一種重油加氫脫瀝青質(zhì)催化劑及其制備與應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】一種重油加氫脫瀝青質(zhì)催化劑及其制備與應(yīng)用，該催化劑含有載體和加氫活性金屬組分，所述加氫活性金屬組分選自至少一種VIB族的金屬組分和至少一種VB族的金屬組分，其中，所述載體為一種含有第IVB族金屬組分的雙峰孔氧化鋁載體，以壓汞法表征，所述載體的孔容為0.6-1.4毫升/克，比表面積為80-400米2/克，直徑為5-20nm孔的孔體積占總孔容的30-60%，直徑為100-300nm孔的孔體積占總孔容的15-45％。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的催化劑在用于渣油加氫處理時(shí)具有更好的加氫脫瀝青質(zhì)和脫金屬性能。
【專利說(shuō)明】一種重油加氫脫瀝青質(zhì)催化劑及其制備與應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種加氫脫浙青質(zhì)催化劑及其制備與應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002] 對(duì)包括渣油在內(nèi)的重質(zhì)油進(jìn)行深度加工不僅有利于提高原油的利用率，緩解能源 供應(yīng)的緊張趨勢(shì)，同時(shí)還能減少環(huán)境污染，達(dá)到能源的潔凈利用。與餾分油相比，重質(zhì)油中 含有大量的浙青質(zhì)、膠質(zhì)等大分子反應(yīng)物，而重質(zhì)油中的硫、氮、氧等雜原子化合物與鎳和 釩等重金屬以及稠環(huán)芳烴大部分集中于浙青質(zhì)中，這些雜質(zhì)和重金屬會(huì)在后續(xù)的加工過(guò)程 中對(duì)相應(yīng)的催化劑造成污染，因而浙青質(zhì)的加氫轉(zhuǎn)化是渣油加氫過(guò)程中關(guān)鍵性的一步。而 在浙青質(zhì)的轉(zhuǎn)化和脫除過(guò)程中，需要根據(jù)浙青質(zhì)的特性，選擇活性高而穩(wěn)定性好的性能優(yōu) 良的催化劑。
[0003] 對(duì)于脫浙青質(zhì)的加氫催化劑，它的孔徑分布對(duì)催化劑性能具有十分重要的意義。 浙青質(zhì)的分子大小約為數(shù)十至數(shù)百納米，如果催化劑活性中心的間距小于浙青質(zhì)分子，則 浙青質(zhì)分子很難通過(guò)擴(kuò)散與催化劑的活性中心接觸，而主要是吸附在催化劑的外表面或孔 口，隨著反應(yīng)的進(jìn)行只能因熱縮合形成焦炭，導(dǎo)致催化劑失活。大孔催化劑有利于浙青質(zhì)的 脫除，但催化劑的孔徑與比表面互為負(fù)相關(guān)，即平均孔徑大的催化劑，其比表面積就小。因 此為了兼顧這種性質(zhì)，催化劑需要有合理的孔分布。
[0004] 現(xiàn)有重質(zhì)油加氫催化劑的不足之處在于其s、N脫除率、重金屬脫除率和浙青質(zhì)脫 除率之間不能達(dá)到很好的匹配，例如，脫除金屬活性高的催化劑往往s、N脫除率和浙青質(zhì) 脫除率都不高。產(chǎn)生此類問(wèn)題的原因很復(fù)雜。首先在于原料，渣油中各組分的特點(diǎn)是分子 量大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，飽和度低(芳香性高)，S、N含量高。而除硫以外，雜質(zhì)的絕大多數(shù)又多存在 于浙青質(zhì)中，故欲脫除此類S、N，必須對(duì)浙青質(zhì)分子進(jìn)行適度的轉(zhuǎn)化(包括飽和、開(kāi)環(huán)和氫解 等)。其次在于催化劑?，F(xiàn)有技術(shù)中，具有適合于進(jìn)行此類反應(yīng)孔徑的催化劑為保護(hù)催化劑 和脫金屬催化劑，例如：
[0005] CN1267537C公開(kāi)的一種具有較低的積碳量和較高活性的加氫脫金屬催化劑及其 制備方法。
[0006] CN1796500A公開(kāi)的一種渣油加氫脫金屬催化劑，該催化劑由一種具有雙重孔的載 體和負(fù)載在該載體上的鑰和/或鎢及鈷和/或鎳金屬組分組成。催化劑使用的載體的制備 方法包括將一種氧化鋁的前身物與一種除酸以外的含氮化合物混合、成型并焙燒。
[0007] CN1233795C公開(kāi)的重油固定床加氫處理催化劑及制備方法等。
[0008] 但是，這些催化劑的浙青質(zhì)脫除率普遍較低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種新的、具有較好加氫脫浙青質(zhì)性能的催化 齊U、該催化劑的制備方法以及應(yīng)用。
[0010] 本發(fā)明涉及以下內(nèi)容： toon] 1. 一種重油加氫脫浙青質(zhì)催化劑，含有載體和加氫活性金屬組分，所述加氫活 性金屬組分選自至少一種VIB族的金屬組分和至少一種VB族的金屬組分，其中，所述載 體為一種含有第IVB族金屬組分的雙峰孔氧化鋁載體，以壓汞法表征，所述載體的孔容 為0. 6-1. 4毫升/克，比表面積為80-400米2/克，直徑為5-20nm孔的孔體積占總孔容的 30-60%，直徑為100-300nm孔的孔體積占總孔容的15-45%。
[0012] 2.根據(jù)1所述的催化劑，其特征在于，所述載體的孔容為0. 7-1. 3毫升/克，比表 面積為100-300米2/克，直徑為5-20nm孔的孔體積占總孔容的35-50%，直徑為100-300nm 孔的孔體積占總孔容的20-40 %。
[0013] 3、根據(jù)1所述的催化劑，其特征在于，所述第IVB族金屬組分選自鈦、鋯、鉿中的 一種或幾種，以所述載體為基準(zhǔn)并以氧化物計(jì)，所述載體中第IV族金屬的含量為0. 1-6重 量％。
[0014] 4、根據(jù)3所述的催化劑，其特征在于，所述第IVB族金屬組分為鈦，以所述載體為 基準(zhǔn)并以氧化物計(jì)，所述載體中第IVB族金屬的含量為0. 3-4重量％。
[0015] 5、根據(jù)4所述的催化劑，其特征在于，以所述載體為基準(zhǔn)并以氧化物計(jì)，所述載體 中第IVB族金屬的含量為0. 5-2. 5重量％。
[0016] 6.根據(jù)1所述的催化劑，其特征在于，所述加氫活性金屬組分選自至少一種VIB族 的金屬組分和至少一種VB族的金屬組分的組合，以氧化物計(jì)并以催化劑為基準(zhǔn)，所述VIB 族金屬組分的含量為〇. 2-15重量％，VB族金屬組分的含量為0. 2-12重量％。
[0017] 7.根據(jù)3所述的催化劑，其特征在于，所述VIB族的金屬組分選自鑰和/或鶴，VB 族金屬組分選自釩和/或鈮，以氧化物計(jì)并以催化劑為基準(zhǔn)，所述VIB族金屬組分的含量為 0. 5-12重量％，VB族金屬組分的含量為0. 5-9重量％。
[0018] 8.根據(jù)1所述催化劑的制備方法，包括制備具有雙峰孔結(jié)構(gòu)的含第IV B族金屬 組分的氧化鋁載體，所述載體的制備方法包括將含有擬薄水鋁石的水合氧化鋁PA和PB與 一種含有擬薄水鋁石的水合氧化鋁的改性物PC混合并在該混合物中引入含第IV B族金屬 組分的化合物、成型、干燥并焙燒，其中，所述PA、PB和PC的重量混合比為20-60 :20-50 : 5-50，PC的κ值為〇至小于等于0.9,所述κ =DI2ZlH1,DI1 SPC改性前的水合氧化鋁的酸 膠溶指數(shù)，DI2為所述PC的酸膠溶指數(shù)。
[0019] 9.根據(jù)8所述的方法，其特征在于，所述PA、PB和PC的重量混合比為30-50: 35-50 :10-30。
[0020] 10.根據(jù)8所述的方法，其特征在于，所述第IV B族金屬選自鈦、鋯、鉿中的一種及 其混合物，以氧化物計(jì)并以載體為基準(zhǔn)，所述含第IV B族金屬化合物的引入量使最終載體 中第IV B族金屬的含量為0. 1-6重量％。
[0021] 11.根據(jù)10所述的方法，其特征在于，所述第IV B族金屬為鈦，以氧化物計(jì)并以載 體為基準(zhǔn)，所述含第IV B族金屬化合物的引入量使最終載體中第IV B族金屬的含量為0. 3-4 Sfi %O
[0022] 12.根據(jù)8所述的方法，其特征在于，所述PC的k值為0至小于等于0. 6。
[0023] 13.根據(jù)8或9所述的方法，其特征在于，所述含有擬薄水鋁石的水合氧化鋁PA的 孔容為0. 75-1毫升/克，比表面為200-450米2/克，最可及孔直徑3-10nm ;所述含有擬薄 水鋁石的水合氧化鋁PB的孔容為0. 9-1. 4毫升/克，比表面為100-350米2/克，最可及孔 直徑大于10至小于等于30nm。
[0024] 14.根據(jù)13所述的方法，其特征在于，所述含有擬薄水鋁石的水合氧化鋁PA的孔 容為0. 80-0. 95毫升/克，比表面為200-400米2/克，最可及孔直徑5-10nm ;所述含有擬薄 水鋁石的水合氧化鋁PB的孔容為0. 95-1. 3毫升/克，比表面為120-300米V克，最可及 孔直徑大于10至小于等于25nm。
[0025] 15.根據(jù)8或9所述的方法，其特征在于，所述PC為80-300目的顆粒物。
[0026] 16.根據(jù)15所述的方法，其特征在于，所述PC為100-200目的顆粒物。
[0027] 17.根據(jù)8所述的方法，其特征在于，所述干燥的條件包括：溫度為40_350°C，時(shí)間 為1-24小時(shí)，所述焙燒的條件包括：溫度為大于500至小于等于1200°C，時(shí)間為1-8小時(shí)。
[0028] 18.根據(jù)17所述的方法，其特征在于，所述干燥的條件包括：溫度為100-200°C，時(shí) 間為2-12小時(shí)，所述焙燒的條件包括：溫度為大于800至小于等于KKKTC，焙燒時(shí)間為為 2-6小時(shí)。
[0029] 19.根據(jù)8所述的方法，其特征在于，將含有擬薄水鋁石的水合氧化鋁改性為PC的 方法之一是將所述含有擬薄水鋁石的水合氧化鋁成型、干燥，之后將其全部或部分進(jìn)行研 磨、篩分，所述干燥的條件包括：溫度為40-350°C，時(shí)間為1-24小時(shí)；方法之二是將方法一 得到的成型物焙燒，焙燒溫度為大于350至小于等于1400°C，焙燒時(shí)間為1-8小時(shí)，之后將 其全部或部分進(jìn)行研磨、篩分；方法之三是將含有擬薄水鋁石的水合氧化鋁閃干，閃干溫度 為大于150至小于等于1400°C，閃干時(shí)間為0. 05-1小時(shí)；方法之四是將方法之一、方法之 二和與方法之三得到的改性物中的一種或幾種混合得到。
[0030] 20.根據(jù)19所述的方法，其特征在于，所述方法一中的干燥的條件包括：溫度為 100-200°C，時(shí)間為2-12小時(shí)；方法之二中的焙燒溫度為500-1200°C，焙燒時(shí)間為0. 1-6小 時(shí)；方法之三中的閃干溫度為200-1000°C，閃干時(shí)間為0. 1-0. 5小時(shí)。
[0031] 21.根據(jù)19所述的方法，其特征在于，所述PC為含有擬薄水鋁石的水合氧化鋁的 改性物中80-300目的顆粒物。
[0032] 22.根據(jù)21所述的方法，其特征在于，所述PC為含有擬薄水鋁石的水合氧化鋁的 改性物中100-200目的顆粒物。
[0033] 23.根據(jù)8所述的方法，其特征在于所述方法包括在所述載體上負(fù)載加氫活性金 屬組分，在所述載體上負(fù)載加氫活性金屬組分的方法為浸漬法，包括配制含加氫活性金屬 的化合物的溶液并用該溶液浸漬載體，之后進(jìn)行干燥、焙燒或不焙燒，所述加氫活性金屬組 分選自至少一種第VIB族的金屬組分和至少一種第VB族金屬組分，以氧化物計(jì)并以催化劑 為基準(zhǔn)，所述浸漬液的濃度及用量使得最終催化劑中所述VIB族金屬組分的含量為0. 2-15 重量％，VB族金屬組分的含量為0. 2-12重量％，所述干燥條件為：溫度80-200°C，時(shí)間1-8 小時(shí)，焙燒條件為：溫度400-600°C，時(shí)間2-8小時(shí)。
[0034] 24.根據(jù)23所述的方法，其特征在于，所述VIB族的金屬組分選自鑰和/或鎢， VB族金屬組分選自釩和/或鈮，以氧化物計(jì)并以催化劑為基準(zhǔn)，所述浸漬液的濃度及用 量使得最終催化劑中所述VIB族金屬組分的含量為0. 5-12重量％，VB族金屬組分的含 量為0. 5-9重量％，所述干燥條件為：溫度100-150°C，時(shí)間2-6小時(shí)，焙燒條件為：溫度 420-500°C，時(shí)間 3-6 小時(shí)。
[0035] 25.根據(jù)24所述的方法，其特征在于，以氧化物計(jì)并以催化劑為基準(zhǔn)，所述浸漬液 的濃度及用量使得最終催化劑中所述VIB族金屬組分的含量為5-12重量％，VB族金屬組分 的含量為1_9重量％。
[0036] 26.權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)所述的催化劑在烴油加氫處理中的應(yīng)用。
[0037] 按照本發(fā)明提供的催化劑，所述第IVB族金屬組分選自鈦、鋯、鉿中的一種或幾 種，優(yōu)選為鈦，以氧化物計(jì)并以所述載體為基準(zhǔn)，所述第IVB族金屬的含量為0. 1-0.6重 量％，優(yōu)選為0. 3-4重量％，進(jìn)一步優(yōu)選為0. 5-2. 5重量％。
[0038] 視需要，所述載體可以制成任意的易于操作的成型物，例如球形、蜂窩狀、鳥(niǎo)巢狀、 片劑或條形(三葉草、蝶形、圓柱形等)。其中，將所述PA、PB和PC混合的方法為常規(guī)方法， 例如，將粉體的PA、PB和PC按照投料比例投入攪拌式混料機(jī)中混合。向所述PA、PB和PC 混合物中引入含第IV B族金屬的化合物的方法為常規(guī)方法，例如，可以是直接將所需量的 含第IV B族金屬的化合物在前述的PA、PB和PC混合過(guò)程中混入。
[0039] 在一個(gè)具體的制備載體的實(shí)施方式中，向所述PA、PB和PC的混合物中引入含第 IV B族金屬的化合物的方法是將含第IV B族金屬化合物配制成水溶液，將該水溶液在所述 PA、PB和PC混合的同時(shí)混入或者是在所述PA、PB和PC混合后再將該水溶液混入，之后成 型、干燥并焙燒。所述含第IV B族金屬的化合物可以是任意的第IV B族金屬的水溶性化合 物中的一種或幾種。例如，第IV B族金屬的水溶性無(wú)機(jī)鹽中的一種或幾種。
[0040] 本發(fā)明中，所述成型按常規(guī)方法進(jìn)行，例如，滾球、壓片和擠條成型中的一種方法 或幾種方法的結(jié)合。在成型時(shí)，例如擠條成型，為保證所述成型順利進(jìn)行，可以向所述的混 合物中加入水、助擠劑和/或膠粘劑、含或不含擴(kuò)孔劑，然后擠出成型，之后進(jìn)行干燥并焙 燒。所述助擠劑、膠溶劑的種類及用量為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，例如常見(jiàn)的助擠劑可以選 自田菁粉、甲基纖維素、淀粉、聚乙烯醇、聚乙醇中的一種或幾種，所述膠溶劑可以是無(wú)機(jī)酸 和/或有機(jī)酸，所述的擴(kuò)孔劑可以是淀粉、合成纖維素、聚合醇和表面活性劑中的一種或幾 種。其中的合成纖維素優(yōu)選為羥甲基纖維素、甲基纖維素、乙基纖維素、羥基纖維脂肪醇聚 乙烯醚中的一種或幾種，聚合醇優(yōu)選為聚乙二醇、聚丙醇、聚乙烯醇中的一種或幾種，表面 活性劑優(yōu)選為脂肪醇聚乙烯醚、脂肪醇酰胺及其衍生物、分子量為200-10000的丙烯醇共 聚物和順丁烯酸共聚物中的一種或幾種。
[0041] 本發(fā)明中，所述酸膠溶指數(shù)DI是指含有擬薄水鋁石的水合氧化鋁以及含有擬薄 水鋁石的水合氧化鋁改性物按一定酸鋁比加入硝酸后，在一定的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)被膠溶的含有 擬薄水鋁石的水合氧化鋁以Al 2O3計(jì)的百分?jǐn)?shù)，DI= (I-W2ZiW1) X KKFhW1和W2分別為含有擬 薄水錯(cuò)石的水合氧化錯(cuò)與酸反應(yīng)前和與酸反應(yīng)后以Al 2O3計(jì)的重量。
[0042] DI的測(cè)定包括：⑴測(cè)定含有擬薄水鋁石的水合氧化鋁的灼燒基(也稱為干基)含量 (灼燒基含量是指將定量的擬薄水鋁石于600°C焙燒4小時(shí)，其燒后重量與燒前重量之比， 以百分?jǐn)?shù)表示)，計(jì)為a ;⑵用分析天平稱取含有擬薄水鋁石的水合氧化鋁Wtl克，Wtl的量滿 足以Al 2O3計(jì)的W1為6克（W1Ai=Wtl),稱取去離子水W克，W=40.0-W。，攪拌下將稱取的含有 擬薄水錯(cuò)石的水合氧化錯(cuò)和去離子水加入燒杯中混合；⑶用20mL移液管移取20mL、濃度為 0. 74N的稀硝酸溶液，將該酸溶液加入到步驟（2)的燒杯中，攪拌下反應(yīng)8分鐘；⑷將步驟 (3)反應(yīng)后的漿液在離心機(jī)中進(jìn)行離心分離，將沉淀物置入已稱重的坩堝中，之后，將其于 125°C干燥4小時(shí)，于馬弗爐中850°C焙燒3小時(shí)，稱重得到灼燒樣品量W 2克；（5)按照公式 DI=(I-W2ZW1) X 100% 計(jì)算得到。
[0043] 在足以使最終載體滿足本發(fā)明要求的前提下，本發(fā)明對(duì)所述含有擬薄水鋁石的水 合氧化鋁PA和PB沒(méi)有特別要求，可以是任意現(xiàn)有技術(shù)制備的擬薄水鋁石，也可以是擬薄水 鋁石與其他的水合氧化鋁的混合物，所述其他的水合氧化鋁選自一水氧化鋁、三水氧化鋁 及無(wú)定形水合氧化鋁中的一種或幾種。
[0044] 在一個(gè)【具體實(shí)施方式】中，所述含有擬薄水鋁石的水合氧化鋁PA優(yōu)選孔容為 0.75-1毫升/克，比表面為200-450米 2/克，最可及孔直徑3-10nm，進(jìn)一步優(yōu)選孔容為 0. 80-0. 95毫升/克，比表面為200-400米2/克，最可及孔直徑5-10nm ;所述含有擬薄水鋁 石的水合氧化鋁PB優(yōu)選孔容為0. 9-1. 4毫升/克，比表面為100-350米2/克，最可及孔直 徑大于10至小于等于30nm，進(jìn)一步優(yōu)選孔容為0. 95-1. 3毫升/克，比表面為120-300米V 克，最可及孔直徑大于10至小于等于25nm。
[0045] 本發(fā)明中，含有擬薄水鋁石的水合氧化鋁的孔容、比表面積和最可及孔徑，是將所 述含有擬薄水鋁石的水合氧化鋁于600°C焙燒4小時(shí)后，由BET氮吸附表征得到。
[0046] 在進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式中，以X衍射表征，所述含有擬薄水鋁石的水合氧化鋁 PA和PB中的擬薄水鋁石含量不小于50%，進(jìn)一步優(yōu)選為不小于60%。
[0047] 本發(fā)明的發(fā)明人驚奇地發(fā)現(xiàn)，將含有擬薄水鋁石的水合氧化鋁進(jìn)行熱處理得到改 性物PC，相對(duì)于原始的含有擬薄水鋁石的水合氧化鋁，改性物PC的膠溶指數(shù)發(fā)生變化，在 將這種改性物與PA和PB混合成型、干燥并焙燒后，所得到的載體具有明顯的雙峰孔分布。 特別是在將其中的80-300目的顆粒，優(yōu)選100-200目的顆粒與PA和PB混合成型、干燥并 焙燒后，所得到的載體的雙峰中的每個(gè)單峰的孔分布特別集中。這里，所述80-300目的顆 粒，優(yōu)選100-200目的顆粒是指所述改性物經(jīng)過(guò)篩(必要時(shí)包括破碎或研磨的步驟)，其篩分 物(篩下物)滿足80-300目的顆粒，優(yōu)選100-200目的顆粒物占總量的百分?jǐn)?shù)（以重量計(jì))不 小于60%，進(jìn)一步優(yōu)選不小于70%。這里的含有擬薄水鋁石的水合氧化鋁可以是任意現(xiàn)有技 術(shù)制備的擬薄水鋁石，也可以是擬薄水鋁石與其他的水合氧化鋁的混合物，所述其他的水 合氧化鋁選自一水氧化鋁、三水氧化鋁及無(wú)定形水合氧化鋁中的一種或幾種。在優(yōu)選的實(shí) 施方式中，所述PC為PA和/或PB的改性物。
[0048] 本發(fā)明中，所述PA、PB與PC的重量混合比是指每百份所述PA、PB與PC的混合物 中PA、PB和PC分別所占重量份數(shù)之比。其中，PA :PB :PC優(yōu)選為20-60 :20-50 :5-50,進(jìn)一 步優(yōu)選為 30-50 :35-50 :10-30。
[0049] 本發(fā)明中，所述的PC可以由下列方法方便得到：
[0050] 以下，以所述PA和PB為起始原料說(shuō)明獲得PC的方法。
[0051] ⑴基于干燥得到PC，包括由含有擬薄水鋁石的水合氧化鋁PA和/或PB按常規(guī)方 法成型制備常規(guī)氧化鋁載體過(guò)程中，經(jīng)干燥副產(chǎn)的尾料，例如：在擠條成型中，條形成型物 在干燥、整型過(guò)程副產(chǎn)的尾料(習(xí)慣上稱為干燥廢料)，將該尾料進(jìn)行碾磨，過(guò)篩得到PC。
[0052] (2)基于焙燒得到，包括由含有擬薄水鋁石的水合氧化鋁PA和/或PB按常規(guī)方法 成型制備常規(guī)氧化鋁載體過(guò)程中，經(jīng)焙燒副產(chǎn)的尾料(習(xí)慣上稱為焙燒廢料)，例如，在滾球 成型中，球形顆粒在焙燒過(guò)程中副產(chǎn)的尾料，將該尾料進(jìn)行碾磨，過(guò)篩得到PC;或者是直接 將PA和/或PB閃干得到，在直接將PA和/或PB閃干時(shí)，閃干時(shí)間優(yōu)選為0. 05-1小時(shí)，進(jìn) 一步優(yōu)選為〇. 1-0. 5小時(shí)。
[0053] ⑶基于前述方法得到的改性物PC中的兩種或幾種的混合得到。當(dāng)采用混合方法 獲得C時(shí)，對(duì)前述幾種方法分別得到的改性物PC的混合比例沒(méi)有限制。
[0054] 按照本發(fā)明提供的催化劑，其中，所述VIB族金屬組分優(yōu)選為鑰和/或鎢，進(jìn)一步 優(yōu)選為鑰或鎢，VB族金屬組分優(yōu)選為釩和/或鈮，進(jìn)一步優(yōu)選為釩。以氧化物計(jì)并以催化 劑為基準(zhǔn)，所述第VIB族金屬組分的含量?jī)?yōu)選為0. 2-15重量％，進(jìn)一步優(yōu)選為0. 5-12重 量％，更加優(yōu)選為5-12重量％ ;第VB族金屬組分的含量?jī)?yōu)選為0. 2-12重量％，進(jìn)一步優(yōu)選 為0. 5-9重量％，更加優(yōu)選為1-9重量％。
[0055] 在足以將所述的加氫活性金屬組分負(fù)載于所述載體上的前提下，本發(fā)明對(duì)所述負(fù) 載方法沒(méi)有特別限制，優(yōu)選的方法為浸漬法，包括配制含所述金屬的化合物的浸漬溶液，之 后用該溶液浸漬所述的載體。所述的浸漬方法為常規(guī)方法，例如，可以是過(guò)量液浸漬、孔飽 和法浸漬法。所述的含選自VI B族的金屬組分化合物選自它們中的可溶性化合物中的一 種或幾種，如氧化鑰、鑰酸鹽、仲鑰酸鹽中的一種或幾種，優(yōu)選其中的氧化鑰、鑰酸銨、仲鑰 酸銨；鎢酸鹽、偏鎢酸鹽、乙基偏鎢酸鹽中的一種或幾種，優(yōu)選其中的偏鎢酸銨、乙基偏鎢酸 銨。所述的含選自VB族金屬組分的化合物選自它們的可溶性化合物中的一種或幾種，以 VB族的釩為例，可以選自如五氧化二釩、釩酸銨、偏釩酸銨、硫酸釩、釩雜多酸中的一種或幾 種，優(yōu)選其中的偏釩酸銨、釩酸銨。
[0056] 按照本發(fā)明提供的催化劑，還可以含有任何不影響本發(fā)明提供催化劑性能或能改 善本發(fā)明提供的催化劑的催化性能的添加組分。如可以含有磷等添加組分，以氧化物計(jì)并 以催化劑為基準(zhǔn)，所述添加組分的含量不超過(guò)10重量％，優(yōu)選為〇. 1 - 4重量％。
[0057] 當(dāng)所述催化劑中還含有磷等添加組分時(shí)，所述添加組分的引入方法可以是任意的 方法，如可以是將含所述磷等組分的化合物直接與所述擬薄水鋁石混合、成型并焙燒；可以 是將含有所述磷等組分的化合物與含有加氫活性金屬組分的化合物配制成混合溶液后浸 漬所述載體；還可以是將含有磷等組分的化合物單獨(dú)配制溶液后浸漬所述載體并焙燒。當(dāng) 磷等添加組分與加氫活性金屬分別引入所述載體時(shí)，優(yōu)選首先用含有所述添加組分化合物 的溶液浸漬所述載體并焙燒，之后再用含有加氫活性金屬組分化合物的溶液浸漬。其中，所 述焙燒溫度為400-600°C，優(yōu)選為420-500°C，焙燒時(shí)間為2-6小時(shí)，優(yōu)選為3-6小時(shí)。
[0058] 按照本發(fā)明所提供的烴油（包括渣油）加氫處理方法，對(duì)所述烴油的加氫處理 的反應(yīng)條件沒(méi)有特別限制，在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述加氫處理反應(yīng)條件為：反應(yīng)溫度 300-550°C，進(jìn)一步優(yōu)選330-480°C，氫分壓4-20兆帕，進(jìn)一步優(yōu)選6-18兆帕，體積空速 0. 1-3. 0小時(shí)Λ進(jìn)一步優(yōu)選0. 15-2小時(shí)Λ氫油體積比200-2500,進(jìn)一步優(yōu)選300-2000。
[0059] 所述加氫反應(yīng)的裝置可以在任何足以使所述原料油在加氫處理反應(yīng)條件下與所 述催化劑接觸反應(yīng)的反應(yīng)器中進(jìn)行，例如，在所述固定床反應(yīng)器，移動(dòng)床反應(yīng)器或沸騰床反 應(yīng)器中進(jìn)行。
[0060] 按照本領(lǐng)域中的常規(guī)方法，所述加氫處理催化劑在使用之前，通?？稍跉錃獯嬖?下，于140-370°c的溫度下用硫、硫化氫或含硫原料進(jìn)行預(yù)硫化，這種預(yù)硫化可在器外進(jìn)行 也可在器內(nèi)原位硫化，將其所負(fù)載的活性金屬組分轉(zhuǎn)化為金屬硫化物組分。
[0061] 本發(fā)明提供的催化劑可以單獨(dú)使用，也可以與其他催化劑組合使用，該催化劑特 別適合用于重油特別是劣質(zhì)渣油進(jìn)行加氫處理，以便為后續(xù)工藝(如催化裂化工藝）提供合 格的原料油。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的催化劑在用于渣油加氫處理時(shí)具有更好的加 氫脫浙青質(zhì)和脫金屬性能。

【具體實(shí)施方式】
[0062] 下面的實(shí)施例將對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明，但不應(yīng)因此理解為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0063] 實(shí)例中所用試劑，除特別說(shuō)明的以外，均為化學(xué)純?cè)噭?br> [0064] 在以下的實(shí)施例中使用的擬薄水鋁石包括：
[0065] PA-I :長(zhǎng)嶺催化劑分公司生產(chǎn)的干膠粉(孔容為0. 9毫升/克，比表面為280米V 克，最可及孔直徑8. 5nm。干基為73%，其中擬薄水鋁石含量為68%，三水鋁石含量為5重 量％，余量為無(wú)定形氧化鋁，DI值34. 6)。
[0066] PA-2 :溜博齊茂催化劑有限生產(chǎn)的干膠粉(孔容為0. 9毫升/克，比表面為290米 V克，最可及孔直徑8. 3nm。干基為73%，其中擬薄水鋁石含量為68%，三水鋁石含量為5重 量％，余量為無(wú)定形氧化鋁，DI值33. 2)。
[0067] PB-I :長(zhǎng)嶺催化劑分公司生產(chǎn)的干膠粉(孔容為1. 2毫升/克，比表面為280米V 克，最可及孔直徑15. 8nm。干基為73%，其中擬薄水鋁石含量為68%，三水鋁石含量為5重 量％，余量為無(wú)定形氧化鋁，DI值15.8)。
[0068] PB-2 :煙臺(tái)恒輝化工有限公司生產(chǎn)的干膠粉(孔容為I. 1毫升/克，比表面為260 米2/克，最可及孔直徑12nm。干基為71%，其中擬薄水鋁石含量為67%，三水鋁石含量為5 重量％，余量為無(wú)定形氧化鋁，DI值17. 2)。
[0069] 實(shí)施例1-10說(shuō)明本發(fā)明所述PC及其制備方法。
[0070] 實(shí)施例1
[0071] 稱取1000克PA-1，之后加入含硝酸(天津化學(xué)試劑三廠產(chǎn)品）10毫升的水溶液 1000毫升，在雙螺桿擠條機(jī)上擠成外徑Φ I. 4mm的蝶形條。濕條于120°C干燥4小時(shí)，得到 干燥條，將干燥條整形，過(guò)篩，將長(zhǎng)度小于2_的干燥條物料(一般稱為工業(yè)干燥條廢料）進(jìn) 行碾磨，過(guò)篩，取其中100?200目篩分，得到PA-I的改性物PC-Al。PC-Al的k值見(jiàn)表1。
[0072] 實(shí)施例2
[0073] 稱取1000克PA-1，之后加入含硝酸(天津化學(xué)試劑三廠產(chǎn)品）10毫升的水溶液 1000毫升，在雙螺桿擠條機(jī)上擠成外徑Φ I. 4mm的蝶形條。濕條于120°C干燥4小時(shí)，800°C 焙燒4小時(shí)，得到載體，將載體條整形，過(guò)篩，將長(zhǎng)度小于2mm的載體條物料(一般稱為工業(yè) 載體廢料)進(jìn)行碾磨，過(guò)篩，取其中100?200目篩分，即得PA-I的改性物PC-A2。PC-A2的 k值見(jiàn)表1。
[0074] 實(shí)施例3
[0075] 稱取1000克PA-2，于400°C閃干6分鐘，得到PA-2的改性物PC-A3。PC-A3的k 值見(jiàn)表1。
[0076] 實(shí)施例4
[0077] 將實(shí)施例1得到的PC-Al和實(shí)施例3得到的PC-A3各200克均勻混合，得到PA-I 和PA-2的改性物PC-A4。PC-A4的k值見(jiàn)表1。
[0078] 實(shí)施例5
[0079] 稱取1000克PB-1，之后加入含硝酸(天津化學(xué)試劑三廠產(chǎn)品）10毫升的水溶液 1440毫升，在雙螺桿擠條機(jī)上擠成外徑Φ 1.4mm的蝶形條。濕條于120°C干燥4小時(shí)， 1200°C焙燒4小時(shí)，得到載體，將載體條整形，過(guò)篩，將長(zhǎng)度小于2mm的載體條物料(一般稱 為工業(yè)載體廢料）進(jìn)行碾磨，過(guò)篩，取其中100?200目篩分，即得PB-I的改性物PC-B1。 PC-Bl的k值見(jiàn)表1。
[0080] 實(shí)施例6
[0081] 稱取1000克PB-2,于650°C閃干10分鐘，得到PB-2的改性物PC-B2。PC-B2的k 值見(jiàn)表1。
[0082] 實(shí)施例7
[0083] 稱取1000克PB-2,之后加入含硝酸(天津化學(xué)試劑三廠產(chǎn)品）10毫升的水溶液 1440毫升，在雙螺桿擠條機(jī)上擠成外徑Φ I. 4mm的蝶形條。濕條于120°C干燥4小時(shí)，得到 干燥條，將干燥條整形，過(guò)篩，將長(zhǎng)度小于2_的干燥條物料(一般稱為工業(yè)干燥條廢料）進(jìn) 行碾磨，過(guò)篩，取其中100?200目篩分，得到PB-2的改性物PC-B3。PC-B3的k值見(jiàn)表1。
[0084] 實(shí)施例8
[0085] 將實(shí)施例5得到的PC-Bl和實(shí)施例6得到的PC-B2各200克均勻混合，得到PB-I 和PB-2的改性物PC-B4。PC-B4的k值見(jiàn)表1。
[0086] 實(shí)施例9
[0087] 將實(shí)施例1得到的100克PC-Al和實(shí)施例7得到的150克PC-B3均勻混合，得到 PA-I和PB-2的改性物PC-B5。PC-B5的k值見(jiàn)表1。
[0088] 實(shí)施例10
[0089] 將實(shí)施例3得到的PC-A3和實(shí)施例5得到的PC-Bl各150克均勻混合，得到PA-2 和PB-I的改性物PC-B6。PC-B6的k值見(jiàn)表1。
[0090] 表 1
[0091]

【權(quán)利要求】
1. 一種重油加氫脫浙青質(zhì)催化劑，含有載體和加氫活性金屬組分，所述加氫活性金屬 組分選自至少一種VIB族的金屬組分和至少一種VB族的金屬組分，其中，所述載體為一種 含有第IVB族金屬組分的雙峰孔氧化鋁載體，以壓汞法表征，所述載體的孔容為0. 6-1. 4毫 升/克，比表面積為80-400米2/克，直徑為5-20nm孔的孔體積占總孔容的30-60%，直徑為 100-300nm孔的孔體積占總孔容的15-45%。
2. 根據(jù)1所述的催化劑，其特征在于，所述載體的孔容為0. 7-1. 3毫升/克，比表面積 為100-300米2/克，直徑為5-20nm孔的孔體積占總孔容的35-50%，直徑為100-300nm孔的 孔體積占總孔容的20-40 %。
3. 根據(jù)1所述的催化劑，其特征在于，所述第IVB族金屬組分選自鈦、鋯、鉿中的一種或 幾種，以所述載體為基準(zhǔn)并以氧化物計(jì)，所述載體中第IV族金屬的含量為0. 1-6重量％。
4. 根據(jù)3所述的催化劑，其特征在于，所述第IVB族金屬組分為鈦，以所述載體為基準(zhǔn) 并以氧化物計(jì)，所述載體中第IVB族金屬的含量為0. 3-4重量％。
5. 根據(jù)4所述的催化劑，其特征在于，以所述載體為基準(zhǔn)并以氧化物計(jì)，所述載體中第 IVB族金屬的含量為0. 5-2. 5重量％。
6. 根據(jù)1所述的催化劑，其特征在于，所述加氫活性金屬組分選自至少一種VIB族的金 屬組分和至少一種VB族的金屬組分，以氧化物計(jì)并以催化劑為基準(zhǔn)，所述VIB族金屬組分 的含量為〇. 2-15重量％，VB族金屬組分的含量為0. 2-12重量％。
7. 根據(jù)3所述的催化劑，其特征在于，所述VIB族的金屬組分選自鑰和/或鎢，VB族 金屬組分選自釩和/或鈮，以氧化物計(jì)并以催化劑為基準(zhǔn)，所述VIB族金屬組分的含量為 0. 5-12重量％，VB族金屬組分的含量為0. 5-9重量％。
8. 根據(jù)1所述催化劑的制備方法，包括制備具有雙峰孔結(jié)構(gòu)的含第IV B族金屬組分的 氧化鋁載體，所述載體的制備方法包括將含有擬薄水鋁石的水合氧化鋁PA和PB與一種含 有擬薄水鋁石的水合氧化鋁的改性物PC混合并在該混合物中引入含第IV B族金屬組分的 化合物、成型、干燥并焙燒，其中，所述PA、PB和PC的重量混合比為20-60 :20-50 :5-50, PC 的k值為〇至小于等于〇. 9,所述k iDL/DIp DL為PC改性前的水合氧化鋁的酸膠溶指 數(shù)，DI2為所述PC的酸膠溶指數(shù)。
9. 根據(jù)8所述的方法，其特征在于，所述PA、1?和PC的重量混合比為30-50 :35-50 : 10-30。
10. 根據(jù)8所述的方法，其特征在于，所述第IV B族金屬選自鈦、鋯、鉿中的一種及其混 合物，以氧化物計(jì)并以載體為基準(zhǔn)，所述含第IV B族金屬化合物的引入量使最終載體中第 IV B族金屬的含量為0. 1-6重量％。
11. 根據(jù)10所述的方法，其特征在于，所述第IV B族金屬為鈦，以氧化物計(jì)并以載體為 基準(zhǔn)，所述含第IV B族金屬化合物的引入量使最終載體中第IV B族金屬的含量為0. 3-4重 量％。
12. 根據(jù)8所述的方法，其特征在于，所述PC的k值為0至小于等于0. 6。
13. 根據(jù)8或9所述的方法，其特征在于，所述含有擬薄水鋁石的水合氧化鋁PA的孔容 為0. 75-1毫升/克，比表面為200-450米2/克，最可及孔直徑3-10nm ;所述含有擬薄水鋁 石的水合氧化鋁PB的孔容為0. 9-1. 4毫升/克，比表面為100-350米2/克，最可及孔直徑 大于10至小于等于30nm。
14. 根據(jù)13所述的方法，其特征在于，所述含有擬薄水鋁石的水合氧化鋁PA的孔容為 0. 80-0. 95毫升/克，比表面為200-400米2/克，最可及孔直徑5-10nm ;所述含有擬薄水鋁 石的水合氧化鋁PB的孔容為0. 95-1. 3毫升/克，比表面為120-300米2/克，最可及孔直 徑大于10至小于等于25nm。
15. 根據(jù)8或9所述的方法，其特征在于，所述PC為80-300目的顆粒物。
16. 根據(jù)15所述的方法，其特征在于，所述PC為100-200目的顆粒物。
17. 根據(jù)8所述的方法，其特征在于，所述干燥的條件包括：溫度為40-350°C，時(shí)間為 1- 24小時(shí)，所述焙燒的條件包括：溫度為大于500至小于等于1200°C，時(shí)間為1-8小時(shí)。
18. 根據(jù)17所述的方法，其特征在于，所述干燥的條件包括：溫度為100-200°C，時(shí)間為 2- 12小時(shí)，所述焙燒的條件包括：溫度為大于800至小于等于1000°C，焙燒時(shí)間為為2-6小 時(shí)。
19. 根據(jù)8所述的方法，其特征在于，將含有擬薄水鋁石的水合氧化鋁改性為PC的方法 之一是將所述含有擬薄水鋁石的水合氧化鋁成型、干燥，之后將其全部或部分進(jìn)行研磨、篩 分，所述干燥的條件包括：溫度為40-350°C，時(shí)間為1-24小時(shí)；方法之二是將方法一得到的 成型物焙燒，焙燒溫度為大于350至小于等于1400°C，焙燒時(shí)間為1-8小時(shí)，之后將其全部 或部分進(jìn)行研磨、篩分；方法之三是將含有擬薄水鋁石的水合氧化鋁閃干，閃干溫度為大于 150至小于等于1400°C，閃干時(shí)間為0. 05-1小時(shí)；方法之四是將方法之一、方法之二和與方 法之三得到的改性物中的一種或幾種混合得到。
20. 根據(jù)19所述的方法，其特征在于，所述方法一中的干燥的條件包括：溫度為 100-200°C，時(shí)間為2-12小時(shí)；方法之二中的焙燒溫度為500-1200°C，焙燒時(shí)間為0. 1-6小 時(shí)；方法之三中的閃干溫度為200-1000°C，閃干時(shí)間為0. 1-0. 5小時(shí)。
21. 根據(jù)19所述的方法，其特征在于，所述PC為含有擬薄水鋁石的水合氧化鋁的改性 物中80-300目的顆粒物。
22. 根據(jù)21所述的方法，其特征在于，所述PC為含有擬薄水鋁石的水合氧化鋁的改性 物中100-200目的顆粒物。
23. 根據(jù)8所述的方法，其特征在于，所述方法包括在所述載體上負(fù)載加氫活性金屬組 分，在所述載體上負(fù)載加氫活性金屬組分的方法為浸漬法，包括配制含加氫活性金屬的化 合物的溶液并用該溶液浸漬載體，之后進(jìn)行干燥、焙燒或不焙燒，所述加氫活性金屬組分選 自至少一種第VIB族的金屬組分和至少一種第VB族金屬組分，以氧化物計(jì)并以催化劑為基 準(zhǔn)，所述浸漬液的濃度及用量使得最終催化劑中所述VIB族金屬組分的含量為0. 2-15重 量％，VB族金屬組分的含量為0. 2-12重量％，所述干燥條件為：溫度80-200°C，時(shí)間1-8小 時(shí)，焙燒條件為：溫度400-600°C，時(shí)間2-8小時(shí)。
24. 根據(jù)23所述的方法，其特征在于，所述VIB族的金屬組分選自鑰和/或鎢，VB族金 屬組分選自釩和/或鈮，以氧化物計(jì)并以催化劑為基準(zhǔn)，所述浸漬液的濃度及用量使得最 終催化劑中所述VIB族金屬組分的含量為0. 5-12重量％，VB族金屬組分的含量為0. 5-9重 量％，所述干燥條件為：溫度100-150°C，時(shí)間2-6小時(shí)，焙燒條件為：溫度420-500°C，時(shí)間 3- 6小時(shí)。
25. 根據(jù)24所述的方法，其特征在于，以氧化物計(jì)并以催化劑為基準(zhǔn)，所述浸漬液的濃 度及用量使得最終催化劑中所述VIB族金屬組分的含量為5-12重量％，VB族金屬組分的含 量為1-9重量％。
26.權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)所述的催化劑在烴油加氫處理中的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】B01J32/00GK104338527SQ201310334181
【公開(kāi)日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2013年8月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月2日
【發(fā)明者】孫淑玲, 楊清河, 胡大為, 劉佳, 曾雙親, 戴立順 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院