[发明专利]一种活性金属组分呈分层分布的加氢催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种活性金属组分呈分层分布的加氢催化剂及其制备方法。

背景技术

随着世界范围内原油重质化、劣质化趋势的加剧，以及环保法规的日益严格，同时市场对轻质油品的需求量却逐年增加，发展重油深加工技术已成为炼油工业的当务之急。加氢技术作为重油深加工的一种主要加工手段面临着极大的挑战，迫切需要开发出更优化的加氢工艺与活性稳定性更高的适用于劣质原料的加氢催化剂。在催化剂方面，迫切需要开发出具有更高的脱硫、脱氮、脱残炭、脱芳活性与稳定性的催化剂，以提高产品质量与收率；同时进一步降低催化剂制备成本，延长装置开工周期。

目前工业上通常通过配制稳定的金属溶液，饱和浸渍于载体之上，经干燥、焙烧制成加氢催化剂。如US 4399058介绍了一种加氢催化剂的制备方法，将VIB族和VIII族金属盐与氨水混合，加氨水调节至某一pH值，制得金属溶液，再将金属溶液饱和浸渍于无机氧化物载体(如Al₂O₃、SiO₂等)之上，干燥、焙烧后制得加氢催化剂。

为了提高催化剂的加氢脱硫、脱氮活性，通常采用添加P、B、F等助剂或络合剂的方法，以提高催化剂的脱杂质性能。如US 4483942A介绍了一种加氢处理催化剂的制备方法，其将一定量VIB族和VIII族金属盐、磷酸、柠檬酸或苹果酸和氨水混合，调节至某一pH值，得到金属浸渍溶液，接着浸渍氧化铝或硅铝载体，经干燥、焙烧后制成催化剂。

对于常规方法得到的催化剂，活性金属组分在催化剂颗粒上的分布往往较为均匀。目前，关于活性金属组分为多层分布的加氢催化剂的制备方法报道较少。

中国专利CN101224424A提供了一种双层贵金属活性组分催化剂的制备方法，其采用双层涂覆方法，将活性氧化铝、铈锆固溶体和硝酸混合制成氧化铝浆料C0，然后将载体浸入浆料C0、烘干、焙烧后浸渍钯盐溶液，经过焙烧后得到催化剂半成品G1，将半成品G1再次浸入浆料C0、干燥、焙烧后制成半成品G2，将半成品G2浸渍铂铑溶液后经焙烧制得双层贵金属活性组分催化剂产品。这种金属组分分层的催化剂可以发挥每层活性组分的不同作用，大大提高活性组分的利用率。但该方法的缺点是制备过程过于复杂，且不易控制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有较高脱硫、脱氮、脱残炭活性和较好稳定性的活性金属组分呈分层分布的加氢催化剂及其制备方法，其特点在于活性金属组分在催化剂颗粒中为双层分布，即具有核壳型的分布特点，核层为钼镍或钨镍活性金属组分，壳层为钼钴活性金属组分，而且制备方法简单。

本发明所述的活性金属组分呈分层分布的加氢催化剂的制备方法：

加氢催化剂的制备：选用Al₂O₃或含有SiO₂、TiO₂、ZrO₂的Al₂O₃作为载体，将钼和镍或钨和镍活性金属化合物，钼和钴活性金属化合物分别和/或酸，和去离子水或氨水混合制成金属浸渍液，采用饱和喷渍的方法制备加氢催化剂。

采用饱和喷浸法，制备过程如下：先用含有两种活性金属的溶液预浸渍载体，再用含有两种活性金属组分的浸渍液喷渍预浸渍的载体，浸渍后的载体在80～150℃下干燥1～8小时，然后在300～650℃的空气中焙烧2～6小时；后一种浸渍液中至少有一种活性金属组分与前一种浸渍液不同。

按本发明方法制备的一种加氢催化剂，其特征是：

1)选用Al₂O₃或含有SiO₂、TiO₂、ZrO₂的Al₂O₃作为载体；

孔容为0.2～3.0ml/g，最好为0.45～1.3ml/g；

比表面积为20～400m²/g，最好为100～240m²/g；

2)催化剂颗粒中活性金属组分呈分层分布，壳层为钼钴活性金属组分，核层为钼镍或钨镍活性金属组分；内层至少有一种活性金属与外层不同；

3)按金属氧化物重量计，活性金属组分MoO₃为3.0～20.0％、CoO为2.0～8.0％、WO₃为8.0～18％、NiO为2.0～8.O％。