[发明专利]一种加氢处理催化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种加氢处理催化剂及其制备方法。该处理剂包括加氢活性金属组分、硫化剂和载体，还包括有机化合物，其中载体具有双峰孔径分布。该催化剂中的有机化合物可以代替部分硫化剂，而且有机化合物在开工硫化时不需要经过硫化氢的生成反应和硫化氢与活性金属的硫化反应，直接断链生成金属硫化物，克服了催化剂硫化过程中温升过快的问题，可大幅缩短开工时间。

技术领域

本发明涉及一种加氢催化剂及其制备方法，特别是一种加氢处理催化剂及其制备方法。

背景技术

渣油是原油中最重的馏分，含有高浓度的金属和沥青质。特殊的原料性质决定了催化剂失活的本质，渣油催化剂的失活主要取决于金属沉积和焦炭生成。这些杂质覆盖在催化剂表面，使活性中心数减少，或堵塞催化剂孔口，阻碍了内表面的利用，从而导致催化剂活性衰减。渣油中的金属主要以有机金属化合物的形式存在（如镍和钒等主要以卟啉化合物和沥青质的形式存在），在反应中这些金属化合物分解，重金属沉积在催化剂上堵塞催化剂孔口或孔道，使催化剂失活。另外金属的沉积和焦炭的生成引起床层压降的上升，而且沉积的金属铁会起自催化作用，促进生焦，加剧了压降的上升，常导致装置停工，更换反应器顶部的催化剂，这种停工极大地影响炼厂的效益。解决这一问题的有效途径之一是在加氢催化剂上部装填具有加氢活性的保护剂，因此开发脱金属活性高、容金属能力强的保护剂是渣油加氢处理的关键技术之一。

现有技术中，加氢保护剂一般为氧化态加氢催化剂。例如，CN1221021A公开了一种重油加氢脱金属催化剂，催化剂载体为蜂窝状或拉西环状含碱金属矿物及惰性氧化铝的烧结物，活性组分为ⅥB族金属元素和/或Ⅷ族金属元素及P助剂。CN102649067A公开了一种以氧化铝为载体的加氢活性保护剂、制备及其应用，该保护剂含有氧化铝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Ⅷ族的至少一种金属组分与选自VB族的至少一种金属组分的组合，以氧化物计并以催化剂为基准，所述Ⅷ族金属组分的含量为0.5-15重量％，VB族金属组分的含量为0.5-15重量％。

氧化态加氢催化剂在开工使用前需要预硫化。常用的预硫化方式为器内预硫化和器外预硫化，其中器内预硫化是将氧化态催化剂装入加氢反应器内，在升温过程中向反应器中通入氢气和硫化剂，使其生成硫化氢，从而使加氢活性金属由氧化物转化为硫化物。器外预硫化是指催化剂在装入反应器前与硫化剂结合，再装入反应器中。开工时，需要通入H₂，随着温度的升高，硫化剂分解生成硫化氢，从而使加氢活性金属转化为硫化物。例如，CN1362493A公开了一种重质油加氢处理催化剂的硫化方法，其特点是将固态硫化物与催化剂混合，采用低温干法硫化和高温湿法硫化相结合的手段，从而制得硫化型催化剂。

CN101417246A公开了一种加氢催化剂应用前的处理方法，具体过程为将有机溶剂、单质硫和水引入氧化态加氢催化剂中，然后在一定条件下进行加热处理。

CN101491765A公开一种硫化型加氢催化剂的制备方法，通过浸渍法将硫化剂与第VIB 族金属和第VIII 族金属无机盐负载在载体孔中，低温处理使之分散在催化剂载体孔道表面，从而制备出负载型高活性的硫化型催化剂。

综上，加氢催化剂不管采取哪种方式进行硫化，其原理都是在氢气存在下，将硫化剂中的硫转化成硫化氢，然后由生成的硫化氢与催化剂中活性金属反应，使其转化为金属的硫化物。由于硫化过程均会生成硫化氢，硫化氢再与活性金属反应，此过程会产生大量的热，从而造成硫化过程温度迅速上升。为避免温升过快，硫化过程均缓慢地升温，但这会造成催化剂硫化时间过长，不利于缩短开工时间。再者，现有器内预硫化和器外预硫化都会造成加氢催化剂中活性金属组分的硫化不充分，活性金属分散度不好，活性金属组分不能充分发挥作用，造成金属浪费。

发明内容