[发明专利]加氢催化剂组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种加氢催化剂组合物及其制备方法，具体地说是一种助剂和活性金属浓度呈梯度分布的加氢催化剂组合物及其方法。

背景技术

原油以及从原油中得到的馏分油中含有硫、氮、氧和金属等杂质。这些杂质的存在不仅影响油品的安定性，而且在使用过程中还会排放SO_X、NO_X等有害气体污染环境。在油品的二次加工过程中，硫、氮、氧和金属等杂质的存在会使催化剂中毒。因此，脱除上述杂质是油品加工中的重要过程。馏分油加氢处理是指在一定温度和压力下，原料油和氢气与催化剂接触，脱除杂质，以及芳烃饱和的过程。

典型的加氢处理催化剂为周期表VIII及VIB族金属的氧化物负载于难熔氧化物上，所述难熔氧化物诸如氧化铝、氧化硅铝、氧化硅、沸石、二氧化钛、氧化锆、氧化硼以及它们的混合物。一般来说，这些催化剂是通过载体一次或多次浸渍金属化合物的水溶液，然后经过一个或多个干燥和焙烧过程而制成，这种催化剂制备方法描述于例如EP0469675、US4317746、US4738767等专利文献中。

目前普通的催化剂是由硫酸铝或CO₂和偏铝酸钠快速中和反应来制备催化剂的原料，然后原料与粘结剂，助挤剂经挤条机挤成可塑体，可塑体经干燥，焙烧后制备成所需的氧化铝载体，载体最后负载活性金属经过干燥，焙烧后最终得到所需的加氢处理催化剂。催化剂的制备过程存在许多的不足，首先中和成胶过程反应环境不均以，所制备的氧化铝颗粒粒径小，结晶度不高；其次催化剂制备过程中采取多次焙烧过程，使得操作过程复杂，而且高温焙烧很容易造成催化剂比表面积及孔容的损失，使得催化剂孔结构不理想；再者催化剂高温焙烧，很容易造成活性金属聚集，形成没有活性的镍铝尖晶石，从而影响催化剂的活性等诸多问题。

CN101927197A涉及一种活性金属和酸性助剂浓度呈梯度减少分布的加氢催化剂及制备方法，通过配制较浓的活性金属溶液和酸性助剂溶液，在载体浸渍过程中，逐步添加去离子水或氨水稀释溶液的方法饱和喷渍载体；或通过配制至少两种不同浓度的活性金属溶液和酸性助剂溶液，按活性金属溶液和酸性助剂溶液浓度从高到低顺序喷渍在载体上；或用酸性助剂浓度较高的溶液浸渍，浸渍过程中逐步添加酸性助剂浓度较低的溶液浸渍和去离子水稀释；干燥、焙烧；用活性金属浓度较高的溶液浸渍，浸渍过程中逐步添加活性金属浓度较低的溶液浸渍和去离子水稀释；或酸性助剂浸渍步骤在金属浸渍之后进行；干燥、焙烧；该方法采用多次浸渍、干燥以及焙烧过程，多次活性金属的浸渍及焙烧很容易造成催化剂孔结构的堵塞及孔道的破坏，且制备过程复杂，耗时耗力。 目前关于助剂浓度呈梯度分布的氧化铝的制备方法报道较少。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供体一种加氢催化剂组合物及其制备方法，本发明采用撞击流共沉淀成胶的方式制备的催化剂，其粒径分布集中，助剂和活性金属在催化剂中呈梯度降低分布，能够有效地降低催化剂的失活速率，提高催化剂的脱金属和容金属的能力。

本发明的加氢催化剂组合物，包括氧化铝载体、活性金属和助剂，其中活性金属选自VIII族和/或VIB族金属元素中的一种或几种，助剂选自硅或锆中的一种或两种；以催化剂重量为基准，活性金属和助剂以氧化物计，VIII族金属为1wt%～9wt%，优选1.0wt%～5.0wt%，VIB族金属为5wt%～25wt%，优选10wt%～20wt%，助剂为2%~10%，优选4%~8%，氧化铝载体为56%~83%；催化剂中硅和/或锆的浓度以氧化物计，从催化剂颗粒中心到外表面逐渐降低，其中颗粒R处硅和/或锆的百分含量为1.0%wt～3.0wt%，1/3R处硅和/或锆的百分含量为0.5wt%～1.0wt%，2/3R处硅和/或锆的百分含量为0.1wt%～0.5wt%，其中R为以催化剂中心为初始点的催化剂颗粒的半径。

本发明加氢催化剂组合物中，活性金属的浓度以氧化物计，从催化剂颗粒中心到外表面逐渐降低，颗粒R处活性金属的百分含量为20wt%～30wt%，1/3R处活性金属的百分含量为10wt%～20wt%，2/3R处活性金属的百分含量为6wt%～10wt%，其中R为以催化剂中心为初始点的催化剂颗粒的半径。

本发明加氢催化剂组合物中VIII族金属选自钴和/或镍，VIB族金属选自钼或钨。

本发明催化剂组合物具有以下性质：孔容为0.4～0.6ml·g^-1；孔径为90～150Å；磨耗≤0.05%，优选≤0.03%；堆积密度为0.80～0.95g/ml。