[发明专利]一种体相加氢催化剂及其制法

说明书

本发明公开了一种体相加氢催化剂及其制法，该催化剂为球形颗粒，孔径分布具有如下性质：催化剂颗粒中心至x*R范围的平均孔径d₁为50~100nm，其中x为0.1~0.9，x*R至催化剂外表面的平均孔径d₂为120~180nm，d₂‑d₁=40~130nm；其中R为体相加氢催化剂的颗粒半径。体相加氢催化剂具有以下性质：比表面积为250～350m²/g，孔容为0.8～1.0ml·g^‑1；平均孔径为50～150nm。助剂浓度由颗粒中心至外表面逐渐增加。本发明的体相加氢催化剂孔容和孔径较大，具有同时外表面孔径大于内部的孔径，催化剂表相活性金属密度更大，加氢活性金属利用率以及催化剂内部利用率更高，降低催化剂失活速率，提高催化剂寿命。本发明方法同时实现了加氢催化剂的连续生产，提高了生产效率，降低了生产成本。

技术领域

本发明涉及馏分油加氢领域，具体地涉及一种体相加氢催化剂及其制法。

背景技术

渣油加氢催化剂的孔径一般集中在8-15nm，催化剂具有很高的初活性。渣油原料中胶质沥青质含量较高且分子直径从10nm到几百nm，而胶质沥青质中的金属杂质的沉积在催化剂颗粒内多呈现不均匀分布，沿催化剂粒径呈现内部沉积多，外部沉积少的趋势，主要是由于催化剂中不同大小孔道无规则排列，金属杂质沉积到外表面造成孔口堵塞，从而导致内部有效的大孔道以及活性相金属无法得到有效利用，大大降低了催化剂的利用率以及使用寿命。为了实现脱硫、脱氮、脱残炭催化剂长周期运转，在催化剂保证脱硫、脱氮、脱残炭的同时，必须提高催化剂的容金属能力，必须提高30nm至微米级的孔道比例，同时控制孔径在催化剂颗粒内部的分布状态，可以提高催化剂的利用率及延长使用寿命。

目前渣油催化剂多为负载型加氢催化剂，而体相加氢催化剂活性中心密度要高很多，具有超高脱硫、脱氮和脱金属活性，然而共沉淀法制备体相催化剂技术，采用不同沉淀方式，成胶条件等，均会对催化剂中孔道表面上活性金属含量和活性中心密度、不同加氢活性金属的分布以及不同加氢活性金属之间相互作用关系有很大的影响，同时催化剂小孔比例较多。采用共沉淀法会使不同加氢活性金属的分布不容易控制，从而影响不同加氢活性金属的分布，降低了活性金属间的相互作用，同时催化剂中表相活性金属含量小和活性金属密度较低，最终影响催化剂的加氢性能。因此，如何调控加氢活性金属的分布，使加氢活性金属组分之间具有适宜的配合作用，如何增加催化剂中表相活性金属含量和活性中心密度，提高加氢活性金属组分的利用率，是提高催化剂加氢性能的关键。

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。该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；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。

CN200910011648.8本发明公开了一种体相催化剂及其制备方法。该体相催化剂是分别得到无机氧化物前躯物氢氧化物凝胶和活性金属氢氧化物凝胶为原料经成型后焙烧得到的。该体相催化剂制备过程中，由于氢氧化物凝胶中含有表面活性剂和烃类组分，经成型和焙烧后，使聚合的氢氧化物脱出水分后形成的纳米氧化物粒子仍具有棒状的基本结构，而且无序堆积成框架结构，使该催化剂的孔容大，孔径大，孔隙率高，外表面孔口较大，孔道贯穿性好，有利于增加杂质的沉积量，延长催化剂的运转周期。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供体相加氢催化剂及其制法。本发明的体相加氢催化剂孔容和孔径较大，外表面孔径大于内部的孔径，助剂沿催化剂粒径由内向外呈逐渐增加，催化剂表相活性金属密度更大，加氢活性金属利用率以及催化剂内部利用率更高，降低催化剂失活速率，提高催化剂寿命。本发明方法同时实现了加氢催化剂的连续生产，提高了生产效率，降低了生产成本。