[發(fā)明專利]一種油溶性Fe-Ni雙金屬催化劑及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611044613.0
• 申請(qǐng)日: 2016-11-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106693975B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李傳;孟環(huán)爽;鄧文安;李庶峰;杜峰;楊騰飛;秦勇;黃英;李娟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油大學(xué)（華東）
• 主分類號(hào): B01J23/755
• 分類號(hào): B01J23/755;C10G1/06;C10G49/04
• 代理公司: 北京聯(lián)瑞聯(lián)豐知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11411
• 代理人: 張清彥

本發(fā)明公開(kāi)一種油溶性Fe?Ni雙金屬催化劑及其制備方法和應(yīng)用，該催化劑的活性成分為鐵和鎳，用于煤?油加氫共煉，鐵與鎳的摩爾比為9:1～1:3，鐵與鎳在催化劑中的重量含量為3％～8％。本發(fā)明并公開(kāi)了油溶性Fe?Ni雙金屬催化劑的制備方法，包括以下步驟：將脂肪酸鹽、鐵鹽和鎳鹽溶于去離子水中；向混合液中加入非極性溶劑和醇類物質(zhì)，將上述溶液加熱反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到分液漏斗中靜置，分離出水相，有機(jī)相用去離子水洗滌后在烘箱中烘干，即為油溶性Fe?Ni雙金屬催化劑。本發(fā)明所制備的催化劑少量鎳的加入彌補(bǔ)了鐵系催化劑活性不足的劣勢(shì)，二者之間存在協(xié)同作用，加氫活性高，抑焦效果好，煤轉(zhuǎn)化率高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煤-油共處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種油溶性Fe-Ni雙金屬催化劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

煤-油共處理技術(shù)，也稱煤-油共煉技術(shù)，是從煤炭直接液化發(fā)展而來(lái)的，可同時(shí)對(duì)煤和重油資源耦合加工改質(zhì)，既是合理利用石油和煤炭資源的有效途徑之一，也是一種潔凈的煤利用技術(shù)。其實(shí)質(zhì)是以天然重質(zhì)原油或?yàn)r青、常渣、減渣和各種二次加工渣油等石油基重質(zhì)油為煤液化的溶劑，在共處理過(guò)程中，固體煤炭轉(zhuǎn)化為液體燃料，進(jìn)而生產(chǎn)出汽油、柴油等輕質(zhì)燃料：另一方面，重質(zhì)油同時(shí)可以轉(zhuǎn)化為較低沸點(diǎn)的餾分。

催化劑是煤-油共處理和煤直接液化的核心關(guān)鍵技術(shù)，催化劑對(duì)于降低反應(yīng)溫度，提高氫的利用率和液體產(chǎn)品的質(zhì)量，提高煤轉(zhuǎn)化率，提高液化過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性等方面具有非常重要的影響。而目前大多數(shù)煤-油加氫共煉催化劑主要源自煤直接液化催化劑，專門開(kāi)發(fā)的用于煤-油加氫共煉體系的催化劑還很少。傳統(tǒng)的重油加氫催化劑和金屬鹵化物催化劑催化活性較高，但不能滿足煤-油加氫共煉催化劑對(duì)經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等方面的要求，它們距離大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用尚有一段距離。鐵系催化劑因?yàn)槠鋬r(jià)格低、污染小、無(wú)需回收等優(yōu)點(diǎn)而受到廣泛關(guān)注，但鐵系催化劑活性較低，而對(duì)于活性較高的Co、Mo、Ni和W系催化劑，又因其高成本而很難投入實(shí)際應(yīng)用，所以希望將鐵基催化劑與相對(duì)少量高價(jià)格的Mo、Ni等復(fù)合，希望在提高鐵基催化劑活性的同時(shí)，減少高價(jià)格金屬的用量，如CN102309972A公開(kāi)了一種油-煤加氫共煉催化劑及其共煉方法，主催化劑的前驅(qū)體為水溶性的鐵鹽，副催化劑的前驅(qū)體為水溶性和/或油溶性的鉬鹽，將少量加氫裂解活性很高的鉬引入鐵系催化劑用于油-煤加氫共煉，當(dāng)Fe和Mo的摩爾比在一定范圍時(shí)，二者之間存在較強(qiáng)的協(xié)同作用,同時(shí)具有較高的裂解和加氫活性。另一方面，油溶性催化劑在渣油中能很好的分散，這對(duì)于催化劑的高效利用也是起著重要作用，關(guān)于油溶性催化劑在懸浮床渣油加氫裂化研究中已有深厚基礎(chǔ)。

因此，開(kāi)發(fā)適用于煤-油加氫共煉的具有較高活性的油溶性雙金屬催化劑有著十分重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種油溶性Fe-Ni雙金屬催化劑及其制備方法和應(yīng)用，為煤-油加氫共煉提供一種高活性、低成本的催化劑。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種油溶性Fe-Ni雙金屬催化劑，該催化劑的活性成分為鐵和鎳，用于煤-油加氫共煉，鐵與鎳的摩爾比為9:1～1:3，鐵與鎳在催化劑中的重量含量為3％～8％。

其中，優(yōu)選地，所述鐵與鎳的摩爾比為6:1～1:3。

本發(fā)明并提供了一種油溶性Fe-Ni雙金屬催化劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)將脂肪酸鹽、鐵鹽和鎳鹽溶于1.5～10倍質(zhì)量的去離子水中；

(2)向混合液中加入非極性溶劑和醇類物質(zhì)；

(3)在攪拌作用下，將上述溶液加熱至50～100℃，反應(yīng)1～10h；

(4)反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到分液漏斗中靜置，分離出水相，所得有機(jī)相用去離子水洗滌后在烘箱中烘干，即為油溶性Fe-Ni雙金屬催化劑。