重油中镍、钒金属杂质含量较高,且绝大多数存在于减压渣油中,它们会使催化裂化催化剂中毒失活。因此研究镍、钒的脱除机理和方法对重油深加工意义重大。本课题是以高岭土为原料制备催化剂,研究其反应-吸附协同作用下对塔河减渣和辽河常渣中镍钒金属的脱除效果并探讨脱除机理。高岭土高温煅烧后晶体结构破坏,反应活性增强。煅烧后高岭土通过酸碱改性可以获得较好的孔结构和表面性质,可以作为良好的催化裂化、加氢裂化等催化剂载体。实验表明,高岭土经600℃煅烧后活性Al2O3含量较高,适宜用酸改性,经900℃煅烧后活性SiO2含量较高,适宜进行碱改性。N2吸附实验可知,随着酸碱改性时间的增长,高岭土平均孔径减小,但比表面积增大。Py-IR分析可知,酸碱改性高岭土都获得了较好的表面酸性,酸改性高岭土表面酸性较强且随着酸洗时间延长而增强。对卟啉镍和卟啉钒模型化合物白油溶液进行加氢脱金属反应,发现卟啉先发生可逆加氢反应生成中间产物卟吩,然后继续加氢使卟吩环断裂脱除金属,在相同的反应条件下,钒卟啉比镍卟啉具有更高的脱金属率和卟啉转化率。延长反应时间,提高反应温度,增大反应压力都会促进镍钒卟啉的加氢反应,有效提高脱镍钒率。酸改性高岭土具有较强的表面酸性,增强了催化剂表面的吸附能力和加氢活性;硫化物对镍钒卟啉的加氢脱金属反应有促进作用,而氮化物对镍钒卟啉的加氢脱金属反应具有抑制作用,但它们的加入并不会改变加氢脱金属的反应历程。塔河减渣和辽河常渣经过加氢脱镍钒反应后渣油中金属镍、钒含量明显减少,脱除率高达60-80%,有效的解决了渣油作为重油催化裂化原料而带来的催化剂中毒失活的问题。渣油经过加氢脱镍钒反应后,产物的粘度和密度都明显减小,很好的改善了渣油的流动性,同时轻馏分含量明显增加,加工性能得到改善,可以作为重油催化裂化原料进行深加工,有效的解决了催化裂化原料来源不足的问题。