[發明專利]煤?油加氫共煉煤負載型催化劑、制備方法及其應用在審

申請號：	201710401352.1	申請日：	2017-05-31
公開（公告）號：	CN107159271A	公開（公告）日：	2017-09-15
發明（設計）人：	李傳;秦勇;鄧文安;楊騰飛;杜峰;孟環爽;李庶峰;楊彬;杜榮紅	申請（專利權）人：	中國石油大學（華東）
主分類號：	B01J27/051	分類號：	B01J27/051;C10G1/06;C10G47/12
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摘要：
搜索關鍵詞：	加氫共煉煤負載催化劑制備方法及其應用
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【說明書】：

技術領域

本發明屬于油煤加氫共煉催化劑技術領域，具體涉及一種煤-油加氫共煉煤負載型催化劑、制備方法及其應用。

背景技術

一方面，隨著原油的重質化、劣質化，以及對輕質產品需求的逐年增加，重油特別是高殘炭、高硫氮、高金屬劣質渣油的加工處理成為煉油工廠的發展趨勢。另一方面，我國煤炭資源豐富，已探明儲量僅次于美國，俄羅斯。大量煤炭的直接燃燒給環境保護帶來了越來越沉重的負擔。為解決油煤利用問題，煤-油懸浮床加氫共煉技術由此而生。它可以利用煤粉和重、渣油之間的協同作用，使煤液化轉化為液體燃料的同時使重油輕質化，特別是渣油中金屬元素的脫除，提高重油的利用水平。

煤-油懸浮床加氫共煉工藝是在氫氣的氛圍下，煤粉和重、渣油在催化劑的作用下通過反應器進行加氫裂化反應。催化劑是煤-油懸浮床加氫共煉工藝的關鍵技術之一。該工藝催化劑一次性通過，催化劑制備簡單，加量少，催化活性高，金屬回收率高，降低了成本。鐵系催化劑因為其價格低、污染小、無需回收等優點而受到廣泛關注，但鐵系催化劑活性較低，而對于活性較高的Co、Mo、Mo和W系催化劑，又因其高成本而很難投入實際應用，所以希望將鐵基催化劑與相對少量高價格的Mo、Mo等復合，希望在提高鐵基催化劑活性的同時，減少高價格金屬的用量。因此，研究開發一種煤負載Fe-Mo雙金屬催化劑尤為重要。

美國專利US4298454采用負載型鉬的金屬化合物的分解并硫化后得到催化劑，催化劑的加入量為10～950μg·g^-1(以金屬計)，但是根據其實驗結果只有在1000μg·g-1，并且催化劑需要在H₂S/H₂氣氛中預處理后才能有較好的反應效果。授權號為CN102309972的中國專利公開一種催化劑，其由主催化劑，副催化劑和助劑三部分組成，主催化劑為鐵基催化劑，加入量為0.2％～5.0％，副催化劑為鉬基催化劑，加入量為Fe和Mo摩爾比為50：1-200：1，助劑為硫磺粉或含硫物，S/(Fe+Mo)摩爾比為1：4。反應分為兩個階段，第一階段反應溫度為300～410℃，反應壓力為8～20MPa，反應時間為10～60min第二階段反應溫度為380～470℃，反應壓力為8～22MPa，反應時間為30～120min。反應后<500攝氏度餾分產率達到60m％以上，轉化率能夠達到90m％以上。這種方法催化劑的制備方法復雜，并且Mo金屬價格較高。共煉過程分為兩步，反應溫度較高，過程復雜。

發明內容

本發明提出一種煤-油加氫共煉煤負載型催化劑，該催化劑不僅具有加氫活性高、抑焦效果好及煤轉化率高等優點，還制備簡單，適于大規模工業化生產。

本發明的技術方案是這樣實現的：

一種煤-油加氫共煉煤負載型催化劑，包括活性成分、助活成分以及載體，所述活性成分為鐵和鉬，所述鐵與所述鉬的摩爾質量比為35:1～1:1，所述鐵為水溶性鐵鹽，所述鉬為水溶性鉬鹽，所述助活成分為硫化物，所述硫化物與所述活性成分的摩爾質量比為1:3～1:5，所述載體為煤粉。

優選地，所述煤粉選自褐煤、次煙煤與煙煤中的一種或者多種。

優選地，所述鐵鹽為硫酸亞鐵、氯化鐵、硝酸鐵中的一種或多種。

優選地，所述鉬鹽為鉬酸銨、硫代鉬酸銨、鉬酸鈉中的一種或多種。

優選地，所述硫化物選自硫化鈉、硫化氫、二硫化碳與硫化氨中的一種或者多種。

本發明的另一個目的是提供一種煤-油加氫共煉煤負載型催化劑的制備方法，包括以下步驟：

1)稱取鐵鹽與鉬鹽，然后加入水中制成鹽混合溶液；

2)向鹽混合液中加入硫化物與適量的醇，攪拌混合均勻，再邊攪拌邊升溫至適宜溫度后，加入煤粉進行反應；

3)步驟2)反應結束后冷卻至室溫，烘干即可。