[发明专利]负载有Ni、W和P的三峰型孔分布的蒽油加氢精制催化剂及制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于煤化工催化剂制备技术领域，具体涉及一种负载有Ni、W和P的三峰型孔分布的蒽油加氢精制催化剂及其制备以及在蒽油加氢精制中的应用。

背景技术

蒽油是高温煤焦油经蒸馏得到的初加工产品，富含蒽、菲、咔唑、萤蒽和芘等三环和四环芳烃化合物，芳烃与胶质含量接近百分之百。目前，其主要用作炭黑原料、木材防腐油或低档燃料油，存在附加值低和污染环境等问题；采用化工综合利用方法，也存在流程长、规模效益低、产品市场容量有限等问题。另一方面，我国石油资源不足，而经济发展对轻质运输燃料油的需求量日益增大，将煤焦油更多地转化为液体运输燃料是解决大量煤焦油市场出路、补充石油资源不足的一种有效手段。

由于蒽油原料的特点，使其与传统的石油馏分加氢表现出明显的不同，相对于石油馏分来说，蒽油属于更难于加氢处理的原料，其高氮、氧及芳烃含量给加氢技术提出了很多新的问题，因为氮是抑制加氢处理催化剂活性的重要因素，因此需设计开发加氢活性好、裂解活性较弱的、同时具有加氢精制效果的专用加氢催化剂。由于蒽油中含有较多的大分子，以及较多的易生焦物质和金属杂质，因此需要加氢精制催化剂具有更大的孔容和比表面积。但对于现有加氢精制催化剂来说，活性组分含量较多的加氢精制催化剂，其孔容和比表面积受到一定的影响，因为负载活性组分时，加氢精制催化剂的孔容和比表面积均有明显的减小，催化剂的使用性能，特别是稳定性需要进一步提高。

美国专利US4448896公开了一种利用炭黑制备孔径呈双峰分布的脱硫和脱金属催化剂氧化铝载体的方法，其孔径集中分布在30～50nm和110～130nm，此催化剂孔径较大，比表面积较小，活性金属负载量较少，对原料油吸附能力也较差，不利于蒽油加氢处理。

美国专利US4548709公开了一种利用炭黑作为扩孔剂，制备得到孔径呈双峰分布的应用于重油的加氢处理过程的催化剂制备方法，其孔径主要分布在9～20nm、100～500nm，其中100～500nm的孔径所占比例较大，不利于蒽油加氢处理。

因此，常用的加氢催化剂对蒽油加氢处理效果欠佳，针对蒽油加氢精制催化剂而言，合成孔径分布适宜的催化剂载体以及提高催化剂活性金属和助剂负载量，是制备稳定性较好的加氢精制催化剂的关键。

发明内容

为了克服上述的问题，本发明提供了一种活性组分含量高，同时催化剂孔容和比表面较大，孔径呈三峰分布，活性更高的蒽油加氢精制催化剂。

同时，本发明还提供了上述蒽油加氢精制催化剂的制备方法和应用。

本发明实现上述目的所采用的技术方案是：

该负载有Ni和W金属活性组分和P助剂的三峰型孔分布的蒽油加氢精制催化剂，其载体为γ-Al₂O₃，在其上负载有Ni和W金属活性组分和P助剂，Ni、W和P以氧化物重量计，WO₃占催化剂总重量的16％～24％，NiO占催化剂总重量的4％～6％，P₂O₅占催化剂总重量的3％～4.5％，余量为γ-Al₂O₃载体；

该催化剂中孔径为4～10nm的孔占总孔容的20％～30％、10～15nm的孔占总孔容的30％～50％、15～20nm的孔占总孔容的20％～30％，孔容为0.42～0.55mL/g，比表面积为218.2～298.1m²/g。

上述γ-Al₂O₃与NiO的质量比为3:1～2.5:1。

上述的负载有Ni和W金属活性组分和P助剂的三峰型孔分布的蒽油加氢精制催化剂的制备方法由以下步骤组成：

(1)将拟薄水铝石干胶粉经过800～1200℃焙烧1～5小时后，与未焙烧拟薄水铝石干胶粉混合均匀，焙烧处理的拟薄水铝石与未焙烧处理的拟薄水铝石的重量比例为1：4～9；

(2)向步骤(1)的混合物中加入聚丙烯酰胺和炭黑粉作为扩孔剂，再与质量浓度为2％～3％的稀硝酸混合，捏制成型，110～120℃干燥2～4h，600～700℃焙烧4～5h，制得催化剂载体γ-Al₂O₃，去离子水浸泡载体3～4h，70～80℃烘干，其中拟薄水铝石干胶与聚丙烯酰胺和炭黑粉质量比为1：0.04～0.06：0.15～0.2；