[發(fā)明專利]一種重油加氫鐵基催化劑及其應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310302954.3
• 申請日: 2013-07-18
• 公開（公告）號: CN104383922A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 申寶劍;李浩;李建聰;郭巧霞;郭冬冬;申波俊
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)(北京)
• 主分類號: B01J23/745
• 分類號: B01J23/745;B01J23/80;B01J23/89;C10G49/02
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 姚亮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種重油加氫鐵基催化劑及其應(yīng)用，屬于石油開采領(lǐng)域中的金屬催化劑技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

由于重質(zhì)油（重油）產(chǎn)量日益增多，加氫作為加工重質(zhì)油的一種重要手段得到了越來越大的重視和發(fā)展。近年來，在業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注和研究中，相繼涌現(xiàn)出了許多新的重油加氫催化劑及其制備方法。

CN1086534A公開了一種重油加氫脫氮催化劑及其制法。該催化劑的組成為W-Mo-Ni/SiO₂-B₂O₃-Al₂O₃。CN1458236A公開了一種重油加氫脫金屬、脫硫催化劑，該催化劑的活性組分含有1wt%-20wt%的氧化鎢和/或氧化鉬，0.5wt%-5.0wt%的氧化鎳和/或氧化鈷，助劑含有0.1wt%-3.0wt%的堿金屬和/或堿土金屬氧化物。該方法制備的催化劑同時具有較高的脫金屬活性和脫硫活性，并且活性穩(wěn)定性較高，特別是脫硫活性的穩(wěn)定性較好。CN1110304A公開了一種重油加氫處理催化劑，該催化劑以含硅和磷的氧化鋁為載體，擔載鉬、鎳、磷元素。該催化劑含有10-30wt%MoO₃、2-6wt%NiO、2-6wt%P，其表現(xiàn)出良好的脫氮性能。USP727980公開了一種加氫脫金屬催化劑及其制備方法，該催化劑是以一種燒結(jié)型氧化物（Al₂O₃，SiO₂，TiO₂或其混合物）為載體，首先浸漬硝酸鐵，然后經(jīng)干燥、焙燒后，再浸漬鉬酸銨溶液，之后進一步進行干燥、熔燒而得到的存在兩種晶相的成品催化劑。該催化劑的金屬含量高，加氫活性高，但是該催化劑具有制備工藝復(fù)雜，價格昂貴等缺點。

此外，在重油加氫處理過程中，由于重油粘度高且雜質(zhì)含量大，因此重油加氫處理過程的空速很小，所以催化劑的用量相較于其它煉油過程大大增加，并且重油加氫處理的催化劑使用壽命短，可再生性差，因此降低催化劑的成本尤為重要。現(xiàn)有的降低重油加氫催化劑成本的途徑一般是使用廉價載體或者采用簡便易行的制備方法。CN102039140A公開了一種重油加氫處理催化劑及其制備方法，主要采用廉價的天然粘土如高嶺土、蒙脫士、硅藻士和天然白土等作為載體的一部分。該粘土以SiO₂的量計占催化劑重量的0.5wt%-30wt%，得到的催化劑既具有與以純氧化鋁做載體的催化劑相當?shù)募託浠钚裕志哂袃r格低廉的優(yōu)勢。CN1289821A公開了一種高活性渣油加氫轉(zhuǎn)化催化劑及其制備方法。該催化劑的制備方法是采用完全混捏法，以鈦作為助劑，把氫氧化鋁干膠粉和分子篩按一定比例混合，然后先加入VIB族金屬的堿性溶液，再加入VIII族和/或VIB族金屬的酸性溶液。該催化劑的孔容為0.36-0.60mL/g，比表面積為190-280m²/g。由于該方法采用了簡便易行的混捏制備法，所以相較于浸漬法和沉淀法成本較低。

由此可見，雖然多年以來，為了獲得更好的重油加氫效果，研究者們在催化劑載體和助劑改性方面做了大量研究工作，但是以鎳、鈷等作為助劑，鉬、鎢作為主要活性組分金屬的基本組合并未被打破。同時為了降低催化劑制備成本，研究者們也做了很多努力。但是總體來說，重油加氫催化劑的使用成本還是偏高，根本原因就在于作為活性金屬的鎳、鈷、鉬和鎢在地殼中并非大量存在，它們的價格非常昂貴。

綜上所述，研發(fā)出一種制作成本低廉的重油加氫催化劑，仍是本領(lǐng)域亟待解決的問題之一。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種重油加氫鐵基催化劑及其應(yīng)用。本發(fā)明的重油加氫鐵基催化劑以鐵作為活性組分金屬，以鋅、銅和銀中的一種或兩種的組合作為助金屬而制備得到，具有制作成本低廉，制作工藝簡單的優(yōu)點。

為達上述目的，本發(fā)明提供一種重油加氫鐵基催化劑，其為以鐵作為活性組分金屬，以鋅、銅和銀中的一種或兩種的組合作為助金屬，并將二者負載于載體上的催化劑；其中，所述活性組分金屬和所述助金屬的摩爾比為1-20：1。

在上述的重油加氫鐵基催化劑中，優(yōu)選地，以所述重油加氫鐵基催化劑的總重量為基準，氧化物形式的活性組分金屬與助金屬的總量為10-80%。

根據(jù)本發(fā)明的具體實施方式，優(yōu)選地，上述的重油加氫鐵基催化劑是通過以下方法制備（浸漬法）的：

將活性組分金屬鹽、助金屬鹽溶于去離子水中，配成浸漬液；

將所述浸漬液加入到載體中，得到催化劑半成品；