[发明专利]一种催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种催化剂及其制备方法和应用。包括载体和活性组分，所述载体为氧化铝‑氧化钛复合氧化物，所述活性组分为Ni₂P。该催化剂具有较好的抗硅中毒能力和稳定性，在处理含硅杂质原料后具有较好的再生性能，从而采用本发明的催化剂能够延长装置的运行周期。

技术领域

本发明涉及一种催化剂及其制备方法和应用，以及一种含硅原料进行加氢精制的方法。

背景技术

加氢原料中的硅杂质会导致加氢精制催化剂失活，加氢催化剂硅中毒的现象越来越普遍。近年来，国内的炼厂汽柴油加氢精制装置、裂解汽油二段加氢精制上都出现了多起因原料中硅杂质引起催化剂中毒而导致的反应器运行不正常，催化剂寿命远低于设计值的情况，具体表现为硅在催化剂上大量沉积，导致催化剂比表面积下降，孔体积降低活性降低，严重的情况下催化剂不能通过再生而恢复活性，给工业生产带来严重的经济损失。硅中毒的特点不同于其他杂质中毒：通常满足一段选择加氢质量要求的原料，也满足于二段加氢精制的要求，因为原料杂质超标而引起的催化剂中毒，一段加氢催化剂也先于二段加氢精制催化剂，但是硅中毒的现象却表现为一段加氢催化剂运行较为稳定，而二段加氢精制催化剂使用寿命短，很快中毒失活。引起催化剂硅中毒的硅化合物的主要来源是在延迟焦化过程中，为抑制焦炭塔中的泡沫的产生而加入的主要成分为有机硅氧化合物(有机硅油)的含硅消泡剂。这些含硅化合物在通过分馏塔后，绝大多数进入焦化汽油即焦化石脑油和焦化柴油中。现在的焦化汽油由于加氢精制后作为汽油调和组分不经济，通常经过不同深度加氢精制后作为乙烯裂解料进入到裂解汽油馏分中，或者作为重整原料。焦化柴油作为柴油加氢装置的原料。消泡剂在高温下分解为硅氧烷，与催化剂表面结合后覆盖活性位导致催化剂对烯烃和硫的吸附能力下降，并且堵塞催化剂的孔道，使得催化剂的孔体积和比表面积降低，从而引起催化剂中毒，从而使得装置运行周期大大缩短。因此在不少炼厂的汽柴油加氢精制装置、裂解汽油二段加氢精制装置都受到了加氢催化剂硅中毒的影响。同样的问题也出现在一些使用加氢精制过的焦化汽油的重整装置上。另外，硅杂质会导致加氢工艺流程中产生大量的沉积物。并且硅沉积在催化剂表面后，对孔结构造成了不利的影响，通过普通的再生方法很难使得催化剂恢复足够的活性，难以通过再生的方法来恢复正常生产。由于过去在裂解汽油二段加氢饱和与加氢脱硫领域，研究人员和装置操作人员对硅中毒的危害和机理认识不够，对原料中的硅含量没有要求，导致一些类似的情况得不到很好的解释和处理，而常规的加氢催化剂使用γ-Al₂O₃作为催化剂的载体，在二段高温下进行加氢精制的时候，载体表面的羟基与原料中的硅物种容易结合、反应，导致硅中毒发生。因此，在处理含有硅杂质的加氢原料时，催化剂的性能通常受到催化耐硅能力的限制。

目前，多数处理含硅杂质的原料的加氢处理装置采用在加氢精制催化剂顶部加装捕硅保护剂的办法控制硅毒物对催化剂性能的影响，例如CN102051202B公开了一种焦化石脑油捕硅剂及其应用，但是保护剂一方面占用装填体积，另一方面保护剂达到硅最大容量后加氢精制催化剂的稳定性不能保证，催化剂再生前后需要打开反应器更换保护剂等，使得加氢精制催化剂的性能受保护剂寿命的制约。但是目前关于提高催化剂自身抗硅中毒能力的研究鲜有报道。

发明内容

本发明针对现有的催化剂自身抗硅中毒能力不佳的问题，提供一种催化剂，该催化剂具有较好的抗硅中毒能力和稳定性，在处理含硅杂质原料后具有较好的再生性能，从而采用本发明的催化剂能够延长装置的运行周期。

本发明第一方面提供了一种催化剂，包括载体和活性组分，所述载体为氧化铝-氧化钛复合氧化物，所述活性组分为Ni₂P。