[发明专利]一种含碳催化剂载体的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含碳催化剂载体的制备方法，特别是含碳加氢催化剂载体 的制备方法。

背景技术

传统的加氢处理催化剂大多使用Al₂O₃作为载体，但活性Al₂O₃(如γ-Al₂O₃) 有较多的Lewis酸中心，易导致催化剂结焦，且γ-Al₂O₃载体与金属组分之间有较 强的相互作用，使得金属组分不易转化为高活性的活性相。

研究认为II型活性相充分硫化，呈堆积(叠层)MoS₂结构，为高硫配位的 Co—Mo—S活性相，通常由较大的片堆积(叠层)在一起，不与载体相连，II 型活性相每个活性中心潜活性高，噻吩加氢脱硫(HDS)及吡啶加氢脱氮(HDN) 活性比I型高。要制备II型活性相催化剂，目前一般采用如下措施：高温硫化， 浸渍时添加氮川三乙酸等有机溶剂，使用特殊载体如活性炭等。

活性炭载体的缺点是机械强度差、成本高。氧化铝经表面覆炭得到的载体 机械强度高，可作为活性炭载体的替代品使用。现有技术中，常采用以下方法 制备覆炭载体：一种方法是采用不锈钢反应器，3分钟快速升温至873K，以氮气 为载气，蒽为炭前体在γ-Al₂O₃上覆炭；一种方法是采用半导体炭膜材料技术， 将γ-Al₂O₃等难熔氧化物放置在垂直石英管反应器内，从上部通入有机物如苯、 乙烯等烃类物质。以上方法制备过程复杂，成本高。

CN200410000952.X提出一种含碳馏分油加氢精制催化剂的制备方法，催化 剂中的碳是在载体成型时加入炭黑粉或碳的前身物得到的，碳和氧化铝的重量 混合比为1：99—20：80。由于加入这些碳的前身物，在含氧气氛中载体的焙烧 温度就不能太高，否则碳将被氧化失去，因此对于一些载体需要高温处理的催 化剂而言，该方法不可行，而且过多的炭黑粉的加入会影响到催化剂的强度， 不利于大规模应用。

活性炭除具有机械强度差的不足外，还具有比表面大，孔容和孔径较小的 特点，而较小的孔径势必对大分子的含S、N化合物的扩散造成阻碍，降低表面 的有效利用率，从而降低催化剂的活性。因此利用成型好的载体，在其表面覆 炭是一个较好的办法，根据需要，可以制备不同孔结构的催化剂。但现有的覆 炭方法制备过程复杂、成本高，难以大规模工业化。如何找到简便的方法来制 备覆炭载体成为该领域需要攻关的难题。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供一种含碳催化剂载体的制备方法， 通过预浸渍碳的前身物来制备含碳载体，简化含碳催化剂载体的制备工艺，改 善含碳催化剂载体的物化性能。

本发明含碳催化剂载体的制备过程包括：(1)制备多孔无机耐熔氧化物载 体；(2)在无机耐熔氧化物载体上浸渍碳的前身物；(3)在步骤(1)和/或步 骤(2)中引入金属助剂；(4)热处理，将负载碳前身物和金属助剂的多孔无 机耐熔氧化物载体热处理，碳前身物分解为碳，即制得含碳催化剂载体。

本发明含碳催化剂载体制备过程中，多孔无机耐熔氧化物载体为氧化铝、 二氧化硅、二氧化硅—氧化铝、二氧化硅—氧化铝分散于其中的氧化铝、二氧 化硅涂饰的氧化铝、氧化镁、氧化锆、氧化硼、二氧化钛、分子筛等中的一种 或几种，可以根据催化剂应用领域的要求具体选择。多孔无机耐熔氧化物载体 中可以含有催化剂需要的助剂。

本发明含碳催化剂载体制备过程中，载体中含碳的量为载体重量的0.1％～ 10％。碳的前身物为含碳的有机物，有机物的沸点高于100℃，优选为含氮有机 化合物、含硫有机化合物和含氧有机化合物中的一种或几种。

本发明含碳催化剂载体制备过程中，引入的金属助剂为第VIII和/或第VIB族 金属组分，含量以金属氧化物重量计占催化剂载体0.1％～8％。金属助剂具体为 W、Mo、Ni和Co中的一种或几种，金属助剂在催化剂载体制备过程中起到促进 碳前身物分解炭化的作用。