[发明专利]含贵金属的耐硫芳烃加氢催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种耐硫的贵金属芳烃加氢催化剂、制备这种催化剂 的方法、以及使具有硫含量的烃原料中的芳烃加氢的方法。

许多炼厂中间馏出物流均含有芳烃和硫化合物，它们经常需要进 一步处理以提供具有所需特征和性质的产品。已经认识到将柴油燃料 中所含的芳烃脱除可能有助于增加所需的十六烷值，而脱除航空燃料 中所含的芳烃可能有助于改善其烟点。另外，对许多炼厂物流来说， 使所含芳烃饱和可以增加所生产产品的体积。

由于相比于非贵金属(如镍、钴、钼和钨)硫化物催化剂，贵金属 催化剂具有更高的加氢活性，所以它们已应用于馏分原料的脱芳烃中。 贵金属催化剂的加氢活性高可以使脱芳烃需要较低的反应温度，并因 而对脱芳烃过程来说具有更大的温度操作范围。但对于馏分原料的脱 芳烃来说，应用贵金属催化剂与它们对硫的敏感性和对所处理原料中 所含硫的存在中毒倾向相关。处理某些炼厂中间馏分物流的一个问题 就是它们通常含有较大浓度的硫，如果不首先对这些物流进行脱硫处 理以减少其硫含量，利用贵金属催化剂处理这些炼厂中间馏分物流是 不合适的。

US 3,943,053公开了一种选择性的芳烃加氢催化剂。该专利声称 当其催化剂用于处理含硫原料时可以在相当长的一段时间内保持加氢 性能。专利US 3,943,053的催化剂包含载带于惰性氧化物催化剂载体 上的铂和钯，其中所述载体优选为高表面积的γ-氧化铝。已经表明氧 化铝比二氧化硅-氧化铝优选。催化剂制备的一个必须和关键部分在于 在相同的水溶液中将铂和钯盐同时浸渍于其载体上。另外指出所教导 的催化剂当用于脱芳烃时存在最佳的铂与钯的重量比。专利US 3,943,053没有教导使用氧化锆作催化剂载体材料或者在制备其载体 时共研磨锆化合物和无机氧化物材料。

许多其它专利教导了用于贵金属脱芳烃催化剂组合物的多种载体 材料。例如US 5,308,814公开了应用沸石Y作载体材料来载带铂和钯。 专利US 5,308,814的催化剂载体组分包括沸石Y和耐高温无机氧化物 如二氧化硅、氧化铝或二氧化硅-氧化铝。在载体中沸石Y以10-90wt％ 的量存在。该专利没有具体地公开应用锆或氧化锆作它的催化剂载体 的组分。

应用于贵金属脱芳烃催化剂组合物的载体材料的另一个例子在 US 5,271,828中教导。该专利公开了在包含硼硅酸盐的载体上载带铂 和钯的的脱芳烃催化剂。载体的硼硅酸盐可以与多孔氧化物基体材料 如氧化铝、二氧化硅、二氧化硅-氧化铝、氧化锆和二氧化钛混合。建 议的是多孔氧化物基体材料对催化剂的加氢功能没有贡献，但其有利 于成形或形成。在载体中硼硅酸盐通常以20-70wt％的量存在，但更优 选为35-45wt％。

US 4,849,093公开了一种应用加氢处理催化剂的两步芳烃饱和方 法，其中所述催化剂在载体上含有加氢金属。更优选的芳烃饱和催化 剂在通常含有多孔耐高温氧化物的载体材料上含有第VIII族和/或第 VIB族金属组分。可能的多孔耐高温氧化物包括二氧化硅、氧化镁、 二氧化硅-氧化镁、氧化锆、二氧化硅-氧化锆、二氧化钛、二氧化硅- 二氧化钛、氧化铝、二氧化硅-氧化铝和类似物。优选的耐高温氧化物 材料为氧化铝。该专利没有教导通过共研磨锆化合物与无机氧化物材 料来制备载体。专利US 4,849,093指出它的芳烃饱和催化剂可以包含 非贵金属的第VIII族金属或第VIB族金属或者这两者作为组分。在专 利US 4,849,093中没有指出氧化锆载带的贵金属催化剂对芳烃加氢来 说是特别有用的，也没有提到其可以具有耐硫性能。

US 3,869,522公开了一种芳烃加氢方法，其应用在包含30-90wt％ 二氧化硅、10-70wt％氧化锆和0-25wt％氧化铝的载体上载带的第VIII 族贵金属的催化剂。专利US 3,869,522的方法涉及低硫含芳烃油馏分 的加氢。在应用US 3,869,522的方法之前，对于硫含量超标的原料可 以进行催化脱硫。二氧化硅-氧化锆和二氧化硅-氧化锆-氧化铝载体优 选通过在二氧化硅水凝胶上沉积氧化锆或氧化锆和氧化铝和随后干燥 和煅烧所述材料来制备。优选的贵金属为铂，并且也可以单独或与铂 组合应用其它贵金属。专利US 3,869,522提出它的贵金属加氢催化剂 对暴露于硫敏感，其没有认知到煅烧锆化合物和无机氧化物的共混物 可以为铂和钯金属提供特别有用的载体，从而得到耐硫的脱芳烃催化 剂。