[發明專利]一種煤焦油脫氮催化劑及其制備和應用

有效

• 申請號: 201210069481.2
• 申請日: 2012-03-16
• 公開（公告）號: CN102626635A
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發明（設計）人: 崔海濤;邱澤剛;武行潔
• 申請（專利權）人: 山西盛馳科技有限公司
• 主分類號: B01J23/888
• 分類號: B01J23/888;B01J35/10;C10G45/04
• 代理公司: 太原高欣科創專利代理事務所(普通合伙) 14109
• 代理人: 崔雪花

技術領域

本發明涉及一種煤焦油脫氮催化劑的制備和應用。

背景技術

隨著煤化工企業的發展，煤焦油利用一直困擾著該行業。目前，高溫煤焦油年產量已在1000萬噸以上，中低溫煤焦油的產量也在400多萬噸以上。從高溫煤焦油中提取化學品是傳統煤焦油深加工產業的主要利用途徑，但如今從中可提取的產品種類少，并且提取后剩余的大部分餾分油進入燃料市場直接燃燒。此外，中低溫煤焦油化學品含量低，更是被直接燃燒或簡單處理后使用。這種利用狀況既產生了嚴重的環境污染，同時也造成煤焦油資源的極大浪費。可見，有關煤焦油清潔、高效利用技術的研發勢在必行。

隨著我國經濟的發展，對石油的需求越來越大，使得我國石油供需緊缺矛盾極為突出，已成為制約我國經濟發展的關鍵因素之一。如果將中低溫煤焦油和高溫煤焦油提取有價值化學品后剩余的大部分餾分油通過加氫處理，使其轉化為清潔燃料油，必將為國家能源安全助力。因此，開發煤焦油加氫處理技術將有助于在大幅提升煤焦油經濟價值的同時，也從根本上解決了環境污染問題。

經過數年的開發，煤焦油加氫制清潔燃料油技術在催化劑方面也取得了很大進展。200510012554.4公開了煤焦油加氫制柴油用催化劑及工藝。該催化劑包括兩級催化劑，即精制催化劑、劣化催化劑和深度脫芳催化劑。201010217361公開了一種復合型煤焦油加氫催化劑及其制備方法。該催化劑中高活性組分為鉬、鎳、鈷或鎢金屬的水溶性鹽類，低活性組分為氧化鐵礦石或硫化鐵礦石，其中高活性組分金屬與低活性組分金屬的重量比為1∶1000至1∶10，礦石中鐵含量不低于40wt%，催化劑水含量低于2wt%，用于煤焦油懸浮床加氫裂化工藝過程，具有較好的加氫活性，輕質油產率達94%以上，催化劑可多次再生循環使用，能大幅降低催化劑的制備和使用成本，降低過程中催化劑的使用量，同時避免反應系統焦炭沉積，延長開工周期。201010228569.5公開了一種煤焦油加氫生產清潔燃料油的組合工藝及其催化劑。煤焦油經常/減壓蒸餾，切割為小于360℃的輕質煤焦油和大于360℃的焦油瀝青，經提酚和提萘后的輕質煤焦油或煤焦油全餾分作為加氫原料。該方法采用加氫精制-加氫改質組合工藝，主要特點在于將原料油與氫氣混合進入加氫精制反應器進行脫金屬、脫硫、脫氮、脫氧反應，其反應流出物進入加氫改質反應區，反應所得產物經分餾得到石腦油和柴油餾分。本發明催化劑由載體和活性組分組成，活性組分為Ⅷ過渡金屬氧化物，如NiO、MoO₃、CoO、WO₃的一種或幾種，載體為改性高嶺土和/或活性氧化鋁。總的說來，之前的這些專利技術各有特點，通過對煤焦油加工處理，在一定程度上改善了油品的質量。但是從煤焦油雜質含量來看，大多數煤焦油特別是中低溫煤焦油氮含量非常高，從研發背景來看，還缺乏一種針對煤焦油脫氮的專用催化劑。因此，為了實現煤焦油清潔高效的利用，很有必要開發煤焦油加氫脫氮方面的技術。

發明內容

本發明的目的是提出一種煤焦油脫氮催化劑的制備方法及其應用。

本發明中這種煤焦油脫氮催化劑，是以Mo、W為加氫活性組分，以介孔氧化鋁為載體，采用等體積浸漬法制備而成。MoO₃的負載量為10wt%～30wt%，WO₃的負載量為1wt%～30wt%，其余為介孔氧化鋁載體。

這種煤焦油脫氮催化劑的制備步驟如下，首先，制備出介孔氧化鋁載體(參考湖南師范大學秦亮生的碩士學位論文)。其次，將適量介孔氧化鋁載體浸入分別含有一定量的鉬酸銨和偏鎢酸銨的水溶液中，m（介孔氧化鋁）：m（鉬酸銨）：m（偏鎢酸銨）：m（去離子水）=?100：（57.2～171.6）：（153～4590）：42。在靜止條件下室溫保持24～48小時。然后在100～120℃的溫度下干燥12～24小時，接著以0.5-2℃/分鐘的升溫速率升溫至350～600℃，此溫度下焙燒3～8小時，既得到煤焦油脫氮催化劑。