[发明专利]一种加氢催化剂及其制备方法和用途

说明书

本发明的一种加氢催化剂及其制备方法和用途，所述催化剂包括以下组分：催化剂主体：含钼的赤泥或赤铁矿粉末；载体：活性炭，所述赤泥或赤铁矿中的金属中心Fe与另一金属中心Mo的物质的量之比为1:150‑1:200，所述催化剂主体与活性炭的质量比为0.2:1～1.1:1，所述活性炭的孔径为1‑100nm。其制备方法包括以下步骤：首先制备含钼的赤泥或赤铁矿粉，然后将粒径在50‑150μm的活性炭加入到所述含钼的赤泥或赤铁矿粉末中，混合均匀，得到所述浆态床加氢催化剂。本发明的浆态床加氢催化剂成本低、制备方法简单、易于储存和运输、可丢弃不用回收，应用于重油浆态床加氢、煤直接液化和油煤混炼中，实现了很高的渣油/油煤转化率和液体收率。

技术领域

本发明涉及一种催化剂，具体涉及一种加氢催化剂及其制备方法和用途，属于重油、渣油、煤加氢催化领域。

背景技术

随着我国炼油厂加工重质原油量的增加，重油轻质化已成为现代炼厂的主要技术难题。目前重油加工工艺主要包括延迟焦化、重油催化裂化和渣油加氢等。其中延迟焦化装置的液体产物的质量差、焦炭产率高。重油催化裂化对原料的要求较高，无法处理劣质的渣油。渣油加氢可以处理高硫、高残炭、高金属的劣质渣油，同时提高液收率和液体产物的质量。渣油固定床加氢对渣油中的重金属含量要求较高；渣油浆态床加氢可有效的脱除渣油中的硫、氮和重金属。

我国是一个富煤贫油的国家，在应对当今石油供需矛盾中和贯彻节能减排政策时，构建石油化工与煤化工深度一体化发展模式，既是石化产业实现可持续发展的有效措施，也是提高资源利用效率、促进资源安全的重要选择。采用油煤混炼技术，炼制劣质渣油和煤，是解决我国能源困境的一个重要方法。油煤混炼技术也需要采用浆态床加氢反应器，以裂解大分子，同时脱除硫、氮和重金属。渣油固定床加氢和浆态床加氢油煤混炼工艺路线具有独特的发展优势和潜力，是未来炼油工艺的发展方向。

催化剂是浆态床加氢技术的核心，目前浆态床加氢催化剂有油溶性和水溶性催化剂。油溶性催化剂的分散性较好，但是含有毒性，价格昂贵，目前很少使用。水溶性催化剂在渣油中的分散性不好，反应不够均匀。此外对于重质原油、劣质重油加氢工艺、油煤混炼工艺以及煤直接液化工艺而言，由于工艺的限制，固体生成物较多，催化剂很难回收，目前多为反应后与废物一起直接抛弃，而现有的催化剂贵金属含量均较高，因此生产成本很高。目前的催化剂的综合性能不理想限制了其在工业上的推广应用。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明选用廉价的赤泥或赤铁矿粉作为催化剂主体，并复合了活性金属钼制备出一种可弃的浆态床加氢催化剂，不仅成本低、催化性能可达到浆态床加氢的工艺要求，而且变废为宝，避免了赤泥大量堆积产生的环境污染。

本发明的技术方案：

一种浆态床加氢催化剂，其特征在于包括以下原料：

催化剂主体：水溶性钼盐，赤泥或赤铁矿粉末；

载体：活性炭，

其中Mo和Fe构成金属双中心，金属中心Fe元素与金属中心Mo元素的物质的量之比为1:150-1:200，所述催化剂主体与活性炭的质量比为0.2:1～1.1:1，所述活性炭的孔径为1-100nm，所述活性炭的粒径为50-150μm。

优选的所述催化剂主体中的赤泥或赤铁矿粉末粒径不大于50μm，含水量小于2.5wt％，所述活性炭的孔径为35-65nm。

优选的所述钼盐为钼酸铵。

优选的所述催化剂的粒径为5-50μm。

优选的所述原料还包括硫化剂。

优选的所述硫化使用液态硫或能在硫化条件下分解成H₂S的不稳定硫化物，如CS₂和二甲基二硫醚等。

制备上述浆态床加氢催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：