[发明专利]一种沸腾床加氢催化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种沸腾床加氢催化剂及其制备方法。所述沸腾床加氢催化剂的制备方法采用的反应系统包括串联的N个微反应器，第一微反应器采用撞击流反应器，纳米氢氧化铝晶种、酸性物料和碱性物料进入第一微反应器进行并流反应，所得产物依次进入第二微反应器至第N‑1微反应器，并且反复经pH值摆动，所得的反应产物混合液进入到第N微反应器，进行老化反应，焙烧之后得到沸腾床加氢催化剂。其中酸性物料为酸性铝盐溶液和酸性活性金属溶液，碱性物料为碱性铝酸盐溶液和碱性活性金属溶液。该方法制备的沸腾床加氢催化剂孔径和孔容较大，晶粒大小均一，催化剂表相活性金属密度更大，消除了放大效应，适合应用于重、渣油的加氢脱硫及脱氮工艺中。

技术领域

本发明涉及一种沸腾床加氢催化剂及其制备方法，具体涉及一种用于沸腾床重、渣油加氢脱金属催化剂及其制备方法。

背景技术

近年来，微反应器引起诸多领域研究者极大的学术和商业兴趣。这种兴趣产生于微技术的以下特点，包括尺寸缩小，生产力提高，放大系统规模至任意需要的生产容量（即“扩容”），传热增加和传质增加。Gavilidis等在“Technology And Applications OfMicroengineered Reactors” Trans. IchemE，第80卷，部分A，第3-30页（2002年1月）中对涉及微反应器的某些工作进行了综述。微反应器是一种单元反应界面宽度为微米量级的化学反应系统，是90年代兴起的微化工技术。自从deMello及其同事在2002年报道了微反应器在制备纳米粒子的预测及优势后，微反应器等的微通道技术在制备纳米晶粒上越来越普遍。微反应器具有以下优点：（1）通道内流动为层流；（2）比表面积大，传热能力强，控温容易；（3）分子扩散距离短，传质快。

传统负载型加氢催化剂受到载体孔结构的限制，活性金属负载量一般不超过30wt%，负载型催化剂所能提供的活性中心数量有限，尽管可对活性中心的数量和类型分布进行优化调整，但由于活性中心数量的极限瓶颈无法突破，大幅度提高加氢活性的空间有限。体相法制备加氢催化剂大部分由活性金属组分构成，可以摆脱金属含量的限制，可任意调变催化剂中各活性组分的比例，提高催化剂的加氢性能。共沉淀法制备体相催化剂技术，采用不同沉淀方式、成胶条件等均会对催化剂孔结构，孔道表面上活性金属含量和活性中心密度、不同加氢活性金属的分布以及不同加氢活性金属之间相互作用关系有很大的影响。但是共沉淀法所制备的催化剂孔径、孔容较小，不适合用于制备重渣油加氢脱金属催化剂。

CN1951558A公开了涉及一种催化剂组合物的制备方法。采用共沉淀法生成Ni_xW_yO_z复合氧化物前身物，然后与MoO₃打浆混合、过滤、成型、活化为最终催化剂。其中共沉淀法生成Ni_xW_yO_z复合氧化物前身物的方法为：按催化剂组分含量配比配制含活性金属Ni、W组分的盐类混合溶液，然后与碱性沉淀剂并流加入装有净水的反应罐内成胶，反应罐内浆液的pH值为7.0~9.0，制成凝胶状混合物即是复合氧化物Ni_xW_yO_z的前身物。该方法所制备的催化剂孔径、孔容较小，不适合用于制备重、渣油加氢脱金属催化剂。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种沸腾床加氢催化剂及其制备方法。该加氢催化剂孔径、孔容较大，孔径分布集中，晶粒大小分布均一，催化剂表相活性金属密度更大，加氢活性金属利用率更高。该制备加氢催化剂的方法工艺简单，反应时间短，过程连续化效率高，消除了放大效应，非常适合于工业化生产。

本发明提供了一种沸腾床加氢催化剂，该催化剂为体相催化剂，包括氧化铝和活性金属组分，所述加氢催化剂的晶粒大小分布如下：100μm晶粒数量占加氢催化剂晶粒总数的1%～5%，100～150μm晶粒数量占加氢催化剂晶粒总数的85%～90%，150μm晶粒数量占加氢催化剂晶粒总数的5%～10%。