[发明专利]一种加氢催化剂、制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种加氢催化剂、制备方法及应用，具体涉及一种用于催化裂化过程和蒸汽裂解制乙烯过程副产C₄馏分的加氢催化剂、制备方法及应用。

背景技术

在乙烯生产中，原料成本占生产成本的60％～80％。正确选择乙烯原料对石油工业的发展有很大影响，选择最经济的原料，对降低成本有着决定性的意义。影响乙烯原料变化的主要因素是石油和天然气的供应状况和价格。从世界范围看，在乙烯原料中，天然气、石脑油和柴油继续分庭抗衡。目前石脑油仍是最主要的乙烯裂解原料，随着石脑油资源的日渐短缺，寻找新的乙烯裂解原料显得十分必要，这对乙烯生产和节约能源将发挥重要的作用。

C₄馏分主要来源于石油炼制过程中产生的炼厂气和蒸汽裂解制乙烯的副产品，是具有潜在利用价值的基本化工原料。近年来，随着石油化工的快速发展，我国许多炼油化工一体化企业都存在C₄馏分过剩的问题。2001年我国C₄馏分总产量已超过2.0Mt/a，而随着我国炼油和乙烯装置的扩能建设，C₄馏分的产量将会日益增多。目前，我国对C₄馏分的利用率很低，大部分的C₄馏分作为液化气使用。因此，在石油资源日趋紧缺的今天，如何有效利用数量可观的C₄资源，提高其附加值，已成为炼化企业急需解决的问题。

C₄馏分中一般含有大量的烯烃，同时还含有少量的二烯烃以及硫、砷等杂质，如直接将C₄馏分作为蒸汽裂解制乙烯的原料，烯烃会在裂解炉中发生聚合、环化、缩合和结焦等反应，因此必须将烯烃除去之后才能成为优质的裂解原料。通常采用气体分馏的方法可将烯烃完全分离，但该方法工艺复杂，设备较多，能耗较大。采用催化加氢饱和的方法，可使C₄馏分中的烯烃转变成烷烃，使其成为优质的乙烯裂解料，既可解决C₄馏分过剩问题，又可扩大乙烯裂解料的来源。该方法工艺简单，设备投资少，易工业化应用。

CN1508103A公开了一种烃类原料加氢制备烷烃的方法及其所用的催化剂。所述的催化剂是将活性组分与助活性组分负载在氧化铝为载体上，其中主活性组分选自Pt、Pd的一种或两种，优选为单一金属，含量为0.01-1.0wt％；助活性组分选自Cu、Ag、Au、Pb、Ni、Co、Mn中的至少一种，优选为Ag、Pb，含量为0.001-1.0wt％。该方法适用于各种组成的C₄、C₅馏分，可使产物中总烷烃含量达99％以上，总烯烃含量小于1％，但此法处理的原料中不饱和烃含量(<30％)较低。

中国专利ZL01114177.8公开了一种由C₄馏分制备液化石油气的催化剂及其制备方法，催化剂以贵金属钯为活性组分，α-Al₂O₃为载体，采用化学镀法将活性组分负载在载体上。催化剂用于FCC C₄馏分加氢时，反应温度90～160℃，压力1.0～5.0MPa，产物中总丁烷含量大于95.94％。但该催化剂反应温度和操作压力偏高，且烯烃转化率不超过95％。

中国专利ZL95111774.2介绍了一种工业C₅馏分催化加氢制造戊烷的方法，采用单组分或多组分贵金属负载型催化剂或非贵金属催化剂，活性组分为Pd、Pt、Rh、Ru以及Cu、Co、Cr、Ag、Mo、Fe。该催化剂在反应温度90～150℃，压力0.2～1.0MPa，0.5～2.0h^-1条件下，以工业C₅馏分为原料，加氢后戊烷的收率达90％以上，但催化剂反应温度较高，且对催化剂的使用寿命未给予说明。

中国专利ZL02145057.9公开了一种石油C₅馏分加氢制取戊烷的方法，催化剂以比表面积160～220m²/g的Al₂O₃为载体，活性组分为Pd，并添加Mo、Cu、Zn为助剂，在100～150℃的条件下，以抽余C₅为原料进行加氢，烯烃转化率大于99％，但是催化剂反应温度较高。

美国专利USP4482767公开了一种Pd/Al₂O₃催化剂，用于FCC装置的C₃馏分水合联产液化气的方法，但该催化剂仅适合C₃馏分的加氢。