[发明专利]一种双峰孔结构的覆碳氧化铝载体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种双峰孔结构的覆碳氧化铝载体及其制备方法，该方法步骤如下：(1)将水合氧化铝与碳酸铝铵先混合，然后与碳前身物混和后捏成可塑体，再通过物理成型方法得到成型物，其中，所述水合氧化铝与所述碳酸铝铵的重量比为1：9～9：1，所述水合氧化铝和所述碳酸铝铵的重量总和与所述碳前身物的比为7:3～19:1；(2)将步骤(1)中所述成型物在50‑100℃温度下干燥，然后在无氧气氛下经热处理获得双峰孔结构的覆碳氧化铝载体。本发明的双峰孔结构的覆碳氧化铝载体的制备方法工艺简单、利用该方法制备的表面覆碳氧化铝载体具有双峰孔结构，可作为吸附剂和催化剂载体使用。

技术领域

本发明涉及一种双峰孔结构的覆碳氧化铝载体及其制备方法，特别适合作为减压馏分油、焦化蜡油、常压渣油及煤焦油等重质馏分油加氢预处理催化剂载体。

背景技术

石油资源越来越匮乏，原油重质化和劣质化的趋势越来越明显，越来越多的高含硫、高含氮的重质蜡油需要轻质化处理。但目前的催化裂化技术不适于加工硫含量大于0.6％、重金属含量大于20ppm的原料。因此有必要对重质蜡油进行加氢预处理。加氢处理工艺的核心是加氢催化剂。由于重油中的含硫含氮分子大部分以环状大分子形式存在，不仅要求重油加氢催化剂有较高的本征活性，而且要求具有双峰孔结构，以提高大分子孔内扩散速率，使催化剂的活性得到充分发挥。

研究证明Ⅱ型活性相无论对噻吩加氢脱硫还是对吡啶加氢脱氮活性都比I型活性相要高。在传统的氧化铝载体表面覆碳可以减弱‘金属-载体相互作用’，促进更多的‘Ni-Mo-S(Ⅱ)’型活性相。CN200810228425.2提出了一种覆碳加氢催化剂载体的制备方法。首先将拟薄水铝石干胶粉经过挤条成型焙烧后得到无碳氧化铝载体，然后浸渍有机覆碳前身物或覆碳前身物溶液，在无氧气氛下经快速升温碳化后得到了表面覆碳的氧化铝载体。该制备方法中热处理升温过程条件苛刻，难以适应工业化要求；氧化铝的制备一般要经过一次焙烧，再浸渍碳的前身物，然后再经过高温焙烧碳化，操作过程复杂；由于氧化铝载体自身孔体积的限制，该方法制备的含碳载体碳含量一般在10％以下。

对于重油加氢催化剂，具有双峰孔结构的催化剂可以减少大分子扩散阻力，提高催化剂的容碳能力和稳定性。目前制备含双峰孔结构载体的方法主要是加入物理造孔剂，如专利US4448896选用炭黑颗粒为造孔剂，与拟薄水铝石粉混合成型，通过在有氧条件载体的焙烧过程必须为有氧条件下将炭黑氧化为二氧化碳逸出，从而留下一定数量的大孔。对于表面覆碳催化剂而言该方法显然是不适用的，有氧状态下焙烧将会使载体表面碳和物理造孔剂一起烧掉。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种双峰孔结构的覆碳氧化铝载体及其制备方法。该制备方法工艺简单，利用该方法制备的表面覆碳氧化铝载体具有双峰孔结构，可作为吸附剂和催化剂载体使用。

本发明的技术方案具体如下。

本发明提供一种双峰孔结构的覆碳氧化铝载体的制备方法，具体步骤如下：

(1)先将水合氧化铝与碳酸铝铵混合，接着加入碳前身物或碳前身物水溶液混和捏成可塑体，再通过物理成型方法得到成型物，其中，水合氧化铝与碳酸铝铵的重量比为1:9～9:1，水合氧化铝、碳酸铝铵的重量总和与碳前身物干物料的重量比为7:3～19:1；

(2)步骤(1)中得到的成型物经干燥，在无氧气氛下热处理，获得双峰孔结构的覆碳氧化铝载体。

本发明中，步骤(1)中的碳前身物为碳原子数为2-10的有机化合物，其选自含氮有机化合物、含硫有机化合物或含氧有机化合物中的一种或几种，在本发明提供的条件下，上述碳前身物发生脱氢、分解、碳化等复杂反应，在氧化铝表面生成类似碳或焦的产物。