[发明专利]裂解碳五选择加氢催化剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种加氢催化剂，更具体地说，本发明涉及一种用于裂解碳五选择性加氢的催化剂。

背景技术

随着乙烯装置规模不断扩大，副产碳五馏份也越来越多，碳五产率随乙烯装置的裂解深度和裂解原料等而存在差别，一般为乙烯产量的10～15％。随着乙烯装置的第二轮改造的进行和完成，我国副产的裂解碳五馏份大约为150万吨/年。然而与国外碳五馏份利用率较高相比，我国对碳五馏份的利用还远远不够，大部分作为燃料使用，碳五馏份的附加价值基本上没有利用起来，目前中石化只有上海石化建设有一套2.5万吨/年的碳五分离装置，尽管经过改造，目前达到5万吨/年的规模，但是这与年产150万吨的碳五相差较远，仅为3.3％。据报道，国内民营企业建设了几套碳五分离装置，但是这些碳五分离装置都开得不好，有的仅仅得到化学级异戊二烯产品，有的处于停车状态。纵览国内碳五利用情况，我国还没有充分地利用起碳五馏份。怎样合理、有效地利用碳五资源已是石油化工领域需要面对的一个课题。

这几年来丙烯的需求量在不断增加，形成刚性需求，从而丙烯价格持续升高，截止到2006年2季度，丙烯平均价格约1084美元/吨。因此，怎样提高丙烯产量是本领域技术人员一直追求的目标。国内外开始研究烯烃转化提高丙烯产量的课题，碳四碳五烯烃转化丙烯已经被人们广泛热切地研究。

但是，裂解碳五中含有大量的双烯烃，这种馏份不能直接作为烯烃转化的原料，需要进行加氢将其中的双烯烃转变为单烯烃才能用作烯烃转化的原料。另外，经过加氢的馏份也可以作为碳五醚化的原料，其中含有大量的异戊烯，经醚化制备高纯度异戊烯，目前高纯度异戊烯的价格为1.9万元/吨。

据报道，已经研究出了裂解碳五全加氢催化剂，但是目前还没见到关于裂解碳五馏份选择性加氢的相关报道。在裂解碳五全加氢时，由于裂解碳五含有大量的双烯烃和单烯烃，所以物料在进入加氢反应器时必须用加氢后的碳五烷烃稀释，从而催化剂活性位的氛围大部分是烷烃，这样可以有效地防止催化剂积碳。然而在选择加氢时，加氢物料含有大量的双烯烃和单烯烃，催化剂活性位周围是烯烃氛围，这样对催化剂稳定性的要求增加。裂解碳五全加氢催化剂难以直接应用于裂解碳五选择加氢，急需开发一种适用裂解碳五选择加氢的催化剂。

发明内容

本发明为了满足目前急需裂解碳五选择加氢催化剂的要求，研究了一种用于裂解碳五选择加氢的催化剂。

本发明的裂解碳五选择加氢的催化剂包含下列质量百分比的组分：镍10％～35％、镧0.5％～3％、银0.3％～3％、氧化铝载体59％～89.2％，以催化剂的总质量计。

优选所述催化剂还包含0.3质量％～3质量％的钾、锶或钾和锶。

更优选所述催化剂包含0.3质量％～3质量％的铅。

所述氧化铝载体优选为镧改性的氧化铝载体，更优选地，所述氧化铝载体的密度为0.5～0.75g/ml，比表面积为100～200m²/g，最优选所述氧化铝载体的体积平均孔径为10～20nm。

本发明加入镧元素可以改善镍与载体之间的相互作用，减少或防止镍与氧化铝载体之间形成难以还原而不能发挥有效作用的尖晶石，同时镧在还原过程中迁移到镍晶粒表面上，镧与镍之间存在着较强的相互作用，紧密地连接在镍晶粒表面上，降低晶粒表面自由能，并能随镍晶粒一起迁移，阻碍镍晶粒在移动中聚集长大，降低镍晶粒的长大速率，阻止镍原子从晶粒表面扩散到更大的晶粒上，使镍晶粒更加稳定。也可以在载体中加入镧，这样可以防止氧化铝载体在焙烧和使用过程中发生结构变化。加入镧和银可以改进镍的分散度，使形成的镍晶粒更细。重要的是加入银可以改变镍活性位周围的电子环境，从而改变活性位对吸附物种的吸附能力，不仅改进催化剂的选择性，而且提高催化剂的抗积炭能力。一般情况下，在含钯的催化剂中加入银用来改善催化剂性能，基本没有见到在镍催化剂加入银的报道。尽管有些文献在要求保护钯系催化剂时将保护范围扩充到VIII族，在VIII族催化剂中添加银，但是实际上银一般加在钯系催化剂中，很少见到、人们也很难想到银加到非贵金属催化剂中，这是因为在选择性加氢时，钯系催化剂比非贵金属催化剂具有更高的选择性，非贵金属催化剂，尤其是镍系催化剂很少用于选择性加氢领域，因此在镍系催化剂中加入银突破了人们的惯常思维，并且起到实质性作用。