[发明专利]一种提高油品深度加氢脱硫的方法

说明书

本发明涉及一种油品深度加氢脱硫方法，在固定床反应体系中进行DBT深度加氢脱硫，采用设计特定的多重乳液体系，制备空心球形SBA‑15载体材料，并通过铝修饰改善SBA‑15水热稳定性并提高其酸性位数量，然后采用等体积分布浸渍法将金属活性组分负载到载体上，通过采用制备得到的空心球状NiMo/SBA‑15‑SP催化剂，不仅具有适宜的MoS₂分散度和B、L酸性位数量，还具有优异的DBT反应分子扩散性能，能够提高其总体反应速率，对二苯并噻吩(DBT)加氢脱硫反应活性进行评价，显示出优异的DBT脱硫转化频率TOF和速率常数，具备良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及石油化工催化领域，具体涉及一种提高油品深度加氢脱硫的方法。

背景技术

汽车尾气排放所造成的环境污染问题已成为我国国民经济和社会可持续发展亟需解决的重要问题。针对这个重大问题，世界各国制定了日益严格的环保法规及其排放标准，与此同时，也采取了如改进与更新汽车发动机的结构、设计与安装具有高效汽车尾气净化装置等不同的应对方法。而采取直接提升油品的质量与改进油品的生产加工技术是实现清洁燃料油品生产最根本的方法。与其它脱硫技术路线相比较而言(氧化脱硫、吸附脱硫及生物脱硫等)，加氢脱硫技术是目前清洁柴油生产最有效的手段之一。目前，许多炼厂通过改变油品生产的操作工艺参数：如提高H2压力、提高反应温度、减小空速等参数来实现脱硫率的提高，但与此同时也会带来能耗高、液收产率低、设备投资高等许多负面效应。新型、高效催化剂的开发是加氢脱硫技术进步的核心。

在加氢脱硫催化剂中，载体起着重要的作用，性能优良的载体不仅能使催化剂中活性组份和助剂分散状态良好，还可以调变载体和活性组份间的相互作用，且其适宜的酸性和孔道结构有利于改善其产品的组成分布，提升加氢脱硫反应活性并改善最终产品的质量。但是，目前工业上广泛采用的以氧化铝为载体的HDS催化剂因其孔道不均，扩散阻力较大，导致反应物难以接近催化剂活性中心；同时，氧化铝仅存在L酸中心，无法满足那些有位阻的烷基二苯并噻吩类硫化物如二苯并噻吩(DBT)的深度脱除，从而影响催化剂加氢脱硫效果。除了载体的酸性之外，载体的形貌、孔结构和孔大小对催化剂的催化性能也具有重要的影响。例如，据文献报道SBA-15的形貌和孔道大小对反应物和产物分子的扩散性能影响较大，并且对活性组分的分散度也有一定的影响。

SBA-15具有较高的比表面积、较厚的孔壁以及可以调控的孔径大小等优点，其作为典型的介孔分子筛是目前研究最广泛的介孔材料之一。但是SBA-15的骨架结构完全由二氧化硅组成，只有其表面的硅羟基基团具有微弱的酸性，SBA-15的酸性远远低于具有晶体骨架结构的微孔分子筛。另外SBA-15的表面存在大量的Si-OH基团，该基团极易受水分子的进攻而发生骨架Si-O-Si的水解反应，由此引起骨架结构的坍塌，因此介孔材料通常的水热稳定性通常较差，这严重限制了其在石油化工领域中作为催化剂或催化剂载体的实际应用。除了SBA-15介孔材料的酸性和水热稳定性等特性之外，SBA-15的颗粒形貌和孔道结构对催化剂的催化性能也具有较大的影响。SBA-15的颗粒形貌和孔道结构主要影响活性组分的分散度和反应分子的扩散性能。除了SBA-15载体的改性之外，SBA-15与活性组分之间的相互作用也需要进一步的调控。载体与活性组分之间作用力的强弱对催化剂的反应活性具有重要的影响；载体与活性组分的作用力太弱容易导致活性组分在反应过程中脱落；相反载体与活性组分的作用力太强将导致活性金属氧化物很难被还原。因此，大量的研究者对SBA-15介孔材料进行改性，从而提高SBA-15的物理化学特性，主要包括SBA-15的形貌调控、SBA-15介微孔分子筛复合、SBA-15硬模板法制备其他介孔材料等。因此，提高油品加氢脱硫的设计与开发对生产超清洁油品生成意义重大。

发明内容