一种加氢催化剂组合物及应用制造技术

本发明专利技术涉及生物能源技术领域，具体涉及一种加氢催化剂组合物及应用。本发明专利技术提供了一种组合使用催化剂，包括催化剂A、催化剂B，催化剂A和催化剂B均以干馏生物质炭为载体，催化剂B与硫化剂配合使用；催化剂A的活性组分为铁的氧化物、铁的氢氧化物的一种或多种，催化剂B的活性组分为Mo、W、Fe、Co、Ni的氧化物中的一种或多种，金属活性组分能有效的活化氢和脱氧，抑制结焦，提高产品油质量。本发明专利技术提供的组合使用催化剂应用于生物质浆态床/悬浮床加氢，拓展了生物质炭应用领域，且催化剂易回收，可循环利用。

【技术实现步骤摘要】
一种加氢催化剂组合物及应用
本专利技术涉及生物能源
，具体涉及一种生物质浆态床/悬浮床加氢催化剂组合物及应用。
技术介绍
世界经济的高速发展得益于化石能源，如石油、天然气、煤炭的广泛应用。随着不可再生化石资源的不断消耗，以及它们燃烧后产生的C02、S02、N0x等污染物造成日益严重的环境污染，开发可再生新能源成为当务之急。生物质是一种可再生能源，是通过光合作用直接或间接转化的富含碳、氢、氧的有机物，包括植物、动物、微生物及其排泄和代谢物，具有可再生性、低污染性、广泛分布性，在满足能源需求、减少环境污染、改善能源结构方面有着巨大的潜力和优势。生物质液化技术是生物质资源利用中的重要组成部分，目前液化技术主要有间接液化和直接液化两大类：间接液化是把生物质气化后再进一步催化制备液化产品，如汽油、柴油、煤油等合成燃料以及甲醇、二甲醚等含氧化合物；直接液化是将生物质在溶剂或催化剂作用下直接将生物质固体液化，其主要形式有热解液化、催化液化、加氢液化等，尤其加氢液化产品收率高、质量好，但是加氢液化的反应条件苛刻且工序复杂，包括固体物料干燥、粉碎、制浆、加氢反应、分离等，而催化剂作为加氢反应的核心，一直以来都是最活跃的研究领域。典型的加氢催化剂为负载型催化剂，即将金属组分负载在载体上，其金属组分为第VIII及VIB族金属或其化合物，其载体为活性炭、氧化铝、氧化硅、氧化钛、氧化锆、硅铝分子筛中的一种或多种。中国专利文献CN102476980A公开了一种钨基催化剂，将第VIII族过渡金属和钨的化合物浸渍在载体上。浸渍前所需载体往往作改性处理，浸渍后需要进一步烘干，制作过程复杂无疑增加了成本，而且，与具有形成氢键能力的极性溶剂共同作用下才能将木质素加氢裂解制备单酚类芳香族化合物。生物质成分复杂，上述催化剂不能将所有生物质直接液化。因此，为解决上述技术缺陷，中国专利文献CN103374398A公开了一种生产优质低凝点柴油的加氢方法，该方法所用的负载催化剂进行硫化预处理，加氢裂化可生产超低硫、低凝点的柴油产品，但无法避免裂化过程的结焦而使催化剂失活的现象。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的裂解加氢催化剂成本高、无法适用所有生物质且易结焦失活的缺陷。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术提供一种加氢催化剂组合物，包括催化剂A、催化剂B，所述催化剂A包括第一活性组分和第一载体，所述的第一活性组分为铁的氧化物、铁的氢氧化物的一种或多种，所述第一载体为干馏生物质炭；所述催化剂B包括第二活性组分和第二载体，所述第二活性组分为第VIB族中Mo、W的氧化物的一种或多种，或第VIII族中Fe、Co、Ni的氧化物中的一种或多种，所述第二载体为干馏生物质炭；所述催化剂B还包括硫化剂。可选的，所述第一载体为磺化处理的干馏生物质炭；所述第二载体为酸化或碱化处理的干馏生物质炭。可选的，所述硫化剂为硫粉。可选的，以金属元素质量计，所述第一活性组分占第一载体质量的10％～50％，所述第二活性组分占第二载体质量的1％～5％。可选的，以金属元素质量计，所述第一活性组分占所述第一载体质量的20％～40％，所述第二活性组分占所述第二载体质量的2％～4％。可选的，所述干馏生物质炭为各种农作物和经济作物的秸秆、芦苇、树皮、藻类以及植物油、动物油、地沟油、动物粪便的一种或多种经干馏制得。可选的，所述干馏生物质炭粒径为1μm-50μm。可选的，所述干馏生物质炭的比表面积为50m2/g～200m2/g，孔径为1nm～20nm，孔体积为0.01cm3/g～0.1cm3/g。本专利技术还提供该加氢催化剂组合物在生物质浆态床/悬浮床加氢反应的应用，包括水解加氢步骤和裂化加氢步骤，所述催化剂A用于生物质水解加氢，所述催化剂B用于裂化加氢。可选的，所述水解加氢步骤中，将所述催化剂A与溶剂配制成A浆液再投入到反应原料中，所述催化剂A质量为A浆液质量的30％～40％；所述裂化加氢步骤中，将所述催化剂B与溶剂配制成B浆液再投入到反应原料中，所述催化剂B质量为B浆液质量的30％～40％。所述溶剂为植物油、动物油、煤焦油、石油、生物质燃料油中的一种或多种。本专利技术技术方案，具有如下优点：1.本专利技术实施例提供的一种加氢催化剂组合物，包括催化剂A、催化剂B，催化剂A和催化剂B均以干馏生物质炭为载体，该生物质炭通过干馏原料生物质制得，可以最大化利用生物质，降低催化剂成本；催化剂A的活性组分为铁的氧化物、铁的氢氧化物的一种或多种；催化剂B的活性组分为第VIB族中Mo、W的氧化物的一种或多种，或第VIII族中Fe、Co、Ni的氧化物中的一种或多种，金属活性组分具有活化氢和脱氧功能，抑制结焦反应，生物质转化率高；提高产品油质量；催化剂B经硫化剂处理，与其金属活性组分形成硫化物，促进加氢裂化。2.本专利技术实施例提供的组合使用催化剂在生物质浆态床/悬浮床加氢反应的应用，拓展了生物质炭应用领域，且催化剂易回收，可循环利用。具体实施方式下面将对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1本实施例提供一种加氢催化剂组合物，包括催化剂A、催化剂B：催化剂A包括第一活性组分和第一载体，第一活性组分为铁的氧化物、铁的氢氧化物的一种或多种，第一载体为干馏生物质炭；催化剂B包括第二活性组分和第二载体，第二活性组分为第VIB族中Mo、W的氧化物的一种或多种，或第VIII族中Fe、Co、Ni的氧化物中的一种或多种，第二载体为干馏生物质炭；催化剂B还包括硫化剂，硫化剂为硫粉。第一载体为磺化处理的干馏生物质炭，第二载体为酸化或碱化处理的干馏生物质炭，其干馏生物质炭由农作物和经济作物的秸秆、芦苇、树皮、藻类以及植物油、动物油、地沟油、动物粪便的一种或多种经干馏制得。作为本专利技术的一个实施例，本实施例中，催化剂A的第一活性组分为氧化铁，第一载体为秸秆干馏后经浓硫酸磺化处理制得；催化剂B的第二活性组分为氧化镍，第二载体为树皮干馏后经盐酸酸化处理制得，催化剂B所含的硫化剂为硫粉。以金属元素质量计，第一活性组分占第一载体质量的10％～50％；第二活性组分占第二载体质量的1％～5％。优选的，第一活性组分占第一载体质量的20％～40％，第二活性组分占第二载体质量的2％～4％。其中，第一、第二载体的粒径为5μm-500μm，比表面积为50m2/g～200m2/g，孔径为1nm～20nm，孔体积为0.01cm3/g～0.1cm3/g。作为本专利技术的一个实施例，本实施例中，第一活性组分占第一载体质量的20％，第一载体粒径为25μm，比表面积为120m2/g，孔径为10nm，孔体积为0.05cm3/g；第二活性组分占第二载体质量的2％，第二载体粒径为20μm，比表面积为90m2/g，孔径为1nm，孔体积为0.01cm3/g。本专利技术还提供加氢催化剂组合物在生物质浆态床/悬浮床加氢反应的应用，包括水解加氢步骤和裂化加氢步骤，催化剂A用于生物质水解加氢，催化剂B用于裂化加氢。其中，催化剂A与溶剂配制成A浆液再投入到反应原料中，催化剂A质量为A浆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加氢催化剂组合物，包括催化剂A、催化剂B，其特征在于，所述催化剂A包括第一活性组分和第一载体，所述的第一活性组分为铁的氧化物、铁的氢氧化物一种或多种，所述第一载体为干馏生物质炭；所述催化剂B包括第二活性组分和第二载体，所述第二活性组分为第VIB族中Mo、W的氧化物的一种或多种，或第VIII族中Fe、Co、Ni的氧化物中的一种或多种，所述第二载体为干馏生物质炭；所述催化剂B还包括硫化剂。

【技术特征摘要】
1.一种加氢催化剂组合物，包括催化剂A、催化剂B，其特征在于，所述催化剂A包括第一活性组分和第一载体，所述的第一活性组分为铁的氧化物、铁的氢氧化物一种或多种，所述第一载体为干馏生物质炭；所述催化剂B包括第二活性组分和第二载体，所述第二活性组分为第VIB族中Mo、W的氧化物的一种或多种，或第VIII族中Fe、Co、Ni的氧化物中的一种或多种，所述第二载体为干馏生物质炭；所述催化剂B还包括硫化剂。2.根据权利要求1所述的一种加氢催化剂组合物，其特征在于，所述第一载体为磺化处理的干馏生物质炭；所述第二载体为酸化或碱化处理的干馏生物质炭。3.根据权利要求1或2所述的一种加氢催化剂组合物，其特征在于，所述硫化剂为硫粉。4.根据权利要求1-3任一项所述的一种加氢催化剂组合物，其特征在于，以金属元素质量计，所述第一活性组分占所述第一载体质量的10％～50％，所述第二活性组分占所述第二载体质量的1％～5％。5.根据权利要求4所述的一种加氢催化剂组合物，其特征在于，以金属元素质量计，所述第一活性组分占所述第一载体质量的20％～40％，所述第二活性组分占所述第二载体质量的2％～4％。6.根据权利要求1-5任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：林科，李林，郭立新，崔永君，江莉龙，
申请(专利权)人：北京华石联合能源科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11