[发明专利]一种煤焦油加氢处理催化剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种煤焦油加氢处理催化剂及其制备方法，所述催化剂包括活性组分和载体；活性组分为第VIB族和/或第VIII族金属，载体为氧化铝。所述制备方法为首先制备拟薄水铝石，然后经成型、干燥、焙烧得到载体，最后负载活性金属组分。制备的催化剂具有较大的孔容和比表面积，具有较高的加氢活性和容金属能力。

技术领域

本发明属于炼油领域，涉及一种催化材料及其制备方法，特别是涉及一种煤焦油加氢处理催化剂及其制备方法。

背景技术

煤焦油是煤热解干馏工艺过程中一个重要的副产品，是多种物质的复杂混合物，根据煤热解干馏温度和过程方法的不同，煤焦油可分为低温煤焦油和高温煤焦油。

与石油重馏分相比，煤焦油原料具有硫、氮等杂原子含量高，灰分高，多环芳烃含量高、胶质和沥青质含量高等特点。因此直接燃烧会产生大量的硫化物和氮化物，造成严重的环境污染。煤焦油洁净加工和有效利用变得更加重要。利用加氢工艺可以有效脱除掉煤焦油中的硫、氮等杂质，降低其密度，实现轻质化。

煤焦油热解干馏过程中由于冷却和收集流程不完善，煤粉和冷却水中无机盐等杂质混入煤焦油中。如果直接采用固定床加氢处理，细小的煤粉颗粒沉积在催化剂表面或催化剂床层之间，会引起固定床产生压降，从而影响运转周期和产品质量，而沸腾床中催化剂处于沸腾状态，避免了因原料携带污染物的沉积和结焦而造成催化剂床层堵塞的问题。采用微球煤焦油加氢催化剂能有效容纳脱除的金属，沸腾床在线置换催化剂的特点，可以保持反应器内催化剂的活性稳定在适宜的水平，从而实现长周期稳定运转。

煤焦油中金属Fe、Ca含量较高，因此催化剂要具有合适的孔道，容纳更多的金属。催化剂的孔道与载体原料的性质息息相关，因此开发一种适用于沸腾床煤焦油加氢催化剂的载体原料非常必要。

CN201310743354.0公开了一种煤焦油加氢催化剂的保护剂及其制备方法。该专利所述保护剂，由载体、活性组分和助剂三部分组成，载体由氧化铝和氧化锆共同组成，活性组分：由钼、镍或钨的氧化物共同组成，占催化剂总质量的1～10%；助剂：由钾和磷共同组成，占催化剂总质量的0.5～6%，其余含量为载体，载体有两类孔径相对集中的细孔与粗孔，通过调节加入两种造孔剂的比例可以制备不同孔容和孔分布的载体。该专利由于在载体制备过程中采用两种扩孔剂调节载体的孔径分布，其调节能力有限，而且在焙烧过程中得到的孔道不均匀。

CN201010228569.5公开了一种煤焦油加氢生成清洁燃料油的组合工艺及其催化剂。该专利中的加氢改质催化剂活性组分为第VIII族和第VIB族金属氧化物NiO、MoO₃、CoO、WO₃的一种或几种，载体为酸改性的高岭土。由于采用酸改性高岭土作为载体，其孔容很小且酸性较高，因此对于胶质及沥青质含量较高的煤焦油原料，胶质和沥青质进入不到催化剂孔道内，在催化剂表面形成较多积炭，从而使催化剂容易失活，运转周期短。

CN201310605035.3公开一种反应器以及制备拟薄水铝石的方法。该反应器包括反应器筒体，其中反应器筒体内设有隔板将反应器内腔沿轴向分成两个区域，隔板设在中心轴上，隔板随中心轴转动而旋转；在每个区域中，在相应反应器筒体下部设有进料口，在相应反应器筒体外侧设有至少一条物料循环管线，循环物料出口在上部，循环物料入口在底部，在相应反应器筒体上部设有溢流口，其位置高于循环物料出口。该工艺过程较为复杂。

CN201510306899.4 公开一种碳化反应合成系统及其在制备拟薄水铝石方面的应用及制备方法，包括连续碳化反应釜制备氢氧化铝沉淀，老化、洗涤过滤及干燥，其中，连续碳化反应釜制备氢氧化铝沉淀系统由两个或两个以上微型单元碳化反应釜串联而成，用于拟薄水铝石制备的含铝碱性溶液在微型单元碳化反应釜内因受阻力形成折流、返混与CO₂和空气的混合气体发生碳化反应，生成的浆液从出口流入下一微型单元碳化反应釜，如此反复，实现碳化反应过程连续。该工艺虽然实现制备过程连续化，但工艺过程较为复杂。