[发明专利]干气加氢饱和烯烃和脱硫催化剂及其制备方法与应用

说明书

公开了一种干气加氢饱和烯烃和脱硫催化剂及其制备方法与应用。该催化剂包括载体和负载在所述载体上的活性金属组分，其中，所述活性金属组分包括钼和VIII族金属，以氧化物计且以所述催化剂为基准，钼含量为10‑45重量％；第VIII族金属的含量为1‑10重量％；载体氧化物的含量为50‑89重量％，优选为55‑80重量％。本发明的树莓型氧化物微球具有更好的传质、传热特征，并且强度显著高于现有类似结构的产品，同时本发明制备方法简单、成本低、效率高且适用于大规模工业应用。本发明提供的焦化干气、催化干气加氢脱硫采用包括使用树莓型载体作为载体，使催化剂的性能得到改善。

技术领域

本发明涉及干气加氢饱和烯烃和脱硫催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

随着石油炼制、石油化工和精细化工等行业的技术发展，尤其是清洁燃料的生产，氢气的需求量迅猛增长，这极大地促进了以烃类原料制取氢气技术的发展。早期的烃类转化制氢所用的原料为轻质石脑油，随着技术的不断进步和发展，制氢原料越来越轻质化，炼厂焦化干气、催化干气、加氢尾气等成为目前最廉价的制氢原料。

由于焦化干气、催化干气中含有大量的烯烃，如果直接用作制氢原料的话，将会造成转化催化剂严重结碳并损坏炉管；另外里边还含有几百ppm的硫化物，容易引起后序转化催化剂的中毒。因此，必须首先将其中的烯烃饱和成烷烃，将有机硫氢解成硫化氢，再通过氧化锌净化工艺脱除硫化氢，使烯烃含量和硫含量达到工艺指标要求后，才能进入转化系统用作制氢原料，这就要求用于加氢净化的催化剂要同时具有有机硫氢解功能和烯烃饱和功能。

有机硫氢解反应是放热过程，但由于焦化干气、催化干气中有机硫含量一般不高于1000ppm，因此反应热可以不予考虑；烯烃加氢反应是强放热过程，每1％的烯烃加氢饱和即可使催化剂床层温升达20℃，焦化干气和催化干气加氢过程中催化剂床层温升主要是烯烃加氢放热所造成，这就要求催化剂具有较低的起活温度和良好的低温活性。

传统的有机硫加氢催化剂为Co-Mo系或Fe-Mo系，载体一般采用多孔无机氧化物，例如氧化铝、二氧化硅、硅铝酸盐、二氧化锆和/或这些载体的混合物，经常用的是氧化铝。但这两种体系的催化剂起活温度都很高，钴钼系催化剂要求300℃以上才能起活，铁钼系催化剂更是要求使用温度高于350℃。上述两种催化剂都不适用于高烯烃含量的焦化干气和催化干气等炼厂气加氢净化过程。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种起活温度较低、效率高同时具有有机硫氢解和烯烃加氢饱和的双功能加氢催化剂以及该催化剂的制备方法和应用。发明人研究发现，当采用一种具有树莓型空腔结构的载体制备焦化干气、催化干气加氢脱硫催化剂时，催化剂的反应性能明显得到改善。

一方面，本申请提供一种干气加氢饱和烯烃和脱硫催化剂，包括载体和负载在所述载体上的活性金属组分，其中，所述活性金属组分包括钼和VIII族金属，

所述载体为树莓型氧化物微球，所述树莓型氧化物微球为表面具有一个大孔的中空微球，所述中空微球内部具有一中空结构，所述大孔与所述中空结构贯通形成一端开口的空腔；其中，所述树莓型氧化物微球中的载体氧化物选自氧化铝、氧化硅、氧化锆和氧化钛中的一种或多种；

以氧化物计且以所述催化剂为基准，钼含量为10-45重量％；第VIII族金属的含量为1-10重量％；载体氧化物的含量为50-89重量％，优选为55-80重量％。

在一种实施方式中，所述催化剂还含有选自铜或稀土金属中的一种或几种的助剂金属组分。

在一种实施方式中，以氧化物计且以所述催化剂为基准，铜含量为0.5-10重量％；稀土金属含量为0.5-10重量％。

在一种实施方式中，以催化剂为基准，以氧化物计的钼含量为20-42重量％。