[发明专利]费托合成油加氢精制催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种费托合成油加氢精制催化剂及其制备方法和应用。该制备方法包括：步骤S1，将大孔氧化铝与尿素水溶液混合，加热蒸干水分，得到载体前驱体；步骤S2，将载体前驱体进行焙烧处理，得到载体；步骤S3，将Pt前驱体水溶液与载体混合，静置，干燥，焙烧，得到费托合成油加氢精制催化剂。本发明的技术方案，利用有机含氮配体络合，实现贵金属离子的定向沉积。载体前驱体通过高温处理后，可在大孔氧化铝载体上引入含N基团，通过Pt金属与含N基团间的配位作用，实现高分散和小尺度的贵金属Pt催化剂的合成。

技术领域

本发明涉及加氢催化剂制备技术领域，具体而言，涉及一种费托合成油加氢精制催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

我国富煤、少油、贫气的能源结构，导致我国石油、天然气进口量逐年增大，为了保障我国能源安全和解决能源供需关系，大力发展煤化工产业有着更加重要的意义，基于费托合成的煤间接液化不仅可以高效清洁利用煤炭资源，而且也可以缓解我国石油能源紧缺的局势。费托合成油具有硫、氮和芳烃含量低，链烷烃含量高，馏程分布较宽的特点。采用加氢异构工艺，将正构烷烃异构化成支链烷烃，用以制备润滑油基础油，可以优化产品性能增加产品附加值。

21世纪以来，全球润滑油市场对于API III类润滑油基础油的需求量持续增加，对于润滑油的性质要求也越来越严苛。我国API III、IV类基础油生产能力较弱，对外依存度较高。润滑油基础油生产工艺有物理法和化学法，其中，传统的老三套(溶剂精制、溶剂脱蜡、白土精制)润滑油基础油生产工艺通过物理分离法，通过去除非理想组分从而得到润滑油基础油，这种方法对于原料油的性质要求比较高，需要保证用于生产润滑油基础油的原料中适宜于润滑油基础油的烃类含量较高，所以这种方法不适用于费托合成油，无法充分利用费托合成油的优点。化学法包括：加氢异构、加氢裂化、加氢精制等，通过改变原料油中烃类的链结构从而使得非理想组分转变为理想组分，从而提升润滑油基础油的性能。对于费托合成油链烷烃含量高，饱和度高这些特点，通过加氢异构化，可以有效的将其成分中长支链正构烷烃异构为单侧链或者多侧链烷烃，可以生产质量较好的润滑油基础油，但是加氢异构化过程中会产生例如烯烃等副产物，影响油品的抗氧化性能及储存稳定性等，影响化工生产过程的经济性。因此，为了更好的提高产品性能，研发费托合成油加氢异构产品补充精制催化剂是很有意义的。

加氢精制工艺的核心是开发出高活性的加氢精制催化剂，这样不仅可以降低工艺操作苛刻度还能减少工业设备的投资。加氢技术根据使用工艺和生产目的不同可以分为普通型加氢补充精制和深度加氢补充精制工艺。普通型加氢补充精制工艺条件较为温和，温度约为300℃，压力范围在2.5-6.5Mpa，在该工艺条件下只进行部分脱硫、脱氮等脱杂元素反应，工艺过程简单，氢耗低，对烃类组成改变较小。而深层次加氢补充精制工艺，一般称为加氢改质或加氢处理，工艺过程较为复杂，工艺条件较为苛刻，反应压力为8-15Mpa，反应温度为320-430℃，工艺氢耗较大，对烃类组成会有影响。在润滑油基础油加氢补充精制工艺中，常用普通的燃料油加氢精制催化剂，这种催化剂在使用初期稳定性较好，但是后期的稳定性较差。

公开号CN1768946A、CN1085934A、CN1872960A、CN1840618A、CN1085934A、CN1872960A、CN1840618A，公布的催化剂是应用于石油蜡加氢精制工艺，原料性质与费托合成油异构产品性质差距较大，这些催化剂均是深度加氢补充精制催化剂，工艺运行成本高，另外由于高压加氢精制工艺与前端工艺串联时，需要外加增压设备，成本投入高。在催化剂制备过程中都通过引入固体物质作为扩孔剂，与氧化铝干胶混合，这样会导致载体孔道分布不均匀，且机械强度降低。这类非贵金属催化剂，在使用过程中需要通过还原-硫化过程才能使催化剂具有催化活性，在硫化过程中，产生的酸性气体会对设备造成腐蚀，对环境造成污染。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种费托合成油加氢精制催化剂及其制备方法和应用，以解决现有技术中加氢精制催化剂制备工艺复杂、对于费托合成油精制效果不佳、催化剂硫化过程易造成的设备腐蚀和运行成本高的问题。