[发明专利]脱氢催化剂

说明书

本发明属于石油化工领域，尤其涉及到烃类脱氢加工过程中所用的脱氢催化剂，其国际专利号为C10G47/00。

众所周知，在炼油及化工生产过程中，所用的催化剂，其结焦是影响催化剂寿命的一个重要因素。以往，人们从研究催化剂的活性组份及助催化剂的选配来克服结焦问题，例如加入碱及碱土金属元素来降低结焦速率，但上述做法还存在诸多问题，如碱及碱土金属元素在反应过程中的流失，使得催化剂稳定性差，为此，人们改变技术思路，从载体入手解决催化剂的结焦问题成为国内外颇受关注的课题，1985年，Steven-L.Butterworth和AlanW.Scaronic首先提出了从载体入手解决催化剂的结焦问题，他们采用蒽和丙烯在γ-Al2O3上覆盖炭，并采用覆炭载体制备了Mo-Co/CCA催化剂，将此催化剂用在加氢脱硫时，发现其活性优于以γ-Al₂O₃作为载体的催化剂的活性，抗炭性能较好。随后，J，P.R.Vissevs等人的工作也证实了上述看法。1992年，P.M.Boorman等人对覆炭载体催化剂进行了研究，比较了活性炭载体、覆炭载体及γ-Al₂O₃载体三个系列催化剂加氢脱硫活性结果发现其活性变化顺序是：γ-Al₂O₃载体催化剂＞覆炭载体催化剂＞活性炭载体催化剂。这一研究结果与上面Steven和L.Butterworth的报导不尽一致，关于载体覆炭的制备方法，目前有两种：一是S.L.Butterworth等人采用不锈钢反应器，以N₂为载体用蒽在γ-Al₂O₃上覆炭，该方法由于使用快速升温，3分钟内使反应温度升至873K，难以控制温度，重复性差，另一种方法采用Youtey制造半导体碳膜材料的专利技术，使用垂直石英管的反应器内放置γ-Al₂O₃等难熔氧化物，从上部通入可覆炭的有机物如苯，乙烯等烃化物，由于底层压力降的原因使载体的上部与下部覆炭不均匀，上述两种方法对进入覆炭装置的烃类裂解原料均不完善，国内外对脱氢催化剂载体覆炭技术未见报导。而目前覆炭载体γ-Al₂O₃主要用于色谱分析柱中，而用于催化剂载体只局限于加氢催化剂，对覆炭载体催化剂负载活性组份的技术内容尚无报导。

本发明的目的是针对烃加工过程中脱氢催化剂的载体进行覆炭，制备出覆炭载体脱氢催化剂，改善脱氢催化剂的抗结焦性能，降低脱氢催化剂的结焦速率对烃加工过程有重要的实际意义；提供一套完整的覆炭装置，并提供载体覆炭规律以及制备脱氢催化剂的工艺条件。

本发明是一种具有抗炭性能的脱氢催化剂，先将脱氢催化剂的载体γ-Al₂O₃在覆炭装置内使烃类在γ-Al₂O₃载体上进行裂解反应，使裂解反应产物炭覆在γ-Al₂O₃载体上而得到γ-Al₂O₃覆炭载体，再将γ-Al₂O₃覆炭载体浸渍活性组分铂、钴、镍等就制备出具有抗炭性能的催化剂。

本发明提供的覆炭装置是由氮气罐(1)，减压阀(2)，流量调节阀(3和3A)，干燥塔(4和4A)，流量计(5和5A)，气化器(6)和烃类裂解反应器(7)所组成，在γ-Al₂O₃载体上覆炭的过程是这样进行的，将γ-Al₂O₃载体置入烃类裂解反应器(7)中，将烃类送入汽化器(6)中，氮气罐(1)中的氮气流经流量调节阀(3)进入汽化器(6)中将烃类带入反应器(7)中使烃类通过γ-Al₂O₃载体时在高温(600-800℃)下发生烃类裂解反应，裂解反应的产物-炭即覆盖于γ-Al₂O₃载体上，反应尾气(8)排入大气。γ-Al₂O₃载体上的覆炭量可用元素分析仪进行测定，通过改变工艺条件，即能制备出覆炭量不同的载体。