[发明专利]一种MoS2

说明书

本发明涉及工业催化技术领域中的重质油加氢轻质化催化剂开发技术，是一种MoS₂/层状硅酸盐纳米复合催化剂及其制备和应用。该纳米复合催化剂包括MoS₂纳米片和层状硅酸盐单层圆盘，结构上为无团聚的单个MoS₂纳米片在单层纳米层状硅酸盐圆盘表面岛状分布复合形成的MoS₂/层状硅酸盐纳米复合催化剂。本发明所得的MoS₂/层状硅酸盐纳米复合催化剂可用于API小于20的重质油悬浮液相重油加氢制轻质油品，层状MoS₂活性组分在层状硅酸盐表面岛状复合，充分暴露其催化加氢活性，并可以插入重质油中难加氢的沥青质组分的稠环芳核，从而快速的实现其快速加氢转化，避免沥青质结焦导致催化剂失活。

技术领域：

本发明涉及一种MoS₂/层状硅酸盐纳米复合催化剂及制备和应用，特别是提高催化剂的活性位与沥青质的作用，属于工业催化技术领域的催化剂开发技术。

背景技术

过渡金属硫化物MoS₂具有典型的层状结构，层与层之间以较弱的范德华力相结合，容易剥离，层间距约为0.62nm。单个原子层中每个钼原子被六个硫原子所包围，呈三角棱柱状，暴露出很多Mo-S棱面，可作为催化活性中心。(参见Chianelli,R.R.Catal.Rev.2006,48(1),1-41)由于MoS₂具有特殊的层状结构、各向异性、电子性能和类贵金属性质等特点，目前关于该材料的研究主要集中在催化加氢、电催化、电极材料、光催化、摩擦润滑、电子探针、储氢材料等诸多领域。MoS₂已经成为当今国内外化学、物理、材料科学等领域研究的热点材料。

由于人们对层状MoS₂材料研究兴趣的增加，又因其具有较高的加氢活性和良好的抗中毒能力，被广泛用于炼油工业的催化剂如油品加氢提质领域，包括加氢反应、加氢脱硫、加氢脱氧、以及加氢脱氮等反应。(参见Prins,R.et al.Catal.Today 2006,111(1–2),84-93)MoS₂材料的催化加氢活性与其结构特征息息相关，由于MoS₂的催化加氢活性中心主要位于边面，面能量较高，为0.7J/m²，表面活泼，不稳定，提供多相催化加氢反应的活性中心。通过开发催化剂制备技术，增加MoS₂加氢活性边位的暴露，从而得到高活性的加氢催化剂。

悬浮床加氢工艺是重质油加氢制备液体燃料油的先进技术。重质油是原油API度小于20的油品，API＝141.5/原油密度-131.5。悬浮床加氢工艺要求催化剂具有高活性、高分散性、高稳定性、良好经济性，制备适用于悬浮床加氢工艺的催化剂是一个具有挑战性的课题。目前，活性最高的悬浮床加氢催化剂是MoS₂基催化剂。