[發明專利]一種MoS2/LDHS加氫脫硫催化劑的制備方法及應用

在審

• 申請號: 201910212712.2
• 申請日: 2016-07-15
• 公開（公告）號: CN109821557A
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 葉澄
• 申請（專利權）人: 溫州泓呈祥科技有限公司
• 主分類號: B01J27/051
• 分類號: B01J27/051;B01J35/00;B01J35/02;B01J35/10;B01J37/00;B01J37/03;B01J37/02;C10G45/04
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本發明涉及加氫脫硫催化領域，尤其涉及一種用離子液體分步制備的負載型MoS₂/LDHS加氫脫硫催化劑，所得復合材料兼具有二硫化鉬和類水滑石的結構和性能優勢，在合成體系，省去了硫化劑與鉬酸鹽前體的硫化過程，直接從原料控制，輔以離子液體，提高納米二硫化鉬的分散性，催化劑具有良好的耐熱性，抗壓性和熱穩定性。

技術領域

本發明涉及加氫脫硫領域，尤其涉及一種采用離子液體分步加入制備的負載型MoS₂/LDHS加氫脫硫催化劑的制備方法及其應用。

背景技術

近年來，隨著汽車保有量的快速增加，對燃油的需求量也在逐年增加，但是燃油中的含硫化合物在燃燒過程中所形成的硫氧化物對大氣造成了嚴重的污染，可以引起PM2.5污染進而引發霧霾天氣。我國目前的燃油標準與發達國家還有一定距離，據環保部介紹，經測試即使現有汽車不做改造，僅是使用國五標準燃油，汽車尾氣有關污染物的排放至少減少10%。因此，燃油中實現低成本高效深度脫硫成為燃油精制領域的熱點之一。

二硫化鉬作為一種具有類石墨烯結構的層狀半導體材料，如今已經得到了人們越來越廣泛的關注，并在微電子領域表現出了良好的應用前景。然而，二硫化鉬不僅僅具有優異的電學性能，其同樣在吸附劑領域具有良好的催化活性。類水滑石（簡寫LDH）是一類二維納米陰離子粘土，其組成通式可表示為[M_1-x²⁺M_x³⁺(OH)₂]^x+(A^n-)_x/n·mH₂O，其中M²⁺指二價金屬陽離子，M³⁺指三價金屬陽離子，x為M²⁺與M³⁺的摩爾比，A^n-為層間可穩定存在的陰離子，具有水滑石層狀結構，因其片層元素組成和電荷密度可調、層間客體分子、晶體尺寸可控，以及生物毒性低等優點，已在有機催化、聚合物添加劑、生物醫藥、環境保護等諸多領域呈現了良好的應用前景。

發明內容

針對現有加氫脫硫技術的需求，對于原料越來越惡劣，重油、稠油、渣油或油砂瀝青等資源的利用日益擴大，對于特殊油品的加氫脫硫催化劑具有更加嚴格的需求。

本發明采用兩種離子液體分布制備的方法得到MoS₂與類水滑石材料LDHS，并且將二者進行浸漬負載，得到能夠用于超重油加氫脫硫過程的催化劑。所述MoS₂/LDHS中，MoS₂在類水滑石載體的表面形成密置單層。MoS₂/LDHS的質量比為1-5：10-15。

本發明所提供的重油加氫催化劑的制備方法包括：

（1）離子液體制備納米二硫化鉬：向溶劑中加入四硫代鉬酸鹽、離子液體A攪拌均勻，然后加入適量的還原劑，攪拌均勻，配置成初始反應混合物并轉移至高壓合成釜中；

（2）采用離子液體對LDHS進行功能化：將Zn(NO₃)₂和Al(NO₃)₃溶解到水中，配置為總金屬粒子濃度為0.5-1mol/L的混合溶液，保持Zn²⁺：Al³⁺的摩爾比為2：1，在恒溫70～80℃水浴中滴入一定量的堿性溶液，調整PH=11-12，反應2～3h，老化12～24h，在該過程中形成具有層狀結構的類水滑石沉淀，沉淀分離，去離子水洗2～3遍,然后在60-80℃干燥5-10小時。然后就將LDHS材料溶于溶劑乙二醇中，加入離子液體B，超聲攪拌10分鐘后在50-60℃回流10-16h，反應結束后洗滌，60-80℃干燥5-10小時。