【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于催化剂制备，具体涉及一种重油加氢铁基催化剂及其制备方法与应用。
技术介绍
1、近年来，随着重质油(重油)产量日益增多，清洁燃料限制法规日益严格，石油加工发展面临着极大的挑战。重油中包含大量的硫、氮及金属化合物杂质，有效脱除油品中的杂质是油品加工的关键环节，因此，加氢作为加工重油的一种重要手段得到了越来越大的重视和发展。在业内人士的关注和研究中，相继涌现出了许多新的加氢催化剂及其制备方法。
2、cn1086534a公开了一种重油加氢脱氮催化剂及其制法。该催化剂的组成为w-mo-ni/sio2-b2o3-al2o3。cn1458236a公开了一种重油加氢脱金属、脱硫催化剂，该催化剂的活性组分含有1wt％-20wt％的氧化钨和/或氧化钼，0.5wt％-5.0wt％的氧化镍和/或氧化钴，助剂含有0.1wt％-3.0wt％的碱金属和/或碱土金属氧化物。该方法制备的催化剂同时具有较高的脱金属活性和脱硫活性，并且活性稳定性较高，特别是脱硫活性的稳定性较好。cn1110304a公开了一种重油加氢处理催化剂，该催化剂以含硅和磷的氧化铝为载体，担载钼、镍、磷元素。该催化剂含有10-30wt％moo3、2-6wt％nio、2-6wt％p，其表现出良好的脱氮性能。cn109718815a公开了一种用于加氢脱硫的载体、催化剂及其制备方法，主要采用以具有微米级孔道的主体氧化铝，及少部分位于主体氧化铝表面和微米孔道内的棒状氧化铝为混合载体，磷和/或硼为助剂，活性金属组分以第vib族金属mo和w中的一种或两种，第viii族金属co和n
3、由此可见，虽然多年以来，研究者们在负载型载体和助剂改性、以及近年出现的突破性的非负载型催化剂的制备方面做了大量研究工作，以镍、钴等作为助剂，钼、钨作为主要活性组分金属的基本组合占据着重油加氢催化剂的主流。但是，上述所有现有技术的制备方法的共同缺点为成本较高，其根本原因在于作为活性金属的镍、钴、钼和钨在地壳中并非大量存在，它们的价格非常昂贵。
4、因此，通过对于加氢金属活性相的开发以及与之配套的制备方法的改进来研发更低成本的高效加氢催化剂将是未来重油加氢脱硫发展的重要方向。cn104383923a、cn104918698a、cn104383922a、cn107185539a公开了一系列以铁为主活性相的重油加氢催化剂，通过向铁基催化剂中添加助剂元素或调变浸渍液的方法，将单一铁组分的加氢活性成倍的提升，能够大大降低加氢催化剂的成本，引领了铁基加氢催化剂的主流发展方向。
5、但与传统的以ni、co等作为助剂，mo、w作为主活性组分的催化剂体系的相关研究相比而言，铁基催化剂的研究还处于初始阶段，包括适宜的制备方法在内的很多问题还未能得到更加细致深入的研究。
6、对比文献1，cn 104383922 a，提供一种重油加氢铁基催化剂及其应用。该重油加氢铁基催化剂为以铁作为活性组分金属，以锌、铜和银中的一种或两种的组合作为助金属，并将二者负载于载体上的催化剂；其中，所述活性组分金属和所述助金属的摩尔比为1-20∶1。该应用包括所述重油加氢铁基催化剂在原油、常压渣油、减压渣油、煤焦油、脱沥青油或从油砂、页岩中提取的重质油中的一种或几种的混合油进行加氢处理中的应用。本专利技术的铁基催化剂具有原料廉价易得、制作工艺简单等优点，在能够大大降低加氢催化剂的生产成本的同时，还具有较高的重油加氢活性。该技术的缺陷或相对本专利技术的不足之处：本文献中的制备方法更偏向于固定床工艺催化剂的制备，同时相比本专利，文献中提供的制备方法较为复杂。
7、对比文献2，cn 104383923 a，提供一种汽油柴油加氢铁基催化剂及其应用。该汽油柴油加氢铁基催化剂为以铁作为活性组分金属，以锌、铜和银中的一种或两种的组合作为助金属的催化剂；其中，所述活性组分金属和所述助金属的摩尔比为1-20：1；以所述汽油柴油加氢铁基催化剂的总重量为基准，氧化物形式的活性组分金属和助金属的总量为10-80％。该汽油柴油加氢铁基催化剂的应用包括其在直馏汽油、直馏柴油、焦化汽油、焦化柴油、催化裂化汽油和催化裂化柴油的加氢处理中的应用。本专利技术的铁基催化剂具有原料廉价易得、制作工艺简单等优点，在能够大大降低加氢催化剂的生产成本的同时，还具有较高的汽油、柴油加氢活性。该技术的缺陷或相对本专利技术的不足之处：本文献中的催化剂的制备方法相比本专利较为复杂，本专利提供了更简单、优势性更明显的制备方法。
8、对比文献3，cn 107185539 a，提供了一种油品加氢铁基催化剂及其制备方法与应用。该油品加氢铁基催化剂的活性组分金属为铁或者铁与助金属的组合；以氧化物计，以油品加氢铁基催化剂的总重量为基准，活性组分金属的总含量为5-30％；其是通过包括以下步骤的方法制备的：将无水乙醇、丙酮和2,2-联吡啶混合得到混合溶剂；将活性组分金属的盐溶于混合溶剂中得到浸渍液；采用浸渍液对载体进行等体积浸渍，得到催化剂半成品；将催化剂半成品至于空气中静置，然后经过烘干、焙烧，得到所述油品加氢铁基催化剂。本专利技术还提供了上述催化剂的制备方法及其在油品加氢中的应用。该技术的缺陷或相对本专利技术的不足之处：本文献中的催化剂制备方法相比本专利较为复杂。
技术实现思路
1、鉴于上述技术存在的缺陷，本专利技术的目的是提供一种重油加氢铁基催化剂及其制备方法与应用。该重油加氢处理的铁基催化剂以铁作为活性组分金属，以锌、碱金属和稀土金属中的一种或两种的组合作为助金属，以氧化硅为载体制备得到，具有更低的制备成本，制备工艺简单且具有较高加氢活性的优点。
2、本专利技术所采用的一种重油加氢铁基催化剂的制备方法，包括以下步骤：
3、(1)将氧化硅载体经碱处理、洗涤、干燥后球磨处理，其中处理前后的氧化硅载体的bet比表面积大于50m2/g，表面红外羟基3740cm-1附近与3685cm-1附近两个吸收峰的峰面积比值在0.1-1.5之间；(2)含铁化合物经球磨处理后与步骤(1)所得的氧化硅载体、助金属化合物和络合剂机械混合，其中所述含铁化合物中金属铁与所述助金属化合物中助金属的摩尔比为1:(0-20)，所述主金属组分：络合剂摩本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种重油加氢铁基催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述碱处理的条件为：固液比为1：(10-100)，碱液浓度为0.01-2mol/L，40-95℃水浴温度下处理0.5-4h。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述碱处理选用有机碱或无机碱，其中所述有机碱包括三乙胺、尿素、吡啶、甲醇钾、乙醇钾和乙醇钠，所述无机碱包括氢氧化钠、氢氧化钾和氨水。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述含铁化合物，选自硝酸铁、硫酸铁、氯化铁和磷酸铁中的至少一种；
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述机械混合方式选自机械搅拌、气流混合、研磨、球磨中的至少一种。
6.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述洗涤溶液选自水和乙醇中的至少一种；
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述干燥条件为：温度60-120℃，时间6-24h；
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9.根据权利要求8所述的重油加氢铁基催化剂，其特征在于，所述重油加氢铁基催化剂为经过预硫化处理的重油加氢铁基催化剂，所述预硫化处理的温度为200-450℃，压力为1-10MPa，预硫化处理的时间为4-48h，液时空速为0.5-10h-1，氢油体积比为100-800；优选地，所述预硫化处理的温度为280-380℃，压力为2-6MPa，预硫化处理的时间为6-24h，液时空速为1-4h-1，氢油体积比为200-500。
10.一种根据权利要求8和9任一项所述的催化剂在原油、常压渣油、减压渣油、煤焦油、脱沥青油或从油砂、页岩中提取的重质油中的一种或几种的混合油进行加氢处理中的应用。
11.根据权利要求10所述的应用，其特征在于，所述加氢处理可以在一个反应器中进行，也可以在多个并联或串联反应器中进行；
...【技术特征摘要】
1.一种重油加氢铁基催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述碱处理的条件为：固液比为1：(10-100)，碱液浓度为0.01-2mol/l，40-95℃水浴温度下处理0.5-4h。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述碱处理选用有机碱或无机碱，其中所述有机碱包括三乙胺、尿素、吡啶、甲醇钾、乙醇钾和乙醇钠，所述无机碱包括氢氧化钠、氢氧化钾和氨水。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述含铁化合物，选自硝酸铁、硫酸铁、氯化铁和磷酸铁中的至少一种；
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述机械混合方式选自机械搅拌、气流混合、研磨、球磨中的至少一种。
6.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述洗涤溶液选自水和乙醇中的至少一种；
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述干燥条件为：温度60-120℃，时间6-24h；
8.一种根据权利要求1-7任一项所述的制备方法制得的重油加氢铁基催化剂，其特征在于，以铁作为活性组分金属...
【专利技术属性】
技术研发人员：申宝剑，张馨月，周志远，胡长禄，魏文凯，郭巧霞，郭荣，卢竟蔓，李国省，张晓，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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