁粉。本专利技术方法中所述挤条成型过程,挤条孔板可以根据需要选择,载体形状为圆柱形或三叶草形的条等。本专利技术方法中所述的浸溃法可以采用饱和浸溃法,也可以采用不饱和浸溃法,含Mo的溶液可以是钥酸铵和仲钥酸铵中的一种或混合物,含Ni的溶液可以是硝酸镍、醋酸镍和碱式碳酸镍中的一种或几种混合;浸溃活性金属组分后的干燥一般为在8(T14(TC下干燥I飞小时,焙烧一般为在50(T600°C下焙烧I飞小时。本专利技术加氢脱金属催化剂制备过程中,首先在氮气保护的条件下焙烧,然后再在空气气氛中焙烧混有物理扩孔剂和化学扩孔剂的拟薄水铝石制备大孔氧化铝。由于氮气保护,在焙烧过程中物理扩孔剂仍以颗粒态存在于载体之中,这种物理扩孔剂可以在拟薄水铝石脱水和晶型转变过程中起到很好的支撑作用,待拟薄水铝石完全转变成氧化铝后再将载体在空气气氛中焙烧,使物理扩孔剂发生氧化反应转变为气体释放出原来占有的空间形成最终大孔氧化铝载体。以该氧化铝为载体制备的加氢脱金属催化剂具有较大的孔容、集中的孔径分布、较高的比表面积和适宜的机械强度。本专利技术所得加氢脱金属催化剂具有较高的活性和活性稳定性。总之,本专利技术一种加氢脱金属催化剂及其制备方法具有如下优点 (1)本专利技术采用氮气保护的条件下焙烧混有物理扩孔剂和化学扩孔剂的拟薄水铝石制备大孔氧化铝,可有效防止焙烧时氧化铝载体中大孔的坍塌和烧结,从而使加氢脱金属催化剂具有较大的孔容、比表面积,集中的孔分布和适宜的机械强度; (2)本专利技术方法不需要改变现有催化剂制备流程,制备过程简单,适于工业应用。具体实施例方式下面结合实施例来进一步说明本专利技术的作用和效果,但并不局限于以下实施例。本专利技术加氢脱金属催化剂的具体制备过程如下(I)称取一定量的拟薄水铝石干胶粉,与适量田菁粉(按重量比100 :广3,基于A1203)、炭黑粉(按重量比100 :3 10,基于Al2O3)充分混合,加入适量溶有磷酸的水溶液,混捏均匀,形成可塑性物料。通过挤条机挤出成型,成型后的条状湿料经10(Γ130 下干燥f 3小时,将干燥后的成型物置于管式高温炉中,在10(T200°C下氮气吹扫O. 5^1小时,在氮气保护的条件下于60(T800°C焙烧2 4小时,然后停止氮气保护通入空气,再在60(T700°C焙烧O. 5^1小时制得氧化铝载体。(2)称取适量的上述载体,加入适量Mo-Ni-NH3溶液(含MoO3 5 wt% 15. Owt%, NiO 2. O wt% 6. Owt%)浸溃2 4小时,滤去多余溶液,120°C烘干I 4小时,再在550°C下焙烧I 5小时制得本专利技术加氢脱金属催化剂。实例1-6说明本专利技术加氢脱金属催化剂的制备方法。实例I (I)称取拟薄水铝石干胶粉(沈阳催化剂厂生产,氧化铝干基含量65%) IOOg,加入田菁粉2g,炭黑粉3g混合均匀,将I. 5g磷酸溶于SOmL蒸馏水中,将所得溶液与上述物料混合均匀,在螺杆挤条机上挤成直径为I. 8mm的三叶草形条,于120°C烘干3小时,将干燥后的成型·物置于管式高温炉中,在150°C下氮气吹扫O. 75小时,在氮气保护的条件下于6本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种加氢脱金属催化剂,其特征在于:该催化剂以氧化铝为载体,以MoO3、NiO为活性组分,按催化剂重量含量计,活性组分MoO3为1.0~15.0?%、NiO为0.5~6.0%,该催化剂的孔容为0.80~1.40ml/g,比表面积为180.0~250.0m2/g,孔直径为10~20纳米的孔占总孔容的80%~90%,压碎强度120~150N/cm。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:季洪海沈智奇凌凤香王少军杨卫亚王丽华郭长友
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抚顺石油化工研究院
类型:发明
国别省市:

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