[发明专利]一种加氢脱硫脱砷催化剂及其载体的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种催化剂及其载体的制备方法，具体涉及一种加氢脱硫脱砷催化剂及其载体的制备方法，属于催化剂技术领域。

技术背景

随着公众环保意识的增强及有害气体排放标准的提高，清洁油品的需求量迅猛增长，尤以汽油、柴油、溶剂油和润滑油最为突出。然而，近年来由于石油原料的日趋劣质化，致使用于制取上述油品的原料油如轻石脑油、催化汽油、拔头油等的组成也越来越复杂，其中有害物质如硫、砷的含量不断增加，在这种情况下，势必需要对上述原料油进行加氢精制处理以达到脱硫脱砷的目的。在实际工况中，影响加氢脱硫脱砷效率的因素众多，催化剂的性能无疑是最关键的因素之一。

目前的脱硫脱砷催化剂主要由活性成分和载体组成，载体的强度关系着脱硫脱砷催化剂的使用寿命，现有可作为催化剂载体使用且强度较高的要数镁铝尖晶石化合物(MgAl₂O₄)。如中国专利文献CN103204528A公开了一种具有高强度和稳定的晶体结构的镁铝尖晶石化合物的制备方法，包括以下步骤：(1)将含铝化合物与含镁化合物以摩尔比Al∶Mg为3.2∶1～3.92∶1的比例混合均匀；(2)将酸溶液加入步骤(1)的混合物中，搅拌均匀使之成浆液；(3)将步骤(2)中得到的浆液用碱液中和；(4)将步骤(3)中得到的生成物过滤，滤饼洗涤、干燥、焙烧即得镁铝尖晶石化合物。上述制备方法通过在步骤(2)的酸性条件下，使得含铝化合物与含镁化合物容易初步形成镁铝尖晶石晶核，进而再在步骤(3)中加入碱液，在中和多余的酸的同时，减少浆液中溶解的铝离子，使铝离子向生成铝氧化物的方向移动，从而使铝源能以氧化物或者其他形式附着在形成的镁铝尖晶石晶核的周围，那么在后续的干燥焙烧步骤中，铝源能够在镁铝晶体晶核的长大过程中直接掺杂进入镁铝晶体的晶格，从而使得形成的镁铝尖晶石化合物的强度较大、晶体结构较为稳定，从而较好地满足加氢催化剂对载体的强度要求。然而，上述技术仍存在的不足在于，一味地追求镁铝尖晶石的高强度，而未顾及其比表面积，那么对于催化剂载体而言，比表面积低就意味着相同条件下载体所能负载的活性成分少，进而导致催化剂的催化活性不理想。可见，现有技术尚未解决镁铝尖晶石载体的高比表面积和高强度之间的矛盾。

发明内容

本发明解决的是现有技术无法解决镁铝尖晶石载体的高比表面积和高强度之间的矛盾，进而提供一种同时兼具高比表面积和高强度的镁铝尖晶石载体的制备方法及包含所述载体的加氢脱硫脱砷催化剂及其制备方法。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：

一种加氢脱硫脱砷催化剂载体的制备方法，包括如下步骤：

(1)将含铝化合物与含镁化合物以Al∶Mg摩尔比为(3～5)∶1混合均匀，得到混合物；

(2)向所述混合物中加入酸液，搅拌形成浆液；

(3)用碱液中和所述浆液，得到悬浊液；

(4)将所述悬浊液过滤，滤饼经洗涤、压滤后得到镁铝尖晶石胶状物；

(5)将硅藻土与所述镁铝尖晶石胶状物混合，挤条成型，干燥，焙烧后制得加氢脱硫脱砷催化剂载体。

步骤(1)中，所述含铝化合物为氧化铝、氢氧化铝或硝酸铝中的一种或多种；所述含镁化合物为氧化镁、氢氧化镁、硝酸镁或硫酸镁中的一种或多种。

步骤(2)中，所述酸液为硝酸、盐酸、硫酸、磷酸、乙酸、甲酸、柠檬酸、草酸或酒石酸的水溶液中的一种或多种；以酸的摩尔数计，所述酸液用量为所述含铝化合物摩尔用量的1.5～2倍。

步骤(3)中，所述碱液为氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液或氨的水溶液中的一种或多种。

步骤(5)中，所述硅藻土与所述铝镁尖晶石的质量比为(1～3)∶1，所述干燥的温度为100～120℃，时间为3～5小时；所述焙烧的温度为400500℃，时间为3～4小时。

一种加氢脱硫脱砷催化剂，由所述载体和活性组分原料及助剂制备而成，其中所述载体的用量为50～90重量份；所述活性组分原料的用量为10～45重量份，所述活性组分原料为含有钼、钨、铁、钴、镍、铜或锌元素的化合物中的一种或多种；

所述助剂的用量为1～10重量份，所述助剂为含锆化合物。

所述活性组分原料由钼酸铵、硝酸镍和偏钨酸铵组成，其中所述钼酸铵、硝酸镍和偏钨酸铵的质量比为(4～20)∶(1～10)∶(5～15)。

所述加氢脱硫脱砷催化剂的制备方法，包括如下步骤：

(a)采用等体积浸渍法，将所述助剂浸渍在所述载体上，完成浸渍后对所述载体进行干燥；