[发明专利]一种渣油加氢处理催化剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种加氢处理催化剂及其制备方法，特别是渣油加氢脱残炭(HDCR)和渣油加氢脱氮(HDN)催化剂及其制备方法。

一般地，烃类进料的加氢精制催化剂均以γ～Al₂O₃或含少量一种或多种其他元素(如Si、P、Ti、B、Mg、F等)的γ～Al₂O₃为载体，以W、Mo、Ni和Co等元素的某一组合为活性组分。该类催化剂的常用制备方法有两种：浸渍法和混捏法。混捏法的优点在于制备工艺简便，可简化载体的干燥、活化、浸渍、再干燥、活化等步骤，生产周期短，效率高，成本低，可以得到活性金属含量很高的催化剂；其缺点是较难做到充分利用金属组分和不利于活性金属在载体表面的充分分散。浸渍法有利于金属组分在载体表面的分散，但生产工艺复杂。中国发明专利CN1098433A提出了一种办法，即“混—浸”结合的生产过程。在混捏过程中加入了所需的全部的镍化合物和一部分钼化合物，其余部分钼化合物以浸渍方式加入。这样由于混捏时有大量的金属组分，致使成型困难，为保证催化剂成型顺利且强度好，其胶溶酸量需要相应提高，在其典型实施例中每100g Al₂O₃加乙酸15g左右。并且在混捏过程中各种液体混合一次加入，即在整个混捏过程中酸性液体一直对混合粉料起作用，对氧化铝的微孔结构有较大的破坏作用，对孔容积尤其是比表面积影响较大，所制催化剂载体比表面积较低。并且由于加入了钼酸铵，容易发生堵孔现象，造成小孔增多，如果为了消除小孔而提高焙烧温度，这将促进活性金属与氧化铝强相互作用并生成非活性物种如Ni-Al尖晶石和钼酸铝等，使催化剂活性降低。此外催化剂中MoO₃含量高，致使催化剂制造成本较高。按该专利典型实施例制备的催化剂载体比表面积一般不超过270m²/g，而且孔分布较为弥散，孔径介于6～8nm的孔容积分率小于35％。众所周知催化剂的微孔表面既是反应物的反应场所，也是活性金属赖以分散的场所，而且对于同类方法制备的氧化铝而言，其有效活性中心数与其比表面积近似成正比。因此，比表面积的损失最终将给催化剂的使用性能带来不利影响。催化剂孔分布是另一个重要的参数，只有催化剂的孔径大部分集中于适于反应物及生成物扩散的范围内，才能发挥其应有的催化作用，催化剂才能表现出良好的活性。

本发明的目的之一是提供一种成本低、强度高、比表面积大、孔径分布集中的渣油加氢处理催化剂。本发明的目的之二是提供一种促进活性金属在氧化铝表面上均匀分散、催化剂成型顺利、提高催化剂各项性能指标的催化剂制备方法。

本发明的渣油加氢处理催化剂，以γ～Al₂O₃为载体，以VIB族和VIII族金属为活性组份，孔径介于6～8nm的孔容积分率为40～60％。

上述的VIB族金属为钼或钨，最好为钼，所述的VIII金属为镍或钴，最好为镍。催化剂中以重量计含VIII族金属氧化物7～10％，VIB族金属氧化物15～24％，优选为17～22％，含SiO₂ 4～10％，含二氧化钛0.60～2.50％。

本发明催化剂的堆积密度为0.85～0.93g/cm³，强度为6.0～12.0，孔容为0.35～0.45cm³/g，比表面积为200～260m²/g。

本发明催化剂的制备方法包括以下步骤：

(1)把一水氢氧化铝与粉状镍化合物混合均匀；

(2)把(1)得到的混合物料先加入含硅的水溶液润湿，然后再加入胶溶酸溶液混捏成可塑体，将得到的可塑体挤条成型并干燥、焙烧，即制得Al₂O₃-NiO-SiO₂载体；

(3)用含钼溶液浸渍由(2)所得的条形物并干燥、焙烧，制得最终催化剂。