[发明专利]一种加氢催化剂的制备方法、加氢催化剂及其应用

说明书

本公开涉及一种加氢催化剂的制备方法、加氢催化剂及其应用，该催化剂含有有机钼化合物和有机铁盐，有机钼化合物具有式(1)所示的结构：式(1)，其中，a+b为2、3、4、5或6，m+n为0、1、2、3、4、5或6，R₁为C1‑C6含氧有机酸根，R₂为C6‑C18含氧有机酸根。本公开的催化剂在具有较高的金属含量和较低的成本的同时，还具有良好的加氢性能、开环活性和脱氮效果。

技术领域

本公开涉及一种加氢催化剂的制备方法、加氢催化剂及其应用。

背景技术

从国际油价居高不下的总体趋势看，在重油轻质化的过程中，加氢工艺较高的一次性投资和加工费用已不再是一个突出的问题，加氢技术路线因为其具有优质液体产品收率高、投资回报率高等优势而将得到越来越广泛的应用。浆液床工艺原料适应性强，可加工各种高金属、高残炭值的劣质原料，具有渣油转化率高、工艺操作灵活等优点，具有较好的发展前景。

浆液床渣油加氢技术是将分散型催化剂与原料油充分混合后，从浆液床反应器底部进入，在高温、高压下与氢气进行加氢裂化反应，反应产物从反应器顶部分离出来，并进一步加工成产品，外甩少量残渣。浆液床渣油加氢一般采用分散性催化剂，由于分散型催化剂的前驱体在重油中分散度很高，将催化剂前驱体与渣油混合后，在一定氢压下催化剂前驱体能够受热形成悬浮的硫化物。这种催化剂粒径小、分散度高，活化氢能力强，沥青质、胶质等大分子能够直接在催化剂表面与活性中心接触并进行反应。按溶解性和状态划分，浆液床渣油加氢催化剂分为无机粉末催化剂、水溶性催化剂和油溶性催化剂。无机粉末催化剂多为比较廉价的天然矿物和工业废渣，采用固体粉末催化剂的最大优点是运转过程允许生焦，因此可以在较高反应温度下操作，从而得到较高的轻油转化率，焦炭则附着在催化剂颗粒上一并排出，其缺点是加氢活性低，因此反应过程中的加入量较大。尾油难以加以利用，也难以处理；此外，设备磨损严重。

水溶性催化剂价格相对低廉，但水溶性催化剂在使用过程中面临乳化分散和硫化、破乳环节上的问题，如分散操作复杂，难以在渣油体系中高度分散或完全硫化，这也大大影响了催化剂的活性，能耗也较高。

油溶性催化剂能够在渣油中均匀分散，相对于水溶性催化剂而言，含有相同金属元素的油溶性催化剂具有加氢活性高、抑焦性能好，尾渣中固含量低，容易处理等特点。

油溶性催化剂活性金属的种类是影响加氢抑焦性能的关键因素。已有加氢催化剂的活性金属可以是ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB和Ⅷ族的过渡金属，常用的是Mo﹑Ni、V、Fe等，其中钼基催化剂具有较好的加氢活性和抑焦性能，分散度高，比表面积大，活性位与反应分子接触的几率大，加氢抑焦效果好，钼基催化剂预硫化后能够原位分解成以纳米级薄层形式存在的无载体的MoS₂活性中心，这些催化剂活性中心均匀地分散在原料油中，加氢活性中心直接暴露在催化剂表面与氢气接触发生反应，MoS₂薄层间的距离与油分子间的距离与负载型催化剂相比要小几个数量级，这就大大地提高了催化剂的加氢反应活性，抑制了生焦反应。

目前全球石化行业对产品含硫、磷元素的要求日趋严格，因此开发廉价高效环境友好的无硫、磷的复配催化剂对于浆液床发展具有重大意义。

发明内容

本公开的目的是提供一种加氢催化剂的制备方法、加氢催化剂及其应用，该催化剂成本低，具有良好的催化性能。

为了实现上述目的，本公开第一方面提供一种加氢催化剂，该催化剂含有有机钼化合物和有机铁盐，所述有机钼化合物具有式(1)所示的结构：

其中，a+b为2、3、4、5或6，m+n为0、1、2、3、4、5或6，R₁为C1-C6含氧有机酸根，R₂为C6-C18含氧有机酸根。

可选地，a与b相等，且a+b为2、4或6；m与n相等，且m+n为0、2或4。