CN111375419B - 一种加氢催化剂及其制备方法 - Google Patents

一种加氢催化剂及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111375419B
CN111375419B CN201811643348.7A CN201811643348A CN111375419B CN 111375419 B CN111375419 B CN 111375419B CN 201811643348 A CN201811643348 A CN 201811643348A CN 111375419 B CN111375419 B CN 111375419B
Authority
CN
China
Prior art keywords
alumina
hydrogenation catalyst
producing
catalyst according
hydrogenation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811643348.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111375419A (zh
Inventor
金浩
杨光
朱慧红
刘璐
孙素华
杨涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sinopec Dalian Petrochemical Research Institute Co ltd
China Petroleum and Chemical Corp
Original Assignee
China Petroleum and Chemical Corp
Sinopec Dalian Research Institute of Petroleum and Petrochemicals
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Petroleum and Chemical Corp, Sinopec Dalian Research Institute of Petroleum and Petrochemicals filed Critical China Petroleum and Chemical Corp
Priority to CN201811643348.7A priority Critical patent/CN111375419B/zh
Publication of CN111375419A publication Critical patent/CN111375419A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111375419B publication Critical patent/CN111375419B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/76Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/84Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/85Chromium, molybdenum or tungsten
    • B01J23/88Molybdenum
    • B01J23/883Molybdenum and nickel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/002Mixed oxides other than spinels, e.g. perovskite
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/76Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/84Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/85Chromium, molybdenum or tungsten
    • B01J23/88Molybdenum
    • B01J23/882Molybdenum and cobalt
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/60Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J35/61Surface area
    • B01J35/615100-500 m2/g
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/60Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J35/63Pore volume
    • B01J35/6350.5-1.0 ml/g
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G45/00Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
    • C10G45/02Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing
    • C10G45/04Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing characterised by the catalyst used
    • C10G45/06Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing characterised by the catalyst used containing nickel or cobalt metal, or compounds thereof
    • C10G45/08Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing characterised by the catalyst used containing nickel or cobalt metal, or compounds thereof in combination with chromium, molybdenum, or tungsten metals, or compounds thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2523/00Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2300/00Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/20Characteristics of the feedstock or the products
    • C10G2300/201Impurities
    • C10G2300/202Heteroatoms content, i.e. S, N, O, P
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2300/00Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/20Characteristics of the feedstock or the products
    • C10G2300/201Impurities
    • C10G2300/205Metal content
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

本发明公开了一种加氢催化剂及其制备方法,所述制备方法为将含铁无机盐和柠檬酸铵盐溶于水中,得到溶液A;将小孔氧化铝进行成球成型,同时加入溶液A,得到氧化铝A,将氧化铝A放入滚球机中,在滚动过程中均匀加入大孔氧化铝和溶液A,得到氧化铝B;氧化铝B经处理经干燥后得到氧化铝C;负载活性金属组分后得到催化剂。本发明方法得到的催化剂具有不均匀的孔分布,不仅具有较高的加氢脱金属活性与容金属等杂质能力,同时还具有较高的脱硫活性,而且催化剂不易被金属等杂质堵塞,能够保证装置长周期运转过程中催化剂的稳定性。

Description

一种加氢催化剂及其制备方法
技术领域
本发明属于炼油化工技术领域,涉及一种催化材料及其制备方法,特别是涉及一种加氢催化剂及其制备方法。
背景技术
近年来,原油质量日益变差,轻质油品需求却逐年增加,因此,发展重油深加工,增加产品的附加值,具有重要的现实意义。加氢技术作为主要的加工手段面临着极大的挑战,迫切需要开发出更好的加氢工艺与活性更高的加氢催化剂。重油加氢催化剂的反应性能既取决于活性组分的固有催化特性,又与催化剂载体的性质密切相关。载体的比表面积、孔结构、表面酸性等对活性组分的分散度、活性组分与载体间的相互作用、反应物分子的扩散以及催化剂抗中毒能力有着重要的影响。目前,在重油加氢领域中使用最广泛的载体是氧化铝,其力学性能好、价格低。随着对加氢催化剂催化性能要求的不断提高,氧化铝载体的指标要求也不断被提高,因此,广大科研工作者开展了大量的氧化铝改性研究工作。
在重油加氢过程中,Ni、V以硫化物的形式沉积在催化剂上,这些沉积物堵塞催化剂的外部孔道,导致催化剂失活。因此载体性质尤其是孔体积、孔分布直接决定催化剂能够稳定运行周期的长短,具有高孔容和高孔径分布比例的载体能够有效降低催化剂失活速度,提高装置运行周期。
CN1206037A公开一种渣油加氢脱金属催化剂,本发明方法的特点是在氧化铝载体制备过程中同时加入物理扩孔剂和化学扩孔剂,再以喷淋浸渍的方式将活性组分负载到载体上,该催化剂的孔容为0.80~1.20mL/g,比表面积为110~200m2/g,可几孔径为15~20nm。
US4448896公开了一种加氢脱硫和重金属的催化剂,该催化剂的制备方法是将活性组分负载到比表面积为100~350m2/g,孔半径为3.75~7500nm,孔容为0.5~1.5mL/g的氧化铝载体上,该载体的制备方法是将活性氧化铝或活性氧化铝前身物与炭黑混合、成型、焙烧。
上述专利公开的催化剂都具有较高的脱金属活性,但是由于其孔容增大、大孔比例增加,其加氢脱硫和脱残炭活性都相对不高。CN101492612A公开了一种加氢处理催化剂及其制备方法,选用适宜的小孔氧化铝和大孔氧化铝混捏制成氧化铝载体,然后再负载加氢活性组分和碱性金属组分制成催化剂。该催化剂虽然可以兼顾加氢脱酸活性和加氢脱金属活性与容金属等杂质能力,但载体制备过程中还是会使一部分小孔氧化铝分布在载体外表面,易被金属等杂质堵塞。
发明内容
为了克服现有技术中的存在的不足之处,本发明提供了一种加氢催化剂及其制备方法,尤其是一种重油加氢催化剂及其制备方法。所述催化剂具有不均匀的孔分布,不仅具有较高的加氢脱金属活性与容金属等杂质能力,同时还具有较高的脱硫活性,而且催化剂不易被金属等杂质堵塞,能够保证装置长周期运转过程中催化剂的稳定性,尤其适合于重油加氢领域。
本发明第一方面提供一种加氢催化剂的制备方法,所述制备方法包括如下内容:
(1)将含铁无机盐和柠檬酸铵盐溶于水中,得到溶液A;
(2)将小孔氧化铝进行成球成型,同时加入溶液A,得到氧化铝A;
(3)将氧化铝A放入滚球机中,在滚动过程中均匀地加入大孔氧化铝和溶液A,得到氧化铝B;
(4)用含水蒸气气体对氧化铝B进行处理,然后经进一步干燥后得到氧化铝C;
(5)以含加氢金属组分的化合物和氨水混合后得到溶液C;
(6)将步骤(5)得到的溶液C与步骤(4)得到的氧化铝C混合,混合均匀后经干燥、焙烧得到催化剂。
本发明加氢催化剂制备方法中,步骤(1)中所述含铁无机盐为硝酸铁、氯化铁、硫酸铁中的一种或多种,优选硝酸铁。
本发明加氢催化剂制备方法中,步骤(1)中所述柠檬酸铵盐为柠檬酸二氢铵、柠檬酸一氢胺、柠檬酸铵中的一种或多种。
本发明加氢催化剂制备方法中,步骤(1)中所述含铁无机盐的加入量(以Fe2O3质量计)为最终载体含量的1wt%~5wt%。
本发明加氢催化剂制备方法中,步骤(1)中所述柠檬酸铵盐的加入量(以柠檬酸质量计)为最终载体含量的1wt%~5wt%。
本发明加氢催化剂制备方法中,步骤(1)中所述溶液A中含铁无机盐的浓度为0.01~0.50g/mL,柠檬酸铵盐的浓度为0.005~0.20g/mL。
本发明加氢催化剂制备方法中,步骤(2)中所述溶液A与小孔氧化铝的质量比为0.7~1.5。
本发明加氢催化剂制备方法中,步骤(3)中所述溶液A与大孔氧化铝的质量比为0.7~1.5。
本发明加氢催化剂制备方法中,步骤(2)中所述的小孔氧化铝的具体性质如下:比表面为260~400m2/g,孔容为0.7~1.0 mL/g,平均孔直径为8~12nm。
本发明加氢催化剂制备方法中,步骤(3)中所述的大孔氧化铝的具体性质如下:比表面为120~250m2/g,孔容为0.7~1.0mL/g,平均孔直径为15~30nm。
本发明加氢催化剂制备方法中,步骤(2)中所述小孔氧化铝和步骤(3)中所述大孔氧化铝可以采用满足要求的市售商品,也可以通过现有方法进行制备。具体到本发明中,优选采用以拟薄水铝石为原料经过焙烧得到。所述拟薄水铝石粉可以是市售商品,也可以按照现有方法进行制备。所述小孔氧化铝可以通过拟薄水铝石粉经过焙烧后得到,所述焙烧温度为550~750℃,焙烧时间为1~5h。所述大孔氧化铝也可以通过拟薄水铝石粉经过焙烧后得到,所述的焙烧温度为800~1000℃,焙烧时间为1~5h。
本发明加氢催化剂制备方法中,步骤(2)中所述的成球成型方法可以为挤出抛球成型、滚动成型,喷雾干燥成型中的一种或几种。
本发明加氢催化剂制备方法中,步骤(2)中所述氧化铝A粒径为0.1~2.0mm。
本发明加氢催化剂制备方法中,在步骤(3)中所述的氧化铝B中,氧化铝A粒径为氧化铝B粒径的10%~90%。
本发明加氢催化剂制备方法中,步骤(4)中所述含水蒸气气体为水蒸气、或者水蒸气与载气的混合气体,所述混合气体中水蒸气与载气的体积比为1:5~2:1,优选为1:4~1:1;所述载气为空气、氮气或惰性气体、惰性气体为氦气、氖气、氩气、氪气、氙气中的一种或多种。
本发明加氢催化剂制备方法中,步骤(4)中所述处理过程为通入含水蒸气气体对氧化铝B进行处理,处理温度为140℃~180℃,处理时间为2~6h。
本发明加氢催化剂制备方法中,步骤(4)中所述含水蒸气气体与氧化铝B的体积空速为500~2000h-1
本发明加氢催化剂制备方法中,步骤(4)中所述的干燥温度为90~120℃,干燥时间为3~12h。
本发明加氢催化剂制备方法中,步骤(4)中所述的氧化铝C为球形,粒径为0.1~2.5mm,优选为0.2~2.0mm。
本发明加氢催化剂制备方法中,在步骤(4)得到的氧化铝C上可以引入其它金属,如Fe、Zr、Ti、B、La、Ce中的一种或几种。
本发明加氢催化剂制备方法中,步骤(5)中所述的含加氢金属组分的化合物为含第VIB族金属和/或第VIII族金属的化合物,所述含第VIB族金属的化合物可以为含钼化合物、含钨化合物中的一种或几种,所述含第VIII族金属的化合物为含镍化合物、含钴化合物中的一种或几种。所述含钼化合物可以为七钼酸铵和/或四钼酸铵,优选七钼酸铵;所述含钨化合物为偏钨酸铵;所述含镍化合物为碱式碳酸钴;所述含钴化合物为碱式碳酸钴。
本发明加氢催化剂制备方法中,步骤(5)中所述含加氢金属组分的化合物优选为含钼化合物和含镍化合物,所述含钼化合物可以为七钼酸铵和/或四钼酸铵,优选七钼酸铵;所述含镍化合物为碱式碳酸镍。
本发明加氢催化剂制备方法中,步骤(5)中所述氨水浓度为15wt%~25wt%。
本发明加氢催化剂制备方法中,步骤(6)中所述干燥条件包括:干燥温度为90~120℃,干燥时间为1~12h;所述焙烧条件包括:焙烧温度为300~600℃,焙烧时间为1~5h。
本发明第二方面提供一种采用上述制备方法得到的加氢催化剂。所述加氢催化剂包括加氢活性金属组分、助剂和载体。所述加氢活性金属组分为第VIB族金属和/或第VIII族金属中的一种或几种。
上述加氢催化剂中,其中第VIB族金属一般为Mo和/或W,第VIII族金属一般为Ni和/或Co。
上述加氢催化剂中,所述加氢金属组分进一步优选为Mo和Ni。
上述加氢催化剂中,所述助剂为Fe2O3,以催化剂的重量为基准,助剂含量为1wt%~5wt%。
上述加氢催化剂中,所述催化剂载体上可以引入其它金属,如Zr、Ti、B、La、Ce中的一种或几种。
本发明加氢催化剂可以采用常规方法制备,如浸渍法、混捏法等,优选采用浸渍法。所述载体采用浸渍法负载活性金属组分是采用常规的浸渍法制备,可以采用喷浸法、饱和浸渍法或过饱和浸渍法。如在载体上负载加氢活性金属组分的方法为浸渍法,包括配制含加氢活性金属的化合物的溶液并用该溶液浸渍载体,之后进行干燥、焙烧或不焙烧,所述加氢活性金属组分为第VIB族金属和/或第VIII族金属中的一种或几种,以氧化物计并以催化剂为基准,所述含加氢活性金属的化合物在所述溶液的浓度和所述溶液的用量使最终催化剂中的第VIB族的金属组分的含量为1wt%~30wt%;所述第VIII族的金属组分的含量为1wt%~15wt%。所述干燥条件包括:温度为90~120℃,时间为1~10h;所述焙烧条件包括:温度为300~600℃,时间为1~10h。
上述加氢催化剂中,所述加氢催化剂的性质如下:比表面积为120~380m2/g,孔容为0.60~0.95mL/g。
与现有技术相比,本发明加氢催化剂及其制备方法具有以下优点:
1、本发明加氢催化剂制备方法中,以比表面相对较高、孔径相对较小的小孔氧化铝作为载体的内核,然后再以比表面相对较小、孔径相对较大的大孔氧化铝作为载体的外层,并且在载体成型过程中引入柠檬酸铵盐,然后再进一步采用含水蒸气气体对氧化铝进行处理,通过这两种方式的结合使用,可以增强氧化铝载体之间相互作用力,提高了载体的强度和抗磨损能力,解决了外层氧化铝采用滚球法包覆磨耗差的问题而且还可以提高氧化铝载体大孔的数量和载体酸性。通过该载体制备的催化剂解决了现有重油加氢催化剂中加氢脱金属活性、加氢脱硫活性和容金属等杂质能力不匹配的问题。该催化剂具有不均匀的孔分布,具有不易被金属等杂质堵塞的特点,能够保证装置长周期运转过程中催化剂的稳定性,尤其适用于重油加氢领域。
2、本发明加氢催化剂制备方法中,在用水蒸气气体对氧化铝B的处理过程中,氨气的释放可以提高氧化铝载体大孔的数量;生成的柠檬酸使载体呈酸性,在载体浸渍过程中,能够与碱性的加氢金属氨溶液相互作用,有利于活性金属的分散,最后在焙烧过程能够再一次起到对氧化铝载体的扩孔作用,提高氧化铝载体的大孔数量。
3、本发明重油加氢催化剂制备方法路线新颖,方法简单,易于实施操作且能耗低。
具体实施方式
下面通过具体实施例进一步说明本发明的方案和效果。本发明中,wt%为质量分数。
本发明中球形载体磨耗采用高速空气喷射法测试。该方法已被美国ASTM制定为小颗粒催化剂磨损性能测试标准,参见ASTM D5757-00(Standard Test Method forDetermination of Attrition and Abrasion of Powdered Catalysts by Air Jets)。其基本原理为,在高速气流的作用下,催化剂颗粒呈流化状态,颗粒间及颗粒与器壁间摩擦产生细粉,单位质量催化剂在单位时间内产生的细粉量,即磨损指数(磨耗)作为评价催化剂抗磨损性能的指标。
本发明中比表面积、孔容采用低温液氮物理吸附法测得,具体采用美国麦克公司ASAP2420型号的低温氮吸附仪器测得;具体过程:取少量样品在300℃下真空处理3~4h,最后将产品置于液氮低温(-200℃)条件下进行氮气吸-脱附测试。其中表面积根据BET方程得到,孔径分布根据BJH模型得到。
本发明实施例和比较例中,所述小孔氧化铝为拟薄水铝石粉700℃焙烧制得,比表面积为320m2/g,孔容为0.822mL/g;所述大孔氧化铝为拟薄水铝石粉900℃焙烧制得,比表面积为150m2/g,孔容为0.881mL/g。
实施例1
(1)配制混合溶液
将171.7g硝酸铁和37.0g柠檬酸二氢铵溶于水中,配成2200mL混合溶液A,其中硝酸铁的浓度为0.08g/mL,柠檬酸二氢铵浓度为0.018g/mL。
(2)载体制备
将1000g小孔氧化铝在滚球机中通过滚动成型制成球形颗粒,在成球过程中,同时喷入1200mL 混合溶液A,滚球机转速为35转/分,成球完毕后,制得0.4~0.5mm球形氧化铝A;然后称取100g氧化铝A放入滚球机中,在滚动过程中均匀撒入700g大孔氧化铝,同时喷入840mL 混合溶液A,滚球机转速为35转/分,成球完毕后,制得0.8~1.0mm球形氧化铝B。对氧化铝B进行水蒸气处理,温度为150℃,时间为4h,水蒸气与氧化铝B的体积空速为800h-1,得到氧化铝C。将氧化铝C在110℃干燥8h,得到粒径为0.8~1.0mm球形载体。
(3)催化剂制备
将14.0g七钼酸铵和4.6g碱式碳酸镍,溶于浓度为20wt%的氨水溶液中,过滤后定容为85mL,即得Mo-Ni氨水溶液。
将Mo-Ni氨水溶液全部加入到100g所制备的载体中,混合均匀后静置3h,然后在110℃干燥4h,500℃焙烧3h,得到催化剂,其中MoO3含量为10.0wt%,NiO含量为2.2wt%。催化剂的物化性质见表1,磨耗数据见表2。
(4)催化剂评价
采用高压釜对催化剂进行活性评价,所用的原料油性质见表3,评价条件为:反应压力15.0MPa,反应温度420℃,反应时间1h,油剂比13:1,评价结果见表4。
实施例2
(1)配制混合溶液
将227.3g硝酸铁和53.0g柠檬酸氢二铵溶于水中,配成1800mL混合溶液A,其中硝酸铁的浓度为0.126g/mL,柠檬酸氢二铵浓度为0.027g/mL。
(2)载体制备
将1000g小孔氧化铝在滚球机中通过滚动成型制成球形颗粒,在成球过程中,同时喷入1200mL 混合溶液A,滚球机转速为35转/分,成球完毕后,制得0.6~0.7mm球形氧化铝A;然后称取100g氧化铝A放入滚球机中,在滚动过程中均匀撒入363g大孔氧化铝,同时喷入435mL 混合溶液A,滚球机转速为35转/分,成球完毕后,制得1.0~1.2mm球形氧化铝B。对氧化铝B进行水蒸气处理,温度为160℃,时间为4h,水蒸气与氧化铝B的体积空速为800h-1,得到氧化铝C。将氧化铝C在110℃干燥8h,得到粒径为1.0~1.2mm球形载体。
(3)催化剂制备
将22.6g七钼酸铵和8.0g碱式碳酸镍,溶于浓度为20wt%的氨水溶液中,过滤后定容为85mL,即得Mo-Ni氨水溶液。
将Mo-Ni氨水溶液全部加入到100g所制备的载体中,混合均匀后静置3h,然后在110℃干燥4h,500℃焙烧3h,得到催化剂,其中MoO3含量为15.0wt%,NiO含量为3.5wt%。催化剂的物化性质见表1,磨耗数据见表2。
(4)催化剂评价
催化剂评价同实施例1,评价结果见表4。
实施例3
(1)配制混合溶液
将235.7g硝酸铁和59.0g柠檬酸铵溶于水中,配成1800mL混合溶液A,其中硝酸铁的浓度为0.168g/mL,柠檬酸铵浓度为0.042g/mL。
(2)载体制备
将1000g小孔氧化铝在滚球机中通过滚动成型制成球形颗粒,在成球过程中,同时喷入1200mL 混合溶液A,滚球机转速为35转/分,成球完毕后,制得0.8~1.0mm球形氧化铝A;然后称取100g氧化铝A放入滚球机中,在滚动过程中均匀撒入114g大孔氧化铝,同时喷入95mL 混合溶液A,滚球机转速为35转/分,成球完毕后,制得1.0~1.2mm球形氧化铝B。对氧化铝B进行水蒸气处理,温度为170℃,时间为4h,水蒸气与氧化铝B的体积空速为800h-1,得到氧化铝C。将氧化铝C在110℃干燥8h,得到粒径为1.0~1.2mm球形载体。
(3)催化剂制备
将32.6g七钼酸铵和11.8g碱式碳酸镍,溶于浓度为20wt%的氨水溶液中,过滤后定容为85mL,即得Mo-Ni氨水溶液。
将Mo-Ni氨水溶液全部加入到100g所制备的载体中,混合均匀后静置3h,然后在110℃干燥4h,500℃焙烧3h,得到催化剂,其中MoO3含量为20.0wt%,NiO含量为4.8wt%。催化剂的物化性质见表1,磨耗数据见表2。
(4)催化剂评价
催化剂评价同实施例1,评价结果见表4。
实施例4
在实施例1中,将七钼酸铵改为22.6g,碱式碳酸镍改为8.0g,其余同实施例1,制得催化剂,其中MoO3含量为15.0wt%,NiO含量为3.5wt%。催化剂的物化性质见表1,磨耗数据见表2。
催化剂评价同实施例1,评价结果见表4。
实施例5
在实施例1中,将七钼酸铵改为32.6g,碱式碳酸镍改为11.8g,其余同实施例1,制得催化剂,其中MoO3含量为20.0wt%,NiO含量为4.8wt%。催化剂的物化性质见表1,磨耗数据见表2。
催化剂评价同实施例1,评价结果见表4。
实施例6
在实施例1中,将碱式碳酸镍改为4.6g碱式碳酸钴,其余同实施例1,制得催化剂。催化剂中MoO3含量为10.0wt%,CoO含量为2.2wt%。催化剂的物化性质见表1,磨耗数据见表2。
催化剂评价同实施例1,评价结果见表4。
比较例1
在实施例1中,将混合溶液A改为硝酸铁水溶液,共1800mL,其中硝酸铁的浓度为0.08g/mL。催化剂的物化性质见表1,磨耗数据见表2。
催化剂评价同实施例1,评价结果见表4。
比较例2
与实施例1相比,减去水蒸气处理步骤,改为载体前驱体直接经过干燥、焙烧得到最终载体,其余同实施例1,催化剂的物化性质见表1,磨耗数据见表2。
催化剂评价同实施例1,评价结果见表4。
表1催化剂的物化性质
Figure 200375DEST_PATH_IMAGE002
表2 催化剂的磨耗
Figure 179832DEST_PATH_IMAGE004
表3 原料油性质
Figure 21886DEST_PATH_IMAGE006
表4 催化剂评价结果
Figure 43194DEST_PATH_IMAGE008
以比较例1的活性为100,其它与比较例活性比较后的评价结果见表4。

Claims (28)

1.一种加氢催化剂的制备方法,所述制备方法包括如下内容:
(1)将含铁无机盐和柠檬酸铵盐溶于水中,得到溶液A;
(2)将小孔氧化铝进行成球成型,同时加入溶液A,得到氧化铝A;
(3)将氧化铝A放入滚球机中,在滚动过程中均匀加入大孔氧化铝和溶液A,得到氧化铝B;
(4)用含水蒸气气体对氧化铝B进行处理,然后进一步经干燥后得到氧化铝C;
(5)以含加氢金属组分的化合物和氨水混合得到溶液C;
(6)将步骤(5)得到的溶液C与步骤(4)得到的氧化铝C混合,混合均匀后经干燥、焙烧得到催化剂。
2.按照权利要求1所述加氢催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述含铁无机盐为硝酸铁、氯化铁、硫酸铁中的一种或多种;所述柠檬酸铵盐为柠檬酸二氢铵、柠檬酸一氢铵、柠檬酸铵中的一种或多种。
3.按照权利要求1或2所述加氢催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述含铁无机盐为硝酸铁。
4.按照权利要求1所述加氢催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述含铁无机盐的加入量为最终载体含量的1wt%~5wt%。
5.按照权利要求1所述加氢催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述柠檬酸铵盐的加入量为最终载体含量的1wt%~5wt%。
6.按照权利要求1所述加氢催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述溶液A中含铁无机盐的浓度为0.01~0.50g/mL,柠檬酸铵盐的浓度为0.005~0.20g/mL。
7.按照权利要求1所述加氢催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(2)中所述溶液A与小孔氧化铝的质量比为0.7~1.5。
8.按照权利要求1所述加氢催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(3)中所述溶液A与大孔氧化铝的质量比为0.7~1.5。
9.按照权利要求1所述加氢催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(2)中所述的小孔氧化铝的性质如下:比表面积为260~400m2/g,孔容为0.7~1.0 mL/g,平均孔直径为8~12nm。
10.按照权利要求1所述加氢催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(3)中所述的大孔氧化铝的性质如下:比表面积为120~250m2/g,孔容为0.7~1.0mL/g,平均孔直径为15~30nm。
11.按照权利要求1所述加氢催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(2)中所述的成球成型方法为挤出抛球成型、滚动成型,喷雾干燥成型中的一种或几种。
12.按照权利要求1所述加氢催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(2)中所述氧化铝A粒径为0.1~2.0mm。
13.按照权利要求1所述加氢催化剂的制备方法,其特征在于:在步骤(3)中所述的氧化铝B中,氧化铝A粒径为氧化铝B粒径的10%~90%。
14.按照权利要求1所述加氢催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(4)中所述含水蒸气气体为水蒸气或者水蒸气与载气的混合气体,所述混合气体中水蒸气与载气的体积比为1:5~2:1,所述载气为空气、氮气或惰性气体,惰性气体为氦气、氖气、氩气、氪气、氙气中的一种或多种。
15.按照权利要求1所述加氢催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(4)中所述含水蒸气气体为水蒸气或者水蒸气与载气的混合气体,所述混合气体中水蒸气与载气的体积比为1:4~1:1,所述载气为空气、氮气或惰性气体,惰性气体为氦气、氖气、氩气、氪气、氙气中的一种或多种。
16.按照权利要求1所述加氢催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(4)中处理过程为通入含水蒸气气体对氧化铝B进行处理,处理温度为140℃~180℃,处理时间为2~6h。
17.按照权利要求1所述加氢催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(4)中干燥温度为90~120℃,干燥时间为3~12h。
18.按照权利要求1所述加氢催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(4)中所述的氧化铝C为球形,粒径为0.1~2.5mm。
19.按照权利要求1或18所述加氢催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(4)中所述的氧化铝C为球形,粒径为0.2~2.0mm。
20.按照权利要求1所述加氢催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(5)中所述的含加氢金属组分的化合物为含第VIB族金属和/或第VIII族金属的化合物。
21.按照权利要求20所述加氢催化剂的制备方法,其特征在于:含第VIB族金属的化合物为含钼化合物、含钨化合物中的一种或几种,含第VIII族金属的化合物为含镍化合物、含钴化合物中的一种或几种。
22.按照权利要求1或20所述加氢催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(5)中所述含加氢金属组分的化合物为含钼化合物和含镍化合物,含钼化合物为七钼酸铵和/或四钼酸铵;含镍化合物为碱式碳酸镍。
23.按照权利要求1或20所述加氢催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(5)中所述含加氢金属组分的化合物为含钼化合物和含镍化合物,含钼化合物为七钼酸铵;含镍化合物为碱式碳酸镍。
24.按照权利要求1所述加氢催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(5)中氨水浓度为15wt%~25wt%。
25.按照权利要求1所述加氢催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(6)中干燥条件包括:干燥温度为90~120℃,干燥时间为1~12h;焙烧条件包括:焙烧温度为300~600℃,焙烧时间为1~5h。
26.一种加氢催化剂,其特征在于:所述加氢催化剂采用权利要求1-25中任一权利要求所述的方法制备。
27.按照权利要求26所述的加氢催化剂,其特征在于:所述加氢催化剂包括加氢活性金属组分、助剂和载体,所述加氢活性金属组分为第VIB族金属和/或第VIII族金属中的一种或几种,助剂为Fe2O3
28.按照权利要求27所述的加氢催化剂,其特征在于:第VIB族金属为Mo和/或W,第VIII族金属为Ni和/或Co。
CN201811643348.7A 2018-12-29 2018-12-29 一种加氢催化剂及其制备方法 Active CN111375419B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811643348.7A CN111375419B (zh) 2018-12-29 2018-12-29 一种加氢催化剂及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811643348.7A CN111375419B (zh) 2018-12-29 2018-12-29 一种加氢催化剂及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111375419A CN111375419A (zh) 2020-07-07
CN111375419B true CN111375419B (zh) 2022-07-12

Family

ID=71214884

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811643348.7A Active CN111375419B (zh) 2018-12-29 2018-12-29 一种加氢催化剂及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111375419B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112264024B (zh) * 2020-11-12 2021-12-17 西南化工研究设计院有限公司 一种环保型流化床烷烃脱氢催化剂及其制备方法
CN114797904A (zh) * 2022-04-15 2022-07-29 新奥科技发展有限公司 一种负载型钠催化剂在催化煤气化反应中的应用

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101492612A (zh) * 2008-01-23 2009-07-29 中国石油化工股份有限公司 一种加氢处理催化剂及其制备方法
CN102451704A (zh) * 2010-10-15 2012-05-16 中国石油化工股份有限公司 一种加氢裂化催化剂的制备方法
CN103100400A (zh) * 2011-11-09 2013-05-15 中国石油化工股份有限公司 一种加氢裂化催化剂的制备方法
CN104549345A (zh) * 2013-10-23 2015-04-29 中国石油化工股份有限公司 一种加氢裂化活性支撑剂及其制备方法
CN104588016A (zh) * 2013-11-03 2015-05-06 中国石油化工股份有限公司 一种加氢催化剂的制备方法
CN104588108A (zh) * 2013-11-03 2015-05-06 中国石油化工股份有限公司 重油加氢催化剂及其制备方法和应用
CN105709738A (zh) * 2014-12-02 2016-06-29 中国石油化工股份有限公司 利用含铁废渣原料制备铁基加氢催化剂的方法
CN106140187A (zh) * 2015-04-23 2016-11-23 中国石油化工股份有限公司 一种加氢脱金属催化剂的制备方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101492612A (zh) * 2008-01-23 2009-07-29 中国石油化工股份有限公司 一种加氢处理催化剂及其制备方法
CN102451704A (zh) * 2010-10-15 2012-05-16 中国石油化工股份有限公司 一种加氢裂化催化剂的制备方法
CN103100400A (zh) * 2011-11-09 2013-05-15 中国石油化工股份有限公司 一种加氢裂化催化剂的制备方法
CN104549345A (zh) * 2013-10-23 2015-04-29 中国石油化工股份有限公司 一种加氢裂化活性支撑剂及其制备方法
CN104588016A (zh) * 2013-11-03 2015-05-06 中国石油化工股份有限公司 一种加氢催化剂的制备方法
CN104588108A (zh) * 2013-11-03 2015-05-06 中国石油化工股份有限公司 重油加氢催化剂及其制备方法和应用
CN105709738A (zh) * 2014-12-02 2016-06-29 中国石油化工股份有限公司 利用含铁废渣原料制备铁基加氢催化剂的方法
CN106140187A (zh) * 2015-04-23 2016-11-23 中国石油化工股份有限公司 一种加氢脱金属催化剂的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111375419A (zh) 2020-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102343270B (zh) 一种活性金属组分呈分层分布的加氢催化剂及其制备方法
CN111375396B (zh) 一种加氢处理催化剂载体、催化剂及其制备方法
CN101927176B (zh) 活性金属和酸性助剂浓度呈梯度增加分布的加氢催化剂及制备方法
CN101927169B (zh) 活性金属组分浓度呈梯度增加分布的加氢催化剂及制备方法
CN103100390B (zh) 一种加氢处理催化剂的制备方法
CN111375419B (zh) 一种加氢催化剂及其制备方法
CN102641739B (zh) 一种碱性金属和活性金属组分浓度均呈梯度分布的加氢催化剂及其制备方法
CN110404552A (zh) 一种加氢脱氮催化剂及其应用
Choi et al. Preparation and characterization of nano-sized CoMo/Al2O3 catalyst for hydrodesulfurization
CN106622308B (zh) 加氢脱硫催化剂及其制备方法和应用
CN104588028B (zh) 加氢催化剂及其制备方法
CN101376106B (zh) 一种重油加氢处理催化剂及其制备方法
CN111375438A (zh) 一种重油加氢处理催化剂载体、催化剂及其制备方法
JP4689198B2 (ja) 炭化水素油の水素化処理触媒及びその製造方法、並びに炭化水素油の水素化処理方法
CN110841651A (zh) 一种含硼的渣油加氢处理催化剂及其制备方法
CN114433233B (zh) 一种加氢脱氮催化剂及其制备方法和应用
CN104549333A (zh) 一种渣油加氢脱金属催化剂的制备方法
CN104667956B (zh) 一种烃油加氢改质催化剂及其制备方法
CN104667962B (zh) 柴油加氢改质催化剂及其制法
CN107345158B (zh) 一种重油加氢处理方法
CN105582947A (zh) 一种含碳渣油加氢脱金属催化剂的制备方法
CN114471507B (zh) 一种催化载体材料及其制法与催化材料和应用
CN111001412A (zh) 一种含钛的渣油加氢处理催化剂及其制备方法
CN104588030B (zh) 烃油加氢处理催化剂及其制法
CN114471506B (zh) 一种载体材料及其制法与催化剂和应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20231026

Address after: 100728 No. 22 North Main Street, Chaoyang District, Beijing, Chaoyangmen

Patentee after: CHINA PETROLEUM & CHEMICAL Corp.

Patentee after: Sinopec (Dalian) Petrochemical Research Institute Co.,Ltd.

Address before: 100728 No. 22 North Main Street, Chaoyang District, Beijing, Chaoyangmen

Patentee before: CHINA PETROLEUM & CHEMICAL Corp.

Patentee before: DALIAN RESEARCH INSTITUTE OF PETROLEUM AND PETROCHEMICALS, SINOPEC Corp.