[发明专利]一种渣油加氢催化剂载体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种渣油加氢催化剂载体及其制备方法。

背景技术

随着石油资源日趋变重变劣，如何合理利用劣质渣油是炼油工业面临的难题。渣油中的杂质如重金属、S、N和残炭等必须有效除去才能满足下游加工工艺的进料要求，否则会导致下游工艺催化剂中毒。因此，渣油催化剂要求具有一定的脱金属、脱硫和脱氮等特性。通常的渣油加氢催化剂的载体基质为氧化铝，可根据不同的要求加入适量的助剂，如Si、Ti和P等。典型的Si源多采用水玻璃、硅溶胶和分子筛等以提高载体的酸性。

在催化裂化催化剂中，通常采用酸改性后的高岭土作为活性基质，然后加入少量的氧化铝等物质制备得到。众所周知，高岭土是一种重要的非金属矿产资源，它具有许多可贵的实用价值和工艺性，因此是许多部门不可缺少的矿物原料。中国是盛产高岭土的国家，高岭土的价格比较便宜，有着大量的原材料储量。对于石油化工行业来说，高岭土中含有一定量的硅铝，可以充分利用高岭土来合成具有一定裂化性能的含硅加氢催化剂载体。但是高岭土原土的表面积和孔体积很小，活性中心数目很少，而且原土中含有Fe₂O₃、K₂O、NaOH、CaO等杂质，因而未经过改性的高岭土活性较低，不适宜用作催化剂载体材料，须对其改性加以应用。

现有技术对用于裂化催化剂的高岭土的改性方法主要是对高岭土进行酸处理，之后用于催化剂的载体基质中。如US4843052公开了一种偏高岭土改性的方法，该方法包括在700～910℃将高岭土加热到一分钟以上，得到一种活性偏高岭土，然后将活性偏高岭土与一种酸(盐酸或硝酸)进行反应，或者与酸形成的盐的一种或多种进行反应，所述酸的用量为＜1.5mol/mol活性高岭土。该专利介绍的改性后高岭土与分子筛、氧化铝和硅铝氧化物及粘土等一种或几种组分，共同制备的催化剂用于流化催化裂化中。但上述方法得到的改性高岭土其孔径较小，平均孔径仅有2～4nm，孔体积集中分布在小于5nm的孔中，而渣油分子较大，并且具有较多的易于沉积于催化剂孔道中的杂质成分，因而这些小孔径高岭土不适宜做为渣油加氢处理催化剂的成分。

CN1086534A公开了一种重油加氢脱氮催化剂，该催化剂的特征是在载体挤条成型过程中加入低钠硅溶胶来增加载体的孔容，同时使孔分布变的更集中，并且增加了载体的酸量。载体上SiO₂含量14～19wt％，孔容0.55～0.65ml/g，平均孔径较小。虽然该专利加入低钠硅溶胶，提高了载体酸性，但孔径仍较小，不适合用于渣油较大分子反应物的加氢过程。

CN1448468A公开了一种重质油及渣油加氢转化催化剂及其制备方法，催化剂采用一种含硅氧化铝为载体原料，含硅氧化铝的制备过程采用在成胶过程中加入少量硅，在成胶后或老化过程中加入剩余量的硅，可以使该氧化铝在具有较多强酸中心的同时具有理想的孔结构。该方法制备的催化剂的表面性质及孔结构需进行改进。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种表面性质及孔结构适宜于渣油加氢处理的催化剂载体及其制备方法。

本发明渣油加氢催化剂载体包括氧化铝和改性高岭土，其中改性高岭土占载体重量的1wt％～80wt％，优选为5wt％～50wt％，载体的孔容为：0.5～1.5ml/g，优选0.5～1.0ml/g，比表面积为140～300m²/g。改性高岭土的平均孔直径为4～12nm，优选为5～12nm，最优选5～9nm。

本发明渣油加氢催化剂载体孔径较为集中，孔直径＜6nm的孔容占总孔容20％以下，孔直径＞100nm的孔容占总孔容≮15％，一般为15％～35％，孔容和比表面积用氮气低温吸附法测定，大孔(＞100nm)孔容用压汞法测定。