[发明专利]一种煤焦油加氢预处理催化剂及其制备方法有效

专利信息
申请号: 202010610415.6 申请日: 2020-06-29
公开(公告)号: CN111617789B 公开(公告)日: 2023-05-19
发明(设计)人: 吴艳;马博文;李文博;陈贵锋;常秋连;李军芳;李艳芳;熊银伍 申请(专利权)人: 煤炭科学技术研究院有限公司
主分类号: B01J27/19 分类号: B01J27/19;B01J27/188;B01J35/10;C10G45/08;C10G45/50
代理公司: 北京智桥联合知识产权代理事务所(普通合伙) 11560 代理人: 江莉莉
地址: 100013 北*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 煤焦油 加氢 预处理 催化剂 及其 制备 方法
【说明书】:

发明公开了一种煤焦油加氢预处理催化剂及其制备方法。所述催化剂的孔容为0.9~1.5mL/g,比表面积200~300m2/g,最可几孔径为15~30nm,20~30nm以上大孔的孔体积占总孔容的45~70%。以氧化铝为载体,以VIB和VIII金属元素为活性组分,以磷元素为助剂,加氢预处理催化剂中活性组分以金属计的重量含量为0.4%~10%,助剂磷以元素计的重量含量为0.1%~10%。本发明提供的煤焦油加氢预处理催化剂具有大孔容大孔径,扩散性能优异,具有较高的脱金属和氢解沥青质活性。

技术领域

本发明涉及一种加氢预处理催化剂及其制备方法,更具体地说是一种大孔径大孔容的煤焦油加氢预处理催化剂及其制备方法。

背景技术

煤焦油是煤在热解和气化过程中获得的一种宝贵化工原料。随着低阶煤热解技术的迅速发展,中低温煤焦油产量的大幅提升。中低温煤焦油含有较多的烷烃、环烷烃和较少的稠环芳烃,适宜通过加氢的方式生产清洁燃料油和高附加值化学品,

渣油属于石油基重油中最难加工的原料,含有大量胶质和沥青质,这部分物质分子量大、结构复杂,扩散困难,因此要求催化剂具有优良的孔道结构。与渣油相比较,煤焦油中所含的沥青质远大于渣油中的含量,由于沥青质分子直径大,含有大量杂原子和金属,在加氢过程中易于缩聚形成焦炭和发生金属沉积,堵塞催化剂孔道使其失活,从而对煤焦油加氢催化剂提出更高的要求。

煤焦油加氢预处理催化剂的孔结构是催化剂十分重要的性质。煤焦油中的沥青质分子及金属杂原子化合物直径都较大,煤焦油加氢属于扩散控制过程,需要催化剂具有较大的孔径以使重质组分大分子能够进入催化剂孔道,进而与催化剂表面活性位作用,同时需要大孔容容纳脱除的金属杂质,因此催化剂的孔结构对催化剂的反应效果有很大影响。

CN107303484A公开了一种含硅大孔氧化铝载体的制备方法,利用多元醇和/或糖类物质的水溶液浸渍拟薄水铝石并进行水热处理,加入用含硅溶液浸渍的炭黑粉,与助挤剂、胶溶剂混捏,制得含硅的氧化铝载体。使用炭黑粉作为扩孔剂添加量需在10%以上才会有效果,而且制得的载体强度较低。

CN104646005A公开了一种重油脱金属催化剂制备方法,称取拟薄水铝石,加入胶溶剂、助挤剂和扩孔剂,混捏、干燥、焙烧后喷淋酸性溶液,干燥后制得一种氧化铝载体,其孔容为0.71~0.85,平均孔直径19~30nm。

CN102847541A公开了一种煤焦油加氢脱金属催化剂及其制备方法,该方法将氧化铝载体先用有机酸溶液处理,再用硝酸铝溶液浸渍,经过干燥、焙烧得到改性氧化铝载体,然后将活性组分负载在载体上制得。该方法在载体改性过程步骤繁琐,且会产生二次污染。

上述方法所制备催化剂的孔容多在0.9mL/g以下,20~30nm以上大孔的孔体积占总孔容低于45%,不能避免较小的孔道发生孔口堵塞,不能最大程度改善催化剂的扩散性能。

发明内容

针对现有技术的不足,本发明提供一种新的大孔结构的煤焦油加氢预处理催化剂及其制备方法。本发明方法制备的催化剂20~30nm以上大孔的孔体积占总孔容的45~70%,扩散性能好,有效解决煤焦油中大量沥青质大分子物质向催化剂内部扩散和加氢转化的问题。本方法制备的催化剂孔容更大,可以容纳更多的金属和积炭,延长加氢装置开工周期。本发明制备过程简单、仅添加少量复合扩孔剂,焙烧过程能耗低、产品强度满足工业应用需求。本发明制备的催化剂可作为加氢保护剂、加氢脱金属剂和沥青质转化催化剂载体使用。

本发明提供一种煤焦油加氢预处理催化剂,其中,

孔容为0.9~1.5mL/g;

比表面积为200~300m2/g;

最可几孔径为15~30nm;

20~30nm以上大孔的孔体积占总孔容的45~70%。

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