[发明专利]一种铁基加氢催化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种铁基加氢催化剂及其制备方法。该制备方法将铁氧化合物经过硫化‑氧化反应，在该过程中铁氧化合物与铁硫化合物晶相经历重构和转化、铁氧化合物的晶胞也经历收缩和膨胀，进而造成原本结构稳定的铁氧化合物结晶颗粒变得疏松并崩裂，产生大量纳米铁化合物，该纳米铁化合物亲硫性好，极易被硫化。同时，该纳米铁化合物表面覆盖一层非极性的单质硫层，该单质硫层不仅能阻碍纳米铁化合物颗粒间的团聚长大，大大提高了其分散性，而且可以利用物质间存在的相似相容特性，使纳米铁化合物高度分散在非极性的油品中，大大提高了加氢催化剂的催化加氢活性。

技术领域

本发明属于催化剂制备技术领域，具体涉及一种铁基加氢催化剂及其制备方法，特别涉及一种纳米铁基加氢催化剂及其制备方法。

背景技术

悬浮床加氢工艺是一种以劣质重油为原料，以生产轻质燃料油为加工目的的重油加氢工艺。该工艺适合于高金属、高残炭、高沥青质的劣质重油轻质化，具有单程转化率高、柴油馏分收率高、十六烷值较高等特点。该加氢工艺是以热裂化反应为主、加氢反应为辅的过程，催化剂的加入是为了抑制裂解反应剧烈时生成的自由基所进行的缩合反应，尽量减少结焦量。因此，悬浮床加氢工艺的持续性进步关键在于开发优质的加氢催化剂。

为此，研究人员进行了大量加氢催化剂开发方面的工作，其中常见的一种加氢催化剂是在载体上负载活性成分后制备得到，该种类型的加氢催化剂可见于中国专利文献CN101543783A公开的一种悬浮床加氢裂化催化剂及其制备方法和应用中，该加氢催化剂以催化裂化废催化剂为载体，过渡金属为活性成分，过渡金属选自钼、镍、钴、钨和铁中的一种或几种；其相应的制备方法，包括如下步骤：1)从催化裂化失活剂中筛分出150μm以下部分，干燥、焙烧后作为载体；2)用活性金属前驱体溶液对载体进行浸渍，干燥，3)重复步骤2)；4)焙烧后，得到加氢催化剂。

上述技术中，利用催化裂化废催化剂作为载体不但可以进一步增加经济效益，而且还可以大大减轻环保的压力。但该加氢催化剂需要预先在氢气、320～360℃下进行硫化反应才能转化为具有催化活性的金属硫化物，其硫化难度较大，且硫化产物往往晶粒较大，降低了催化加氢活性；同时预先硫化步骤增加了操作成本。

发明内容

为此，本发明所要解决的是现有加氢催化剂较难硫化、分散性差及催化加氢活性低的缺陷，进而提供了一种易硫化、分散性好和催化加氢活性高的铁基加氢催化剂及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

本发明所提供的铁基加氢催化剂的制备方法，包括如下步骤：

将铁氧化合物与水或碱溶液混合，配制成铁氧化合物浆液；

向所述铁氧化合物浆液中添加硫化剂，发生硫化反应；

向硫化后的所述铁氧化合物浆液中添加氧化剂，发生氧化反应；

对所述氧化反应后的浆液进行固液分离，得到所述铁基加氢催化剂。

进一步地，所述铁氧化合物浆液中的铁氧化合物的固含量为0.2-20％。

进一步地，循环进行所述硫化反应和所述氧化反应至所述氧化反应后的浆液中铁元素与硫元素的摩尔比为1:0.5～10；例如循环进行所述硫化反应和所述氧化反应2-7次。

进一步地，所述硫化反应的反应温度为10～90℃，反应压力为0.1～5MPa；

进一步地，所述铁氧化合物与所述硫化剂的摩尔比为1:0.5～4.0。

进一步地，所述氧化反应的反应温度为10～90℃，反应压力为0.1～5MPa。

进一步地，硫化后的所述铁氧化合物浆液中硫态铁与所述氧化剂的摩尔比为1:0.5～6.0

进一步地，所述铁氧化合物为FeOOH、氧化铁中的一种或两种混合物。