[发明专利]一种载体材料及其制法与催化剂和应用

说明书

本发明公开了一种载体材料及其制备方法与催化剂和应用，所述载体材料为空心含碳氧化铝，所述制备方法包括如下内容：（1）制备载体母球；（2）制备载体前体；（3）制备载体。将活性金属组分引入制备得到的载体材料上，进一步经干燥焙烧后得到加氢催化剂。本发明提供的载体材料为具有空心结构的含碳氧化铝，以它为载体制备的催化剂可以大大缩短反应物在催化材料内部的扩散路径，提高催化材料的孔道利用率，减少了催化剂活性金属使用量，提高活性金属利用率，且载体与活性金属之间作用适当，得到的催化剂脱杂质活性高，尤其适合于重油、渣油加氢催化领域。

技术领域

本发明属于催化材料技术领域，特别是涉及一种催化材料及其制备方法与应用。

背景技术

随着我国经济社会的快速发展，环境污染越发严重，人们对环境保护的意识逐步增强，国家的环保法规日益严格，对燃料油的品质提出了更高的要求。这就促使炼厂开发更清洁的生产工艺和生产更优质的清洁燃料。同时随着轻质原油供应的逐渐减少和重质高硫原油比例的逐渐增加，劣质原油的加工成为炼厂面临的迫切问题，是影响全厂经济效益的关键。而沸腾床加氢技术可以有效加工劣质原油，降低原料油中的杂质含量，既可以为下油装置提供优质原料，也可以直接生产优质燃料油，而这个技术中催化剂起到了关键的作用，因此高活性渣油加氢催化剂的开发至关重要，其中载体材料的开发是关键。

专利CN104096584B公开了一种渣油加氢催化剂及其制备方法。所述催化剂以氧化铝和活性炭混捏体为载体，活性组分为Ni₂P、MoO₃和/或WO₃、和/或CoO和/或NiO。在氧化铝中引入少量活性炭，减少了Ni₂P活性组分生成过程中与氧化铝的反应，同时提高了其分散性，达到充分发挥Ni₂P的高活性和氧化铝-活性炭混捏体的载体优势，进而提高催化剂的脱除杂质能力。但催化剂载体中活性炭的引入，使载体孔径变小，原料油中的杂质在催化剂外部就会脱除，使催化剂内部活性金属利用率较低，在催化剂的长周期运转中，会导致杂质金属在催化剂上的不均匀分布，导致孔道堵塞，引起催化剂失活。

专利CN109833890A公开了一种渣油加氢催化剂及其制备。所述催化剂的制备方法为：采用含司班表面活性剂的有机溶剂喷浸渣油加氢脱金属催化剂载体，然后干燥；然后用含有聚丙烯酸根的活性金属溶液浸渍干燥后的载体，然后干燥、焙烧制得催化剂。该方法制备的渣油加氢催化剂具有高活性金属利用率、高金属分散度、高活性等优点。但该催化剂采用的Al₂O₃载体，与活性组分间有较强的相互作用，导致活性金属硫化不完全，限制了其在渣油加氢反应中催化反应性能的进一步提高。

发明内容

为了克服现有技术中存在的不足之处，本发明提供了一种载体材料及其制法与催化剂和应用，所述载体材料为具有空心结构的含碳氧化铝，以它为载体制备的催化剂可以大大缩短反应物在催化材料内部的扩散路径，提高催化材料的孔道利用率，减少了催化剂活性金属使用量，提高活性金属利用率，且载体与活性金属之间作用适当，得到的催化剂脱杂质活性高，尤其适合于重油、渣油加氢催化领域。

本发明第一方面提供一种载体材料的制备方法，所述制备方法包括如下内容：

（1）制备载体母球：将成核物料以雾滴形态与通过载气携带的拟薄水铝石粉接触进行处理；

（2）制备载体前体：将步骤（1）得到的载体母球、拟薄水铝石粉和高分子聚合物溶液接触进行处理；

（3）制备载体：将步骤（2）得到的载体前体在真空条件下进行处理，处理完成后进一步在惰性气氛下进行高温热处理。

上述载体材料的制备方法中，步骤（1）中所述成核物料为含烃物料，所述含烃物料的初馏点大于350℃，优选大于450℃，所述成核物料具体可以是选自常压渣油、减压渣油、沥青、蜡油中的一种或几种。