[發(fā)明專利]一種加氫脫氧催化劑及其制備方法和應用

在審

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• 申請日: 2017-11-22
• 公開（公告）號: CN107913715A
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發(fā)明（設計）人: 喬聰震;楊浩;柴云;馬新起;劉勇;郭泉輝;李謙;商江偉;景仲雨
• 申請（專利權(quán)）人: 河南大學
• 主分類號: B01J23/883
• 分類號: B01J23/883;C11C3/12
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司41111
• 代理人: 陳勇

技術領域

本發(fā)明屬于催化劑制備技術領域，涉及一種加氫脫氧催化劑及其制備方法和應用，具體涉及一種NiMo/γ-Al₂O₃加氫脫氧催化劑及其制備方法和應用。

背景技術

隨著世界各國經(jīng)濟的快速發(fā)展，對能源的需求量也在逐年增加。由于我國化石燃料的儲量有限，導致原油進口量越來越大；并且化石燃料的燃燒會產(chǎn)生NO_x和CO₂氣體等溫室氣體，對人類的生存環(huán)境造成嚴重威脅。為了解決這些問題，研究發(fā)展可再生、經(jīng)濟可行、可替代的清潔能源成為熱點問題；其中，生物柴油因其具有環(huán)境友好、可再生的優(yōu)點而成為研究的焦點。然而，與傳統(tǒng)的化石燃料相比，生物柴油因具有明顯的缺點（相對較高的凝點和濁點、化學穩(wěn)定性差、密度大、黏度高、與石化柴油不完全兼容等），而限制了它的廣泛應用因此，為了克服生物柴油的這些缺點，近年來，許多研究者研究了利用催化劑對脂肪酸、脂肪酸甲酯和甘油三酯等通過加氫脫氧、加氫脫羧和加氫脫羰反應，制備與傳統(tǒng)化石燃料兼容性良好的烴類柴油，這個技術也被稱之為第二代生物柴油技術。

目前，工業(yè)上普遍采用的是硫化催化劑，優(yōu)點是催化效率高，缺點是硫化態(tài)催化劑在使用過程中會有硫的流失，為保持其活性和穩(wěn)定性需要進行補硫操作，但這樣會將部分硫帶入產(chǎn)品中，易對產(chǎn)品造成硫污染；貴金屬（如Pt和Pd）催化劑在油脂加氫反應中具有較高的催化活性，但高昂的價格限制了其大規(guī)模的工業(yè)應用。因此制備高反應活性、選擇性以及穩(wěn)定性，并且價格低廉的催化劑備受關注。

傳統(tǒng)的加氫脫氧催化劑主要是負載型催化劑，載體的性能和載體與催化活性組分之間的相互作用是影響負載型催化劑的兩個主要因素。載體比表面積較低會使負載的活性組分少，載體孔徑大小會影響催化劑的催化活性，孔徑較小會阻礙活性中心與反應物的接觸，致使反應物或產(chǎn)物的擴散阻力增大，大大降低負載型催化劑的催化活性，這在大分子化合物的催化反應中表現(xiàn)的尤為突出。因此，提高載體的比表面積、孔容孔徑等結(jié)構(gòu)特性成為研究負載型催化劑的重要方向和熱點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種加氫脫氧催化劑及其制備方法，其具有較高的加氫脫氧處理活性，并能在較長的時間保持穩(wěn)定，對于提高第二代生物柴油品質(zhì)具有積極意義。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

本發(fā)明提供一種加氫脫氧催化劑，所述加氫脫氧催化劑以γ-Al₂O₃為載體、以NiMo為活性組分，其中所述活性組分的質(zhì)量占NiMo/γ-Al₂O₃加氫脫氧催化劑總質(zhì)量的16~25%。

本發(fā)明還提供一種上述加氫脫氧催化劑的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：將擬薄水鋁石和田菁粉混合均勻，再加入乙酸和檸檬酸混合均勻后擠成直徑為2mm的圓柱狀，切成3~5mm長的小段，先放入干燥箱在100~110oC干燥4~6h，再放入馬弗爐在450~500oC焙燒5~8h，得到γ-Al₂O₃載體；所述乙酸的加入量為擬薄水鋁石質(zhì)量的5~20%，田菁粉和檸檬酸的加入量均為擬薄水鋁石質(zhì)量的1~10%；

步驟2：將步驟1得到的γ-Al₂O₃載體放入鎳鹽溶液中，在溫度20~35oC，密封靜置10~16h進行浸漬，然后放入干燥箱中，依次在55~75oC下干燥2~5h、在120~150oC下干燥4~8h，最后放入馬弗爐在550~600oC焙燒4~6h；

步驟3：將步驟2中經(jīng)馬弗爐焙燒過的含Ni的γ-Al₂O₃載體放入鉬鹽溶液中，在溫度20~35oC，密封靜置10~16h進行浸漬，然后放入干燥箱中，依次在55~75oC下干燥2~5h、在120~150oC下干燥4~8h，最后放入馬弗爐在550~600oC焙燒4~6h，得到催化劑前驅(qū)體NiOMoO₃/γ-Al₂O₃；