技术摘要：
本发明公开了一种煤焦油双峰孔结构加氢预处理催化剂及其制备方法。所述煤焦油双峰孔结构加氢预处理催化剂氧化铝载体的孔容为0.8～1.5mL/g，比表面积120～350m2/g，介孔最可几孔径为15～30nm，大孔最可几孔径为2000～4000nm，2400nm以上大孔的孔体积占总孔容的5～25％。  全部
背景技术：
煤焦油是煤在热解和气化过程中获得的一种宝贵化工原料。随着低阶煤热解技术 的迅速发展，中低温煤焦油产量的大幅提升。中低温煤焦油含有较多的烷烃、环烷烃和较少 的稠环芳烃，适宜通过加氢的方式生产清洁燃料油和高附加值化学品。 渣油属于石油基重油中最难加工的原料，含有大量胶质和沥青质，这部分物质分 子量大、结构复杂，扩散困难，因此要求催化剂具有优良的孔道结构。与渣油相比较，煤焦油 中所含的沥青质远大于渣油中的含量，由于沥青质分子直径大，含有大量杂原子和金属，在 加氢过程中易于缩聚形成焦炭和发生金属沉积，堵塞催化剂孔道使其失活，从而对煤焦油 加氢催化剂提出更高的要求。 氧化铝载体的孔结构是催化剂十分重要的性质。煤焦油中的沥青质分子及金属杂 原子化合物直径都较大，煤焦油加氢属于扩散控制过程，需要催化剂具有较大的孔径以使 重质组分大分子能够进入催化剂孔道，进而与催化剂表面活性位作用，同时需要大孔容容 纳脱除的金属杂质，因此氧化铝载体的孔结构对催化剂的反应效果有很大影响。 为提高氧化铝载体扩散性能，目前主流做法是加入扩孔剂制备双峰孔结构氧化铝 载体，使催化剂同时存在直径在10-30nm和直径在100nm以上的孔结构。直径在100nm以上孔 道为大分子物质提供扩散通道，而直径在10-30nm的孔道提供反应表面和沉积场所。两类孔 道协同作用，以提高催化剂的反应性能及稳定性。 CN1647857A公开了一种大孔氧化铝载体的制备方法，该方法使用一种有机扩孔剂 进行扩孔，得到双峰孔结构氧化铝载体。 CN1120971公开了一种双峰孔结构氧化铝载体制备方法，该方法采用两种或两种 以上原料路线制备的拟薄水铝石干胶粉，加入胶溶剂进行胶溶，采用油氨柱法进行氧化铝 载体成型。 CN106914279A公开了一种氧化铝载体制备方法，该方法将水和氧化铝与非酸性粘 合剂、复合扩孔剂混合并成型、干燥和焙烧，制备出含有5％-15％孔直径在1000nm大孔的氧 化铝载体。CN105983443B公开了一种双峰孔结构氧化铝载体制备方法，使用含硼化合物和 聚乙烯醇粉末等高聚物作为复合扩孔剂，粘合剂为合成纤维素，制备的氧化铝载体在25nm 和250nm处出现特征峰，孔容在100-2000纳米的孔容占总孔容的24.1％。这两篇专利虽然获 得了大量的大孔结构，但是其使用的扩孔剂和粘合剂质量占原料水合氧化铝质量的10％以 上，在焙烧过程中需消耗大量能量将扩孔剂和粘合剂烧除，并且由此导致载体强度大幅降 低。 煤焦加氢预处理催化剂需要具有加氢脱金属、容纳金属和杂质及氢解部分沥青质 的能力，通常选择大孔径、大孔容的氧化铝载体，并负载少量活性组分和助剂。 3 CN 111604074 A 说　明　书 2/6 页 CN102847541A公开了一种煤焦油加氢脱金属催化剂及其制备方法，该方法将氧化 铝载体先用有机酸溶液处理，再用硝酸铝溶液浸渍，经过干燥、焙烧得到改性氧化铝载体， 然后将活性组分负载在载体上制得。该方法在载体改性过程步骤繁琐，且会产生二次污染。 上述方法所制备煤焦油双峰孔结构加氢预处理催化剂的大孔孔径多集中在500nm 以下，1000nm以上以及2000nm以上大孔含量较低，不能避免较小的孔道发生孔口堵塞，不能 最大程度改善催化剂的扩散性能。
技术实现要素：
本针对现有技术的不足，本发明提供一种双峰孔结构的煤焦油加氢预处理催化剂 及其制备方法，本方法制备的催化剂扩散孔孔径更大、含量更高，500nm以上大孔尤其是 2400nm以上超大孔含量更高，有效解决煤焦油中大量沥青质大分子物质向催化剂内部扩散 和加氢转化的问题，本发明制备过程简单、仅添加少量复合扩孔剂，焙烧过程能耗低、产品 强度满足工业应用需求。本发明制备的催化剂可做为加氢保护剂、加氢脱金属剂和沥青质 转化催化剂使用。 本发明提供一种煤焦油双峰孔结构加氢预处理催化剂，其中， 孔容为0.8～1.5mL/g； 比表面积为120～350m2/g； 介孔最可几孔径为15～30nm； 大孔最可几孔径为2000～4000nm； 孔直径在2400nm以上大孔的孔体积占总孔容的5～25％。 以氧化铝为载体，以VIB和VIII金属元素为活性组分，加氢预处理催化剂中活性组 分以金属计的重量含量为0.4％～10％。 以磷元素为助剂，助剂磷以元素计的重量含量为0.1％～10％。 本发明同时提供一种煤焦油双峰孔结构加氢预处理催化剂的制备方法，包括如下 步骤： (1)采用滴定法制备出铝水化合物，在搅拌条件下加入含磷化合物，然后静置、冷 却、洗涤、干燥得到拟薄水铝石。通过调节偏铝酸钠与硫酸铝的铝摩尔比、滴加方式、陈化温 度分别得到含磷拟薄水铝石M1和含磷拟薄水铝石M2。 (2)将含磷拟薄水铝石M1和M2与复合扩孔剂和助挤剂混合并成型、干燥、焙烧制得 氧化铝载体； (3)配置含有钼和/或钨，和镍和/或钴的金属溶液，并对(2)中所得载体以饱和浸 渍的方式负载金属；物料洗涤、在50～120℃下干燥2～4小时，然后在400～700℃下焙烧2～ 6小时，催化剂中含有占催化剂总重量0.4％～10％的活性金属，磷元素含量占催化剂总重 量的0.1％～10％。 本发明所述的煤焦油双峰孔结构加氢预处理催化剂的制备方法，其中，由BET氮吸 附表征可知，制得的含磷拟薄水铝石M 孔容为2.0～3.2mL/g，比表面积为130～280m21 /g，最 可几孔径为30～55nm，由压汞测试结果可知，含磷拟薄水铝石M1大孔区域最可几孔径 8000nm，8000nm以上大孔的孔容占总孔容超过57％；制得的含磷拟薄水铝石M2孔容为1.0～ 1.5mL/g，比表面积为350～500m2/g，最可几孔径为10～20nm。 4 CN 111604074 A 说　明　书 3/6 页 本发明所述的煤焦油双峰孔结构加氢预处理催化剂的制备方法，其中，所述的含 磷拟薄水铝石M1和M2的重量混合比为20～95:5～80。 本发明之所以将含磷拟薄水铝石M1与含磷拟薄水铝石M2混合使用，主要是因为含 磷拟薄水铝石M1存在大量的不稳定、易于塌陷的超大孔，单独用于制备氧化铝载体时大孔 结构塌陷严重，不能获得大孔容大孔径的合格载体。本发明人发现将含磷拟薄水铝石M2与 含磷拟薄水铝石M1混合使用的效果明显优于二者单独使用，特别是在保护2400nm以上大孔 方面。 本发明所述的煤焦油双峰孔结构加氢预处理催化剂的制备方法，其中，所述的含 磷化合物为磷酸和磷酸盐中的一种或几种。 本发明所述的煤焦油双峰孔结构加氢预处理催化剂的制备方法，其中，所述的复 合扩孔剂为含硼化合物和聚氧乙烯醚。 本发明所述的煤焦油双峰孔结构加氢预处理催化剂的制备方法，其中，所述的含 硼化合物优选硼酸、氧化硼和硼酸盐中的一种或几种。 本发明所述的煤焦油双峰孔结构加氢预处理催化剂的制备方法，其中，以硼计，所 述的含硼化合物的加入量优选为拟薄水铝石干胶粉中对应的氧化铝重量的0.5～5％。 本发明所述的煤焦油双峰孔结构加氢预处理催化剂的制备方法，其中，所述的聚 氧乙烯醚的加入量优选为拟薄水铝石干胶粉中对应的氧化铝重量的0.5～3％。 本发明所述的煤焦油加氢预处理催化剂的制备方法，其中，所述的聚氧乙烯醚为 脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、蓖麻油聚氧乙烯醚、脂肪胺聚氧乙烯醚、脂肪酸聚 氧乙烯脂其中的一种或几种。 本发明所述的煤焦油双峰孔结构加氢预处理催化剂的制备方法，其中，所述的助 挤剂优选为田菁粉或淀粉。 本发明所述的煤焦油双峰孔结构加氢预处理催化剂的制备方法，其中，所述的助 挤剂的加入量优选为拟薄水铝石干胶粉中对应的氧化铝重量的1～3％。 本发明氧化铝载体的形状可以根据不同的要求进行改变。 与现有技术相比，本发明提供的催化剂具有大量扩散孔，500nm以上大孔尤其是 2400nm以上超大孔含量更高，扩散性能更优异，有效解决煤焦油中大量沥青质大分子物质 向催化剂内部扩散和加氢转化的问题；双峰集中于15～30nm和2000～4000nm，2400nm以上 大孔的孔体积占总孔容的5～25％，孔道开阔，无效小孔少，负载的金属组分分散性好且可 降低活性金属使用量，容杂质能力和使用寿命更优；本发明提供的方法在载体制备过程中 无需添加酸性胶溶剂，降低了酸对水合氧化铝粒子结构的破坏，有效保护催化剂的孔道结 构，使上大孔结构尽可能得以保存；本发明提供的的拟薄水铝石胶溶性能好，在载体制备过 程中无需添加粘结剂，大幅降低焙烧能耗并提高产品强度；使用含硼化合物与聚氧乙烯醚 复合扩孔比两者单独使用，所得大孔孔径更大，大孔比例更高，同时扩孔剂加入量低，降低 生产成本并提高载体强度。 本发明提供的煤焦油双峰孔结构加氢预处理催化剂可做为固定床加氢催化剂使 用，特别是作为煤焦油加工用的加氢保护剂、脱金属催化剂和脱沥青质催化剂等加氢催化 剂。 5 CN 111604074 A 说　明　书 4/6 页 附图说明 图1：实施例1煤焦油双峰孔结构加氢预处理催化剂压汞孔径分布示意图。