[发明专利]一种水溶性钼酸铵催化剂在渣油加氢过程中的应用

说明书

技术领域

本发明属于渣油加氢催化剂领域，特别是涉及一种水溶性钼酸铵催化剂在渣油加氢过程中的应用，本发明还涉及一种渣油加氢反应后回收水溶性钼酸铵催化剂的方法。

背景技术

在渣油加氢过程中，通常使用以A12O3或A12O3-SiO2为载体的含有Co、Ni、Mo和W等不同组元的催化剂。这些工业催化剂的制备基本上是通过沉积纯钼，使钼元素吸附在具有大表面积的氧化硅或氧化铝载体上，因此生产成本高，价格昂贵。实际生产过程中，渣油催化加氢过程中还常常会伴随催化剂失活的问题。研究表明，造成渣油加氢催化剂失活的原因主要是，催化剂的表面形成了焦炭，从而堵塞了其活性中心及反应分子通道，引起催化剂的失活，因而大多数工业载体催化剂寿命很短，造成催化剂的成本居高不下。

发明内容

为了解决工业生产中，渣油加氢催化剂成分费用高，且不易于回收的技术问题，本发明提供了一种水溶性钼酸铵催化剂在渣油加氢过程中的应用，其特征在于，加氢反应的工艺条件为，反应压力为20～25MPa，反应温度为380～420℃，反应时间为20～30min，所述催化剂的加入量为渣油总量的0.21～0.25％(wt％)，所述反应器为内有搅拌和不锈钢衬里的高压釜。

进一步地，根据上述权利要求所述的水溶性钼酸铵催化剂在渣油加氢过程中的应用，其特征在于，所述催化剂首先溶于10mL蒸馏水中，待所述水溶性钼酸铵催化剂完全溶解后，然后再加入所述不锈钢衬里且内有搅拌的高压釜中。

本发明还涉及一种回收渣油加氢反应后水溶性钼酸铵催化剂的方法，其特征在于，采用溶剂抽提的方法将所述水溶性钼酸铵催化剂从反应后的混合液中分离出来，所述抽提过程中，使用的溶剂为轻烃溶剂。

进一步地，所述轻烃溶剂为丙烷、丁烷或轻石脑油中的一种或者两种以上的混合溶剂。

本发明所取得技术效果为：本发明所述的一种水溶性钼酸铵催化剂在渣油加氢过程中的应用，由于所述水溶性钼酸铵催化剂利用富钼矿石制备而成，其原料来源于自然界中分布广泛的富钼矿石资源(硫化物或氧化物)，因此价格非常低廉，而且非常适合回收和再用，利用本发明提供的一种渣油加氢反应后回收水溶性钼酸铵催化剂的方法，可以方便地回收所述水溶性钼酸铵催化剂，显著地节省了渣油加氢工业生产过程中的原材料和操作费用。

具体实施方式

实施例1：

加氢反应是在有不锈钢衬里且内有搅拌的高压釜中进行的，原料为轻阿拉伯原油的渣油。

试验时搅拌速度为100r／min，渣油量为809kg，加入本发明所制备的矿石衍生的水溶性钼酸铵催化剂的量为0～0.0449kg，以钼含量的质量分数计算，约为渣油总量的0～0.3％(wt％)。反应压力为6.0～17MPa，反应温度为400～450℃，反应时间为15～45min。所有催化剂溶于10mL蒸馏水中再加入渣油中。试验效果的评价是通过比较原料和反应产物的粘度。

试验结果表明，本发明矿石衍生的水溶性钼酸铵分散相水溶性催化剂是一种有效的渣油加氢催化剂，比工业上采用的钴钼催化剂更有利。

实施例2：

加氢反应是的设备及原料同实施例1。

加入本发明制备的矿石衍生的水溶性钼酸铵催化剂的量为渣油总量的0.22％(wt％)，其他反应条件为，反应压力位23.5MPa，反应温度为405℃，反应时间30min。

实施例2的试验结果表明，产品中石油液体相对于水的比重度(API度)，由16.4增加到23.3。粘度从25.2×103Pa·s降低到16.6×10-3Pa·s，加氢产物中ASTM蒸馏得到沸点低于235℃的产品的质量分数为34％。馏分油的API度为43，硫含量降低到002％。由此可见，本发明矿石衍生的水溶性钼酸铵催化剂在渣油加氢过程中具有很好的催化活性。

此外，在实际生产中，发明人研究发现，使用矿石衍生的水溶性分散相钼酸铵催化剂比工业上已应用的其他催化剂对煤、渣油加氢更好。渣油加氢使用本发明矿石衍生的水溶性钼酸铵分散相催化剂的结果表明：本发明矿石衍生的水溶性钼酸铵催化剂有高的脱硫和脱金属(Ni和V)率。本发明的技术关键是由矿石制备成催化剂时，水溶性钼酸铵催化剂颗粒的大小。经过试验证明，本发明水溶性钼酸铵催化剂颗粒的直径为3.0-4.5mm为宜。本发明矿石衍生的水溶性钼酸铵催化剂颗粒小对渣油加氢过程有两个突出的技术效果：第一，催化剂比表面大，活性高；第二，催化剂微晶颗粒小有利于催化剂分散到渣油中。