[发明专利]一种中低温煤焦油加氢处理催化剂Ni2P/SiO2或Ni2P/Al2O3的制备方法

说明书

一种中低温煤焦油加氢处理催化剂Ni₂P/SiO₂或Ni₂P/Al₂O₃的制备方法是将硝酸镍等体积浸渍到SiO₂或Al₂O₃载体上，干燥，在空气中焙烧，之后用氢气还原，将还原产物与红磷在390‑410℃反应30‑120 min，反应结束后，反应釜冷却至室温，随后通入氧气浓度0.5 vol%‑2 vol%的氮氧混合气钝化。本发明具有成本低，无毒环保且低磷消耗量的优点。

技术领域

本发明涉及一种中低温煤焦油加氢处理催化剂Ni₂P/SiO₂或Ni₂P/Al₂O₃的制备方法。

背景技术

目前的中低温煤焦油加氢处理催化剂多是使用传统的NiMoS/Al₂O₃催化剂。自从Robinson等人在1996年发现Ni₂P在加氢脱氮方面表现出比传统的工业催化剂NiMoS/Al₂O₃更佳的效果后，研究人员随后对Ni₂P催化剂给予了高度的关注(W. Robinson, J. N. M.vanGestel, T. Koranyi, S. Eijsbouts, A. M. vanderKraan, J. A.vanVeen, V.H.deBeer, Journal of Catalysis 1996, 161, 539-550.)。研究表明，Ni₂P催化剂在加氢脱氮，加氢脱硫，加氢脱氧，加氢脱氯方面有出色的活性(D. Liu, A. Wang, C. Liu, R.Prins, Catalysis Communications 2016, 77, 13-17; W. Wang, D. Xia, H. Zhao, J.C. Yu, P. K. Wong, Applied Catalysis B 2017, 217, 570-580; X. Liu, Z. Li, B.Zhang,Fuel 2017, 204, 144-151; P. S. Krishnan,S. Umasankar, K. Shanthi,Microporous and Mesoporous Materials 2017, 242, 208-220)。并且Ni₂P催化剂稳定性较好，Ni₂P催化剂有望成为新一代煤焦油加氢处理工业催化剂。

当前制备Ni₂P催化剂最普遍的方法是程序升温还原（TPR）法，但此法由于需要较高的温度（通常大于650℃）和过量的磷的消耗。较高的制备温度导致得到的催化剂颗粒大，活性位少，使得催化活性低(S. J. Sawhill, K. A. Layman, D. R. Van Wyk,C. Wang,M. E. Bussell, Journal ofCatalysis 2005, 231, 300-313.)。过量的磷源消耗不仅造成磷源的浪费，还因磷源以PH₃的形式排放至大气中造成环境污染。对此，很多研究者为了获得高活性且低磷源消耗量的催化剂进行了大量研究。比如，有研究人员将在合成中使用钯可以降低还原温度，也有研究人员用PH₃进行还原(S. F. Yang, C. H. Liang, R.Prins, Journal of Catalysis 2006, 237, 118-130; V. Teixeira da Silva, L.A.Sousa, R. M. Amorim, L. Andrini,F. G. Requejo, F. C. Vicentini, Journal ofCatalysis 2011, 279, 88-102)。虽然合成温度降低了，但是由于钯价格昂贵，且PH₃剧毒，导致都不能使这一制备方法进行工业化应用与推广。

发明内容