[发明专利]一种渣油加氢脱氮催化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种渣油加氢脱氮催化剂及其制备方法。该催化剂包括改性氧化铝基载体、钼和镍金属组分，所述改性氧化铝基载体含有钨和钴金属组分，所述改性氧化铝基载体包括主体改性氧化铝和棒状改性氧化铝，所述的主体改性氧化铝为具有微米级孔道的改性氧化铝，其中至少部分棒状改性氧化铝分布在主体改性氧化铝的外表面和孔直径D为3‑7μm的微米级孔道中。该催化剂具有较高的加氢脱氮能力和加氢脱残炭能力，该催化剂适用于渣油加氢领域。

技术领域

本发明涉及催化剂制备领域，具体地说涉及一种渣油加氢脱氮催化剂及其制备方法。

背景技术

目前的渣油加氢处理技术主要是为了给催化裂化工艺提供原料，对渣油加氢处理产物的氮含量要求不高，氮含量可以高达1000μg/g以上，对金属含量的要求也不高，但渣油加氢处理装置的运转周期一般仅为1年。若想使渣油加氢处理产物满足加氢裂化原料的要求，就得大幅度降低渣油加氢处理产物中的氮和金属含量，而从目前的工艺和催化剂来看，很难达到要求，或是由于运转周期太短而无应用价值。

现有渣油加氢处理技术的轻油收率低，一般在15%左右。若要提高轻油收率必须增加酸性来提高裂化功能，但是现有技术的催化材料孔容小，一般在0.5-0.6mL/g，容金属和积炭能力太低，无法使高酸性的催化剂保持正常运转，催化剂会快速失活。

贯穿孔道对石油催化剂是非常重要的，特别是渣油大分子需要大的贯穿孔道进行金属的沉积，使催化剂达到最大的容金属能力，提高催化剂的使用周期。沥青质的分子量在2000左右，形成的胶团在10-100nm。由于氮与金属共存于沥青质胶团中，在脱氮的同时将伴随脱金属反应。渣油加氢脱氮催化剂从运转开始到失效，从表面到中心保持足够的10-100nm的贯穿孔道使渣油大分子扩散及金属沉积是长周期运转的必要条件。

CN1042138C公开了一种加氢精制催化剂的制备方法，该方法以一次浸渍法制备活性金属含量较高的催化剂，该催化剂具有一定的加氢脱氮性能，但是孔道太小不利于大分子的扩散，脱残炭性能有待提高。CN1257103A公开了一种加氢处理催化剂的制备方法，该方法采用了一次混捏法得到了高脱氮能力的渣油加氢脱氮催化剂，但是也存在孔道太小，不能得到既具有脱氮性能又具有高脱残碳活性的双功能催化剂。

发明内容

针对现有技术中渣油加氢脱氮催化剂功能单一、脱残炭能力差的缺点，本发明提供了一种渣油加氢脱氮催化剂及其制备方法，该催化剂具有较高的加氢脱氮能力和加氢脱残炭能力，该催化剂适用于渣油加氢领域。

本发明第一方面提供一种渣油加氢脱氮催化剂，该催化剂包括改性氧化铝基载体、钼和镍金属组分，所述改性氧化铝基载体含有钨和钴金属组分，所述改性氧化铝基载体包括主体改性氧化铝和棒状改性氧化铝，所述的主体改性氧化铝为具有微米级孔道的改性氧化铝，其中至少部分棒状改性氧化铝分布在主体改性氧化铝的外表面和孔直径D为3-7μm的微米级孔道中。

本发明中的微米级孔道是指孔直径为3-7μm的微米级孔道。

本发明的渣油加氢脱氮催化剂，以渣油加氢脱氮催化剂的重量为基准，所述钨和钴的总含量以氧化物计为2%-10%，优选为2%-8%；所述钼和镍的总含量以氧化物计为10%-20%，优选为15%-25%。

进一步的，以氧化物计，钨与钴的重量比为1:1-3:1，钼与镍的重量比为2:1-5:1。

本发明改性氧化铝基载体中，棒状改性氧化铝基本分布于主体改性氧化铝的外表面和微米级孔道中。分布于主体改性氧化铝的外表面和微米级孔道中的棒状改性氧化铝占所有棒状改性氧化铝总重量的95%以上，优选为97%以上。

本发明改性氧化铝基载体中，微米级孔道内棒状改性氧化铝的长度以0.3D-0.9D（即为微米级孔道直径的0.3-0.9倍）为主，即微孔内的棒状改性氧化铝以重量计约85%以上的长度为0.3D-0.9D；外表面棒状改性氧化铝的长度以3-8μm为主，即外表面上的棒状改性氧化铝以重量计约85%以上的长度为3-8μm。