一种加氢催化剂制造技术

本发明专利技术提供了一种加氢催化剂，该催化剂为活性炭负载的铁基催化剂。该催化剂可用于将垃圾高温蒸馏炭化产生的生物油进行加氢提质，提质后的生物油具有较低的氧含量和较高的热值。

【技术实现步骤摘要】
一种加氢催化剂
本专利技术属于催化剂
，具体涉及一种加氢催化剂，更具体地涉及一种由特定孔体积分布的活性炭负载的加氢催化剂。
技术介绍
生物油原油品质通常比较差，需要经后续改性提质才能满足燃料要求。生物油提质主要包括加氢脱氧、催化裂化、催化重整和催化酯化，催化提质能够改变生物油的组成，从根本上改变生物油的品质。生产中的产率和效率等关键技术还有待突破，开发高效催化剂是今后生物油提质的重点和难点。目前，我国城市生活垃圾的年产量高达1.8亿吨，城市人均垃圾年产量约为440公斤，且每年以超过10％的速度迅猛增加，预测到2030年，中国城市生活垃圾年产量将达到4.09亿吨。大中城市，尤其是特大城市的人均垃圾产生量相对较高，其增长速率到达20％左右。如果对这些垃圾不能妥善的处理和处置，那其中的有毒有害物质(重金属、病原微生物等)就会通过一定的环境介质如土壤、大气、地表或地下水进入生态系统中并形成污染。这不仅会破坏生态环境，导致不可逆的生态变化，而且还会对动植物安全以及人类的健康造成危害。目前垃圾处理只能通过焚烧处理来减少垃圾容量。焚烧处理法会产生二噁英等各种危害环境的污染物质，安全的垃圾焚烧处理设备价格高、投资规模大，焚烧处理只能通过处理费用来维持运营，一般垃圾中树脂、塑料类占10％左右，剩下的就是餐厨、纸、木片等。CN102218324A公开了一种用于生物油催化提质的催化剂及制备方法，包括催化剂活性成分和催化剂载体，按质量百分比计，所述催化剂活性成分及催化剂载体的组成为：NiO为10-32wt％；MoO3为5-18wt％；CoO为5-15wt％；余分为白云石催化剂载体。CN104722329A公开了一种生物油脂催化加氢制备烷烃的催化剂，以含量为10％～50％的非贵金属镍金属盐、钼金属盐、钴金属盐、钨金属盐作为活性组分，改性分子筛/氧化铝作为催化剂载体；将催化剂载体担载含量为10％～50％钼、镍、钴、钨中的一种或两种以上混合，获得生物油脂加氢精制催化剂前驱体；将该前驱体在300-600℃氢气气氛下活化2-6h，得到生物油脂催化加氢制备烷烃的催化剂。CN105854872A公开了一种用于生物油加氢脱氧的催化剂及其制备方法，制备方法为：取经过焙烧的浸渍有活性组分的催化剂载体，使其吸附含氧无机酸，并经高温干燥处理，之后进行硫化处理，即得产品；其中，所述活性组分主要由VB族金属中的一种或多种与VIIB族金属中的一种或多种组成。CN105413723A公开了一种非负载型镍基生物油加氢脱氧催化剂的制备方法，属于催化剂合成
首先，将表面活性剂、尿素和可溶性镍盐、可溶性磷盐或(和)可溶性钨盐分别用水溶解，在100～300℃条件下晶化2～16h，然后将过滤后的滤渣分别用水和无水乙醇洗涤，干燥后即得非负载型镍基催化剂，最后将非负载型镍基催化剂和生物油放入间歇反应器中，在氢气压力2～4MPa，温度100～250℃条件下进行加氢脱氧反应1～10h，得到生物油加氢脱氧产物。CN104841466A公开了一种生物油基含氧化合物加氢脱氧催化剂，包括载体和负载在载体上的催化组分，载体为二氧化硅，活性组分为相互紧密接触的金属磷化物和贵金属，金属磷化物为磷化镍或磷化钼，贵金属为钯、铂或钌，上述各组分的质量百分含量为：金属磷化物5～15％，贵金属0.1～1.0％，余量为载体。CN103949281A公开了超声波辅助热解生物油改性MCM-41分子筛负载NiO催化剂制备方法及应用属于生物油改性技术；将用分析纯的Ni(NO3)2·6H2O与去离子水配制的硝酸镍溶液在45℃下超声处理，同时将占硝酸镍溶液总重量8％的MCM-41分子筛固体粉末加入到硝酸镍溶液中，加入结束后继续超声处理30分钟，然后静置30分钟，再在100±5℃下烘干、粉碎、过40目筛，在550℃下焙烧3小时，得催化剂。CN104888766A公开了一种加氢脱氧催化剂，该催化剂由加氢活性金属组分通过浸渍法负载在载体上制得，所述载体为有序介孔碳/氧化硅铝复合材料；以碳、氧化硅和氧化铝质量百分比之和为100％计，碳10-80％，余量为氧化硅和氧化铝，其中硅铝摩尔比为7-300；所述催化剂的比表面积为200-450m2/g，孔容为0.20-0.40cm3/g，孔径为3.0-6.0nm。WO2012/166402A1公开了用于将生物质衍生热解油脱氧的方法和催化剂的实施方案，该方法包括步骤：使生物质衍生热解油与第一脱氧催化剂在第一预定加氢处理条件下在氢气的存在下接触以形成第一低氧生物质衍生热解油流出物，第一脱氧催化剂包含中性催化剂载体、镍、钴和钼，第一脱氧催化剂包含作为氧化物计算0.1-1.5重量％的量的镍。US2009/062241A1公开了一种将固体生物质转化成烃的方法，包括a)在于约50℃到约200℃的温度操作的第一提升管中使该固体生物质与催化剂接触，从而产生第一生物质-催化剂混合物和含烃的第一产物；b)从该第一生物质-催化剂混合物中分离该第一产物；c)将该第一生物质-催化剂混合物加到在约200℃到约400℃的温度操作的第二提升管中，从而产生第二生物质-催化剂混合物和含烃的第二产物；d)从该第二生物质-催化剂混合物分离该第二产物；e)将该第二生物质-催化剂混合物加到在大于约450℃的温度操作的第三提升管中，从而产生废催化剂和含烃的第三产物；和f)从该废催化剂中分离出第三流出物。“生物质快速热解制备生物油”，朱锡锋等，科技导报，2007，25(21)：69-75，通过元素分析及改性油结构分析可以从总体上把握催化加氢的效果，同时为研究生物质原油中的单一组分在MoS2的催化条件下，发生加氢脱氧反应提供很好的理论指导从而提高生物质原油产率。然而，在上述文献和其它现有技术中，使用的生物油通常来自农业产品、林业产品、水生植物，这些生物油与城市生活垃圾蒸馏炭化得到的生物油在组成和性质上有较大差异，尚缺乏能够有效地将来自城市生活垃圾蒸馏炭化获得的生物油进行有效提质的催化剂，另外对城市生活垃圾蒸馏炭化得到的炭材料利用度不够，缺乏高附加值地利用方法。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术人经过深入和系统研究，充分分析了来自城市生活垃圾蒸馏炭化获得的生物油以及炭材料的组成和性质，提供了以下技术方案，非常有效地对所述生物油进行了加氢提质，从而实现了垃圾的资源化处理与利用。在本专利技术的一方面，提供了一种加氢催化剂，该催化剂为炭负载的铁基催化剂。优选地，所述活性炭为改性活性炭。所述活性炭的中孔孔体积占总孔体积的5-15％，大孔孔体积占总孔体积的80-95％。所述活性炭优选来自垃圾的高温蒸馏炭化处理。本领域普遍认为，由垃圾获得的炭材料(活性炭)由于孔结构不合理，不能用作催化剂的载体，催化剂尤其是加氢催化剂的炭载体通常都是用高品质的专用活性炭，认为由垃圾获得的炭材料只能用于品质要求不高的低规格应用例如吸附剂应用。本专利技术人经过大量研究发现，如果将所述活性炭进行合理的改性处理，制得的改性活性炭可以用于加氢催化剂的制备。所述改性处理通过包括以下步骤的方法进行：(1)将制得的炭材料在CO2和N2的混合气体中进行加热，其中CO2在混合气体中的含量为60-70v.％，混合气体流速为300-1000mL/s，加热温度为700-8本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加氢催化剂，该催化剂为活性炭负载的铁基催化剂。

【技术特征摘要】
1.一种加氢催化剂，该催化剂为活性炭负载的铁基催化剂。2.根据权利要求1所述的催化剂，其中所述活性炭为改性活性炭。3.根据权利要求1或2所述的催化剂，其中所述活性炭的中孔孔体积占总孔体积的5-15％，大孔孔体积占总孔体积的80-95％。4.根据前述权利要求中任一项所述的催化剂，所述活性炭来自垃圾的高温蒸馏炭化处理。5.一种制备前述权利要求中任一项所述催化剂的方法，其通过浸渍法制备。6.根据权利要求1-4中任一项所述的催化剂或者根据权利要求5的方法制备的催化剂的应用，其用于来自垃圾高温蒸馏炭化处理的生物油的提质...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩先福，王红军，贺伟力，
申请(专利权)人：新奥生态环境治理有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11