[发明专利]一种加氢裂化催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种加氢裂化催化剂及其制备方法和应用，所述催化剂包括加氢活性组分和裂化活性组分，加氢活性组分为含有活性金属的油溶性离子液体，活性金属选自ⅥB和Ⅷ族金属中的一种或几种，发挥催化加氢作用，裂化活性组分为以二氧化硅为基质，掺杂改性剂的无定形复合氧化物，改性剂为ⅢB、ⅣB和ⅢA族金属中的一种或几种，发挥催化裂化作用。本发明还提供了加氢裂化催化剂的制备方法，将油溶性离子液体与复合氧化物分散在溶剂中，再经原位硫化后即可制得催化剂，制备过程操作简便。本发明提供的催化剂适用于劣质油悬浮床加氢工艺，发挥催化加氢与裂化相互协同的作用，具有转化率高、轻质组分收率高和结焦率低的特点。

技术领域

本发明涉及石油化工技术领域，具体涉及一种加氢裂化催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

劣质油的深度加工，是获得轻质燃料油的重要手段。目前，国内外劣质油加工技术尽管种类繁多，但主要可归纳为脱碳技术路线和加氢技术路线两种。前者主要包括重油催化裂化、延迟焦化、溶剂脱沥青等技术；后者主要是各种加氢处理工艺，包括固定床、移动床、沸腾床、悬浮床等。相比于脱碳技术路线的低值副产物较多、工艺路线较长而言，加氢技术路线具有劣质油转化深度较高、轻油收率和资源利用率高等优点，在未来劣质油深度加工方面将得到越来越广泛的应用。其中，悬浮床加氢工艺具有原料适应性强、工艺简单、操作灵活和转化率高等优点，相比于固定床、沸腾床、移动床加氢工艺在原料扩散、压力降、传质以及催化剂易失活方面的不足，悬浮床加氢工艺是加氢路线下更好的选择，是一种非常有应用前景的劣质油加氢转化技术。

悬浮床加氢工艺是一种在高温和高氢压工况条件下的临氢热裂化加氢反应，劣质油烃类分子在高温高压条件下发生临氢热裂化，生成烃类自由基；催化剂的作用是吸附氢气并将其活化为氢自由基，氢自由基能够捕获热裂化形成的烃自由基，对其进行加氢钝化，以抑制烃自由基过度裂化以及发生缩合生焦反应。因此，悬浮床加氢工艺的核心是催化剂。现有悬浮床加氢工艺的催化剂按照溶解性和状态划分，可以分为非均相催化剂和均相催化剂，进一步地，均相催化剂按照亲水亲油特性的差异，又可分为水溶性催化剂和油溶性催化剂。非均相催化剂来源方便且成本较低，但该催化剂普遍存在分散性差的问题，催化活性较低；水溶性催化剂由于在水份快速蒸发时前体容易发生聚集，导致最终形成的大尺寸颗粒难以在劣质油中达到纳米尺寸的分散，催化活性也较低；而油溶性催化剂因为含有亲油性的配体，易于在油相中达到分子水平的均匀分散，表现出较高的催化加氢和抑焦活性。但目前已报道的油溶性催化剂普遍存在合成路线复杂、成本高等不足，限制了该类催化剂的进一步工业化应用。同时，单一的加氢催化剂也只能将多环芳烃加氢饱和生成环烷烃，产品附加值较低。

发明内容

本发明旨在解决悬浮床加氢工艺催化剂存在分散性差、合成路线复杂、成本高以及性能单一的问题，将具有加氢活性的油溶性离子液体与具有裂化活性的复合氧化物结合，提供了一种新型加氢裂化催化剂及其制备方法。

本发明采用如下技术方案：

一种加氢裂化催化剂，包括加氢活性组分和裂化活性组分，所述加氢活性组分为含有活性金属的油溶性离子液体，所述裂化活性组分为以二氧化硅为基质，掺杂改性剂的无定形复合氧化物，所述催化剂中加氢活性组分以活性金属质量计与裂化活性组分的质量配比值为(0.003～6)：1。

所述加氢活性组分中的阳离子为含有长链烷基的季铵、咪唑、吡啶或吡咯有机阳离子中的一种，阴离子为含有活性金属的无机阴离子，所述活性金属选自ⅥB和Ⅷ族金属中的一种或几种。

优选地，所述活性金属为钼或钨中的一种。

所述裂化活性组分中的改性剂为ⅢB、ⅣB和ⅢA族金属中的一种或几种，其中基质中的硅原子数与改性剂金属原子数比为1:(0.05～1)。

优选地，所述改性剂为Zr、Ce、Ti、Al中的一种或几种。

一种加氢裂化催化剂的制备方法，将油溶性离子液体与复合氧化物分散在溶剂中，并加入硫化剂，经硫化剂原位硫化后即可制得目标催化剂。