[发明专利]一种锚定型催化剂制备方法和催化氧化重油脱硫、脱氮、脱金属及脱酸方法

说明书

本发明公开了一种锚定型催化剂制备方法，包括如下步骤：(1)SiO₂与无水乙醇混合，搅拌条件下缓慢加入硅烷化试剂，100℃回流48h，然后用无水乙醇洗涤三次，得到改性的SiO₂。(2)取一定质量的Mo的前驱体加入无水乙醇，然后加入一定量的改性SiO₂，80～100℃回流24h，然后用无水乙醇洗涤催化剂3次，得到锚定型催化剂。活性组分Mo元素通过有机基团锚定到SiO₂表面，Mo元素分散好，同时增加了疏水性，反应极性产物不容易被吸附在SiO₂表面，催化剂活性高、寿命长。该催化剂可以连续催化氧化重油中的硫化物、氮化物和金属螯合物反应，氧化后的重油经过碱洗，实现脱硫、脱氮、脱金属和脱酸。发明工艺简单、可以在条件温和下实现对重油高效改质。

技术领域

本发明属于一种重油改质加工方法。具体涉及一种将非均相选择性氧化用于重油脱硫、脱氮、脱金属及脱酸的改质加工方法

背景技术

随着世界范围内原油资源逐步趋于重质化、劣质化，环保法规的日益严格以及汽柴油质量标准的不断升级，重质原油高效加工利用已成为当今炼油工业面临的重大挑战。重质原油加工产品轻质化和清洁化、炼制过程清洁化和低碳化，提升原油转化效率，已成为炼油企业重点关注的问题。

随着原油日益劣质化，高金属、高残炭、高硫、高氮、高酸值、高黏度是重质原油的普遍特性。重质原油加氢加工成本越来越高，固定床、悬浮床和沸腾床等加氢技术，需在高温、高压和昂贵的设备和催化剂等苛刻条件下进行，加工成本高、工艺复杂，这些工艺的推广应用受到一定程度的限制。相对加氢技术，氧化脱硫技术可在常温、常压下进行，不耗费氢气、不增加碳排放，设备投资较少，特别是对催化加氢难以脱除的稠环噻吩类含硫化合物的脱硫效率高。

CN201810661570.3公开了一种用于重油氧化脱硫的方法。具体过程如下：向含硫重油中分散通入氧气或臭氧，加热至135-150℃发生氧化脱硫反应。对于每100mL含硫重油，通入氧气的速度是300～400mL/min，上述氧化脱硫反应在油浴反应器中进行。然而氧气和臭氧氧化反应的选择性差，会造成烃类物质氧化、聚合，影响油品质量。

CN201810352278.3公开了一种化学链循环部分氧化重油加工方法，用于生产汽油和柴油。重油进入部分氧化单元与载氧体进行部分氧化反应，得部分氧化产物和还原态载氧体，氧化条件为：反应温度400～600℃；还原态的载氧体与空气或水蒸气在再生单元中400～700℃下反应实现载氧体再生，再生后的载氧体与重油进行部分氧化反应。该工艺反应温度高、工艺复杂。

目前Mo基催化剂被广泛应用于各类油品的氧化脱硫，一般Mo基催化剂制备采用浸渍法，操作简便，经济实用。但这种方法制备的催化剂，活性组分Mo元素通常在载体表面分散程度较差，容易导致Mo物种的堆积。与此同时，由于催化剂是亲水性，极性的氧化产物(砜类物质)极易吸附在催化剂表面，降低了催化剂的有效活性位点，容易失活。

发明内容

针对负载型Mo基催化剂活性低，易失活的缺点，本发明提供一种锚定型催化剂制备方法和催化氧化重油脱硫、脱氮、脱金属及脱酸方法。该催化剂能在常压温和条件下，以H₂O₂、有机过氧化氢为氧化剂，催化重油中的硫化物、氮化物和金属螯合物反应，氧化后的重油经过碱洗，可以实现脱硫、脱氮、脱金属和脱酸。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种锚定型催化剂制备方法，包括如下步骤：

(1)SiO₂与无水乙醇混合，搅拌条件下缓慢加入硅烷化试剂，100℃回流48h。冷却至室温后，将溶液离心分离出固体，然后用无水乙醇洗涤三次，100℃干燥12h，得到改性的SiO₂。