[发明专利]一种MoS2/LDHS加氢脱硫催化剂的制备方法及应用

说明书

本发明涉及加氢脱硫催化领域，尤其涉及一种用离子液体分步制备的负载型MoS₂/LDHS加氢脱硫催化剂，所得复合材料兼具有二硫化钼和类水滑石的结构和性能优势，在合成体系，省去了硫化剂与钼酸盐前体的硫化过程，直接从原料控制，辅以离子液体，提高纳米二硫化钼的分散性，催化剂具有良好的耐热性，抗压性和热稳定性。

技术领域

本发明涉及加氢脱硫领域，尤其涉及一种采用离子液体分步加入制备的负载型MoS₂/LDHS加氢脱硫催化剂的制备方法及其应用。

背景技术

近年来，随着汽车保有量的快速增加，对燃油的需求量也在逐年增加，但是燃油中的含硫化合物在燃烧过程中所形成的硫氧化物对大气造成了严重的污染，可以引起PM2.5污染进而引发雾霾天气。我国目前的燃油标准与发达国家还有一定距离，据环保部介绍，经测试即使现有汽车不做改造，仅是使用国五标准燃油，汽车尾气有关污染物的排放至少减少10%。因此，燃油中实现低成本高效深度脱硫成为燃油精制领域的热点之一。

二硫化钼作为一种具有类石墨烯结构的层状半导体材料，如今已经得到了人们越来越广泛的关注，并在微电子领域表现出了良好的应用前景。然而，二硫化钼不仅仅具有优异的电学性能，其同样在吸附剂领域具有良好的催化活性。类水滑石（简写LDH）是一类二维纳米阴离子粘土，其组成通式可表示为[M_1-x²⁺M_x³⁺(OH)₂]^x+(A^n-)_x/n·mH₂O，其中M²⁺指二价金属阳离子，M³⁺指三价金属阳离子，x为M²⁺与M³⁺的摩尔比，A^n-为层间可稳定存在的阴离子，具有水滑石层状结构，因其片层元素组成和电荷密度可调、层间客体分子、晶体尺寸可控，以及生物毒性低等优点，已在有机催化、聚合物添加剂、生物医药、环境保护等诸多领域呈现了良好的应用前景。

发明内容

针对现有加氢脱硫技术的需求，对于原料越来越恶劣，重油、稠油、渣油或油砂沥青等资源的利用日益扩大，对于特殊油品的加氢脱硫催化剂具有更加严格的需求。

本发明采用两种离子液体分布制备的方法得到MoS₂与类水滑石材料LDHS，并且将二者进行浸渍负载，得到能够用于超重油加氢脱硫过程的催化剂。所述MoS₂/LDHS中，MoS₂在类水滑石载体的表面形成密置单层。MoS₂/LDHS的质量比为1-5：10-15。

本发明所提供的重油加氢催化剂的制备方法包括：

（1）离子液体制备纳米二硫化钼：向溶剂中加入四硫代钼酸盐、离子液体A搅拌均匀，然后加入适量的还原剂，搅拌均匀，配置成初始反应混合物并转移至高压合成釜中；

（2）采用离子液体对LDHS进行功能化：将Zn(NO₃)₂和Al(NO₃)₃溶解到水中，配置为总金属粒子浓度为0.5-1mol/L的混合溶液，保持Zn²⁺：Al³⁺的摩尔比为2：1，在恒温70～80℃水浴中滴入一定量的碱性溶液，调整PH=11-12，反应2～3h，老化12～24h，在该过程中形成具有层状结构的类水滑石沉淀，沉淀分离，去离子水洗2～3遍,然后在60-80℃干燥5-10小时。然后就将LDHS材料溶于溶剂乙二醇中，加入离子液体B，超声搅拌10分钟后在50-60℃回流10-16h，反应结束后洗涤，60-80℃干燥5-10小时。