柴油加氢精制催化剂制备技术探析

柴油加氢精制催化剂制备技术探析

董标

中国石油天然气股份有限公司广西石化分公司 535008

摘要：柴油加氢精制催化剂制备技术对于柴油产品质量提升影响较大，从而间接影响相关企业的产品竞争力和可持续发展目标的实现，因此，在注重相关研究投入，通过催化剂制备质量的提升，强化柴油加氢精制效果。本文在研究中，探究柴油加氢精制工艺原理，分析柴油加氢精制催化剂制备技术，并进行柴油加氢精制催化剂制备实践，从而为相关工作开展提供有益借鉴。

关键词：柴油加氢精制；催化剂；制备技术

引言 柴油加氢精制过程中，有效加入催化剂能够实现加氢的目标，强化加氢效果，提升对氢的利用率，促进柴油加氢精制工作能够优质高效开展，达到国家相关规定的要求^[1]。因此，应重视柴油加氢精制催化剂制备技术研究，合理进行催化剂制备，保证催化剂性能和质量满足实际需求。  

1.柴油加氢精制工艺原理

通常情况下，采油常压装置、焦化装置、催化装置生产的柴油杂质含量较多，难以满足相关的质量要求，需要通过加氢进行精制，去除S、N、O等杂质。本次研究，采用杜邦柴油液相加氢技术，对于反应器床层液面进行有效控制，合理设置相应的温度、压力、循环比、空速等内容，使原料与氢气在反应装置之中快速发生反应，从而对原料中的S、N、O进行转化，使其形成便于去除的H₂S、NH₃、H₂0等物质以及相应的烃类物质^[2]。与此同时，还可以对原料中的金属起到拦截作用，使其位于催化剂表面，或者沉淀到催化剂孔隙之中，而不稳定的组分则在氢气作用下饱和，得到符合国家标准的柴油产品。为了优质高效开展这一工作，可以加入相应的催化剂，实现一举多得的目标，因此，需要对柴油加氢精制催化剂制备技术加强研究。

2.柴油加氢精制催化剂制备技术

（1）催化剂制备组分设计

柴油加氢精制催化剂在构成方面主要包括活性组分、载体、助剂三部分。其中，活性组分主要是指活性金属，可以为催化剂提供活性，具体为VIB族和Ⅷ族金属氧化物或者硫化物，例如钨、钯等；载体方面，能够影响催化剂的活性组分分散度、比表面积、选择性、稳定性等情况，在加氢精制催化剂过程中，通常使用Co、W、Mo、Ni等活性组分，使用的载体为氧化铝、分子筛，效果较好^[3]；助剂方面，助剂种类相对较多，在柴油加氢精制催化剂制备过程中，可以在催化剂之中加入相应的酸性助剂，强化催化剂的酸性，提升其脱氮能力，例如B、F、P等助剂较为常用。总体而言，当前工业生产中柴油加氢精制催化剂中的活性金属主要为镍、钨、钴、钼等，且以硫化物的形式存在，而载体则为氧化铝或硅铝。

（2）催化剂制备性能指标要求

柴油加氢精制催化剂的性能指标主要包括活性、选择性、稳定性三个方面。在催化剂活性方面，是指其提升反应速率的能力，对其进行测量时，保证进料和操作条件相同，以生产合规产品所需催化剂温度为依据；催化剂选择性，是指与其他反应相比的有利性情况，根据产品产量进行衡量；催化剂稳定性，是指在操作条件和进料稳定不变时，催化剂性能随着时间迁移的变化情况，根据变化率进行衡量。在进行柴油加氢精制催化剂制备时，必须考虑其性能，使其达到相关要求。

（3）催化剂制备方法选择

经过总结，当前用于柴油加氢精制催化剂制备的方法较多，主要的方法为混捏法、共沉淀法和浸渍法，每一方法各具有优缺点。其中，浸渍法优势相对较为明显，可以对催化剂的孔径的分布、加氢能效、酸性等进行调节，与此同时，对于芳香烃加氢饱和和开环等功能具有良好的匹配能力，强化催化剂的实际效果，因此，应用较为广泛。下面对其详细介绍。浸渍法在具体应用时，需要将制备完成的载体置于含有活性金属的溶液之中，使其充分浸泡，然后取出载体进行干燥、焙烧等处理，得到相应的催化剂。有关这一方法具体可以分为三类，即喷淋法、络合浸渍法和浆液浸渍法，在具体应用时，应根据需求合理选择。

3.柴油加氢精制催化剂制备技术实践应用

根据上述相关技术的介绍，进行柴油加氢精制催化剂制备技术实践应用，详细情况如下所示。

（1）材料选择

在催化剂制备过程中，材料选择如下：载体为拟薄水铝石。金属为氧化钼22.6wt/%，氧化镍5.0wt/%。

（2）制备方法

催化剂载体氧化铝制备方面：首先，精准称取一定数量的拟薄水铝石，与此同时，还要加入田菁粉3.0wt%，并将二者进行均匀混合。然后，称量质量与拟薄水铝石相等的去离子水，并在水中加入硝酸，配置成硝酸溶液。接下来，用滴管将配置好的硝酸溶液加入拟薄水铝石和田菁粉混合液之中，并保证其均匀分布。然后，在通过双螺杆挤条机进行挤条成型操作，将挤条在120℃下进行个干燥处理，时间为120分钟左右。最后，将干燥过的挤条在马弗炉中焙烧120分钟，形成氧化铝载体；催化剂制备方面，首先，以不同活性组分负载量作为依据，称量与之匹配的、一定数量的氧化钼和碱式碳酸镍，置于容量为500ml的三口烧瓶之中。然后，称取一定量的去离子水，向其中加入一定量的磷酸（85%）和添加剂，混合均匀后，滴入三口烧瓶中。接下来，对其进行加热，使其温度达到85℃，并搅拌冷回流处理240分钟，搅拌速度为300r/min。在此之后，向含有20g氧化铝载体的烧瓶中倒入浸渍液，实施旋转浸渍，时间为8h。最后，在马弗炉中对其进行低温焙烧，即可得到负载型MoO

₃-NiO-P₂O₅/Al₂O₃催化剂载体。

（3）性能测试

根据上述方法，对本次制备的催化剂进行性能测试，其所有性能指标皆达到国家相关要求，在活性方面高出相关标准0.5%、选择性高出1.1%、稳定性高出1.2%，由此可见，本次制备的催化剂性能良好。

4.结束语

综上所述，柴油加氢精制属于提高柴油产品的有效手段，为了实现这一目标，加入相应的催化剂，可以起到一举多得的效果，因此，应注重柴油加氢精制催化制备技术的研究，合理进行材料选择，规范使用相关制备技术，并对催化剂性能进行检测，保证其达到相关标准，为柴油加氢精制催化剂制备工作开展提供有力支持。

参考文献

[1]王丹、周清华、温广明、郭金涛、张文成. 浸渍-抽真空-浸渍方法制备焦化汽油加氢精制催化剂[J]. 石油化工, 2020, v.49(11):29-35.

[2]杨大奎, 熊少云, 王春阳,等. 一种柴油加氢精制催化剂及其制备方法:, CN110280258A[P]. 2019.

[3]李贺, 曾贤君, 张利杰,等. 制备助剂对体相加氢精制催化剂性能的影响[J]. 工业催化, 2019, v.27;No.255(12):69-75.