[發(fā)明專利]集中孔分布鎳基催化劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210240043.8
• 申請日: 2012-07-12
• 公開（公告）號: CN103537287A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙多;王建強;劉仲能;顧國耀
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: B01J23/755
• 分類號: B01J23/755;C10G45/00;C10G45/06;C10G47/00
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種集中孔分布鎳基催化劑，具體是涉及一種可用于輕油餾分、重油餾分加氫處理的集中孔分布的鎳基催化劑。

背景技術(shù)

高鎳含量、高活性比表面的Ni/Al₂O₃催化劑在石油化工催化加氫、加氫脫硫和油品加氫利用等領(lǐng)域相當重要。美國專利US3320182較早的給出了采用共沉淀方法制備高鎳含量的Ni/Al₂O₃催化劑的方法，但眾所周知這種方法容易形成鎳鋁尖晶石。美國專利US6673743和US4490480、中國專利ZL00803678.0闡述了一種可用于油品加氫的鎳催化劑，鎳含量可達5~75%。該催化劑采用將Ni氨溶液沉積-沉淀到過渡態(tài)氧化鋁漿液中而得。美國專利US6242662公布了一種將工業(yè)氫氧化鋁添加到鎳氨溶液再分解的方法，得到一種高鎳含量的催化劑。這些方法均需要提供納米級氧化鋁或氫氧化鋁粉，才能得到高分散度、高鎳含量的催化劑。

中國專利CN1644656A中公開了一種加氫催化劑及其工藝和應用。該催化劑重量百分比組成為NiO?10~30%，Al₂O₃?70~90%。該催化劑適用于含二烯烴和苯乙烯及其衍生物的餾分油，反應工藝條件為溫度50~200^oC，壓力2.0~4.0MPa，液體空速1~10小時^-1，氫油體積比為H₂/油＝100~300，采用該催化劑和工藝可直接加氫制備高芳烴溶劑油和高辛烷值汽油。該催化劑的缺點是催化劑載體的制備過程復雜，載體需在600~700^oC通入水蒸氣擴孔1~?4小時，然后焙燒，才可得到高比表面、大孔的載體。

中國專利CN1218822A中公開了一種選擇性加氫催化劑。該催化劑由5?~?25重%的NiO，0.1~2.0重%的鋰或堿土金屬(優(yōu)選鎂)，以及余量的氧化鋁組成，適用于含雙烯烴的餾分油，特別是裂解汽油的全餾分油的選擇性加氫過程。該催化劑的缺點是催化劑的比表面積較低(60~85米²/克)，孔體積較小(0.28~0.36毫升/克)，反應活性相對較低，反應溫度較高(80~160^oC)。

利用溶膠－凝膠技術(shù)制備的催化劑能夠很好地控制活性組分的含量和分布，具有高分散、晶相穩(wěn)定、熱穩(wěn)定性好等特點。張玉紅等采用擬薄水鋁石膠溶法制得AlOOH溶膠，通過在溶膠中分散Ni(NO₃)₂溶液制得高熱穩(wěn)定性的NiO/Al₂O₃催化劑(石油煉制與化工,1999,?30(5):?25-29)。但是，Ni(NO₃)₂容易結(jié)晶致使擠條困難，且催化劑孔徑較小。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之一是現(xiàn)有技術(shù)中存在的鎳含量低、活性比表面低、孔徑分布寬的技術(shù)問題，提供一種新的集中孔分布鎳基催化劑，該催化劑具有鎳含量高、催化劑活性高、孔徑可調(diào)，尤其可得到集中孔分布鎳基催化劑的優(yōu)點。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之二是提供一種與解決技術(shù)問題之一相對應的集中孔分布鎳基催化劑的制備方法。

為解決上述技術(shù)問題之一，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種集中孔分布鎳基催化劑，以重量百分比計，金屬鎳或其氧化物含量為10~70%；催化劑比表面積為150~300米²/克，孔容為0.3~0.8毫升/克，在5~10納米的孔容占總孔容的80~90%，其中最可幾孔徑分布在6~10納米的位置。

上述技術(shù)方案中，以催化劑重量百分比計，金屬鎳或其氧化物的含量優(yōu)選范圍為20~50%；催化劑比表面積優(yōu)選范圍為180~250米²/克，孔容優(yōu)選范圍為0.3~0.5毫升/克，其中最可幾孔徑分布優(yōu)選在6~8納米的位置。

為解決上述技術(shù)問題之二，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種集中孔分布鎳基催化劑的制備方法，依次包括以下步驟：（a）在溫度30~85℃的條件下，向鋁溶膠中加入硝酸鎳水溶液，得到鎳鋁溶膠；（b）調(diào)節(jié)鎳鋁溶膠的pH為7~9；（c）在溫度60~100℃下，鎳鋁溶膠老化5~30小時，得到鎳鋁凝膠，對所得凝膠進行過濾、洗滌和干燥；（d）凝膠干粉經(jīng)成型后于200~300℃焙燒1~3小時，400~550℃焙燒4~8小時。

上述技術(shù)方案中，鎳鋁溶膠的pH值優(yōu)選范圍為7.5~8.5；鎳鋁溶膠的pH值優(yōu)選為通過氨水、堿金屬氫氧化物中的至少一種來調(diào)節(jié)。