[发明专利]一种低碳烯烃加氢饱和的催化剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种低碳烯烃加氢催化剂及其制备方法和应用，具体地说是一种应用于C₄～C₈中烯烃加氢饱和的催化剂及其制备方法和应用，尤其适用于C₄烯烃加氢饱和。 

背景技术

随着国内外炼油工业发展，尤其是催化裂化技术的不断提高，二次加工装置在原油加工过程中所占比例越来越大，炼厂气资源也随之更加丰富，炼厂气的深加工逐渐受到人们的重视。我国许多炼油化工一体化企业普遍存在着C₄馏分过剩、利用率低的问题。目前炼厂副产的C₄除少量通过醚化、烷基化生产高辛烷值汽油调和组分外，其余大部分作为石油液化气产品出售。由于原油价格的不断上涨，C₄作为普通燃料销售的经济性值得考虑。此外，天然气在民用以及车用市场的广泛使用，炼厂液化气的销售将面临巨大的挑战。因此，如何利用炼厂副产C₄生产高附加值的下游产品，受到广大炼化企业的普遍关注。 

将C₄馏分作为蒸汽裂解制乙烯原料是一个较为可行的途径，但这些C₄馏分中烯烃含量普遍较高，而烯烃在裂解炉中会发生聚合、环化、缩合和结焦反应，因此必须将烯烃除去，才能将C₄馏分作为蒸汽裂解制乙烯的原料。 

USP4059504公开了一种将氧化钨加入硝酸镍水溶液中配制成共浸液，负载在比表面积大于150m²/g氧化铝上，经空气干燥，在457℃焙烧3小时，得到钴2.5％，钨8.0％。该催化剂的比表面积低造成了催化剂活性低，因此，在处理裂解汽油时，胶质易附着在催化剂上，容易结焦，催化剂寿命较短。 

CN200810238973.3中一种以氧化铝为载体，活性组分为贵金属钯的加氢催化剂，选用助剂B，P，Si中的一种或多种和Ag，Pb，Au，Co，Cu，Bi，Ni，Pt，Ti中的一种或多种，同时加入碱金属和/或碱土金属，催化剂适用于催化裂化过程和蒸汽裂解制乙烯过程中副产C₄馏分的加氢饱和，但因而此类催化剂制备过程较为复杂，成本也较高，同时作为贵金属催化剂非常容易中毒，而且加氢反应的液空速也较低(0.5～3.0h^-1)。 

发明内容

本发明的目的就是克服现有技术的缺陷，提供一种加氢饱和活性高、稳定性好、高空速和抗硫毒性好的齿球型催化剂及其制备方法，本发明还提供了该催化剂的应用，该催化剂能够用于C₄～C₈烯烃加氢饱和，特别适用于含有正丁烷、顺反丁烯和部分异丁烷的混合C₄烯烃饱和以及脱硫生产乙烯裂解原料。 

本发明所述催化剂以齿球形氧化铝为载体，活性组分为：氧化钨、氧化钼、氧化镍和氧化钴，催化剂以总重量100％计，其中氧化钨含量为0～30wt％，氧化钼含量为5～40wt％，氧化镍在催化剂上含量为1～20wt％，氧化钴含量为0～10wt％，助剂X₁含量为0～6wt％，余量为齿球形氧化铝载体。催化剂的比表面积为100～250m²/g，孔容为0.3～0.5ml/g。 

本发明的第一个目的还可以用这样的优化方案实现：氧化钨为1～20wt％，氧化钼为10～21wt％，氧化镍为1～11wt％，氧化钴为1～10wt％，X₁为0.1～3wt％，余量为齿球形氧化铝载体。 

本发明中所述的助剂X₁可以是Y、La、Sc、Ce中的一种或多种混合物。优选La、Sc、Ce中的一种或多种。 

本发明催化剂的制备方法为： 

(1)本发明所述催化剂中氧化铝载体为齿球形，可以采用现有的方法制备，如参见CN200910079772.8所述的方法等。将得到的氧化铝载体浸渍于助剂的盐溶液中，于将成形的载体在空气气氛中干燥2～14小时、400～700℃下焙烧2～8小时，得到含助剂的载体。 

(2)催化剂浸渍液的配制：含活性组分化合物和氨水溶液混合均匀配置成活性组分溶液，制得催化剂浸渍液。 

(3)催化剂的制备：将步骤(1)制得的齿球形载体置于浸渍槽中，加入步骤(2)制得浸渍液浸渍，得到湿球载体，取出后养生0.5～3小时(养生即常温阴凉处放置)，然后在100～180℃温度下干燥4～8小时。将产物350～550℃空气气氛中焙烧2～6小时，即可得到本发明催化剂。