[发明专利]一种煤焦油加氢轻质化过渡金属磷化物催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种煤焦油加氢轻质化过渡金属磷化物催化剂，其特征在于，该催化剂含有下述重量百分比的组分：多元过渡金属磷化物17.1～29.9%；助剂1.6～2.8%；载体68～81.1%。

2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述多元过渡金属磷化物中含Co、Mo、Ni和W元素按金属原子比为1：0.5～3：0.5～3：0～1.5；其中，金属元素和磷元素的原子比为1：1～3。

3.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述助剂为B₂O₃或TiO₂，占催化剂重量1.8～2.6%。

4.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述载体为Al₂O₃，占催化剂重量57.5～80%。

5.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述催化剂具有如下的孔分布：比表面积110～350m²/g，孔容0.5～1.2ml/g，催化剂孔径<10nm的孔的孔容占总孔容5～15%，孔直径10～20nm的孔的孔容占总孔容的40～75%。

6.根据权利要求5所述的催化剂，其特征在于，所述催化剂具有如下的孔分布：比表面积150～300m²/g，孔容0.6～1.0ml/g，催化剂孔径<10nm的孔的孔容占总孔容7～14%，孔直径10～20nm的孔的孔容占总孔容的50～70%。

7.权利要求1所述的催化剂的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

步骤1、将含有Co、Mo、Ni和W元素的多元过渡金属磷化物配制溶液，通过在含Co、Mo、Ni和W元素的化合物添加含磷的盐类，使得溶液中Co、Mo、Ni和W元素按金属原子比为1：0.5～3：0.5～3：0～1.5，金属元素和磷元素的原子比为1：1～3；

步骤2、将助剂含Ti或B元素的化合物溶于一定体积的乙醇或水中配制浓度为1.5～2%的溶液；

步骤3、将重量份数的拟薄水铝石干胶粉、田菁粉混合均匀，在40℃条件下与蔗糖和1%的乙酸或硝酸溶液混合均匀，在双螺杆挤条机上混捏0.5h后挤成蝶形条，经120℃烘干6h后以5℃/min升温至700～800℃焙烧3～5h，各组分的用量使最终的载体Al₂O₃重量比占催化剂的量为68～81.1%；

步骤4、将步骤3制备的载体按照重量比50:55浸渍到步骤2配制的助剂溶液中1h，通过40～130℃干燥6～24h，400～600℃焙烧1～5h，得到改性载体；

步骤5、将重量份数的步骤1配制的多元过渡金属磷化物溶液浸渍到步骤4制备的改性载体中，40～130℃干燥6～24h，400～600℃焙烧1～5h，各组分的用量使最终的氧化态催化剂中多元过渡金属磷化物占催化剂重量17.1～29.9%，B₂O₃或TiO₂占催化剂重量1.6～2.8%；Al₂O₃占催化剂重量68～81.1%；

步骤6、将步骤5得到的氧化态催化剂置于石英管反应器中，在氢气空速100～400min^-1条件下，以1～10℃/min的速率升温至700℃，恒温还原4～10h；还原所得催化剂经钝化后留用。

8.根据权利要求7所述的催化剂的制备方法，其特征在于，所述含钴元素的化合物选自硝酸钴、氯化钴、乙酸钴中的任一种或其组合；含钼元素的化合物选自钼酸铵、钼酸钾、钼酸钠中的任一种或其组合；含镍元素的化合物选自硝酸镍、氯化镍、次磷酸镍、乙酸镍中的任一种或其组合；含钨元素的化合物选自钨酸铵、仲钨酸铵、偏钨酸铵、钨酸钾中的任一种或其组合；含磷元素的化合物选自磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、磷酸、亚磷酸中的任一种或其组合。

9.根据权利要求7所述的催化剂的制备方法，其特征在于，所述助剂含Ti或B元素的化合物；所述含Ti元素的化合物选自钛酸乙酯、酞酸丁酯中的任一种或其组合；所述含B元素的化合物选自硼酸、四硼酸钠中的任一种或其组合。

10.根据权利要求7所述的催化剂的制备方法，其特征在于，所述钝化在30～60℃用0.3～2.0体积%O₂/N₂混合气以100～400min^-1的空速吹扫10～40h。