一种加氢热分解催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种加氢热分解催化剂及其制备方法，涉及催化剂的制备技术领域，包括如下步骤：步骤S1、活性成分的制备；步骤S2、活性成分与稀土氧化物的复合；步骤S3、表面改性。该加氢热分解催化剂催化效果显著，催化效率高，催化活性好，反应结焦少，裂解轻质油收率高、条件控制要求低。件控制要求低。

【技术实现步骤摘要】
一种加氢热分解催化剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及催化剂的制备
，尤其涉及一种加氢热分解催化剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着全球工业化进程的不断推进及人们对环境问题认识上的深入，以煤焦油为原料，采用加氢热分解手段生产清洁原料油成为解决我国车用燃料市场的重大缺口、缓解石油资源紧张局面的有效方式，因此受到越来越多的重视。
[0003]加氢热分解指的是在较高的压力和温度条件下，氢气在加氢热分解催化剂的作用下，使煤焦油发生加氢、裂化和异构化反应，转化为轻质油（汽油、煤油、柴油等）的加工过程。从反应过程上来看，加氢热分解实质上是加氢和催化裂化过程的有机结合。煤焦油加氢热分解的核心在于加氢热分解催化剂，加氢热分解催化剂对于提高轻质油品的质量起着关键的作用。可见，开发催化效率高，催化活性好，性能稳定性佳，对反应条件控制要求低的加氢热分解催化剂势在必行。
[0004]现有技术中，煤焦油加氢热分解反应中常用的催化剂通常是以钼、镍、钴或铁等为活性物质，以含硅氧化铝作为载体，这类催化剂适宜于加工中低温煤焦油，但钼、镍等价格昂贵，钴、铁系催化剂的加氢活性又比较差。 将上述活性物质连用的方式在一定程度上降低了所述催化剂的成本、改善了加氢活性，但是，其加氢裂化处理工艺的脱硫效率仍旧比较低，得到的轻质油产物中含有较多的硫，在使用所述轻质油产物作为基础油制造液体燃料时，还需要进一步进行精致。
[0005]为了解决上述问题，中国专利文献CN102784653A公开了一种用于煤焦油生产清洁燃料油的催化剂及其制作方法，该催化剂由载体和活性组分组成，其中，载体由氧化铝、氧化硅、氧化镁组成，而活性组分由WO3和NiO或MoO3和NiO组成，该催化剂可以通过载体制备、活性组分的浸渍、助剂的浸渍三个步骤来制备，该催化剂较为稳定，可将煤焦油通过加氢处理制得低硫、低氮的石脑油和柴油馏分，但是，由于其需要通过载体制备、活性组分的浸渍、助剂的浸渍三个步骤才能实现，制备过程较为复杂、流程较长、条件控制要求高。
[0006]因此，开发一种催化效果显著，催化效率高，催化活性好，反应结焦少，裂解轻质油收率高、条件控制要求低的加氢热分解催化剂及其制备方法符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景，对促进加氢热分解技术的发展具有非常重要的意义。

技术实现思路

[0007]本专利技术的主要目的在于提供一种催化效果显著，催化效率高，催化活性好，反应结焦少，裂解轻质油收率高、条件控制要求低的加氢热分解催化剂及其制备方法。
[0008]为达到以上目的，本专利技术提供一种加氢热分解催化剂的制备方法，包括如下步骤：步骤S1、活性成分的制备：将四硫代钼酸铵、次磷酸盐、铁源、铱源、锰源、铌源和柠檬酸分散于去离子水中，搅拌均匀后，进行喷雾干燥，得到前驱体颗粒；将前驱体颗粒于室
温下以5
‑
8℃/min升温到700
‑
800℃，再在该温度下保温8
‑
12h后自然冷却，得到活性成分；步骤S2、活性成分与稀土氧化物的复合：将经过步骤S1制成的活性成分、稀土氧化物混合均匀，得到活性成分与稀土氧化物的复合物；步骤S3、表面改性：将复合物、三乙氧基硅基乙酸、季铵盐基杯[3]咔唑加入到水中，在60
‑
80℃下搅拌4
‑
6小时，旋蒸除去溶剂，接着用丙酮洗涤3
‑
6次，最后置于真空干燥箱80
‑
90℃下干燥至恒重，得到加氢热分解催化剂。
[0009]优选的，步骤S1中所述四硫代钼酸铵、次磷酸盐、铁源、铱源、锰源、铌源、柠檬酸、去离子水的质量比为0.4:0.1:(3
‑
5):(0.01
‑
0.03):0.3:(0.03
‑
0.05):(1
‑
2):(30
‑
40)。
[0010]优选的，所述次磷酸盐为次磷酸钠。
[0011]优选的，所述铁源为硝酸铁、氯化铁中的至少一种；所述铱源为硝酸铱。
[0012]优选的，所述锰源为硝酸锰、氯化锰中的至少一种；所述铌源为硝酸铌、草酸铌、醋酸铌中的一种或几种。
[0013]优选的，步骤S2中所述活性成分、稀土氧化物的质量比为(3
‑
5):1。
[0014]优选的，所述稀土氧化物为氧化镧、氧化铈按质量比1:(1
‑
2)混合形成的混合物。
[0015]优选的，所述稀土氧化物的粒径为800
‑
1200目。
[0016]优选的，步骤S3中所述复合物、三乙氧基硅基乙酸、季铵盐基杯[3]咔唑、水的质量比为1:(0.1
‑
0.2):0.1:(5
‑
8)。
[0017]优选的，所述季铵盐基杯[3]咔唑的来源无特殊要求，在本专利技术的一个实施例中，所述季铵盐基杯[3]咔唑是按中国专利技术专利文献CN109836429B中实施例2的方法制成。
[0018]本专利技术的另一个目的，在于提供一种采用所述加氢热分解催化剂的制备方法制备得到的加氢热分解催化剂。
[0019]由于上述技术方案的运用，本专利技术具有以下有益效果：（1）本专利技术公开的加氢热分解催化剂，制备工艺简单，操作控制方便，制备效率和成品合格率高，流程较短，条件控制要求低，适于连续规模化生产。
[0020]（2）本专利技术公开的加氢热分解催化剂，首先通过喷雾干燥制备活性成分前驱体，后再烧结形成活性成分，活性成分中同时含有钼、铁、铱、锰、铌、磷、硫和氮等，它们之间相互配合共同作用，能有效改善催化剂活性，降低制备成本，使得制成的加氢热分解催化剂催化效果显著，催化效率高，催化活性好，反应结焦少，裂解轻质油收率高、条件控制要求低。
[0021]（3）本专利技术公开的加氢热分解催化剂，通过活性成分与稀土氧化物复合，它们之间相互配合共同作用，进一步改善了催化效果，提高了催化活性和催化效率；通过表面改性，在催化剂表面引入杯咔唑结构，改善了催化剂在煤焦油中的溶解性，能够在反应系统中均匀分散，进而提高所述加氢热分解反应的反应效率，改善催化效果。
具体实施方式
[0022]以下描述用于揭露本专利技术以使本领域技术人员能够实现本专利技术。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
实施例1
[0023]一种加氢热分解催化剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1、活性成分的制备：将四硫代钼酸铵、次磷酸盐、铁源、铱源、锰源、铌源和柠檬酸分散于去离子水中，搅拌均匀后，进行喷雾干燥，得到前驱体颗粒；将前驱体颗粒于室温下以5℃/min升温到700℃，再在该温度下保温8h后自然冷却，得到活性成分；步骤S2、活性成分与稀土氧化物的复合：将经过步骤S1制成的活性成分、稀土氧化物混合均匀，得到活性成分与稀土氧化物的复合物；步骤S3、表面改性：将复合物、三乙氧基硅基乙酸、季铵盐基杯[3]咔唑加入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种加氢热分解催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1、活性成分的制备：将四硫代钼酸铵、次磷酸盐、铁源、铱源、锰源、铌源和柠檬酸分散于去离子水中，搅拌均匀后，进行喷雾干燥，得到前驱体颗粒；将前驱体颗粒于室温下以5
‑
8℃/min升温到700
‑
800℃，再在该温度下保温8
‑
12h后自然冷却，得到活性成分；步骤S2、活性成分与稀土氧化物的复合：将经过步骤S1制成的活性成分、稀土氧化物混合均匀，得到活性成分与稀土氧化物的复合物；步骤S3、表面改性：将复合物、三乙氧基硅基乙酸、季铵盐基杯[3]咔唑加入到水中，在60
‑
80℃下搅拌4
‑
6小时，旋蒸除去溶剂，接着用丙酮洗涤3
‑
6次，最后置于真空干燥箱80
‑
90℃下干燥至恒重，得到加氢热分解催化剂。2.根据权利要求1所述的加氢热分解催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述四硫代钼酸铵、次磷酸盐、铁源、铱源、锰源、铌源、柠檬酸、去离子水的质量比为0.4:0.1:(3
‑
5):(0.01
‑
0.03):0.3:(0.03
‑
0.05):(1
‑
2):(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：章芬，陈伟，胡银，王玲玲，陈玄烨，韩飞，
申请(专利权)人：江西省科学院应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：