[發(fā)明專(zhuān)利]加氫裂化催化劑及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810037433.2
• 申請(qǐng)日: 2018-01-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110038623B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐學(xué)軍;王海濤;劉東香;王繼鋒;馮小萍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司大連石油化工研究院
• 主分類(lèi)號(hào): B01J29/16
• 分類(lèi)號(hào): B01J29/16;C10G47/20
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)了一種加氫裂化催化劑及其制備方法。該加氫裂化催化劑為體相催化劑，其組成包括加氫活性金屬組分、有機(jī)助劑組分和載體組分，加氫活性金屬組分為W和Ni，經(jīng)硫化后，WS₂平均堆積層數(shù)為5.0~7.0層，WS₂片層平均長(zhǎng)度為4.0~6.0nm。該加氫裂化催化劑適用于中油型加氫裂化催化劑，具有良好的活性和選擇性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種處理重質(zhì)烴類(lèi)的加氫裂化催化劑及其制備方法，特別是一種體相加氫裂化催化劑及其制備方法。

背景技術(shù)

加氫裂化是在較高壓力下進(jìn)行的，烴類(lèi)分子與氫氣在催化劑表面進(jìn)行裂解和加氫反應(yīng)生成較輕分子的轉(zhuǎn)化過(guò)程，同時(shí)也發(fā)生加氫脫硫、脫氮和不飽和烴的加氫反應(yīng)。烴類(lèi)在加氫裂化過(guò)程中的裂解反應(yīng)是在催化劑的酸性中心上進(jìn)行的，遵循碳離子反應(yīng)機(jī)理，加氫、裂解反應(yīng)的同時(shí)伴有烴類(lèi)異構(gòu)反應(yīng)的發(fā)生。

加氫裂化催化劑是由加氫組分和酸性組分組成的，兩者根據(jù)需要按一定比例加入，使加氫和裂化性能達(dá)到平衡，其作用是使烴類(lèi)混合物充分加氫、裂化和異構(gòu)化反應(yīng)。因此，餾分油加氫裂化過(guò)程需要的催化劑應(yīng)具備較強(qiáng)的加氫活性中心又要有良好的酸性中心。加氫活性一般是由選自元素周期表中的第VIB族和第VIII族金屬提供，而酸性的來(lái)源包括沸石及無(wú)機(jī)氧化物等載體。

加氫裂化催化劑的裂解活性來(lái)源于載體組分的酸性。加氫裂化催化劑的酸性中心對(duì)進(jìn)料中的含氮化合物具有很強(qiáng)的吸附作用，即含氮化合物對(duì)加氫裂化催化劑的酸性中心具有不同程度的毒害（屏蔽）作用。因此，高活性加氫裂化催化劑，一般都對(duì)進(jìn)料的氮含量有嚴(yán)格的限制，通過(guò)加氫裂化預(yù)處理脫除原料中硫、氮、氧和金屬等雜質(zhì)，一般控制進(jìn)料氮含量在10μg/g以下，才能保證加氫裂化催化劑的活性得到充分發(fā)揮。世界范圍內(nèi)原油日趨重質(zhì)化和劣質(zhì)化，加氫裂化原料油中硫、氮含量高，同時(shí)在高空速下，經(jīng)過(guò)加氫裂化預(yù)處理的原料常達(dá)不到加氫裂化催化劑對(duì)進(jìn)料中氮含量的要求，或者由于原料中雜質(zhì)多，導(dǎo)致加氫預(yù)處理催化劑活性穩(wěn)定性降低，處理后的原料氮含量仍不能滿足要求，這就需要提高加氫裂化催化劑的耐氮性能。加氫裂化催化劑具有良好的耐氮性，可以提高催化劑的原料適應(yīng)性，延長(zhǎng)工業(yè)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)周期。

一般來(lái)說(shuō)，加氫裂化催化劑可使用如下方法制備，如：浸漬法、混捏法、打漿法和共沉淀法等，對(duì)于貴金屬可使用離子交換法等。浸漬法是先制備載體，再負(fù)載活性金屬，混捏法是先制備載體組分，然后與活性金屬混捏而成，而共沉法主要通過(guò)活性金屬溶液、硅溶液、鋁溶液、酸性組分進(jìn)行沉淀制備而成。與常規(guī)負(fù)載型加氫裂化催化劑相比，體相加氫裂化催化劑中活性金屬組分不是浸漬負(fù)載到載體上，而是通過(guò)共沉淀生成活性金屬、硅和鋁的氧化物，體相加氫裂化催化劑中無(wú)定形硅鋁也會(huì)提供一定的酸性裂解功能，成為體相加氫裂化催化劑酸性組分的重要組成。體相加氫裂化催化劑中金屬擔(dān)載量不受限制。傳統(tǒng)負(fù)載型加氫裂化催化劑受到載體孔結(jié)構(gòu)的限制，活性金屬負(fù)載量一般不超過(guò)30wt%，負(fù)載型催化劑所能提供的活性中心數(shù)量有限，活性中心數(shù)量的極限瓶頸無(wú)法突破，大幅度提高加氫活性的空間有限，很難滿足煉廠生產(chǎn)油品的需求。

體相加氫催化劑通常為第ⅥB族金屬元素（Mo、W）和第Ⅷ族金屬元素（Ni），活性金屬原子相互交錯(cuò)，為反應(yīng)物分子提供反應(yīng)空間，活性金屬暴露在催化劑表面，為反應(yīng)分子提供反應(yīng)活性中心。負(fù)載型催化劑由較低活性的一類(lèi)活性中心與較高活性的二類(lèi)活性中心混合組成的，而體相催化劑活性中心基本全部為二類(lèi)活性中心，體相催化劑主要是通過(guò)增加催化劑上的活性中心的密度從而大大地提高其催化活性。Chianelli等提出輻緣-棱邊模型來(lái)解釋非負(fù)載催化劑活性中心的產(chǎn)生，模型將MoS₂/WS₂晶粒外層邊緣的棱邊活性位稱(chēng)為輻緣位，提供加氫中心，將MoS₂/WS₂晶粒內(nèi)層的棱邊活性位稱(chēng)為棱邊位，提供氫解中心。因此，催化劑的加氫和氫解活性與活性位的分布密切相關(guān)。