[发明专利]含水催化剂硫化方法

说明书

技术领域

本发明涉及在适用于生物质处理的含水条件下硫化含金属和/或金属氧化物的可硫化催化剂。

背景技术

已经有大量的注意力被放在了开发用来由非化石燃料源提供能量的新技术上。生物质作为化石燃料替代物具有前景。与化石燃料不同，生物质还是可再生的。

在处理生物质以生产多种可再生燃料的过程中应用了多种催化剂。但由于生物质中的水，这些催化剂要在水分存在下或在含水相中应用，因此与石油炼制相比，生物质处理存在不同的工艺条件。

发明内容

因此，需要开发一种适用于生物质处理的催化剂活化方法。

在一个实施方案中，提供了一种在含水条件下硫化包含至少一种金属或金属氧化物的可硫化催化剂的方法，所述方法包括：(i)用包含至少一种水溶性含硫化合物的水溶液处理所述催化剂以提供处理后的催化剂，所述含硫化合物的溶解度以水溶液计为至少0.2wt%；(b)在氢存在下在150-550℃的温度下加热所述处理后的催化剂。

所述方法特别适用于生物质处理中应用的氢解催化剂。所述方法还适用于在生物质处理的含水条件下催化剂的原位活化。

本发明的特征和优点对本领域的熟练技术人员来说是很明显的。尽管本领域熟练技术人员可以作出很多改变，但这些变化均在本发明的实质范围内。

附图说明

附图描述了本发明的一些实施方案的某些方面，但不应被用于限制或定义本发明。

图1是实施本发明的含水催化剂硫化方法的一个实施方案的工艺流程图。

具体实施方式

本发明涉及适用于生物质转化为液体燃料过程的催化剂活化/硫化方法。在这里被称作可硫化金属氧化物催化剂的催化剂可以是以硫化物形式而不是氧化物形式用作实际催化剂的催化剂前体。虽然称作金属氧化物催化剂，应理解的是虽然正常的催化剂制备技术将会产生金属氧化物，但可以应用特殊的制备技术产生还原形式(如零价态)的催化金属。由于在经受硫化条件时零价态的金属以及氧化物均会被硫化，含这种甚至为还原态或零价态的可硫化金属的催化剂将被认为是用于本发明目的的可硫化的金属氧化物催化剂。另外，由于本发明的制备技术可以用于其中金属硫化物可能还没有完全转化为氧化物的再生催化剂，可硫化的金属氧化物催化剂也指那些部分金属处于硫化态的催化剂。正如这里所应用的，术语烃指主要包含氢和碳原子的有机化合物，它也是未取代烃。在某些实施方案中，本发明的烃还包含杂原子(即氧、硫、磷或氮)和因此术语烃也可以包括取代烃。术语可溶性碳水化合物指可溶于消化溶剂中和可用作氢解反应原料的低聚糖和单糖(例如戊糖和己糖)。

处理生物质原料受到生物质中存在的水的挑战，和需要直接偶合释放出糖的生物质水解和糖的催化加氢/氢解/加氢脱氧，以防止分解为重组分(焦糖或焦油)。必须以一定方式硫化和活化所述催化剂以满足这些要求。因此，在本发明的一个实施方案中，提供一种在含水条件下硫化包含至少一种金属或金属氧化物的可硫化催化剂的方法。在这种方法中，用包含至少一种水溶性含硫化合物的水溶液处理所述催化剂以提供处理后的催化剂，所述含硫化合物的溶解度为至少0.2wt%，优选至少1wt%。溶解度的描述和确定例如在如下参考文献中提供：Lange's Handbook of Chemistry,J.A.Dean editor,McGraw-Hill,NY(1992)或the CRC Handbook of Chemistry and Physics(例如2010-11的第91版)。

水溶液可以包含水溶性醇如乙醇，和用水溶液的处理作为液相实施。

然后如此处理的催化剂在氢存在下在150-550℃的温度和优选1-150bar的氢压、优选200-500℃下加热，以活化和至少部分硫化所述催化剂。