[发明专利]一种焦化粗苯加氢精制级配催化剂的制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种焦化粗苯加氢精制级配催化剂的制备方法及应用，该方法包括：一、拟薄水铝石、复合载体、田菁粉和稀硝酸溶液混捏处理得催化剂载体；二、配制前驱体溶液并加入非金属助剂和有机改性剂、催化剂载体，得选择性加氢催化剂和加氢精制催化剂；三、将两种催化剂级配得焦化粗苯加氢精制级配催化剂；该应用包括：一、将焦化粗苯分馏得到馏分；二、将两种催化剂干燥后原位预硫化，然后级配装填；三、通入馏分反应得到精制产物。本发明通过控制焦化粗苯加氢精制级配催化剂的级配组成，有效脱除了焦化粗苯中的苯乙烯、环戊二烯等不饱和化合物，保证了级配催化剂的催化活性、选择性、稳定性和寿命。

技术领域

本发明属于催化剂技术领域，具体涉及一种焦化粗苯加氢精制级配催化剂的制备方法及应用。

背景技术

我国“富煤、贫油、少气”的能源结构，决定煤炭将是我国长期依赖和必须依靠的能源利用方式。煤炭利用过程中不可避免的产生大量的焦化产物，其中以焦化粗苯的利用价值和意义较大。截止2019年，国内焦化粗苯的年产量已高达560万吨左右，占纯苯总产量的30％以上，焦化粗苯作为高硫的复杂芳烃混合物，无法直接利用，但所含三苯资源(苯、甲苯、二甲苯，简称BTX)占到80％～90％以上，因此其精制和分离一直都是芳烃增产技术的关键之一。

目前国内粗苯加工行业约70％的企业已引进了加氢精制技术，焦化粗苯的成分比较复杂，特别是以噻吩为代表的含硫化合物含量较高，如果直接利用会导致催化剂中毒，同时腐蚀设备并造成环境污染。对焦化粗苯加氢精制的目的包括：主要是获得高纯度的苯、甲苯和二甲苯的同时脱除对产品质量不利影响的硫、氮杂原子化合物，焦化粗苯中最难脱除的杂质是噻吩硫，在尽量提高三苯保留率的前提下，提高噻吩硫脱除率是加氢精制催化剂的重点。同时，焦化粗苯中还含有一些苯乙烯、环戊二烯等不饱和化合物，在加氢过程中很容易发生聚合、缩合和树脂化反应，因此在粗苯精制过程中也要将此类不饱和化合物脱除，保证催化体系的催化活性、选择性、稳定性和寿命。

针对焦化粗苯烯烃易结焦、且硫化物难以脱除的问题，公开号为CN93117211.X的专利介绍了一种焦化粗苯加氢精制复合床催化剂及其制法和用途，该催化剂采用CoO、ZnO、MoO₃和Al₂O₃组成的催化剂A和由ZnO组成的催化剂B按比例加入到复合床中，具有深度加氢脱硫精制和较弱的芳烃饱和选择性。申请号为201210143653.6的专利介绍了一种粗苯加氢催化剂及其制备方法，申请号为201510794874.3的专利介绍了一种粗苯加氢制精苯的NiMo催化剂及其制备方法和应用，这两种催化剂均以γ-Al₂O₃为载体，以CoO和MoO₃为活性组分，采用共浸渍法制备加氢催化剂，具有优异的加氢脱硫活性和三苯保留率。

上述专利中的催化剂均以传统γ-Al₂O₃为载体，以常规NiO、CoO和MoO₃为活性组分，对焦化产物焦化粗苯进行加氢精制处理。但焦化粗苯中所含苯乙烯、环戊二烯等不饱和化合物，容易发生聚合、缩合和树脂化反应，以及难以脱除的噻吩类化合物。因此，在保证催化体系的催化活性(脱硫率)、选择性(三苯保留率)、稳定性和寿命的前提下，抗结焦、高选择性、高活性的大空速加氢催化剂仍是粗苯加氢技术的关键。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种焦化粗苯加氢精制级配催化剂的制备方法。该方法通过控制焦化粗苯加氢精制级配催化剂的级配组成，对焦化粗苯进行分级加氢处理，有效脱除了焦化粗苯中的苯乙烯、环戊二烯等不饱和化合物，避免在加氢过程中发生聚合、缩合和树脂化反应，进而保证了级配催化剂的催化活性、选择性、稳定性和寿命，提供了级配催化剂大空速运行的可能性。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种焦化粗苯加氢精制级配催化剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：