[發(fā)明專利]一種含氧化鐵礦石的重油加氫催化劑及其制備和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210041873.8
• 申請日: 2012-02-22
• 公開（公告）號: CN103285928A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郜亮;宗保寧;溫朗友;俞芳;慕旭宏;董明會
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院
• 主分類號: B01J31/28
• 分類號: B01J31/28;C10G47/04
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種重油加氫催化劑。更具體地說，是一種用于重油加氫的含氧化鐵礦石粉末的催化劑，以及該催化劑的制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著常規(guī)石油資源的逐漸匱乏，重油尤其是劣質(zhì)重油在石油總量中的比例越來越高，如何高效轉(zhuǎn)化重油成為能源領(lǐng)域面臨的巨大挑戰(zhàn)。上面所指重油包括瀝青、油砂、頁巖油、沸點高于524℃以上的渣油等。其特征是：瀝青質(zhì)和殘?zhí)亢扛撸饘冁嚒⑩C含量高，總含量一般不低于200μg/g，S、N化合物含量高，常溫常壓下表觀粘度大。劣質(zhì)重油在熱處理或加氫處理過程中容易因重油組分聚集沉降堵塞管路、反應(yīng)器并產(chǎn)生生焦。

重油漿態(tài)床加氫改質(zhì)、加氫裂化是一類重要的重油高效轉(zhuǎn)化途徑。相比固定床和沸騰床反應(yīng)器為主體的加氫工藝，采用漿態(tài)床反應(yīng)器具有以下優(yōu)勢：有效強化催化劑、氫氣和重油大分子的均勻混合，提高催化劑活性中心的可接近性；容易控制反應(yīng)過程溫度和壓力，實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)操作；反應(yīng)器形式適應(yīng)劣質(zhì)重油加工，易于通過調(diào)節(jié)反應(yīng)條件和過程控制反應(yīng)深度。基于上述原因，采用漿態(tài)床反應(yīng)器進(jìn)行重油加氫改質(zhì)方面的研究受到各國研究人員的重視，適用于漿態(tài)床反應(yīng)器的催化劑研究成為一個重要研究方向。

重油漿態(tài)床用催化劑包括油溶性催化劑，如環(huán)烷酸鈷、環(huán)烷酸鎳、異辛酸鉬等有機金屬鹽或有機金屬配合物；水溶性催化劑，如硝酸鐵、硝酸鎳、硫酸亞鐵、鉬酸銨等一種或多種混合無機鹽水溶液；固體粉末型催化劑，如鉬、鐵、鎳、鈷等金屬硫化物或氧化物的一種或幾種混合物，含鉬礦石尾礦、含鐵礦石等，為提高其在重油中的分散性，一般將其制備成具有一定粒徑分布的粉末，并使用強機械混合。三種催化劑的使用各有優(yōu)缺點。

油溶性催化劑與重油混合均勻，在線硫化后，催化加氫裂化效果好，但是活性金屬組分如金屬鉬的比例低，一般低于催化劑總質(zhì)量的10％，常用的環(huán)烷酸鉬，金屬鉬的質(zhì)量比例僅為6.5～9.0％。如CN?1362492A提出一種含有Mo、W的苯胲及其衍生物絡(luò)合物的油溶性重油加氫裂化催化劑。根據(jù)該發(fā)明實施例，常規(guī)方法得到的催化劑中鉬含量為7.0％。又如CN?1335367A披露了一種含有雜環(huán)磺基化合物的油溶性催化劑，為含有Cr、Ni、Fe、Co、Mo、W等一種或幾種金屬的有機固體產(chǎn)品，金屬含量低于9％。CN101165140A和CN101165141A提出了異辛酸鉬和環(huán)烷酸鉬催化劑，為粘稠的油狀，金屬質(zhì)量百分含量高于6％，用于煤煉油過程。此類催化劑在使用時，為保證活性金屬在原料油中的濃度，加入量大，一方面提高了應(yīng)用成本，另一方面影響了原料油本身性質(zhì)。

使用水溶性催化劑時，一般要將含有活性金屬的前驅(qū)體鹽溶解于水溶液中，為提高水溶液在原料油中的分散性，除了提高物理攪拌強度外，如CN?1295112A中敘述了一種通過多級剪切泵或靜態(tài)混合器將水溶性催化劑在線分散的方法；或需要加入分散劑和表面活性劑組分，如石油大學(xué)在專利CN?101024186A和CN?101011663A中提出兩種催化劑液溶膠體系，區(qū)別在于前者為油包水體系，后者為水包油體系，將Mo、Ni、Fe、Co等金屬硫化物絡(luò)合分散在溶膠體系中，金屬含量一般低于總質(zhì)量的15％，使用量較大，使用過程中還要除去水分，操作復(fù)雜。

使用固體粉末催化劑時，其優(yōu)點在于容易控制催化劑濃度，其不足之處在于，該催化劑在重油中的分散性能差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種含氧化鐵礦石粉末的重油加氫催化劑，制備方法及應(yīng)用，所要解決的是采用固體粉末催化劑的漿態(tài)床或懸浮床加氫工藝過程中，固體粉末型催化劑在重油原料油中的穩(wěn)定分散性能差的技術(shù)問題。

所述的重油加氫催化劑由含氧化鐵礦石粉末和分散介質(zhì)組成，以催化劑為基準(zhǔn)，含氧化鐵礦石粉末的質(zhì)量百分比例為5～70％；所述的分散介質(zhì)含有以下成分：以分散介質(zhì)為基準(zhǔn)，80～99重量％的基礎(chǔ)油，0.05～10重量％固體增稠流變劑，0.05～10重量％極性添加劑，所述基礎(chǔ)油為沸點范圍在220℃-550℃的餾分油。