[发明专利]改性类水滑石型脱酸催化剂、活性组分及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种改性类水滑石型脱酸催化剂、活性组分及其制备方法和应用。活性组分的制备，包括以下步骤：（1）配制混合溶液A，含有二价金属离子、三价金属离子和改性金属离子；二价金属离子选自Mg²⁺、Zn²⁺、Ca²⁺和Cu²⁺中的一种或多种，三价金属离子选自Al³⁺、Fe³⁺和Cr³⁺中的一种或多种，改性金属离子选自Fe³⁺、Cr³⁺、La³⁺、Ce³⁺、Mn³⁺和Co³⁺中的一种或多种；（2）配制混合溶液B，将含有OH^‑的可溶性碱和含有CO₃^2‑的可溶性盐混合后溶于水中得到；（3）将混合溶液A和B混合进行反应，干燥后得到活性组分。进一步，将活性组分与粘结剂、载体混合，经焙烧得到脱酸催化剂。本发明脱酸催化剂具有活性高，可循环使用及制备成本低的特点。

技术领域

本发明属于石油及石油馏分炼制领域，涉及到一种新型的催化剂，该催化剂用于石油或石油馏分中酸性物质的转化和脱除。

背景技术

原油中常常含有一些酸性物质，通称为石油酸，石油酸的存在使得原油炼制设备常常受到各种腐蚀和破坏，从而影响炼油装置的长周期稳定运行，严重时导致停车及安全事故，给炼油企业带来巨大损失。随着世界范围内石油资源的开采，优质的低酸原油势必枯竭，未来的原油将会呈现高酸化趋势，因此需要在炼油过程中采取一定措施解决石油酸腐蚀的问题。目前国内外现有的解决石油酸腐蚀的方法很多，主要包括：加碱中和、加缓蚀剂、材质升级和高低酸值原油混炼等方法，上述方法虽然能在一定程度上降低和消除石油酸腐蚀，但存在应用的局限性。比如，加碱脱酸造成油品乳化严重，降低油品收率；缓蚀剂在高温下不稳定，适用性较差；材质升级和高低酸值原油混炼的方法无法从根本上解决石油酸。其他的方法诸如醇-氨法、热裂解法等，虽然能脱除部分石油酸，但也存在明显的弊端，如醇-氨法溶剂耗量大；热裂解法脱酸转化率低，且会破坏油品。US0016723专利申请公开了一种采用金属氧化物处理高酸原油的方法，该方法中金属氧化物为脱酸催化剂，在一定温度下可以将环烷酸羧基脱除，并转化为无腐蚀的产物。金属氧化物还可以促进石油组分的裂解，从而增加原油的API值。

CN101785992专利申请公开了一种用于高酸原油分解脱酸的催化剂制备方法，该催化剂由镁铝水滑石、γ-氧化铝和拟薄水铝石按一定比例混合后焙烧得到，该催化剂可实现较高的脱酸效果，但该发明并没有考虑催化剂的失活及回收利用。

CN101537363专利申请公开了一种脱酸催化剂及其制备方法和应用，该催化剂由载体和两种活性组分构成，可使原油或馏分油的脱酸率达90%以上，但该脱酸催化剂脱酸原理为酰化脱酸，因此需要外加有机胺组分。有机胺的引入一方面会增加处理成本，另一方面对反应试剂的加入量要求更加严苛。

CN1313571C专利申请提出了一种催化酯化脱酸的方法，采用氧化亚锡为活性组分催化剂，可在外加甲醇的条件下实现环烷酸的高效转化，脱酸转化率可达89.5%。虽然酯化脱酸条件缓和，且对油品无不利影响，但酯化反应存在可逆反应，且需要外加甲醇，投资费用高。

目前，催化脱酸工艺虽然可以降低高酸原油酸值，但操作条件仍较为严苛，反应速率缓慢，剂油比高以及催化剂易失活，因此仍亟需开发一种应用在原油炼制过程中脱除石油酸的高效脱酸催化剂。

发明内容

本发明目的在于提供一种改性类水滑石型脱酸催化剂、活性组分及其制备方法和应用，使用该催化剂可以在缓和的条件下实现石油酸的高效脱除，且催化剂经空气焙烧后可循环利用。

一种改性类水滑石型脱酸催化剂活性组分的制备方法，包括以下步骤：