[發明專利]一種脫硫催化劑及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202210187860.5
• 申請日: 2022-02-28
• 公開（公告）號: CN114433120A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 陳燕蝶;魏春生
• 申請（專利權）人: 中國刑事警察學院
• 主分類號: B01J23/888
• 分類號: B01J23/888;B01J35/10;C10G45/08
• 代理公司: 嘉興華申知識產權代理事務所(普通合伙) 33454
• 代理人: 沈東寧

本公開的實施例涉及一種脫硫催化劑及其制備方法和應用，該催化劑包括至少一種VIII族金屬，至少兩種VIB族金屬，一種IVA族非金屬組成。本發明還公開了上述催化劑的制備方法和應用。本發明用于含有4,6?二甲基二苯并噻吩的柴油餾分的加氫脫硫之中，表現出極高的加氫脫硫活性，實現了超深度脫硫，并且通過引入IVA族非金屬，降低了催化劑的成本。

技術領域

本公開涉及一種脫硫催化劑及其制備方法和應用，屬于能源處理技術領域。

背景技術

由于石油儲量下降，石油重質化和劣質化問題愈來愈突出，世界范圍內高硫原油逐年增多，且各國環境立法關于限制燃油中硫含量的要求日益嚴格，因此開發性能優良的超深度加氫脫硫催化劑，不僅成為加氫脫硫領域的核心，也使加氫處理技術在石油加工業中日益受到重視。油品中的硫化物是空氣污染的主要源頭，燃油中的有機含硫化合物經燃燒后產生的SOx不僅能導致酸雨，還能使汽車發動機尾氣凈化系統的三效催化劑產生不可逆中毒，也會參與形成粉塵顆粒物PM2.5導致日漸增多的霧霾天氣，嚴重危害環境和人體健康，因而引起人們廣泛關注。為此，各國都頒布了嚴格的燃油含硫量標準，歐洲已于2005年實現柴油硫含量小于10ppmw標準，我國已于2012年6月1日在北京率先執行硫含量低于10ppmw的京V清潔柴油指標，并于2015年全國范圍內全面實行相當于歐IV(50ppmw)的排放標準的柴油硫指標，在2017年7月1日我國全面實行相當于歐V(10ppmw)的排放標準的清潔柴油硫指標。

隨著對于硫含量限定的標準越來越高，調整工藝操作條件和使用新型反應器都需要巨額的投資費用，相比之下，研制一種能夠在現有的生產裝置上，按照現行的操作條件進行超深度加氫脫硫的新型催化劑，是一種更為經濟，更加可行的方法。

美國專利US09/518741、US08/900389、US09/869988等都報道了一種NiMoW本體催化劑。這種催化劑的合成方法都是以氨水為絡合劑，與反應原料Ni²⁺絡合，經過緩慢加熱過程，鎳氨絡合物慢慢分解出Ni²⁺與溶液中的鉬、鎢反應生成NiMoW催化劑前體，再通過焙燒和硫化，形成NiMoWS硫化物催化劑。中國專利CN1339985A也公開了一種合成NiMoW催化劑的方法，該專利主要是在水溶液中，通過鉬、鎢鹽類與堿式碳酸鎳反應，反應過程中至少保證部分的金屬成分以固態形式存在，最終通過硫化得到催化劑。

從已有報道工作不難發現，現有的本體催化劑的合成方法存在如下不足的地方：

(1)使用的原料對環境不友好；

(2)催化劑制備成本較高；

(3)催化劑的比表面積、孔容以及活性還有待進一步提高。

發明內容

本公開的目的是提供一種脫硫催化劑及其制備方法和應用。

為實現上述目的，在本公開的一個方面提供了一種脫硫催化劑，該催化劑包括至少一種VIII族金屬、至少兩種VIB族金屬以及一種IVA族非金屬組成的混合金屬氧化物；

其中，以氧化物計，該催化劑中含有1-50wt％的VIII族金屬、1-50wt％的VIB族金屬、1-50wt％的IVA族非金屬。

進一步地，所述催化劑包括至少一種VIII族金屬、兩種VIB族金屬和一種IVA族非金屬，所述VIII族金屬和所述VIB金屬的摩爾比為20:1-1:20；所述VIII族金屬與所述IVA族非金屬的摩爾比為20:1-1:1；所述兩種VIB族金屬的摩爾比為5:1-1:5。

進一步地，所述的VIII族金屬包括Ni或Co；所述VIB族金屬包括Mo和W；所述IVA族非金屬包括Si。

進一步地，所述催化劑具有層狀多孔結構，所述層狀多孔結構的比表面積為80-300m²/g，孔容為0.1-0.5ml/g。