[发明专利]加氢裂化催化剂及其生产方法

说明书

本发明公开了一种加氢裂化催化剂及其生产方法。该加氢裂化催化剂为体相催化剂，包括加氢活性金属组分、载体组分及稀土金属。该催化剂是先将含Ni、W的混合溶液A、偏铝酸钠碱性溶液并流进行成胶反应，对所得浆液进行老化，将含W、Si、Al组分的混合溶液B与氨水并流加入上述老化后的浆液中进行成胶反应，再加入分子筛的悬浊液后进行老化，经过滤、洗涤后，将滤饼在含稀土离子和有机化合物的混合溶液中浸泡，然后经干燥、成型等制成加氢裂化催化剂。该加氢裂化催化剂适用于中油型加氢裂化催化剂，具有良好的活性和选择性。

技术领域

本发明涉及一种处理重质烃类的加氢裂化催化剂及其生产方法。

背景技术

加氢裂化是在较高压力下进行的，烃类分子与氢气在催化剂表面进行裂解和加氢反应生成较轻分子的转化过程，同时也发生加氢脱硫、脱氮和不饱和烃的加氢反应。烃类在加氢裂化过程中的裂解反应是在催化剂的酸性中心上进行的，遵循碳离子反应机理，加氢、裂解反应的同时伴有烃类异构反应的发生。

加氢裂化催化剂是由加氢组分和酸性组分组成的，两者根据需要按一定比例加入，使加氢和裂化性能达到平衡，其作用是使烃类混合物充分加氢、裂化和异构化反应。因此，馏分油加氢裂化过程需要的催化剂应具备较强的加氢活性中心又要有良好的酸性中心。加氢活性一般是由选自元素周期表中的第VIB族和第VIII族金属提供，而酸性的来源包括沸石及无机氧化物等载体。

加氢裂化催化剂的裂解活性来源于载体组分的酸性。加氢裂化催化剂的酸性中心对进料中的含氮化合物具有很强的吸附作用，即含氮化合物对加氢裂化催化剂的酸性中心具有不同程度的毒害（屏蔽）作用。因此，高活性加氢裂化催化剂，一般都对进料的氮含量有严格的限制，通过加氢裂化预处理脱除原料中硫、氮、氧和金属等杂质，一般控制进料氮含量在10µg/g以下，才能保证加氢裂化催化剂的活性得到充分发挥。世界范围内原油日趋重质化和劣质化，加氢裂化原料油中硫、氮含量高，同时在高空速下，经过加氢裂化预处理的原料常达不到加氢裂化催化剂对进料中氮含量的要求，或者由于原料中杂质多，导致加氢预处理催化剂活性稳定性降低，处理后的原料氮含量仍不能满足要求，这就需要提高加氢裂化催化剂的耐氮性能。加氢裂化催化剂具有良好的耐氮性，可以提高催化剂的原料适应性，延长工业装置的运转周期。

一般来说，加氢裂化催化剂可使用如下方法制备，如：浸渍法、混捏法、打浆法和共沉淀法等，对于贵金属可使用离子交换法等。浸渍法是先制备载体，再负载活性金属，混捏法是先制备载体组分，然后与活性金属混捏而成，而共沉法主要通过活性金属溶液、硅溶液、铝溶液、酸性组分进行沉淀制备而成。与常规负载型加氢裂化催化剂相比，体相加氢裂化催化剂中活性金属组分不是浸渍负载到载体上，而是通过共沉淀生成活性金属、硅和铝的氧化物，体相加氢裂化催化剂中无定形硅铝也会提供一定的酸性裂解功能，成为体相加氢裂化催化剂酸性组分的重要组成。体相加氢裂化催化剂中金属担载量不受限制。传统负载型加氢裂化催化剂受到载体孔结构的限制，活性金属负载量一般不超过30wt%，负载型催化剂所能提供的活性中心数量有限，活性中心数量的极限瓶颈无法突破，大幅度提高加氢活性的空间有限，很难满足炼厂生产油品的需求。

体相加氢催化剂通常为第ⅥB族金属元素（Mo、W）和第Ⅷ族金属元素（Ni），活性金属原子相互交错，为反应物分子提供反应空间，活性金属暴露在催化剂表面，为反应分子提供反应活性中心。负载型催化剂由较低活性的一类活性中心与较高活性的二类活性中心混合组成的，而体相催化剂活性中心基本全部为二类活性中心，体相催化剂主要是通过增加催化剂上的活性中心的密度从而大大地提高其催化活性。Chianelli等提出辐缘-棱边模型来解释非负载催化剂活性中心的产生，模型将MoS₂/WS₂晶粒外层边缘的棱边活性位称为辐缘位，提供加氢中心，将MoS₂/WS₂晶粒内层的棱边活性位称为棱边位，提供氢解中心。因此，催化剂的加氢和氢解活性与活性位的分布密切相关。