[发明专利]加氢脱硫脱芳烃催化剂和体系及其制备方法和柴油的加氢脱硫脱芳烃方法

说明书

本发明涉及一种加氢脱硫脱芳烃催化剂及其制备方法和加氢脱硫脱芳烃催化剂体系及柴油的加氢脱硫脱芳烃方法，该加氢脱硫脱芳烃催化剂含有载体和负载在该载体上的硫化态的金属活性组分和微量元素，所述微量元素选自P、F、Si、B、Mg中的一种或多种，所述金属活性组分含有第VIII族金属元素和第VIB族金属元素，其特征在于，采用XPS测得该催化剂中第VIII族金属元素的硫化度不低于70％，第VIB族金属元素的硫化度不低于70％，采用TEM统计的该催化剂的三层堆积的活性相比例不低于30％。本发明提供的加氢脱硫脱芳烃催化剂能够兼顾脱硫效果和脱芳烃效果。

技术领域

本发明涉及一种加氢脱硫脱芳烃催化剂和加氢脱硫脱芳烃催化剂体系及其应用和使用该催化剂体系对柴油进行加氢脱硫脱芳烃的方法。

背景技术

随着环保法规的日益严格，对柴油的质量要求越来越严格，逐渐向超低硫含量(硫含量不高于10ppm)方向发展。另一方面，劣质原油的比例越来越高，导致柴油的来源呈劣质化和多元化，这对当今柴油加氢装置造成了巨大的压力。不同的柴油加氢原料，其性质有很大的差别，例如硫含量、硫化物类型、氮含量、芳烃含量等均可能明显不同。而且这些含硫化合物、含氮化合物和芳烃化合物均可以与催化剂活性中心发生作用，加氢脱硫(HDS)、加氢脱氮(HDN)和加氢脱芳(HAD)反应之间存在强烈的竞争和相互抑制作用。另外，反应过程中逐渐生成的H₂S也可以与催化剂活性中心发生作用从而抑制催化剂的活性。研究显示，不同类型催化剂受硫化物、氮化物及芳烃的抑制作用有较大差别。随着反应深度的不断加深，物流中硫化物、氮化物的含量和类型也发生较大改变，针对不同反应阶段的油品性质选择合适的加氢脱硫催化剂将可以更好地降低柴油中的硫含量。

CN101092573A描述了一种级配方案，在反应器中装填加氢保护剂、加氢精制催化剂I、加氢精制催化剂II和任选的加氢精制催化剂III接触。该方案充分发挥各自催化剂在不同脱硫阶段的优势作用，可以得到满足欧III标准和IV标准的低硫柴油。由于对更高质量柴油的需求，催化剂的活性需要进一步提高。

CN101591566A将反应器分成四个反应区，依次装填加氢保护剂、含有活性金属钴-钼的加氢精制催化剂I、加氢精制催化剂I和加氢精制催化剂II的混合物、含有活性金属镍-钨的加氢精制催化剂II。该体系通过各个催化剂之间的协同作用，提高了整体催化剂活性。然而，该体系在较低的反应温度下不能生产更低硫含量的柴油。

CN102311759A设置两个或两个以上由Mo-Co型催化剂和Mo-Ni型催化剂组成的混合催化剂床层，在混合床层中Mo-Ni催化剂的比例逐渐提高。

CN102876374A将反应器分为四个反应区，在第一反应区装填第一类催化剂，在第二反应区内装填第一类催化剂和第二类催化剂的混合物，在第三反应区内装填第二类催化剂，在第四反应区内装填第一类催化剂，其中第一类催化剂为Mo-Co催化剂，第二类催化剂为W-Mo-Ni催化剂或W-Ni。该工艺通过不同催化剂的级配来对高硫、高氮劣质柴油进行处理。

上述装填方式在实际使用过程中较为复杂，不利于催化剂的再生。而随着环保标准的严格化以及柴油原料质量的下降，现有催化剂制备技术逐渐不能满足要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够兼顾脱硫效果和脱芳烃效果的加氢脱硫脱芳烃催化剂和体系及其应用和柴油的加氢脱硫脱芳烃方法。