[发明专利]一种加氢精制催化剂、制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种加氢精制催化剂、制备方法及其应用。特别的讲本发明涉及一种抗结焦性能强、热和水热稳定性好的加氢精制催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

对于芳烃含量高、氮含量高、易结焦、氧含量高的烃类的加氢精制过程，要求催化剂具有良好的抗结焦性能、热和水热稳定性，以确保装置的长周期运行。

上述烃类包括煤焦油轻馏分、催化裂解柴油、重油催化裂化柴油、催化裂化轻循环油、裂解制乙烯过程副产的焦油和焦化蜡油等。

本发明所述的煤焦油轻馏分(轻油、酚油或脱酚油、脱萘油、洗油、一蒽油、二蒽油中的一种或一种以上的混合物)，指的是来自煤热解或煤造气或其它过程的煤焦油产品中的比焦油沥青组分轻(沸点小于焦油沥青)的馏分。因此，所述煤焦油轻馏分可以是煤造气产生的低温煤焦油的轻馏分(由常规沸点温度低于450℃馏分组成)、也可以是煤热解过程(包括低温炼焦、中温炼焦、高温炼焦过程)产生的低温煤焦油或中温煤焦油或高温煤焦油的轻馏分，其常规沸点温度通常低于530℃，本发明所述的煤焦油轻馏分还可以是上述煤焦油轻馏分的混合油。由于萘的售价大大高于柴油或燃料油，因此，对于高温煤焦油的轻馏分，进入加氢装置之前，通常已将其中的萘回收。

上述劣质油品如煤焦油轻馏分的加氢精制过程存在以下四个方面的问题：

①由于煤焦油轻馏分的胶质含量高、残炭含量高，加氢精制过程易结焦，使催化剂失活并堵塞催化剂床层，要求催化剂具有良好的抗结焦性能；

②由于煤焦油轻馏分的氧含量高，加氢脱氧产生的水量大，反应过程中水分压高，要求催化剂具有良好的水热稳定性；

③由于煤焦油轻馏分的硫含量高达0.4w％～0.8w％(重量百分比，下同)、氮含量高达0.6w％～1.5w％，要求加氢催化剂具有较高的脱硫、脱氮活性；

④由于煤焦油轻馏分的芳烃含量高，特别是稠环芳烃含量高，为了降低生成油的密度及残炭含量，要求催化剂具有良好的芳烃饱和能力。

中国专利CN1088093C涉及一种加氢精制催化剂，其特征是以载有钛和磷的氧化铝为载体，以VIII族和VIB族金属W、Mo、Ni为活性组分，具有高的活性和稳定性。但该催化剂表面酸性较高，若用于煤焦油轻馏分加氢精制，催化剂易于结焦失活，运转周期短。另一方面，由于钛是以氯化钛的形式加入，制备时需洗涤除氯，增加了催化剂的成本，延长了制备周期。

中国专利CN1289828A涉及一种加氢精制催化剂，其特征是以氧化铝为载体，以W、Mo、Ni为活性组分，添加P助剂，提高了加氢脱硫和脱氮活性。但该催化剂表面酸性较高，若用于煤焦油轻馏分加氢精制，催化剂易于结焦失活，运转周期短。而且其P是在浸渍活性组分时加入的，起不到增加孔体积的作用。

中国专利CN1464031A涉及一种煤焦油加氢改质催化剂，其特征是加氢预精制和加氢改质催化剂载体中除氧化铝外还加入1w％～40w％的二氧化钛组份。由于二氧化钛本身孔容较小、比表面较小，载体中加入二氧化钛组分导致催化剂孔容变小、比表面变小、强度降低。由于煤焦油主要为大分子芳烃、胶质及沥青质，因此上述催化剂的结构不利于反应物分子的扩散，降低了反应速率。同时，该催化剂表面酸性较高，催化剂易于结焦失活，催化剂的运转周期短。

本发明的目的在于提供一种抗结焦性能强、热和水热稳定性好的加氢精制催化剂及其制备方法。该催化剂特别适合于氧含量、氮含量、芳烃含量高、易结焦的烃类(如煤焦油轻馏分)的加氢精制过程，具有加氢活性高、运转周期长的特点。

发明内容

本发明一种加氢精制催化剂，以含磷、镁和/或钾改性的氧化铝为载体，以VIII族和VIB族金属元素为活性组分。其中VIB族金属元素的含量(以氧化物计)为10～35％(重量)、最好为18～32％(重量)，VIII族金属元素含量(以氧化物计)为1～6％(重量)、最好为2～5.5％(重量)。其中P的含量为0.5～6％(重量)、最好为1～5％(重量)，Mg的含量为0.5～7％(重量)、最好为2～5％(重量)，K的含量为0～7％(重量)、最好为0～5％(重量)。

本发明加氢精制催化剂所用的VIB族金属元素是W、Mo的一种或两种，所用的VIII族金属元素为Ni、Co的一种或两种。

本发明所述催化剂的负载组分中可含有辅助组分，辅助组分的含量为：P的含量为0～6％(重量)、Mg的含量为0～7％(重量)、K的含量为0～5％(重量)。