集中孔分布镍基催化剂及其制备方法技术

日期: 2024-04-26 14:03:55|浏览: 76|编号: 58317

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集中孔分布镍基催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种集中孔分布的镍基催化剂及其制备方法。 主要解决现有技术中存在的镍含量低、活性表面低、孔径分布不集中的技术问题。 本发明专利技术采用浓孔分布镍基催化剂。 以催化剂重量百分比计,金属镍或其氧化物含量为10~70%,催化剂比表面积为150~300 m2/g,孔容为0.3~0.8 ml/ g,5~10纳米的孔容占总孔容的80~90%,其中孔径最多分布在6~10纳米的技术方案可以较好地解决这一问题,可广泛应用于轻油馏分和重油馏分加氢处理的工业生产。

孔隙基底和

现有技术中孔径较小、孔径较小且较差。 金属或其氧化物的孔径为10~70%,面积为150~300 m 2/g 0.3~0.8 ml/g,孔容、孔在5~10 nm的总孔径为80 ~90%,孔径最多为6~10纳米,可用于轻油和重油中。

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【技术实现步骤总结】

该专利技术涉及一种浓孔分布镍基催化剂,具体是一种可用于轻质油馏分和重油馏分加氢处理的浓孔分布镍基催化剂

技术介绍

高镍含量和高活性比表面的Ni/Al2O3催化剂在石化催化加氢、加氢脱硫和石油加氢等领域非常重要。 美国专利早前提供了一种通过共沉淀法制备高镍含量催化剂的方法,但众所周知,该方法容易形成镍铝尖晶石。 美国专利和中国专利0号描述了一种可用于油品加氢的镍催化剂,镍含量为5%~75%。 该催化剂是通过将镍氨溶液沉积到过渡态氧化铝浆料中而获得的。 美国专利公开了一种将工业氢氧化铝添加到镍氨溶液中,然后分解得到高镍含量催化剂的方法。 这些方法都需要提供纳米级氧化铝或氢氧化铝粉末,以获得高分散性和高镍含量的催化剂。 中国专利公开了一种加氢催化剂及其工艺和应用。 催化剂的重量百分比组成为NiO 10^30%、Al2O3 70^90%。 该催化剂适用于含有二烯、苯乙烯及其衍生物的馏分油。 反应工艺条件为温度50~200℃,压力2.0~4.0MPa,液体空速f 10小时-1,氢油体积比H2/油=100~300,该催化剂及工艺可直接用于加氢高芳烃溶剂油和高辛烷值汽油。 这种催化剂的缺点。 催化剂载体的制备过程较为复杂。 载体需在600~700℃下用水蒸气膨胀1~4小时,然后烘烤,即可得到高比表面、大孔的载体。 中国专利公开了一种选择性加氢催化剂。 该催化剂由5~25重量%的Ni20、0.1~2.0重量%的锂或碱土金属(优选镁)、余量的氧化铝组成。 适用于含二烯烃的馏分油,特别是汽油全馏分油的裂化选择性加氢工艺。 该催化剂的缺点是催化剂比表面积低(60-85 m2/g)、孔体积小(0.28、.36 ml/g)、反应活性相对较低。 较低、较高的反应温度(8(Tl60℃))。 采用溶胶-凝胶技术制备的催化剂可以很好地控制活性组分的含量和分布,且分散度高、晶相稳定、热稳定性好。 特征。 张玉红等. 采用拟薄水铝石胶溶法制备A100H溶胶,并将Ni(NO3)2溶液分散在溶胶中制备出高热稳定性催化剂。 i 石油炼制和化学工业,1999, 30(5): 25 -29)。 但Ni(NO3)2易结晶,挤出困难,且催化剂孔径较小。

技术实现思路

本专利技术要解决的技术问题之一是现有技术中存在的镍含量低、活性比表面积低、孔径分布宽的技术问题。 提供了一种新型浓孔分布镍基催化剂,其具有镍含量高、催化剂活性高、孔径可调,特别是浓孔分布镍基催化剂的优点。 本专利技术要解决的技术问题之二是提供一种与解决上述技术问题相对应的浓孔分布镍基催化剂的制备方法。 为了解决上述技术问题之一,本专利技术采用的技术方案是:一种浓孔分布镍基催化剂,其金属镍或氧化物含量按重量百分比计为10-70%; 催化剂比表面积150~300m2/g,孔容0.3^0.8ml/g,5~10纳米孔容占总孔容的80~90%,其中最小孔径为分布在6到10纳米之间。 上述技术方案中,以催化剂的重量百分比计,金属镍或其氧化物的含量优选范围为20%~50%; 催化剂比表面积优选范围为180~250m2/g,孔体积优选范围为0.3~0.5ml。 /g,最可能的孔径分布优选为61 nm。 为了解决上述第二个技术问题,本专利技术所采用的技术方案为:一种浓孔分布镍基催化剂的制备方法,其依次包括以下步骤: (a)在条件下温度30~85℃,向铝溶胶中加入硝酸镍水溶液,得到镍铝溶胶; (b)调节镍铝溶胶的pH至9; (c)将镍铝溶胶在60~100°C的温度下老化5~30小时,得到镍铝凝固胶,将得到的凝胶过滤、洗涤、干燥; (d)将凝胶干燥粉末成型后在200℃、300℃下烧成1~3小时,在400℃、550℃下烧成4~8小时。

上述技术方案中,所述镍铝溶胶的pH值优选为7.5~8.5; 优选地,所述镍铝溶胶的pH值通过氨水和碱金属氢氧化物中的至少一种进行调节。 该专利技术提出了一种不同于现有技术的镍基催化剂制备方法。 将镍盐水溶液加入到氧化铝溶胶中,适当调节溶液的pH值,经静态老化、干燥、分段焙烧、还原即可得到凝胶。 催化剂。 通过上述技术方案,得到镍含量为10-70%的催化剂。 镍离子吸附在高比表面积的氧化铝溶胶颗粒上,这是该专利技术获得高分散、高活性的镍基催化剂的主要原因。 镍含量过高会导致镍颗粒团聚,形成较大晶粒,无法提供较高的活性比表面积。 该专利技术的镍基催化剂可提供高活性比表面积,金属镍或氧化镍含量的优选范围为20-50%。 纳米溶胶颗粒提供了大量的表面积来分散镍组分,从而形成高度分散和高活性的镍基催化剂。 该专利技术催化剂上的微孔为小颗粒镍颗粒提供了“嵌入空间”,抑制了镍颗粒的迁移,提高了催化剂的稳定性。 通过控制镍铝溶胶的pH值为7,可以调节镍铝溶胶二次粒子的聚合度,从而调节催化剂孔结构,在200~300℃下焙烧3小时,得到400至550℃,4小时。经过~8小时处理,得到孔分布集中的镍基催化剂。 5~10纳米的孔容占总孔容的80~90%,最小孔径分布在6~10纳米。

实验发现,如果控制镍铝溶胶的pH值小于7,并采用可编程升温方法直接在400-550℃下烘烤4-8小时,孔径分布所制备的催化剂呈分散状态,孔径大部分分布在3-4nm位置; 如果控制镍铝溶胶的PH值大于9,采用程控升温方式直接在400-550℃下焙烧4_8小时,则制备的催化剂将表现出以下物理性能:双孔分布,这是最可行的几个孔径分别分布在3nm和12nm。 如果高含量的镍基催化剂孔隙较大,会降低催化剂的比表面积,不利于活性组分的分散; 孔隙小,不利于大分子反应物的扩散,特别是对于裂解C9+等反应物分子较大、二烯烃含量较高的原料,催化剂表面容易发生胶凝,导致催化剂逐渐失活。 该专利技术提供的浓孔分布镍基催化剂具有较大的比表面积和合适的孔径分布,有利于催化剂的活性和稳定性。 采用该专利技术的技术方案,可以在进口温度60℃、反应压力3.0MPa、新鲜油空速1.5小时、氢气制氢的条件下进行C9及以上烃类的裂解。油体积比H2/原料油=300:1。 催化剂评价表明,平均出口溴值降至10克溴/100克油以下,出口二烯值为0克碘/100克油,二烯加氢率为100%,取得了良好的技术效果。 下面通过实施例对本专利技术进行进一步说明,但这些实施例并不以任何方式限制本专利技术的范围。

【具体实施方式】 【实施例1】采用[Hl/]摩尔比为0.25的硝酸,胶溶拟薄水铝石粉末24小时,得到氧化铝固含量为5%的铝溶胶。 保持溶胶温度为40°C。 将硝酸镍溶解于适量水中,得到0.5g/ml的镍水溶液。 在铝溶胶中加入适量的镍盐水溶液,调节镍铝溶胶的pH值,在60℃老化24小时。 将凝胶过滤、洗涤、干燥,得到相应的催化剂前体。 将催化剂前体在200℃下焙烧3小时,在550℃下焙烧4小时,得到氧化Ni0/Al2O3催化剂。 将催化剂在1.5升/分钟的纯氢气流中于450℃还原24小时,得到金属Ni/Al 2 O 3 催化剂。 Al203催化剂。 采用氨水改变镍铝溶胶的pH值,依次得到催化剂光3,如表1所示。相应催化剂氮气物理吸附得到的物性数据如表2所示。 表1已制备催化剂清单

【技术保护点】

具有集中孔分布的镍基催化剂。 以催化剂的重量百分比计,金属镍或其氧化物的含量为10~70%。 催化剂比表面积为150~300m2/g,孔容为0.3~0.8ml/g。 5~10纳米的孔容占总孔容的80~90%,最小孔径分布在6~10纳米之间。

【技术特点总结】

1、孔分布集中的镍基催化剂。 以催化剂的重量百分比计,金属镍或其氧化物的含量为10~70%; 催化剂比表面积为150~300平方米/克,孔容为0.3~0.8毫升/克,其中5~10纳米的孔容占总孔容的80~90%,其中其中孔径最多分布在6~10纳米之间。 2.根据权利要求1所述的浓孔分布镍基催化剂,其特征在于,以催化剂的重量百分比计,金属镍或其氧化物的含量为20-50%。 3.根据权利要求1所述的浓孔分布镍基催化剂的制备方法,其特征在于,所述催化剂的比表面积为180~250m2/g。 4.根据权利要求1所述的浓孔分布镍基催化剂的制备方法,其特征在于,所述催化剂的孔容为0.3.5ml/g。 5.根据权利要求1所述的一种集中孔分布的镍基催化剂的制备方法,其特征在于,所述催化剂的最可能孔径分布在61纳米。 6.权利...

【专利技术属性】

技术研发人员:赵铎、王建强、刘忠能、顾国耀、

申请人(专利权):中国石油化工股份有限公司、中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院、

类型:发明

国家省市:

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