[发明专利]一种重油加氢处理催化剂及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种重油加氢处理催化剂及利用该重油加氢处理催化剂进行重油加氢处理的方法。

背景技术

重油加工、特别是对渣油进行深度加工，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，实现能源的高效洁净利用。

重油富集了原油的硫、氮、金属和残炭等杂质，这些杂质对后续的加工过程以及产品性质具有严重的不利影响，因而必须加以脱除。由于重油中硫、氮等杂质大都富集于大分子的多环芳烃类物种之中，较难脱除，因此要求进行脱硫、脱氮及脱残炭等相关反应的催化剂具有较高的催化活性。催化剂反应活性与催化剂表面活性中心数直接相关，表面具有较多的活性中心将有利于催化剂反应活性的提升。催化剂表面活性中心的增加无法通过提高催化剂的活性金属上量(即金属组分的负载量)而简单实现，因为常规催化剂制备方法中增加金属上量会导致金属聚集，反而降低活性金属的利用率。因此改善活性金属的分散状态，避免活性金属的聚集，提高活性金属的利用率，是开发高性能重油脱硫、脱残炭催化剂的关键。

专利ZL201110187353.3公开了一种加氢精制催化剂，该催化剂为负载在钛改性氧化铝载体上的钼、钴、镍三组分催化剂，其中，以重量计，氧化钼含量为4～18％，氧化镍含量为0.2～5％，氧化钴含量为2.0～7.5％。具体制备方法为通过含钼、镍和钴的共浸溶液浸渍载体后干燥并活化焙烧制得。

现有技术公开的镍钼或钴钼催化剂，由于金属之间的聚集而不易具有较高的活性金属含量，尤其是活性氧化钼的含量无法提高，这导致了催化剂表面的活性中心数量有限，影响了催化剂反应活性的提高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术提供的重油加氢处理催化剂在具有较高金属含量时无法避免活性金属的聚集，从而导致催化剂表面活性中心减少的弊端，提供一种新的具有更好脱硫、脱氮效果以及残碳转化性能优良的重油加氢处理催化剂及其应用。

为了实现上述目的，本发明提供一种重油加氢处理催化剂，该催化剂包括含硼成型氧化铝载体、金属组分钼以及金属组分钴或镍；以氧化物计并以所述含硼成型氧化铝载体的总重量为基准，所述含硼成型氧化铝载体中硼的含量为0.5-5重％；以氧化物计并以单位载体表面负载量为基准，所述催化剂中所述金属组分钼的含量为4.8μmol/m²-9.0μmol/m²，所述金属组分钴或镍的含量为1.5μmol/m²-4.0μmol/m²；所述催化剂采用XRD表征时，在衍射角2θ＝26°±2°没有MoO₃特征峰出现。

优选地，其中，以氧化物计并以单位载体表面负载量为基准，所述催化剂中所述金属组分钼的含量为5.4μmol/m²-8.0μmol/m²，所述金属组分钴或镍的含量为1.8μmol/m²-3.6μmol/m²。

优选地，其中，以氧化物计并以单位载体表面负载量为基准，所述催化剂中所述金属组分钼的含量为5.9μmol/m²-7.5μmol/m²，所述金属组分钴或镍的含量为2.0μmol/m²-3.1μmol/m²。

优选地，其中，所述含硼成型氧化铝载体在负载所述金属组分钼以及所述金属组分钴或镍之前，经过在密闭条件下的水热处理。

优选地，其中，所述水热处理的温度为60-180℃，时间为1-24小时；以重量计，所述水热处理中水的用量为含硼成型氧化铝载体重量的100-300重％。

优选地，其中，经过所述水热处理的所述含硼成型氧化铝载体在负载所述金属组分钼以及所述金属组分钴或镍之前，经过干燥处理；该干燥处理的温度为60-350℃，干燥处理的时间为1-48小时。

优选地，其中，所述含硼成型氧化铝载体的制备步骤包括：向氧化铝的前驱物中引入含硼元素化合物，然后将引入了所述含硼元素化合物的氧化铝前驱物进行成型，并将成型后的氧化铝前驱物进行焙烧。

优选地，其中，所述含硼成型氧化铝载体具有选自γ-、η-、θ-、δ-和χ-氧化铝晶相中的至少一种晶相。

优选地，其中，所述含硼成型氧化铝载体为选自球形、圆柱形、环形、三叶草形、四叶形、蜂窝形和蝶形中的至少一种形状。

优选地，其中，所述金属组分钼以及所述金属组分钴或镍通过浸渍负载到所述含硼成型氧化铝载体上。