[发明专利]一种重油加氢脱沥青质催化剂及其制备与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种加氢脱沥青质催化剂及其制备与应用。

背景技术

对包括渣油在内的重质油进行深度加工不仅有利于提高原油的利用率，缓解能源供应的紧张趋势，同时还能减少环境污染，达到能源的洁净利用。与馏分油相比，重质油中含有大量的沥青质、胶质等大分子反应物，而重质油中的硫、氮、氧等杂原子化合物与镍和钒等重金属以及稠环芳烃大部分集中于沥青质中，这些杂质和重金属会在后续的加工过程中对相应的催化剂造成污染，因而沥青质的加氢转化是渣油加氢过程中关键性的一步。而在沥青质的转化和脱除过程中，需要根据沥青质的特性，选择活性高而稳定性好的性能优良的催化剂。

对于脱沥青质的加氢催化剂，它的孔径分布对催化剂性能具有十分重要的意义。沥青质的分子大小约为数十至数百纳米，如果催化剂活性中心的间距小于沥青质分子，则沥青质分子很难通过扩散与催化剂的活性中心接触，而主要是吸附在催化剂的外表面或孔口，随着反应的进行只能因热缩合形成焦炭，导致催化剂失活。大孔催化剂有利于沥青质的脱除，但催化剂的孔径与比表面互为负相关，即平均孔径大的催化剂，其比表面积就小。因此为了兼顾这种性质，催化剂需要有合理的孔分布。

现有重质油加氢催化剂的不足之处在于其S、N脱除率、重金属脱除率和沥青质脱除率之间不能达到很好的匹配，例如，脱除金属活性高的催化剂往往S、N脱除率和沥青质脱除率都不高。产生此类问题的原因很复杂。首先在于原料，渣油中各组分的特点是分子量大，结构复杂，饱和度低（芳香性高），S、N含量高。而除硫以外，杂质的绝大多数又多存在于沥青质中，故欲脱除此类S、N，必须对沥青质分子进行适度的转化（包括饱和、开环和氢解等）。其次在于催化剂。现有技术中，具有适合于进行此类反应孔径的催化剂为保护催化剂和脱金属催化剂，例如：

CN1267537C公开的一种具有较低的积碳量和较高活性的加氢脱金属催化剂及其制备方法。

CN1796500A公开的一种渣油加氢脱金属催化剂，该催化剂由一种具有双重孔的载体和负载在该载体上的钼和／或钨及钴和／或镍金属组分组成。催化剂使用的载体的制备方法包括将一种氧化铝的前身物与一种除酸以外的含氮化合物混合、成型并焙烧。

CN1233795C公开的重油固定床加氢处理催化剂及制备方法等。

但是，这些催化剂的沥青质脱除率普遍较低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种新的、具有较好加氢脱沥青质性能的催化剂、该催化剂的制备方法以及应用。

本发明涉及以下内容：

1.一种重油加氢脱沥青质催化剂，含有载体和负载在该载体上的加氢活性金属组分，所述的加氢活性金属组分选自至少一种VIB族的金属组分和至少一种VB族的金属组分的组合，其中，所述载体含有氧化铝，所述载体具有双峰孔结构，以压汞法表征，所述载体的孔容为0.6-1.4毫升/克，比表面积为80-400米²/克，直径为5-20nm孔的孔体积占总孔容的30-60%，直径为100-300nm孔的孔体积占总孔容的15-45％。

2.根据1所述的催化剂，其特征在于，所述载体的孔容为0.7-1.3毫升/克，比表面积为100-300米²/克，直径为5-20nm孔的孔体积占总孔容的35-50%，直径为100-300nm孔的孔体积占总孔容的20-40％。

3.根据1所述的催化剂，其特征在于，所述加氢活性金属组分选自至少一种VIB族的金属组分和至少一种VB族的金属组分，以氧化物计并以催化剂为基准，所述VIB族金属组分的含量为0.2-15重量%，VB族金属组分的含量为0.2-12重量%。

4.根据3所述的催化剂，其特征在于，所述VIB族的金属组分选自钼和/或钨，VB族金属组分选自钒和/或铌，以氧化物计并以催化剂为基准，所述VIB族金属组分的含量为0.5-12重量%，VB族金属组分的含量为0.5-9重量%。

5.根据1所述催化剂的制备方法，包括制备载体并在该载体上负载加氢活性金属组分，其中，所述载体的制备包括将含有拟薄水铝石的水合氧化铝PA和PB与一种含有拟薄水铝石的水合氧化铝的改性物PC混合、成型、干燥并焙烧，其中，所述PA、PB和PC的重量混合比为20-60：20-50：5-50，PC的κ值为0至小于等于0.9，所述κ=DI₂/DI₁，DI₁为PC改性前的水合氧化铝的酸胶溶指数，DI₂为所述PC的酸胶溶指数。