[發明專利]一種催化劑載體、其制備方法及應用

在審

• 申請號: 201410753430.0
• 申請日: 2014-12-10
• 公開（公告）號: CN105728059A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 溫廣明;張文成;張志華;于春梅;郭金濤;王丹;付明朗;崔海林;趙野;申寶劍;宋金鶴;郭巧霞;徐偉池;任申勇;李瑞峰;方磊;譚明偉;張鐵珍;席忠亮;劉麗瑩;關旭;趙檀;張學佳;焦慶雨;孫宏磊;山義明
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: B01J32/00
• 分類號: B01J32/00;B01J29/89;C10G45/12
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 梁揮;鮑俊萍

技術領域

本發明涉及一種催化劑載體，該載體特別適用于制備石油煉制領域中劣質汽、柴油餾分加氫精制催化劑。

背景技術

加氫過程是當前唯一大規模工業化的清潔汽柴油生產過程，加氫技術的核心是高性能加氫催化劑的開發。作為加氫催化劑的重要組成部分，載體可以提供較大的比較面積和豐富的孔道結構，在提高活性組分分散度和利用率的同時，縮短物質在催化劑中的擴散路徑，為反應物和催化劑活性中心提供良好的接觸機會，加快了催化反應進程。因此，催化劑載體材料的性質直接影響催化劑的活性。

在汽柴油加氫過程中所使用的加氫催化劑通常以氧化鋁為載體，其制備過程通常將活性氧化鋁或活性氧化鋁的前驅物與改性助劑、成型助劑混合后經過成型、干燥、焙燒過程，最終制成具有一定形狀、機械強度、比表面積和孔道特性的多孔材料。改性助劑通常采用Si、Ti、P等元素的無機或有機化合物。由于傳統改性助劑通常以無定形或溶液形式存在，氧化鋁改性過程勢必會對氧化鋁載體的比表面積、孔道和表面化學性質造成不利影響。

ZL200410091490.7公開了一種含分子篩的加氫脫硫催化劑，催化劑的載體采用氧化鋁(催化劑重量的20.0wt％～80.0wt％)和ETS-10分子篩(催化劑重量的0.5wt％～50.0wt％)進行制備，通過調整載體中的氧化鋁和ETS-10分子篩相對含量，并對ETS-10分子篩進行改性來制備加氫脫硫催化劑載體，可提高常規加氫脫硫催化劑的脫硫活性。

ZL200410091492.6公開了一種含分子篩的加氫脫芳催化劑，催化劑的載體采用氧化鋁(催化劑重量的20.0wt％～80.0wt％)和AlPO₄-5分子篩(催化劑重量的0.5wt％～50.0wt％)進行制備，通過調整載體中的氧化鋁和AlPO₄-5分子篩相對含量，并對AlPO₄-5分子篩進行改性來制備芳烴加氫飽和催化劑載體，可提高常規加氫催化劑的芳烴飽和活性。

CN102851061A公開了一種以Si改性的氧化鋁和小晶粒ETS-10分子篩為載體制備加氫催化劑，通過調整催化劑中小晶粒ETS-10分子篩的含量優化催化劑的加氫活性。

以上三篇專利分別利用ETS-10分子篩可以提高催化劑的加氫脫硫活性和AlPO₄-5分子篩可以提高催化劑的芳烴飽和活性的特點，制備加氫脫硫催化劑和芳烴飽和催化劑。并未對同時利用兩種分子篩，制備加氫催化劑載體對催化劑加氫脫硫活性和芳烴飽和活性的影響進行說明。也未對所用ETS-10分子篩和AlPO₄-5分子篩的晶粒尺寸及晶粒尺寸對催化劑加氫脫硫和芳烴飽和活性的影響進行說明。文獻報道目前工業應用的ETS-10分子篩和AlPO₄-5分子篩的晶粒均大于4μm，還沒有小晶粒尺寸的分子篩在加氫催化劑載體上應用。

發明內容

本發明的目的是提供一種催化劑載體、其制備方法及應用，以克服現有技術單一分子篩、大顆粒尺寸分子篩制備催化劑載體活性低的缺陷。

為實現上述目的，本發明提供一種催化劑載體，包括氧化鋁、小晶粒鈦硅分子篩及小晶粒磷鋁分子篩，所述鈦硅分子篩晶粒尺寸小于0.5μm，所述磷鋁分子篩晶粒尺寸小于2μm，所述的鈦硅分子篩在催化劑載體中的重量百分比含量為5wt％～15wt％，所述磷鋁分子篩在載體中的重量百分比含量為10wt％～15wt％。

所述的催化劑載體中，所述鈦硅分子篩為ETS-10，所述磷鋁分子篩為AlPO₄-5分子篩。

所述的催化劑載體中，所述氧化鋁為工業擬薄水鋁石，或是具有孔分布的工業氧化鋁載體。

所述的催化劑載體中，所述鈦硅分子篩為鈉、鉀型，或是被銨離子交換、焙燒為氫型，或者是以浸漬、共沉淀或離子交換等方式引入鐵、稀土金屬金屬離子進行改性后的小晶粒鈦硅分子篩，或者是原位合成的含有鐵、稀土金屬金屬離子的雜原子小晶粒鈦硅分子篩。

所述的催化劑載體中，所述磷鋁分子篩為直接合成的磷鋁分子篩，或原位合成的含有雜原子磷鋁分子篩，或者是以浸漬、共沉淀或離子交換方式引入硅、鐵、稀金屬離子進行改性后的磷鋁分子篩。

所述的催化劑載體中，所述雜原子為鈦、硅。

所述的催化劑載體中，所述催化劑載體的比表面積為200m²/g～450m²/g，孔容為0.25ml/g～0.60ml/g，孔徑在5nm～10nm的孔分布占總孔容的70％～90％。