[發明專利]煤油加氫共煉催化劑及其制備方法和應用方法

有效

• 申請號: 201410775438.7
• 申請日: 2014-12-12
• 公開（公告）號: CN104475148A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 項文裕;項裕橋
• 申請（專利權）人: 寧波市化工研究設計院有限公司
• 主分類號: B01J29/76
• 分類號: B01J29/76;B01J29/80;C10G47/20;C10G1/06
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技術領域

本發明涉及煤化工業技術領域，尤其指一種煤油加氫共煉催化劑及其制備方法和應用方法。

背景技術

近年來，隨著科技的發展和經濟的快速增長，社會對石油產品的依賴越來越大。但是，當今世界石油資源日益短缺，石油資源的重質化和劣質化問題越來越明顯，急需要尋找替代石油的能源和開發高效利用石油新技術。重油深加工技術不但可以有效利用石油資源，而且能夠提高石油加工企業的經濟效益。我國是富煤缺油的國家，如何將儲量豐富而且價格低廉的煤炭資源轉化成液體產品成為煤炭資源清潔利用的一個重要發展方向，在這種形勢下，煤炭液化、煤油加氫共煉等技術應運而生。

煤油加氫共煉是把煤和重油在催化劑作用下共同加氫裂解的過程。由于煤和重油之間呈現一種促進重油改質和煤液化協同的相互作用，煤-重油加氫共煉比煤或重油單獨加工時液收提高，氫耗降低。同時，煤還促進重油中金屬元素的脫除，使重金屬含量高、難加工的重油得到利用。

催化劑是煤油加氫共煉過程的核心技術之一，對于降低反應苛刻度，提高反應效率，從而降低煤油加氫共煉成本，提高其經濟競爭力有著非常重要的作用。鐵系催化劑由于來源廣泛，價格低廉，可一次性使用而不回收，隨液化殘渣排出，對環境不構成額外影響，已成為目前研究的熱點。

專利公開號為CN102311750B名稱為《一種以乙酸亞鐵為催化劑前驅體的油煤共煉方法》的中國發明專利申請公開了一種以乙酸亞鐵為催化劑前驅體的油煤共煉方法，把乙酸亞鐵的飽和溶液加入煤粉，攪拌均勻后，經浸潤、干燥制得液化煤樣。處理后的煤樣、共煉油、助劑一起打漿，然后在加氫加壓條件下進行反應、分離得到產品。該發明的催化劑前驅體負載方法簡單，不需沉淀、過濾和預硫化步驟，催化劑前驅體用量少，產物油收率較高。但產品油收率還有待進一步提高。專利公開號為CN102309972B名稱為《一種油煤加氫共煉催化劑及其共煉方法》的中國發明專利申請公開了一種油煤加氫共煉催化劑及其共煉方法。該催化劑由主催化劑、副催化劑和助劑組成。主催化劑的前驅體為水溶性的鐵鹽，副催化劑的前驅體為水溶性和/或油溶性的鉬鹽，Fe和Mo的摩爾比為50∶1-200∶1；所述的助劑為硫磺粉或含硫化合物。該發明提供的催化劑是采用預分散、固化、原位分解的方法制得的催化劑，具有顆粒尺寸小、用量少，在體系中分散均勻、活性高和產品油收率高的優點。但催化劑鉬不易回收，產品油收率還有待進一步提高。

發明內容

本發明所要解決的第一技術問題是針對上述現有技術現狀而提供一種煤油加氫共煉的催化劑，該催化劑載體具有比表面積大、催化劑活性組份分布均勻，用量少，催化劑助劑有利于煤液化，促進煤油加氫共煉。

本發明所要解決的第一技術問題所采用的技術方案為：本煤油加氫共煉催化劑，所述催化劑的配方由載體、活性組分和助劑組成，其特征在于：所述載體的比表面積為300～600m²/g，孔容為0.5～1.0cm³/g，所述載體為粒徑小于200微米的γ沸石、β沸石、ZSM-5、KIT-6粉末中的一種或多種，所述活性組分為鐵和鎳，所述助劑為氯化鋅、氯化錫中的一種或多種，上述為質量份。

作為改進，所述載體含催化劑總質量的80～95份，所述活性組分含催化劑總質量的5～15份，所述助劑含催化劑總質量的1～5份。

作為改進，所述活性組分中鐵元素含催化劑總質量的5～10份，鎳元素含催化劑總質量的1～5份，上述為質量份。

本發明所要解決的第二技術問題是針對上述現有技術現狀而提供一種工藝合理，催化劑用量少，煤油加氫共煉后產油率高的煤油加氫共煉催化劑的制備方法。

本發明所要解決的第二技術問題所采用的技術方案為：上述催化劑的制備方法，其特征在于：由以下步驟：

一、按載體的配方，將載體加入到計算量的含氯化鋅或氯化錫的弱酸性溶液中，在30～90℃中攪拌1～4小時后洗滌，然后將洗滌后的載體在80～150℃的溫度中干燥1～6小時，即制得載體；

二、按鐵鹽與鎳鹽的配方，將鐵鹽與鎳鹽混合配置成水溶液，將步驟一制備的載體在溫度為30～90℃的鐵鹽與鎳鹽的水溶液中浸漬1～8小時，然后將浸漬后的載體過濾，再將過濾后的載體中加入弱堿性溶液，攪拌1～4小時，然后放入80～150℃的溫度中干燥4～18小時，即制成含活性組分；

三、將步驟二制得的催化劑在溫度100～300℃硫化劑作用下進行硫化1～4小時，即得到具有加氫活性的成品催化劑。