[发明专利]一种渣油催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种渣油催化剂，其特征在于，所述渣油催化剂由经过B酸修饰的、含铁化合物和炭基材料组成，所述B酸的阳离子与铁的摩尔比为20:1-1000:1，含铁化合物选自含氢氧化铁、氧化铁、水合氧化铁中的一种或几种；以催化剂整体为基准，含铁化合物以Fe计，含铁化合物的含量为2重量%～50重量%。

2.按照权利要求1的催化剂，其特征在于，所述的B酸的阳离子与铁的摩尔比为100:1-1000:1。

3.按照权利要求1或2的催化剂，其特征在于，B酸选自甲酸、乙酸、乙二酸、柠檬酸、月桂酸、盐酸、硫酸、硝酸等中的一种或几种。

4.按照权利要求3的催化剂，其特征在于，所述的B酸选自乙酸和/或硫酸。

5.按照权利要求1的催化剂，其特征在于，所述炭基材料选自煤粉、石油焦、活性炭和炭黑中的一种或几种。

6.按照权利要求1的催化剂，其特征在于，所述的炭基材料的平均粒径小于200微米，炭基材料的比表面积为2～1000m²/g。

7.按照权利要求6的催化剂，其特征在于，所述的炭基材料的平均粒径小于100微米，炭基材料的比表面积为5～200m²/g。

8.权利要求1-7任一催化剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）将水溶性含铁化合物溶于水，混合均匀；

（2）将炭基材料加入步骤（1）的混合溶液中，同时加入碱性化合物；

（3）步骤（2）所得混合物经过滤、洗涤、干燥，得到固体颗粒；

（4）配制B酸的溶液；

（5）将步骤（4）溶液和步骤（3）的得到固体颗粒混合，经干燥、研磨后得到渣油催化剂。

9.按照权利要求8的方法，其特征在于，所述的水溶性含铁化合物选自硫酸铁、硫酸亚铁、醋酸亚铁、硝酸铁和氯化亚铁中的一种或几种。

10.按照权利要求8的方法，其特征在于，所述的碱性化合物选自氨水、氨气、氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液中的一种或几种，碱性化合物与Fe的摩尔比为（1.8～2.5）：1。

11.按照权利要求8的方法，其特征在于，所述的B酸溶液的pH值为0.01～6.5。

12.按照权利要求11的方法，其特征在于，所述的B酸溶液的pH值为0.1～5.0。

13.按照权利要求8的方法，其特征在于，所述的步骤（4）得到的B酸的溶液和步骤（3）所得固体颗粒混合方法为，在充分混合的条件下将B酸的溶液加入催化剂前身物中，并继续搅拌10min～120min。

14.按照权利要求8的方法，其特征在于，所述的步骤（3）和步骤（5）的干燥温度为80～150℃，干燥后的催化剂中水含量小于2.0重量%。

15.权利要求1-7任一催化剂的应用方法，其特征在于，将所述渣油催化剂和助剂混合后分散于渣油原料中，在氢气存在下进行临氢热裂化反应，反应生成物经分离后得到产品油；其中所述的助剂为硫磺粉和/或含硫化合物，所述的渣油催化剂的加入量按其中的Fe计，为渣油原料的0.1重量%～5.0重量%。

16.按照权利要求15的应用方法，其特征在于，所述的渣油催化剂的加入量按其中的Fe计，为渣油原料的0.3重量%～2.0重量%；所述的助剂按其中的S计，S/Fe的摩尔比例为1～2。

17.按照权利要求15的应用方法，其特征在于，所述的渣油原料选自石油炼制过程、煤直接液化和油煤临氢共炼过程得到的初馏点大于350℃重质烃。

18.按照权利要求17的应用方法，其特征在于，所述的渣油原料的沥青质含量高于15重量%，金属（Ni+V）含量大于250ppm。

19.按照权利要求15的应用方法，其特征在于，所述的渣油临氢热裂化反应分为两个阶段，第一阶段反应条件为：温度350～420℃，压力8～20MPa，空速0.1～5h^-1；第二阶段反应条件为：温度380～480℃，压力8～22MPa，空速0.1～5h^-1。

20.按照权利要求19的应用方法，其特征在于，第一阶段反应条件：空速0.5～3h^-1；第二阶段反应条件：温度380～480℃，压力12～20MPa，空速0.4～4h^-1。