[发明专利]用于煤/重油加氢共炼的脂肪酸镍油溶性催化剂及其应用

说明书

本发明公开用于煤/重油加氢共炼的脂肪酸镍油溶性催化剂及其应用，该催化剂活性成分为镍，镍在催化剂中的重量含量为6％～20％，其制备方法包括以下步骤：将反应所需的脂肪酸溶于乙醇中，并与碱液充分混合，并加入溶剂反应；配制镍盐水溶液，并逐滴滴加至反应体系中滴加完成后继续反应；反应结束，迅速分液，弃掉水相，油相加入适量甲苯或二甲苯洗涤后旋蒸脱溶剂后干燥，即得。本发明提供的脂肪酸镍类煤/重油加氢共炼油溶性催化剂，具有良好的油溶性，能较好地溶解在劣质油品中，反应时与煤/重油体系和氢气充分接触，硫化后的催化剂边缘位点具有较高催化加氢活性及抑焦活性，煤转化率高。

技术领域

本发明涉及石油化工中的加氢裂化剂技术领域，特别涉及一种适用于煤/重 油加氢共炼脂肪酸镍油溶性催化剂及其应用。

背景技术

煤/重油加氢共炼技术是以煤直接液化技术为基础发展出的一种将煤与重油 共同加工的技术，其基础是单一煤直接液化技术和重质油加氢裂化技术。催化 剂是煤/重油加氢共炼和煤直接液化的核心技术，它能够有效降低反应苛刻度、 提高活化氢的利用率和液体产品的质量、改善产物品质、提高煤的转化率、提 高液化过程的经济性，是当前煤/重油加氢共炼技术的研究热点。煤/重油加氢 共炼催化剂的发展主要经历了不均匀的固体粉末催化剂和均匀分散的催化剂两 个阶段，其中均匀分散的催化剂又包括水溶性分散型催化剂和油溶性分散型催 化剂两种。这两种催化剂在反应中都是以金属微粒及其硫化物的形态存在的。 其中的活性金属一般IVB、VB、VIB、VIIB和VIIIB族的过渡金属，最常见的 是Fe、Ni、Mo。

固体粉末催化剂存在明显的缺点：一个是尾油中含有大量固体颗粒，难以 利用和处理；一个是其分散度低、寿命短。水溶性催化剂的分散工艺复杂，加 氢活性低，煤转化率较低；与水溶性催化剂相比，油溶性催化剂分散工艺简单， 加氢活性高，抑焦作用明显。因此，开发更加易于制备的油溶性煤/重油加氢共 炼催化剂成为了受到广泛关注的话题。

CN109289932A公开了一种镍基高分散乳液催化剂及其制备方法和应用，涉 及煤/重油加氢共炼催化剂的技术领域，为煤/重油加氢共炼提供一种具有高加氢 抑焦活性的催化剂；该催化剂的制备方法包括以下步骤：1)将亲水型表面活性 剂和镍盐加热溶解于0.3～3倍质量的去离子水中：2)将亲油型表面活性剂和蜡 油至于容器中，加热至50～80℃并在1000～4000r/min的转速下进行搅拌；3)将水 相缓慢加入盛装油相的容器中，在50～80℃条件下剪切分散5～15min，分散完成 后冷却至室温，即为镍基高分散乳液催化剂。该发明制备的催化剂工艺条件温 和，使用成本低，原料便宜易得，适用于大规模工艺生产。但该催化剂是用物 理手段提高催化剂油溶性，故乳化剂需求量大，且其稳定性也有待进一步提高。

CN109647535A公开了一种煤担载铁基催化剂的制备方法，涉及煤/重油加 氢共炼催化剂的技术领域，为煤/重油加氢共炼提供一种具有较高催化活性的催 化剂；该催化剂的制备方法包括以下步骤：1)搅拌下，将煤粉和混合盐溶液混 合分散均匀，得到分散液；2)搅拌下，向分散液中逐滴滴加1.5～3mol/L的碱性 溶液，进行沉淀反应，反应时长为2～3h，直至pH为6～9，反应结束，得到沉淀 物；3)向沉淀物中通入空气进行氧化反应，氧化时间为1～3h；反应结束后，减 压抽滤、洗涤、干燥，研磨筛选200～500目的颗粒，得到一种煤担载型铁基催 化剂。该催化剂引入了双金属或三金属的协同效应，活性组分担载量高，催化 活性高。但该催化剂的制备方法合成工艺较为复杂，需要精准控制原料液浓度。

CN201710802071.7公开了自硫化油溶性NiMo催化剂及其制备方法和应 用，其中介绍了包括了钼基前驱体的制备及镍基前驱体的制备方法为：1)将硫 钼源与有机酸反应得到钼基前驱体；2)将镍盐与有机胺反应得到镍基前驱体； 3)将所述的钼基前驱体与镍基前驱体溶于助分散剂中，得到自硫化油溶性NiMo 催化剂；该发明制备的催化剂无需硫化过程，具有优异的加氢性能，适用于高 硫劣质重油的低成本浆态床加氢工艺。但是该催化剂制备过程繁琐，且需要精 准控制原料加入比例。