[发明专利]一种含分子筛的煤焦油催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于煤焦油制柴油的催化剂，具体涉及一种含分子筛的用于煤焦油制柴油的催化剂，本发明还涉及上述催化剂的制备方法。

背景技术

如何有效地利用煤炭资源并使其符合环境保护要求一直是各国的研究方向。煤焦油是煤干馏和煤造气的产物之一。在我国，煤焦油的深加工在二十世纪50、60年代曾倍受关注并投入大量资金和人力进行研究。由于大庆、辽宁、山东、河南、新疆等地发现了石油，从二十世纪60、70年代起，我国对煤焦油深加工制取优质环保型液体产品的研发几乎停滞不前。直到二十世纪90年代末，随着世界范围内石油资源的日益消耗及国内进口原油比例的逐年增加，如何合理利用煤焦油这一石油的替代品以获得优质的燃料油和其它化工原料受到越来越多的重视。

目前，国内炼钢企业所需的焦炭大部分来自煤炭，炼焦过程会生成副产物煤焦油。国内许多城市有气化厂生产城市煤气，煤焦油也是副产品，煤焦油产量在5万吨/年以下的气化厂较多。近年来，市场对柴油的需求量逐年增加，中、低温煤焦油具有天然原油的特性，但与普通原油相比存在密度大、粘度高、硫含量高，尤其是H/C摩尔比低、氮含量高、残炭和沥青质高，因此质量较差，比较难于加工。随着市场对柴油需求量的逐年增加，国内许多煤焦油加工企业正在寻找一种将煤焦油加工成柴油的经济方法。

目前，我国煤焦油加工企业对煤焦油的处理方法大致有三种途径：第一种途径，煤焦油经过常减压蒸馏切取轻油、酚油、萘油、洗油和蒽油等各种馏分，使酚、萘、蒽等欲提取的单组分产品浓缩到相应馏分中，再进一步利用物理和化学方法进行分离，得到萘、酚、蒽、菲、咔唑、沥青等高附加值产品。这类加工方法工艺流程复杂、投资规模大，正在向高技术含量、大规模化方向发展。

第二种途径，煤焦油经过常压蒸馏后，馏分油经过酸碱精制作为劣质燃料油直接燃烧或乳化后作为燃料燃烧。与此同时，其中所含的硫、氮杂质在燃烧过程中变成SO_x、NO_x，而且酸碱精制过程又产生了大量的酸渣、碱渣和污水，不但经济效益差，而且污染环境。

CN1064882A公开了一种采用蒸馏加酸碱洗涤生产柴油的方法。全球正在面临着重大生态环境问题及我国生态环境面临随工业发展而日趋恶化的现状，在目前普遍重视环境保护的前提下，这种煤焦油加工途径很难有更好的发展。

第三条途径，以煤焦油为原料油，采用合适的加氢精制方法生产与石油产品相当的清洁燃料或石油产品，不仅具有显著的经济效益，同时也有明显的社会效益。CN1464031A，CN1772846A，CN1147575C，US4855037都公开了一种煤焦油加氢改质工艺及催化剂，其工艺特征在于一般采取两段级配的催化剂装填方案，上部装保护剂，下部为加氢精制催化剂。或者采取三段级配的催化剂装填方案，上部为保护剂，中间为加氢精制催化剂，最下部为脱芳催化剂。而其核心就是加氢催化剂。

与石油二次加工馏分油加氢相比，煤焦油加氢改质催化剂需解决的关键问题是：一是煤焦油中氧含量高，反应过程中产生的水会对加氢催化剂的活性、水热稳定性及强度均产生不利的影响；二是煤焦油中胶质、残炭含量高容易促使催化剂积炭，易造成催化剂的快速失活；三是煤焦油中硫、氮含量高，必须进行深度脱氮，否则会影响柴油的安定性；四是煤焦油中含有大量的芳烃，必须进行深度加氢脱芳烃，并在尽量减少断链的前提下最大限度地使芳烃饱和，使柴油的十六烷值提高。这些问题的存在，使煤焦油加氢催化剂与催化裂化粗柴油的催化加氢催化剂相比，煤焦油加氢催化剂更难于实现工业化。

因此，目前开发的煤焦油加氢催化剂，一般以多孔的氧化铝、氧化硅、无定形硅铝，氧化钛和具有适宜酸性的分子筛、沸石为载体，加入其它W，Mo，Ni，P，F，Co等活性组分。这类催化剂可以有效地脱除煤焦油馏分中的杂质硫、氮、胶质及沥青质等。但是这类催化剂由于含有W，Mo等贵金属元素，催化剂的价格很贵，同时加氢工艺的投资成本很高。在目前煤焦油价格逐步上涨、柴油产率较低和成品油价格还不高的情况下，中小型炼油厂由于很难收回投资，一般难于采用该类催化剂。

发明内容

本发明的目的是提供一种催化活性高、成本低廉、制备方法简单的用于煤焦油制柴油的催化剂。

本发明的另一目的是提供上述催化剂的制备方法。

为实现上述发明目的，本发明的发明人在现有技术的基础上进行了大量的研究和创造性的劳动，研制出了一种用于煤焦油制柴油的催化剂，所述的催化剂包括载体和活性组分，所述的活性组分为含碘化合物，所述的载体为含分子筛的载体。