[发明专利]一种铁基加氢催化剂及其制备方法与应用

说明书

本发明提供了一种铁基加氢催化剂及其制备方法与应用。以催化剂重量为100wt％计，该催化剂包括50‑80wt％的载体以及20‑50wt％的活性金属组分；其中，所述载体为C12A7‑O^2‑‑C12A7‑H^‑‑C12A7‑e^‑‑Al₂O₃复合氧化物。本发明还提供了上述铁基加氢催化剂的制备方法以及在柴油和/或重油的催化加氢中的应用。本发明采用C12A7‑O^2‑‑C12A7‑H^‑‑C12A7‑e^‑‑Al₂O₃的复合氧化物为载体，调控了催化剂中活性金属和载体之间的相互作用力，提高了活性金属表面活性氢物种的浓度，使得催化剂的加氢反应活性显著提升。

技术领域

本发明涉及一种铁基加氢催化剂及其制备方法与应用，属于石油加工领域中的加氢催化剂技术领域。

背景技术

随着经济社会的高速发展，人们不再只单纯的追求物质满足，正逐渐向追求高质量的生活品质转变，这使得环境问题不可避免的成为了社会关注的焦点。石油作为重要的一次能源，其需求量随着社会的发展与日俱增。石油燃烧产生的SO_x和NO_x等是引发酸雨和雾霾等环境问题的重要源头。面对这一严峻的环保问题，全球各国均相继制定了越来越严苛的环保法规，以限制成品油中硫和氮的含量，推动油品质量升级，生产清洁油品。如何有效平衡原油的高硫劣质化趋势和社会对清洁油品的强烈需求之间的矛盾，是整个石油炼化行业，尤其是以燃料油为主要目标的石油炼制过程，所面临的核心问题。

加氢脱硫工艺作为油品加工领域重要的工艺过程，是生产清洁油品的关键技术，而其核心在于加氢催化剂的开发。目前，工业上常用的加氢脱硫催化剂是负载型Co(Ni)Mo(W)催化剂。CN101439289A公开了一种以尿素或氨水为反应助剂，采用载体孔内原位反应的方法使金属活性组分生成钼酸镍(钴)或钨酸镍(钴)类化合物，制备具有适中金属-载体相互作用的催化剂，使得活性金属的硫化性能显著提升，从而有效地提高了催化剂的加氢活性。CN1778872A公布了一种含分子筛的加氢脱硫催化剂，该催化剂以氧化铝和ETS钛硅分子筛的复合物为载体，以至少一种VIII族Fe、Co、Ni金属和至少一种VIB族Mo、W金属为活性组分。ETS钛硅分子筛的引入调变了催化剂表面的酸性，改善了金属组分与载体之间的相互作用力，提高了活性金属组分的分散度，从而提高了催化剂的加氢催化活性。CN101898148A公布了一种含L分子筛的催化裂化汽油选择性加氢脱硫改质催化剂。该催化剂以L分子筛和氧化铝为复合载体，以Co(Ni)Mo(W)为活性金属。L分子筛的引入调变了催化剂的酸性，使得催化剂具有优异的加氢脱硫、降烯烃、保辛烷值的性能。CN102533315A公布了一种催化裂化柴油加氢脱芳烃的方法，该催化剂以改性Y分子筛、改性Beta分子筛、非晶态硅铝和氧化铝为载体，以Ni和W为活性金属组分。将该催化剂用于处理劣质柴油馏分时，脱硫率及脱氮率均达97.5％以上，脱芳率达55％以上，柴油馏分收率达98wt％以上。同时，CN103372457A、CN102091652A、CN110721738A和CN110152723A等还分别公开了采用Y、TS-1、SnSAPO-5和SnAPO-5等分子筛调变催化剂酸性，从而提高催化剂加氢活性的方法。此外，CN101089129A公开了一种以无定型氧化铝，含硅氧化铝和含钛氧化铝中的一种或多种为载体，以Co(Ni)Mo(W)为活性金属，以磷、钾、氟中的一种或多种为助剂，针对劣质汽油的加氢脱硫方法。US3779903公开了一种以氧化铝溶胶为原料制得的特殊载体，以氧化钨为主要活性成分，氧化镍为助活性成分，氟为助剂的加氢催化剂。CN101439291A、USP5525211、EP0755995、US4330395和CN104250563A也公开了类似采用镁、钾、硼、磷、氟和有机化合物为助剂的加氢脱硫催化剂。