[發明專利]一種加氫裂化催化劑及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202111229679.8
• 申請日: 2021-10-21
• 公開（公告）號: CN113786859A
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 江莉龍;黃寬;馬永德;曹彥寧
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: B01J31/02
• 分類號: B01J31/02;C10G47/02;C10G47/04;C10G47/06;C10G47/26
• 代理公司: 北京東方芊悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11591
• 代理人: 彭秀麗

本發明公開了一種加氫裂化催化劑及其制備方法和應用，所述催化劑包括加氫活性組分和裂化活性組分，加氫活性組分為含有活性金屬的油溶性離子液體，活性金屬選自ⅥB和Ⅷ族金屬中的一種或幾種，發揮催化加氫作用，裂化活性組分為以二氧化硅為基質，摻雜改性劑的無定形復合氧化物，改性劑為ⅢB、ⅣB和ⅢA族金屬中的一種或幾種，發揮催化裂化作用。本發明還提供了加氫裂化催化劑的制備方法，將油溶性離子液體與復合氧化物分散在溶劑中，再經原位硫化后即可制得催化劑，制備過程操作簡便。本發明提供的催化劑適用于劣質油懸浮床加氫工藝，發揮催化加氫與裂化相互協同的作用，具有轉化率高、輕質組分收率高和結焦率低的特點。

技術領域

本發明涉及石油化工技術領域，具體涉及一種加氫裂化催化劑及其制備方法和應用。

背景技術

劣質油的深度加工，是獲得輕質燃料油的重要手段。目前，國內外劣質油加工技術盡管種類繁多，但主要可歸納為脫碳技術路線和加氫技術路線兩種。前者主要包括重油催化裂化、延遲焦化、溶劑脫瀝青等技術；后者主要是各種加氫處理工藝，包括固定床、移動床、沸騰床、懸浮床等。相比于脫碳技術路線的低值副產物較多、工藝路線較長而言，加氫技術路線具有劣質油轉化深度較高、輕油收率和資源利用率高等優點，在未來劣質油深度加工方面將得到越來越廣泛的應用。其中，懸浮床加氫工藝具有原料適應性強、工藝簡單、操作靈活和轉化率高等優點，相比于固定床、沸騰床、移動床加氫工藝在原料擴散、壓力降、傳質以及催化劑易失活方面的不足，懸浮床加氫工藝是加氫路線下更好的選擇，是一種非常有應用前景的劣質油加氫轉化技術。

懸浮床加氫工藝是一種在高溫和高氫壓工況條件下的臨氫熱裂化加氫反應，劣質油烴類分子在高溫高壓條件下發生臨氫熱裂化，生成烴類自由基；催化劑的作用是吸附氫氣并將其活化為氫自由基，氫自由基能夠捕獲熱裂化形成的烴自由基，對其進行加氫鈍化，以抑制烴自由基過度裂化以及發生縮合生焦反應。因此，懸浮床加氫工藝的核心是催化劑。現有懸浮床加氫工藝的催化劑按照溶解性和狀態劃分，可以分為非均相催化劑和均相催化劑，進一步地，均相催化劑按照親水親油特性的差異，又可分為水溶性催化劑和油溶性催化劑。非均相催化劑來源方便且成本較低，但該催化劑普遍存在分散性差的問題，催化活性較低；水溶性催化劑由于在水份快速蒸發時前體容易發生聚集，導致最終形成的大尺寸顆粒難以在劣質油中達到納米尺寸的分散，催化活性也較低；而油溶性催化劑因為含有親油性的配體，易于在油相中達到分子水平的均勻分散，表現出較高的催化加氫和抑焦活性。但目前已報道的油溶性催化劑普遍存在合成路線復雜、成本高等不足，限制了該類催化劑的進一步工業化應用。同時，單一的加氫催化劑也只能將多環芳烴加氫飽和生成環烷烴，產品附加值較低。

發明內容

本發明旨在解決懸浮床加氫工藝催化劑存在分散性差、合成路線復雜、成本高以及性能單一的問題，將具有加氫活性的油溶性離子液體與具有裂化活性的復合氧化物結合，提供了一種新型加氫裂化催化劑及其制備方法。

本發明采用如下技術方案：

一種加氫裂化催化劑，包括加氫活性組分和裂化活性組分，所述加氫活性組分為含有活性金屬的油溶性離子液體，所述裂化活性組分為以二氧化硅為基質，摻雜改性劑的無定形復合氧化物，所述催化劑中加氫活性組分以活性金屬質量計與裂化活性組分的質量配比值為(0.003～6)：1。

所述加氫活性組分中的陽離子為含有長鏈烷基的季銨、咪唑、吡啶或吡咯有機陽離子中的一種，陰離子為含有活性金屬的無機陰離子，所述活性金屬選自ⅥB和Ⅷ族金屬中的一種或幾種。

優選地，所述活性金屬為鉬或鎢中的一種。

所述裂化活性組分中的改性劑為ⅢB、ⅣB和ⅢA族金屬中的一種或幾種，其中基質中的硅原子數與改性劑金屬原子數比為1:(0.05～1)。

優選地，所述改性劑為Zr、Ce、Ti、Al中的一種或幾種。

一種加氫裂化催化劑的制備方法，將油溶性離子液體與復合氧化物分散在溶劑中，并加入硫化劑，經硫化劑原位硫化后即可制得目標催化劑。