CN114471670B - 一种用于加氢裂化的催化剂及其制备方法和应用 - Google Patents

一种用于加氢裂化的催化剂及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN114471670B
CN114471670B CN202011163452.3A CN202011163452A CN114471670B CN 114471670 B CN114471670 B CN 114471670B CN 202011163452 A CN202011163452 A CN 202011163452A CN 114471670 B CN114471670 B CN 114471670B
Authority
CN
China
Prior art keywords
molecular sieve
catalyst
hydrocracking catalyst
metal
type molecular
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
CN202011163452.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114471670A (zh
Inventor
高杭
柳伟
秦波
黄新露
杜艳泽
彭冲
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 CN202011163452.3A priority Critical patent/CN114471670B/zh
Publication of CN114471670A publication Critical patent/CN114471670A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114471670B publication Critical patent/CN114471670B/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
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/08Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the faujasite type, e.g. type X or Y
    • B01J29/16Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the faujasite type, e.g. type X or Y containing arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J29/166Y-type faujasite
    • 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
    • B01J27/00Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
    • B01J27/24Nitrogen compounds
    • B01J27/25Nitrates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/80Mixtures of different zeolites
    • 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
    • B01J35/30Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • 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
    • B01J35/30Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J35/31Density
    • 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
    • B01J35/633Pore volume less than 0.5 ml/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
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/0009Use of binding agents; Moulding; Pressing; Powdering; Granulating; Addition of materials ameliorating the mechanical properties of the product catalyst
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/08Heat treatment
    • 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
    • C10G47/00Cracking of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen- generating compounds, to obtain lower boiling fractions
    • C10G47/02Cracking of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen- generating compounds, to obtain lower boiling fractions characterised by the catalyst used
    • C10G47/10Cracking of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen- generating compounds, to obtain lower boiling fractions characterised by the catalyst used with catalysts deposited on a carrier
    • C10G47/12Inorganic carriers
    • C10G47/16Crystalline alumino-silicate carriers
    • C10G47/20Crystalline alumino-silicate carriers the catalyst containing other 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
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/70Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65
    • B01J29/7007Zeolite Beta
    • 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)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

本发明公开一种加氢裂化催化剂及其制备方法和应用,所述方法包括如下内容:首先,含有第VIII族金属的溶液同酸性裂化材料混合,所述第VIII族金属溶液的用量以重量计为酸性裂化材料重量的20%~90%,优选30%~70%;其次,混合后的物料同第VIB族金属、粘结剂、硝酸溶液混合并进行成型处理,经干燥、焙烧后制得最终加氢裂化催化剂,其中干燥后的物料中硝酸根的质量含量为1.0%~15.0%,优选2.5%~10.0%。所述用于加氢裂化的催化剂采用混捏法制备,大幅度缩短催化剂制备流程,减少了硝酸的用量,降低了催化剂制备成本,所述催化剂具有金属用量低、重石脑油选择性高的特点。

Description

一种用于加氢裂化的催化剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种用于加氢裂化的催化剂及其制备方法和应用,具体地说涉及一种用于加氢裂化的高性能催化剂及其制备方法和应用。
背景技术
加氢裂化技术是在高温、高压和有氢气存在的状态下将石油中的大分子物质转化为小分子物质的过程。加氢过程将重油转变为理想的轻油组分,提高了反应流出物的氢碳比,并将硫、氮和金属杂质脱除,能满足当今世界对清洁炼油的需求。通过采用不同的工艺流程、选用不同的操作模式、选取不同催化剂和调整不同的反应条件,加氢裂化产品可以在较大的宽度范围内进行调控,具有操作灵活性大和液收高的特点。
加氢裂化反应遵循双中心催化机理。催化活性中心包括酸中心和金属中心,两种活性中心协同作用确保了加氢裂化过程的顺利进行。裂化反应和异构化反应在酸中心上进行,目前工业上常见的酸性载体主要包括无定形硅铝、分子筛(Y、β)以及无定形硅铝和分子筛的混合物。无定形硅铝载体具有中等强度的酸性以及较大的孔径和孔容,反应物中大分子容易进入孔道内部与酸中心接触。相比于无定形硅铝,分子筛载体的酸性强,但孔径较小,常常需要进行扩孔处理。载体上负载的金属主要起到加氢脱氢的作用,包括贵金属(Pt、Pd)和非贵金属(Mo、W、Co、Ni)。金属对原料分子的加氢脱氢和杂原子脱除有很大影响,并且起到降低积炭生成速率作用。通过调整催化剂的加氢性能和裂化性能可以调节反应活性和产物分布。对于一个高效的加氢裂化催化剂而言,反应物分子能够在酸中心和金属中心上迅速转化是非常重要的,可以避免二次反应的发生。
CN105709803A 公开了一种对重石脑油和尾油选择性加氢的催化剂制备过程。该方法需要两次浸渍过程,首先在载体上浸渍Mo-Co盐溶液,经干燥焙烧后放入有机溶剂中不饱和喷浸,随后再次浸渍金属盐溶液,最后干燥焙烧得到成品催化剂。该方法工艺流程复杂,成本较高。
CN108722473A 公开了一种加氢裂化催化剂的制备方法,先在载体表面键合新官能团,随后浸渍金属盐溶液。这种方法可以弱化金属与载体间相互作用,提高金属加/脱氢性能。
马智等人在《石油学报(石油加工)》第12卷第3期P9-16,使用了由抚顺石油化工研究院提供的采用混捏法制备的以氧化钼、硝酸镍及粘合剂为原料的加氢裂化催化剂,并考察了Ni、Mo原子比对金属与载体之间作用力的影响,
加氢裂化催化剂的制备方法有很多,目前工业上主要使用浸渍法和混捏法,选用制备方法时通常会考虑工业制造成本和催化剂物理化学性质。浸渍法能使金属在载体表面分散更均匀,但是制备工艺流程复杂且成本较高。混捏法有着制备简便,成本较低的优点。但为保证催化剂强度,往往要在制备过程中加入大量酸(普遍采用硝酸)做胶溶剂,导致制得催化剂孔径较小而且氮化物排放量较高。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供一种用于加氢裂化的催化剂及其制备方法和应用。所述用于加氢裂化的催化剂采用混捏法制备,大幅度缩短催化剂制备流程,减少了硝酸的用量,降低了催化剂制备成本,所述催化剂具有金属用量低、重石脑油选择性高的特点。
一种加氢裂化催化剂的制备方法,所述方法包括如下内容:
首先,含有第VIII族金属的溶液同酸性裂化材料混合,所述第VIII族金属溶液的用量以重量计为酸性裂化材料重量的20%~90%,优选30%~70%;
其次,混合后的物料同第VIB族金属、粘结剂、硝酸溶液混合并进行成型处理,经干燥、焙烧后制得最终加氢裂化催化剂,其中干燥后的物料中硝酸根的质量含量为1.0%~15.0%,优选2.5 %~10.0 %。
上述方法中,所述第VIII族金属为Co、Ni中的至少一种,所述酸性裂化材料为Y型分子筛和/或β分子筛,所述第VIII族金属的溶液为水溶液,第VIII族金属前驱物为其硝酸盐。所述Y型分子筛和/或β分子筛的粒径范围为0.1~1.5μm,优选0.1~1.0μm,比表面积350~1000m2/g,优选380~950m2/g,孔体积为0.25~0.60cm3/g,优选0.30~0.55cm3/g,其中,Y型分子筛SiO2/Al2O3为8~50,优选10~30,β分子筛SiO2/Al2O3为40~95,优选50~85。
上述方法中,含有第VIII族金属的溶液分1-7,优选2-5次加入到酸性裂化材料中,加入的过程中最好进行搅拌。
上述方法中,所述第VIB族金属为Mo、W中至少一种,所述粘结剂为氧化铝和/或无定型硅铝,所述第VIB族金属为金属盐和/或金属氧化物。所述氧化铝的比表面积为300~850m2/g,优选350~700 m2/g,孔容为0.40~1.2 ml/g,优选0.60~1.05 ml/g;无定型硅铝比表面积为200~600m2/g,优选230~500 m2/g,孔容为0.45~1.20 ml/g,优选0.55~1.00 ml/g。
上述方法中,所述硝酸溶液质量浓度为1~12wt%,优选2~10wt%,进一步优选为2~6wt%。
上述方法中,所述干燥温度为100~150℃,干燥时间为12~24小时,焙烧温度为400-600℃,焙烧时间为2~6小时。
本发明实施例中一种具体的加氢裂化催化剂的制备方法,所述方法包括如下步骤:
(1)将第VIII族金属硝酸盐中的一种或多种溶于一定量的去离子水中;
(2)称取一定量酸性裂化材料与步骤(1)获得的第VIII族金属溶液混合,记为混合物1,所述第VIII族金属溶液的用量以重量计为酸性裂化材料重量的20%~90%,优选30%~70%;
(3)将第VIB族金属、粘结剂与混合物1混合均匀,记为混合物2;
(4)在混合物2碾压过程中,加入硝酸溶液,进行成型,在100~150℃下干燥12~24小时,干燥后的物料中硝酸根的质量含量为1.0%~15.0 %,优选2.5 %~10.0 %,在400-500℃焙烧2~6小时得到最终加氢裂化催化剂。
上述方法步骤(1)中,所述酸性裂化材料为Y型分子筛和/或β分子筛,Y型分子筛和β分子筛的粒径范围为0.1~1.5μm,优选0.1~1.0μm,比表面积350~1000m2/g,优选380~950m2/g,孔体积为0.25~0.60cm3/g,优选0.30~0.55cm3/g,其中,Y型分子筛SiO2/Al2O3为8~50,优选10~30,β分子筛SiO2/Al2O3为40~95,优选50~85。
上述方法步骤(2)中,在搅拌条件下将含有第VIII族金属溶液分1-7,优选3-5次加入到酸性裂化材料中,控制酸性裂化材料与第VIII族金属溶液混合后的物料呈均匀的小颗粒聚集态,小颗粒直径为1~4mm。
上述方法步骤(3),所述第VIB族金属、粘结剂依次加入到混合物1中,第VIB族金属加入到混合物1中后进行混合均匀,然后加入粘结剂混合均匀。
上述方法步骤(3)中,所述粘结剂为氧化铝和/或无定型硅铝,所述氧化铝粉的比表面积为300~850m2/g,优选350~700 m2/g,孔容为0.40~1.2 ml/g,优选0.60~1.05 ml/g;无定型硅铝比表面积为200~600m2/g,优选230~500 m2/g,孔容为0.45~1.20 ml/g,优选0.55~1.00 ml/g。
上述方法步骤(3)中,可以进一步加入其它助剂,所述助剂可以为结构助剂、扩孔助剂等助剂中的一种或几种,用于调节活性金属与载体间的相互作用,利于金属生成分散更好的活性相,优选大分子有机物、有机醇类中的一种或多种,进一步优选甲基纤维素、聚乙二醇中的一种或多种。
上述方法步骤(4)中,所述硝酸溶液质量浓度为1~12wt%,优选2~10wt%,进一步优选为2~6wt%。
一种加氢裂化催化剂,采用上述方法制备,所述加氢裂化催化剂含有加氢活性金属、酸性裂化材料,所述加氢活性金属组分为第VIB族金属和/或第VIII族金属,所述第VIB族金属为Mo、W中的一种或多种,所述第VIII族金属为Co、Ni中的一种或多种,酸性裂化材料为Y型分子筛和/或β分子筛,以最终加氢裂化催化剂的重量为基准,Y分子筛和/或β分子筛的质量含量为10~80%,第VIB族金属以氧化物计的重量含量为5~30%,第VIII族金属以氧化物计的氧化物的含量为2~20%。
上述催化剂中,所述加氢裂化催化剂中进一步含有粘结剂,所述粘结剂为氧化铝和/或无定型硅铝,以最终加氢裂化催化剂的重量为基准,氧化铝和/或无定型硅铝的重量含量为10~80%。
上述催化剂中,所述加氢裂化催化剂的性质如下:比表面积为280~480 m2/g,优选300~450 m2/g,孔体积为0.25~~0.50ml/g,优选0.35~~0.48ml/g,机械强度为130~350N/mm,优选150~280N/mm,堆积密度为0.65~0.78g/cm3,优选0.69~0.75g/cm3
上述加氢裂化催化剂用于加氢裂化反应,所述反应条件如下:反应压力为7~16MPa、反应温度为300-500℃、体积空速0.7~2.0 h-1、氢油体积比700~1800。
本发明方法相比于现有加氢裂化催化剂,具有优势如下:第VIII族金属先与酸性裂化材料进行混合,可提高VIII族金属的利用率及其在酸性裂化材料中的分散度,降低金属用量;此外,本发明在加氢裂化催化剂达到同样的强度下,可大幅度减少硝酸的用量,较少氮化物的排放是一种环境友好的制备工艺。
具体实施方式
下面结合实施例及比较例来进一步说明本发明方法的效果和优点,但以下实施例不构成对本发明方法的限制,本发明上下文中如无特殊说明%均为质量百分比。
本发明实施例及比较例中所采用的Y型分子筛性质如下:总孔体积为0.36~0.60ml/g,比表面积为650~1000m2/g;β分子筛性质如下:总孔体积为0.35~0.50ml/g,比表面积为600~800m2/g;氧化铝的性质如下:孔体积为0.60~1.10ml/g,比表面积为300~480m2/g;无定型硅铝的性质如下:孔体积为0.50~0.95ml/g,比表面积为260~450m2/g。
本发明实施例及比较例中所采用的Y型分子筛性质如下:总孔体积为0.45ml/g,比表面积为821m2/g;β分子筛性质如下:总孔体积为0.40ml/g,比表面积为673m2/g;氧化铝的性质如下:孔体积为0.87ml/g,比表面积为443m2/g;无定型硅铝的性质如下:孔体积为0.76ml/g,比表面积为359m2/g。
实施例1
将硝酸镍加入到70ml去离子水中进行充分溶解获得含有镍活性金属的溶液,按照镍活性金属溶液的质量为Y分子筛质量的50%的比例计,将镍活性金属溶液在搅拌状态下分4次等量加入到Y分子筛中形成小颗粒聚集态物料记为混合物1,小颗粒直径为1~4mm;将氧化钼、氧化铝粉、无定形硅铝依次加入到混合物1中进行混合,得到混合物2,并对混合物2进行碾压,在碾压过程中,共计加入2.5wt%硝酸溶液130ml,成型后物料放至120℃烘箱内12小时,干燥后物料中硝酸根质量含量为5.4%,取出放至马弗炉,500℃焙烧4小时,得到最终加氢裂化催化剂的组成如下硝酸镍5.6%,氧化钼18.4%,Y型分子筛45%,氧化铝20%,无定形硅铝11%,其性质见表1。
实施例2
将硝酸镍加入到40ml去离子水中进行充分溶解获得含有镍活性金属的溶液,按照镍活性金属溶液的质量为Y分子筛质量的60%的比例计,将镍活性金属溶液在搅拌状态下分3次等量加入到Y分子筛中形成小颗粒聚集态物料记为混合物1,小颗粒直径为1~4mm;将氧化钼、氧化铝粉、无定形硅铝依次加入到混合物1中进行混合,得到混合物2,并对混合物2进行碾压,在碾压过程中,共计加入2wt%硝酸溶液150ml,成型后物料放至120℃烘箱内12小时,干燥后物料中硝酸根质量含量为5.4%,取出放至马弗炉,500℃焙烧4小时,得到最终加氢裂化催化剂的组成如下硝酸镍5.6%,氧化钼18.4%,Y型分子筛25%,氧化铝21%,无定型硅铝30%,其性质见表1。
实施例3
将硝酸镍加入到30ml去离子水中进行充分溶解获得含有镍活性金属的溶液,按照镍活性金属溶液的质量为Y分子筛质量的65%的比例计,将镍活性金属溶液在搅拌状态下分2次等量加入到Y分子筛中形成小颗粒聚集态物料记为混合物1,小颗粒直径为1~3mm;将氧化钼、氧化铝粉、无定形硅铝依次加入到混合物1中进行混合,得到混合物2,并对混合物2进行碾压,在碾压过程中,共计加入2wt%硝酸溶液170ml,成型后物料放至120℃烘箱内12小时,干燥后物料中硝酸根质量含量为2.9%,取出放至马弗炉,500℃焙烧4小时,得到最终加氢裂化催化剂的组成如下硝酸镍2.5%,氧化钼18.5%,Y型分子筛15%,氧化铝34%,无定形硅铝30%,其性质见表1。
实施例4
将硝酸镍加入到30ml去离子水中进行充分溶解获得含有镍活性金属的溶液,按照镍活性金属溶液的质量为Y分子筛质量的50%的比例计,将镍活性金属溶液在搅拌状态下分2次等量加入到Y分子筛中形成小颗粒聚集态物料记为混合物1,混合物1呈部分聚集状态,并形成小颗粒,小颗粒直径为1~3mm;将氧化钼、氧化铝粉依次加入到混合物1中进行混合,得到混合物2,并对混合物2进行碾压,在碾压过程中,共计加入1wt%硝酸溶液170ml,成型后物料放至120℃烘箱内12小时,干燥后物料中硝酸根质量含量为4.1%,取出放至马弗炉,500℃焙烧4小时,得到最终加氢裂化催化剂的组成如下硝酸镍4.5%,氧化钼25.5%,Y型分子筛20%,氧化铝50%,其性质见表1。
实施例5
将硝酸镍加入到100ml去离子水中进行充分溶解获得含有镍活性金属的溶液,按照镍活性金属溶液的质量为Y分子筛质量的50%的比例计,将镍活性金属溶液在搅拌状态下分5次等量加入到Y分子筛中形成小颗粒聚集态物料记为混合物1,混合物1呈部分聚集状态,并形成小颗粒,小颗粒直径为2~4mm;将氧化钼、氧化铝粉依次加入到混合物1中进行混合,得到混合物2,并对混合物2进行碾压,在碾压过程中,共计加入3wt%硝酸溶液100ml,成型后物料放至120℃烘箱内12小时,干燥后物料中硝酸根质量含量为6.8%,取出放至马弗炉,500℃焙烧4小时,得到最终加氢裂化催化剂的组成如下硝酸镍7.0%,氧化钼8.0%,Y型分子筛65%,氧化铝20%,其性质见表1。
实施例6
将硝酸镍加入到100ml去离子水中进行充分溶解获得含有镍活性金属的溶液,按照镍活性金属溶液的质量为Y分子筛质量的40%的比例计,将镍活性金属溶液在搅拌状态下分5次等量加入到Y分子筛中形成小颗粒聚集态物料记为混合物1,混合物1呈部分聚集状态,并形成小颗粒,小颗粒直径为1~3mm;将氧化钼、氧化铝粉依次加入到混合物1中进行混合,得到混合物2,并对混合物2进行碾压,在碾压过程中,共计加入7wt%硝酸溶液100ml,成型后物料放至120℃烘箱内12小时,干燥后物料中硝酸根质量含量为6.7%,取出放至马弗炉,500℃焙烧4小时,得到最终加氢裂化催化剂的组成如下硝酸镍6.0%,氧化钼6.0%,Y型分子筛80%,氧化铝8.0%,其性质见表1。
实施例7
将硝酸镍加入到30ml去离子水中进行充分溶解获得含有镍活性金属的溶液,按照镍活性金属溶液的质量为Y分子筛质量的85%的比例计,将镍活性金属溶液在搅拌状态下分2次等量加入到Y分子筛中形成小颗粒聚集态物料记为混合物1,混合物1呈部分聚集状态,并形成小颗粒,小颗粒直径为1~4mm;将氧化钼、氧化铝粉依次加入到混合物1中进行混合,得到混合物2,并对混合物2进行碾压,在碾压过程中,共计加入7wt%盐酸溶液200ml,成型后物料放至120℃烘箱内12小时,,干燥后物料中硝酸根质量含量为5.9%,取出放至马弗炉,500℃焙烧4小时,得到最终加氢裂化催化剂的组成如下硝酸镍9.5%,氧化钼20.5%,Y型分子筛20%,氧化铝50%,其性质见表1。
实施例8
将硝酸镍加入到80ml去离子水中进行充分溶解获得含有镍活性金属的溶液,按照镍活性金属溶液的质量为分子筛质量的60%的比例计,将镍活性金属溶液在搅拌状态下分4次等量加入到Y分子筛、Beta分子筛进行混合,形成小颗粒聚集态物料记为混合物1,小颗粒直径为1~4mm。将氧化钼、氧化铝粉、无定型硅铝全部加入到混合物1中混合后,进行碾压。在碾压过程中,共计加入4wt%硝酸溶液90ml,成型后物料放至120℃烘箱内12小时,干燥后物料中硝酸根质量含量为3.8%,取出放至马弗炉,500℃焙烧4小时,得到最终加氢裂化催化剂的组成如下硝酸镍3.5%,氧化钼13.5%,Y型分子筛25%,Beta分子筛15%,氧化铝33%,无定形硅铝10%,其性质见表1。
对比例1
按照现有加氢裂化催化剂混捏法制备工艺进行催化剂制备。将实施例2中所用分子筛、氧化铝和或无定型硅铝、硝酸镍、氧化钼以及助剂等物料组分全部投入碾压机中。在碾压过程中,分多次加入6wt%硝酸溶液,共加入200ml,碾压至混合物碾压成型,得到加氢裂化催化剂,并将其放至120℃烘箱内24小时,取出放至马弗炉,干燥后物料中硝酸根质量含量为5.9%,500℃焙烧4小时,得到最终产品。
对比例2
按照现有加氢裂化催化剂浸渍法制备工艺进行催化剂制备。按照Y型分子筛25%、氧化铝45%、无定型硅铝30%的配比进行称量,并将所有物料组分都放入碾压机中进行碾压。在碾压过程中,分多次加入6wt%硝酸溶液,共加入400ml,碾压至混合物碾压成型,得到催化剂载体。将催化剂载体放至120℃烘箱内12小时,取出放至马弗炉,550℃焙烧4小时,得到催化剂载体。
按照现有浸渍法制备工艺对上述催化剂载体进行浸渍,按照硝酸镍8%,氧化钼20%的配比配置钼镍金属浸渍液。将焙烧后的催化剂载体过量浸渍于该金属溶液中,浸渍24小时,得到加氢裂化催化剂,并将其放至120℃烘箱内24小时,干燥后物料中硝酸根质量含量为22%,取出放至马弗炉,500℃焙烧6小时,得到最终产品。
对比例3
按照现有加氢裂化催化剂混捏法制备工艺进行催化剂制备。将实施例6中所用分子筛、氧化铝和或无定型硅铝、硝酸镍、氧化钼以及助剂等物料组分全部投入碾压机中。在碾压过程中,分多次加入10wt%硝酸溶液,共加入200ml,碾压至混合物碾压成型,得到加氢裂化催化剂,并将其放至120℃烘箱内24小时,取出放至马弗炉,干燥后物料中硝酸根质量含量为9.9%,500℃焙烧4小时,得到最终产品。
对比例4
按照现有加氢裂化催化剂混捏法制备工艺进行催化剂制备。将实施例7中所用分子筛、氧化铝和或无定型硅铝、硝酸镍、氧化钼以及助剂等物料组分全部投入碾压机中。在碾压过程中,分多次加入10wt%盐酸溶液,共加入200ml,碾压至混合物碾压成型,得到加氢裂化催化剂,并将其放至120℃烘箱内24小时,干燥后物料中硝酸根质量含量为5.9%,取出放至马弗炉,500℃焙烧4小时,得到最终产品。
表1 加氢裂化催化剂物化性质
加氢裂化催化剂催化性能评价:
对催化剂进行预硫化后,采用200ml小型加氢装置进行评价,其中,所用原料油性质见表1,反应工艺条件见表2,催化剂反应性能对比结果见表3。评价该系列催化剂时,原料油先后经过加氢精制催化剂床层和加氢裂化催化剂床层。原料油经过加氢精制后,控制有机氮含量< 5ppm。
表2 原料油品性质
表3 工艺条件和催化剂反应性能
表3中评价结果表明,控制反应转化率为75%时,本发明方法中连续化制备的加氢裂化催化剂与现有混捏法和浸渍法制备的加氢裂化催化剂反应性能相比,反应温度基本一致,本发明方法制备的实施例2催化剂重石脑油、航煤产品馏分收率与浸渍法制备的对比例2收率基本保持一致,略由于传统混捏法制备的对比例1。结果表明,本发明方法制备的加氢裂化催化剂反应性能与现有浸渍法得到的催化剂性能基本一致。

Claims (15)

1.一种加氢裂化催化剂的制备方法,其特征在于:所述方法包括如下内容:
(1)将第VIII族金属硝酸盐中的一种或多种溶于一定量的去离子水中;
(2)称取一定量酸性裂化材料与步骤(1)获得的第VIII族金属溶液混合,记为混合物1,所述第VIII族金属溶液的用量以重量计为酸性裂化材料重量的20%~90%;
(3)将第VIB族金属氧化物、粘结剂与混合物1混合均匀,记为混合物2;
(4)在混合物2碾压过程中,加入硝酸溶液,进行成型,经干燥、焙烧后制得最终加氢裂化催化剂,其中干燥后的物料中硝酸根的质量含量为1.0%~15.0 %;
所述第VIII族金属为Co、Ni中的至少一种,所述酸性裂化材料为Y型分子筛或者Y型分子筛和β分子筛;
所述第VIB族金属为Mo、W中至少一种,所述粘结剂为氧化铝和/或无定型硅铝。
2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述第VIII族金属溶液的用量以重量计为酸性裂化材料重量的30%~70%;干燥后的物料中硝酸根的质量含量为2.5 %~10.0 %。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述Y型分子筛或β分子筛的粒径范围为0.1~1.5μm,比表面积350~1000m2/g,孔体积为0.25~0.60cm3/g,其中,Y型分子筛SiO2/Al2O3为8~50,β分子筛SiO2/Al2O3为40~95。
4. 根据权利要求3所述的方法,其特征在于:所述Y型分子筛或β分子筛的粒径范围为0.1~1.0μm,比表面积为380~950m2/g,孔体积为0.30~0.55cm3/g,其中,Y型分子筛SiO2/Al2O3为 10~30,β分子筛SiO2/Al2O3为50~85。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:第VIII族金属溶液分一次或多次加入到酸性裂化材料中,加入的过程中进行搅拌。
6. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述氧化铝的比表面积为300~850m2/g,孔容为0.40~1.2 mL/g;无定型硅铝比表面积为200~600m2/g,孔容为0.45~1.20 mL/g。
7. 根据权利要求6所述的方法,其特征在于:所述氧化铝的比表面积为350~700 m2/g,孔容为0.60~1.05 mL/g;无定型硅铝比表面积为230~500 m2/g,孔容为0.55~1.00 mL/g。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述硝酸溶液质量浓度为1~12wt%。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:干燥温度为100~150℃,干燥时间为12~24小时,焙烧温度为400-600℃,焙烧时间为2~6小时。
10. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于: 步骤(4)在100~150℃下干燥12~24小时,在400-500℃焙烧2~6小时得到最终加氢裂化催化剂。
11.一种加氢裂化催化剂,其特征在于:采用权利要求1至10任一方法制备。
12.根据权利要求11所述的催化剂,其特征在于:所述加氢裂化催化剂含有加氢活性金属、酸性裂化材料,所述加氢活性金属组分为第VIB族金属和第VIII族金属,所述第VIB族金属为Mo、W中的一种或多种,所述第VIII族金属为Co、Ni中的一种或多种,酸性裂化材料为Y型分子筛或者Y型分子筛和β分子筛,以最终加氢裂化催化剂的重量为基准,Y型分子筛或Y型分子筛和β分子筛的质量含量为10~80%,第VIB族金属以氧化物计的重量含量为5~30%,第VIII族金属以氧化物计的氧化物的含量为2~20%。
13.根据权利要求12所述的催化剂,其特征在于:所述加氢裂化催化剂中含有粘结剂,所述粘结剂为氧化铝和/或无定型硅铝,以最终加氢裂化催化剂的重量为基准,氧化铝和/或无定型硅铝的重量含量为10~80%。
14. 根据权利要求13所述的催化剂,其特征在于:所述加氢裂化催化剂的性质如下:比表面积为280~480 m2/g,孔体积为0.25~~0.50mL/g,机械强度为130~350N/mm,堆积密度为0.65~0.78g/cm3
15. 权利要求11至14任一加氢裂化催化剂用于加氢裂化反应,其特征在于:反应条件如下:反应压力为7~16 MPa、反应温度为300-500℃、体积空速0.7~2.0 h-1、氢油体积比700~1800。
CN202011163452.3A 2020-10-27 2020-10-27 一种用于加氢裂化的催化剂及其制备方法和应用 Active CN114471670B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011163452.3A CN114471670B (zh) 2020-10-27 2020-10-27 一种用于加氢裂化的催化剂及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011163452.3A CN114471670B (zh) 2020-10-27 2020-10-27 一种用于加氢裂化的催化剂及其制备方法和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114471670A CN114471670A (zh) 2022-05-13
CN114471670B true CN114471670B (zh) 2023-08-01

Family

ID=81470727

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011163452.3A Active CN114471670B (zh) 2020-10-27 2020-10-27 一种用于加氢裂化的催化剂及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114471670B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102786064A (zh) * 2012-08-21 2012-11-21 中国海洋石油总公司 一种加氢裂化催化剂载体及其制备方法
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
CN103100402A (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
CN105642337A (zh) * 2014-12-04 2016-06-08 中国石油化工股份有限公司 一种加氢裂化催化剂的制备技术
CN105709808A (zh) * 2014-12-04 2016-06-29 中国石油化工股份有限公司 一种加氢裂化催化剂及其制备方法
CN110237856A (zh) * 2018-03-08 2019-09-17 中国石油天然气股份有限公司 一种劣质/重柴油加氢裂化催化剂的制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
CN103100402A (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
CN102786064A (zh) * 2012-08-21 2012-11-21 中国海洋石油总公司 一种加氢裂化催化剂载体及其制备方法
CN105642337A (zh) * 2014-12-04 2016-06-08 中国石油化工股份有限公司 一种加氢裂化催化剂的制备技术
CN105709808A (zh) * 2014-12-04 2016-06-29 中国石油化工股份有限公司 一种加氢裂化催化剂及其制备方法
CN110237856A (zh) * 2018-03-08 2019-09-17 中国石油天然气股份有限公司 一种劣质/重柴油加氢裂化催化剂的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114471670A (zh) 2022-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109304178B (zh) 一种烷烃类化合物的合成方法
EP3168283B1 (en) Hydrocracking catalyst, preparation method and use thereof
JP5788987B2 (ja) 多環芳香族炭化水素から高付加の軽芳香族炭化水素を製造する水素化分解触媒
CN108624357B (zh) 一种催化柴油转化工艺
CN108393096B (zh) 加氢脱硫催化剂、加氢精制催化剂的级配组合方法及应用
CN103447075A (zh) 一种加氢裂化催化剂的制备方法
CN108624356B (zh) 催化柴油加氢转化工艺
CN106669803A (zh) 生产高粘度指数加氢裂化尾油的催化剂及其制备方法
CN103666548B (zh) 一种汽油的选择性加氢方法
US6551500B1 (en) Hydrocracking catalyst, producing method thereof, and hydrocracking method
CN114452978A (zh) 一种加氢保护催化剂及其制备方法、应用
US9861972B1 (en) Hydrodemetallization catalysts
CN106552646B (zh) 一种负载型催化剂及其制备方法和应用以及催化环烷烃氢解开环方法
Karthikeyan et al. Activity and selectivity for hydroisomerisation of n-decane over Ni impregnated Pd/H-mordenite catalysts
CN114471670B (zh) 一种用于加氢裂化的催化剂及其制备方法和应用
CN112275310B (zh) 一种基于vib、viii族复合金属元素的重芳烃轻质化催化剂及其制备方法、应用
CN103055932B (zh) 一种渣油加氢处理催化剂及其制备方法
CN109718867B (zh) 加氢精制催化剂体系及其应用以及加氢精制催化剂的制备方法和馏分油的加氢精制方法
CN108654636B (zh) 一种负载型三金属催化剂及其制备方法和催化环烷烃氢解开环方法
CN112939723B (zh) 一种碳三馏分选择加氢工艺的除炔方法
CN101463272B (zh) 一种生物油加氢处理生成柴油的方法
CN114471669B (zh) 一种加氢裂化催化剂及其制备方法和应用
CN106582781B (zh) 高抗硫加氢裂化催化剂及其制备方法
CN106669788B (zh) 加氢裂化催化剂的制备方法
CN114433187B (zh) 多级孔催化剂的后修饰方法、由该方法得到的加氢裂化催化剂及其应用

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: 20231214

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.