CN110237851A - 一种油溶性催化剂及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种油溶性催化剂及其制备方法与应用,该制备方法包括如下步骤:步骤1,将胺类化合物与硫化物混合,于50~300℃下进行反应,其中,胺类化合物与硫化物的摩尔比为1:2~2:1;步骤2,然后再加入金属化合物,于50~200℃下进行反应;步骤3,将步骤2反应后的产物冷却,抽滤,洗涤,在20~80℃下真空干燥得到油溶性催化剂;其中,所述金属化合物为含铁化合物、含镍化合物、含钴化合物、含钼化合物和含钨化合物所组成群组中的一种或几种。本发明油溶性催化剂在加工劣质重、渣油时可以得到较高的加氢转化率,并具有较高的选择性和稳定性,可以有效抑制反应过程的生焦,解决重油浆态床加氢过程的长周期运转问题。

Description

一种油溶性催化剂及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及用于劣质重、渣油浆态床加氢裂化的催化剂,尤其是指一种自硫化油溶性催化剂及其制备方法与应用。
背景技术
随着常规石油资源日益减少和重油开采技术日臻成熟,原油的生产呈现重质化、劣质化的趋势,进口的重质原油和渣油量不断增加,市场对轻质油品需求不断增加,随着环保要求的日益严格,同时要兼顾环保指标要求,控制汽、柴油质量,满足生产清洁燃料的需要,各炼厂对劣质重油轻质化技术越来越重视,其中浆态床渣油加氢技术能加工更劣质的渣油、燃料油以及催化裂化油浆,是炼厂降本增效的重要途径,受到各大国际石油大公司的重视。由于重油浆态床加氢技术在实现劣质重油转化的同时,生产的焦炭会影响反应器的长周期运转,因此,开发高活性的催化剂来解决加氢过程中的生焦问题是迫切需要解决的重要问题。用于浆态床加氢工艺的催化剂主要有三种,分别是:固体粉末催化剂、水溶性催化剂、油溶性催化剂。油溶性催化剂在重油中分散性能好,加氢活性高,不仅使用方便,而且解决了反应系统由于固体颗粒带来的磨损严重的问题。因此,研制与开发高效的油溶性催化剂成为世界各石油企业和科研机构的重要课题。
中国专利CN201610804914.2公开了一种油溶性催化剂及其制备方法。所述油溶性催化剂包括VIB族金属Mo和/或W,以及VIII族金属Fe、Co或Ni中的至少一种,所述VIB族金属和所述VIII族金属的总含量为10wt~30wt%,所述VIB族金属和所述VIII族金属摩尔比为1:10~10:1。在制备过程中,无需有机溶剂,在较低反应温度下即可制得高活性金属含量的油溶性催化剂。具体为采用Mo或W的可溶性盐于40-100℃下沉淀制得活性金属前驱体,通过与C6~C20有机酸反应制得油溶性催化剂。其具有较高的加氢活性和优异的催化性能,将该催化剂应用于劣质重油浆态床加氢裂化工艺中,可显著降低焦炭产率,提高劣质重油转化率和轻质油收率。
中国专利CN201410216485.8公开了一种油溶性复合型悬浮床加氢裂化催化剂,所述催化剂由以下方法制备得到:1)元素周期表中第VIB族、第VIIB族或第VIII族中的金属元素的化合物作为金属源,与碱金属硫化物或碱金属硫氢化物按照摩尔比0.5:1~2:1比例进行反应,得到还原态的金属元素化合物;2)将还原态的金属元素化合物与胺类物质按摩尔比1:0.6~1:2加入反应介质,同时按照与还原态的金属元素化合物摩尔比1:1~2:1的比例在反应介质中滴加相应量的二硫化碳,升温进行反应,反应温度为30~110℃,反应时间为2~10小时;3)步骤2)得到的产物过滤、洗涤得到油溶性复合型悬浮床加氢裂化催化剂。本发明制备的催化剂可抑制焦炭产率,并提高轻油收率。
中国专利CN201510848631.3涉及一种油溶性加氢催化剂及其制备方法和用途,所述催化剂包括以下成分:VIII族和VIB族金属化合物中的一种或几种、羧酸类有机物和醇类有机物中的一种或几种、和硫化剂,其中金属元素的质量在催化剂中的重量含量为0.5-15%,所述硫化剂为液硫或能在硫化条件下分解成H2S的不稳定硫化物,硫化剂中元素硫的质量为催化剂中金属元素质量的0.8-4倍。本发明的催化剂成本低,制备简单,分散性能好,与原料接触面积大,推广前景良好。
中国专利CN01106013.1公开一种用于劣质渣油悬浮床加氢裂化的油溶性催化剂。该发明的催化剂是Mo、W金属与苯胺及其衍生物反应所得的化合物。催化剂能均匀溶解在重、渣油中,并且在氢气存在下,使含有催化剂的劣质重、渣油通过悬浮床加氢裂化为轻质产品。其目的在于降低催化剂成本的前提下,提高重、渣油悬浮床加氢裂化轻质产品的收率。
美国专利4125455用C7-12的脂肪酸钼或钨溶于渣油原料中,加入量以金属计为500-1000ppm。在430℃,13.7MPa条件下加氢反应。当用辛钼酸做催化剂,金属加入量为590ppm反应8小时后454℃+转化率可达80m%。
美国专利4579838用CrO3同醇反应,得到油溶性二叔丁基铬酸酯,将其与部分重油混合,然后在含H2S气体存在下加热混合物,得到催化剂。加热条件为370-427℃,0.7-14MPa,所得浆液催化剂中铬含量在0.1-2m%。将此催化剂用于重阿拉伯减渣的悬浮床加氢,在14.4MPa,443℃下反应,催化剂金属加入量为350ppm时,524℃+转化率为84.6m%,生焦率为1.43m%。
美国专利5578197中采用Fe(CO)3和2-乙基己酸钼为催化剂,以含有60m%504℃烃油的Athabasca渣油为原料,催化剂金属加入量5000ppm,并按2:1的比例稀释剂。在高压釜上进行试验,反应温度430℃,反应压力10MPa,反应时间105min,504℃+的液体收率是27.0m%,焦炭是3.8m%。
中国专利00110711.9公开一种用于劣质重、渣油悬浮床加氢裂化的催化剂。该发明的催化剂为元素周期表第VIB、VIIB和第VIII族中的一种或几种金属与含有杂原子的杂环磺基化合物所形成的络合物,催化剂中金属含量在1~20m%之间。具体而言,该发明催化剂是含有杂原子杂环磺基化合物与Fe、Co、Ni、Cr、Mo、W等金属形成的络合物。其中杂原子为S、N、O。催化剂能均匀溶解在重、渣油中,并且在氢气存在下,使含有催化剂的劣质重、渣油通过悬浮床加氢裂化为轻质产品。其目的在于降低催化剂成本的前提下,提高重、渣油悬浮床加氢裂化轻质产品的收率,降低过程生焦率。该发明催化剂活性高,稳定性好等优点。采用该发明的油溶性金属催化剂,对硫、氮、金属等杂质含量高和残炭高的劣质重、渣油进行悬浮床加氢裂化时,可以最大限度的抑制生焦,并使≤500℃液体产品收率提高5~10m%。在悬浮床加氢过程中采用的油溶性催化剂,有效地抑制了过程的生焦。悬浮床加氢过程使用很少量的油溶性催化剂,可以不回收催化剂节省了高昂的催化剂回收费用。在重、渣油的悬浮床加氢裂化过程中,该发明的油溶性催化剂可以用自身所含有的硫进行硫化,无需加入其它硫化剂,简化操作工艺,降低操作成本。
中国专利CN1362492A提供了一种用于劣质渣油悬浮床加氢裂化油溶性催化剂的制备方法。该发明的催化剂是Mo、W金属与苯胺及其衍生物反应所得的化合物。具体为采用N-苯甲酰或者N-苯胺,三氯甲烷与钼盐进行反应合成该催化剂。催化剂能均匀溶解在重、渣油中,并且在氢气存在下,使含有催化剂的劣质重、渣油通过悬浮床加氢裂化为轻质产品。其目的在于降低催化剂成本的前提下,提高重、渣油悬浮床加氢裂化轻质产品的收率。利用该催化剂对胶质、沥青质含量较高的孤岛渣油和沙中减渣进行悬浮床加氢裂化试验,结果表明该催化剂可以较好的抑制生焦,在加入量≤300μg/g(以金属计)条件下,<500℃液体产品收率可达到70%以上。
中国专利申请CN103349999A提供了一种原位自分解油溶性催化剂的合成方法。采用氮气保护的条件下,利用钼源、水、硫化钠、无机酸等制备了一种油溶性自硫化钼催化剂,制备方法具体包括以下步骤:(1)、在氮气保护下,按顺序将钼源、水、硫化钠、溶剂、无机酸置于容器中,混合搅拌均匀并冷却在5-50℃,反应10-150min;(2)、加入烷基胺和二硫化碳,搅拌均匀,加热至60-200℃反应3-10h;(3)、反应结束后将产物充分冷却后抽滤,用甲醇充分洗涤,干燥得到油溶性自硫化钼催化剂。其中该发明提供的油溶性自硫化钼催化剂能够自硫化原位分解形成二硫化钼活性组分,用于含有高金属、高残炭、高硫的劣质重油浆态床加氢裂化工艺中,可降低焦炭产率,维持装置长周期运转。该催化剂在12MPa,435℃利用悬浮床加氢技术处理克拉玛依超稠油,在催化剂的加入量(以金属计)≤200μg/g的情况下,可控制焦炭产率在1.0%左右,<500℃液体产物收率达70%~80%。
在上述专利提到的方法中,仍旧存在一些缺点,如:催化剂制备比较复杂,催化剂加氢转化活性低,在原料油中分散效果差、抑焦效果差,产品液收较低等。
发明内容
本发明的主要目的在于,提供一种油溶性催化剂及其制备方法与应用,以克服现有技术中油溶性催化剂用量大,抑焦效果差等缺陷。
为了达到上述目的,本发明提供了一种油溶性催化剂的制备方法,该制备方法包括如下步骤:
步骤1,将胺类化合物与硫化物混合,于50~300℃下进行反应,其中,胺类化合物与硫化物的摩尔比为1:10~9:1;
步骤2,然后再加入金属化合物,于30~200℃下进行反应;以及
步骤3,将步骤2反应后的产物冷却,抽滤,洗涤,在20~80℃下真空干燥得到油溶性催化剂;
其中,所述金属化合物为含铁化合物、含镍化合物、含钴化合物、含钼化合物和含钨化合物所组成群组中的一种或几种。
本发明所述的油溶性催化剂的制备方法,其中,所述步骤1中的反应时间优选为1~3h,所述步骤2中的反应时间优选为1~3h。
本发明所述的油溶性催化剂的制备方法,其中,所述含铁化合物优选为氯化铁。
本发明所述的油溶性催化剂的制备方法,其中,所述含镍化合物优选为碳酸镍、醋酸镍、碱式碳酸镍和硫酸镍所组成群组中的一种或几种。
本发明所述的油溶性催化剂的制备方法,其中,所述含钴化合物优选为碳酸钴、碱式碳酸钴和醋酸钴所组成群组中的一种或几种。
本发明所述的油溶性催化剂的制备方法,其中,所述含钼化合物优选为七钼酸铵、三氧化钼和氯化钼所组成群组中的一种或几种。
本发明所述的油溶性催化剂的制备方法,其中,所述含钨化合物优选为三氧化钨和氯化钨所组成群组中的一种或几种。
本发明所述的油溶性催化剂的制备方法,其中,所述胺类化合物优选为正丙胺、异丁胺、正戊胺、三正辛胺、十二伯胺、十六胺、十八伯胺、乙二胺、己二胺、六亚甲基四胺、四甲基溴化铵、四丁基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基溴化铵、四丁基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵和十八烷基三甲基氯化铵所组成群组中的一种或几种。
本发明所述的油溶性催化剂的制备方法,其中,所述硫化物优选为硫化铵、硫化钠、硫化钾、硫脲和硫磺粉所组成群组中的一种或几种。
本发明所述的油溶性催化剂的制备方法,其中,所述金属化合物与胺类化合物的摩尔比优选为1:10~5:1;所述金属化合物与硫化物的摩尔比优选为1:10~10:1。
为了达到上述目的,本发明还提供了上述的油溶性催化剂的制备方法制备的催化剂。
为了达到上述目的,本发明还提供了上述的油溶性催化剂的制备方法制备的催化剂在加氢裂化中的应用。
本发明的有益效果:
1、本发明的自硫化油溶性催化剂的制备方法工艺简单环保,反应时间短,操作方便,原料易得,产物纯度高,易分离,生产成本低。
2、本发明的自硫化油溶性催化剂具有高的加氢活性、加氢选择性,稳定性好,能够有效的抑制反应过程中的生焦,从而使得加氢尾油中基本不含固体颗粒。
3、本发明的油溶性催化剂在使用过程中用量少,一般用量≤300ppm(以金属计)即可在硫、氮、金属等杂质含量高的劣质重、渣油的加氢过程中,表现出良好的加氢性能和脱杂质能力。
4、本发明的油溶性催化剂可以用自身所含有的硫进行硫化,无需加入硫化剂,操作工艺简单方便。
具体实施方式
以下对本发明的实施例作详细说明:本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例,下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件。
本发明的目的是提供一种高活性的油溶性催化剂,这种油溶性催化剂在加工劣质重、渣油时可以得到较高的加氢转化率,并且最大限度地降低生焦率。本发明的另一个目的是降低催化剂的使用量,使得催化剂在加入量≤300ppm(以金属计)的条件下即有很高的加氢活性,并具有较高的选择性和稳定性,可以有效地抑制反应过程的生焦,解决重油浆态床加氢过程的长周期运转问题。适用于高金属、高残炭、高硫的劣质重油浆态床加氢。
本发明提供了油溶性催化剂的制备方法,该制备方法包括如下步骤:
步骤1,将胺类化合物与硫化物混合,于50~300℃下反应1~3小时,其中,胺类化合物与硫化物的摩尔比为1:10~9:1,优选为1:2~2:1;
步骤2,然后再加入金属化合物,于30~200℃下反应1~3小时;以及
步骤3,将步骤2反应后的产物冷却,抽滤,洗涤,在20~80℃下真空干燥得到油溶性催化剂;
其中,所述金属化合物为含铁化合物、含镍化合物、含钴化合物、含钼化合物和含钨化合物所组成群组中的一种或几种。
本发明中所用胺类化合物一般为有机胺或其盐,优选为正丙胺、异丁胺、正戊胺、三正辛胺、十二伯胺、十六胺、十八伯胺、乙二胺、己二胺、六亚甲基四胺、四甲基溴化铵、四丁基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基溴化铵、四丁基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵和十八烷基三甲基氯化铵所组成群组中的一种或几种。硫化物优选为硫化铵、硫化钠、硫化钾、硫脲和硫磺粉所组成群组中的一种或几种。将胺类化合物与硫化物按摩尔比为1:2~2:1进行混合反应,反应温度为50~300℃,反应时间为1~3小时,反应过程中优选进行搅拌,搅拌方式可以为电磁搅拌器、机械搅拌棒等等。反应结束后,将混合物将至室温。
然后将金属化合物加入上述混合物中,金属化合物可以直接加入,也可以溶于溶剂中再加入上述混合物中,溶剂可以为氨水等。其中,金属化合物与胺类化合物的摩尔比优选为1:10~10:1,金属化合物与硫化物的摩尔比优选为1:10~10:1。加入后开始反应,控制反应温度为50~200℃,反应时间为1~3小时,所得产物冷却至室温后抽滤,洗涤,在20~80℃下真空干燥得到油溶性催化剂。
其中,金属化合物为含铁化合物、含镍化合物、含钴化合物、含钼化合物和含钨化合物所组成群组中的一种或几种。含铁化合物优选为氯化铁;含镍化合物优选为碳酸镍、醋酸镍、碱式碳酸镍合硫酸镍所组成群组中的一种或几种;含钴化合物优选为碳酸钴、碱式碳酸钴和醋酸钴所组成群组中的一种或几种;含钼化合物优选为七钼酸铵、三氧化钼和氯化钼所组成群组中的一种或几种;含钨化合物优选为三氧化钨和氯化钨所组成群组中的一种或几种。
本发明的自硫化油溶性催化剂的制备方法工艺简单环保,反应时间短,操作方便,原料易得,产物纯度高,易分离,生产成本低。
本发明的油溶性催化剂能够用于劣质重、渣油的加氢裂化,劣质重、渣油可以是原油蒸馏得到的残渣油,粘稠的重质原油,也可以是燃料油、油浆、油砂沥青、页岩油或煤焦油等。
可使用一种或一种以上本发明的自硫化油溶性催化剂作为浆态床加氢反应的催化剂,本发明的自硫化油溶性催化剂的可以与其他浆态床加氢催化剂一起使用。对于不同原料油,操作条件也不同,通常本发明催化剂用于的浆态床加氢反应操作条件为:温度380-460℃,最好是400-430℃;压力10-30MPa,较好为15-25MPa;液时空速为0.2-1.5h-1,较好为0.3-1.0h-1,氢油体积比(标准压力下)200-1200,较好为300-1000。
下面将通过具体实施例对本发明的技术方案进一步进行阐述。
实施例1
1)称量12.6g正戊胺加入烧瓶中,加入硫化钠溶液,其中正戊胺/硫化钠摩尔比=9/1,在反应温度90℃下,恒温反应2小时,反应过程中用电磁搅拌器搅拌,反应结束后,将反应温度降至室温;
2)称取三氧化钼加入氨水溶解得到溶液,将溶液加入到步骤1)所得产物中,三氧化钼/正戊胺摩尔比=3/1,于60℃下反应1h,所得产物充分冷却后抽滤,充分洗涤,在30℃下抽真空干燥得到油溶性加氢催化剂,编号A-1。
实施例2
1)称量15.5g十八伯胺加入烧瓶中,加入硫化铵溶液,其中十八伯胺/硫化钠摩尔比=1/10,烧瓶口接冷凝管,对从烧瓶中出来的蒸汽进行冷凝回流,在反应温度190℃下,恒温反应时间3小时,反应过程中用电磁搅拌器搅拌,反应结束后,将反应温度降至室温;
2)称取硝酸镍,加入到步骤1)所得产物中,硝酸镍/十八伯胺摩尔比=10/1,于50℃下反应0.5h,所得产物充分冷却后抽滤,充分洗涤,在80℃下抽真空干燥得到油溶性加氢催化剂,编号为A-2。
实施例3
1)称量16.2g四丁基溴化铵加入烧瓶中,加入硫化钾溶液,其中四丁基溴化铵/硫化钾摩尔比=1/5,在反应温度50℃下,恒温反应2小时,反应过程中用电磁搅拌器搅拌,反应结束后,将反应温度降至室温;
2)称取碱式碳酸钴和氯化铁,加入到步骤1)所得产物中,其中,碱式碳酸钴/四丁基溴化铵摩尔比=1/1,氯化铁/四丁基溴化铵摩尔比=1/3,于180℃下反应1.5h,烧瓶口接冷凝管,对从烧瓶中出来的蒸汽进行冷凝回流,所得产物充分冷却后抽滤,充分洗涤,在50℃下抽真空干燥得到油溶性加氢催化剂,编号为A-3。
实施例4
1)称量22.8g十六烷基三甲基氯化铵加入烧瓶中,加入硫磺粉,其中十六烷基三甲基氯化铵/硫磺粉摩尔比=1/5,在反应温度290℃下进行反应,烧瓶口接冷凝管,对从烧瓶中出来的蒸汽进行冷凝回流,恒温反应时间5小时,反应过程中用电磁搅拌器搅拌,反应结束后,将反应温度降至室温;
2)称取氯化钨加入到步骤1)所得产物中,其中,氯化钨/十六烷基三甲基氯化铵摩尔比=1/10,于30℃下反应1.5h,所得产物充分冷却后抽滤,充分洗涤,在20℃下抽真空干燥得到油溶性加氢催化剂,编号为A-4。
对比例1
按照专利CN103349999A实施例2方法制得催化剂D,钼含量20%。具体步骤如下:
在氮气保护下,将0.05mol的NaMoO4·2H2O粉末加入到100ml水中,加入0.05mol15%的Na2S溶液,然后加入0.63mol甲醇,用0.01mol35%的硫酸酸化,冷却至15℃,反应150min;再于室温下加入0.06mol二正丁胺和0.06mol二硫化碳,搅拌30min后,升温加热至90℃反应3h,反应结束后将产物冷却、抽滤,充分用甲醇洗涤,干燥后得油溶性自硫化钼催化剂的黄色固体。
实施例5
以中东减渣为试验原料,试验原料的性质见表1。在高压釜评价装置上考察不同压力、温度、反应时间、催化剂加入量等操作条件下,使用不同催化剂时渣油的转化和反应过程的生焦倾向,试验结果列于表2。
表1、原料油性质
名称 Ni+V,μg/g Fe+Ca,μg/g S,w% N,m% CCR,m%
中东减渣 217.9 146.2 5.35 0.58 18.9
表2加氢裂化条件及产物主要性质
注:催化剂的加入量是指催化剂中金属在反应体系中的浓度。
由表2数据可以看出,利用本发明催化剂对中东减渣进行催化时,胶质和沥青质的转化率都比对比例高。具体来说,一般而言,随着催化剂加入量的增加,胶质和沥青质的转化率增大,而A-3催化剂在加入量为100ppm时,胶质和沥青质的转化率即可达到95%。而对于所有本发明的催化剂在加入量≤300ppm时,都可以达到较高的胶质和沥青质的转化率。
因此,本发明的自硫化油溶性催化剂具有加氢转化能力强的优点。采用本发明的油溶性催化剂,对硫、金属等杂质含量高的劣质重、渣油进行浆态床加氢时,具有良好的加氢性能和脱杂质能力,可以有效抑制生焦,本发明的加氢催化剂在重油转化率、杂质脱除率、轻质产品液收、生焦率等方面均优于现有浆态床加氢催化剂。
另外,本发明的自硫化油溶性催化剂的制备方法工艺简单环保,反应时间短,操作方便,原料易得,产物纯度高,易分离,生产成本低。
本发明的自硫化油溶性催化剂具有高的加氢活性、加氢选择性,稳定性好,能够有效的抑制反应过程中的生焦,从而使得加氢尾油中基本不含固体颗粒。
本发明的油溶性催化剂在使用过程中用量少,一般用量≤300ppm(以金属计)即可在硫、氮、金属等杂质含量高的劣质重、渣油的加氢过程中,表现出良好的加氢性能和脱杂质能力。
本发明的油溶性催化剂可以用自身所含有的硫进行硫化,无需加入硫化剂,操作工艺简单方便。
当然,本发明还可有其它多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (12)

1.一种油溶性催化剂的制备方法,其特征在于,该制备方法包括如下步骤:
步骤1,将胺类化合物与硫化物混合,于50~300℃下进行反应,其中,胺类化合物与硫化物的摩尔比为1:10~9:1;
步骤2,然后再加入金属化合物,于30~200℃下进行反应;以及
步骤3,将步骤2反应后的产物冷却,抽滤,洗涤,在20~80℃下真空干燥得到油溶性催化剂;
其中,所述金属化合物为含铁化合物、含镍化合物、含钴化合物、含钼化合物和含钨化合物所组成群组中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的油溶性催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤1中的反应时间为1~3h,所述步骤2中的反应时间为1~3h。
3.根据权利要求1所述的油溶性催化剂的制备方法,其特征在于,所述含铁化合物为氯化铁。
4.根据权利要求1所述的油溶性催化剂的制备方法,其特征在于,所述含镍化合物为碳酸镍、醋酸镍、碱式碳酸镍和硫酸镍所组成群组中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的油溶性催化剂的制备方法,其特征在于,所述含钴化合物为碳酸钴、碱式碳酸钴和醋酸钴所组成群组中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的油溶性催化剂的制备方法,其特征在于,所述含钼化合物为七钼酸铵、三氧化钼和氯化钼所组成群组中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的油溶性催化剂的制备方法,其特征在于,所述含钨化合物为三氧化钨和氯化钨所组成群组中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的油溶性催化剂的制备方法,其特征在于,所述胺类化合物为正丙胺、异丁胺、正戊胺、三正辛胺、十二伯胺、十六胺、十八伯胺、乙二胺、己二胺、六亚甲基四胺、四甲基溴化铵、四丁基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基溴化铵、四丁基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵和十八烷基三甲基氯化铵所组成群组中的一种或几种。
9.根据权利要求1所述的油溶性催化剂的制备方法,其特征在于,所述硫化物为硫化铵、硫化钠、硫化钾、硫脲和硫磺粉所组成群组中的一种或几种。
10.根据权利要求1所述的油溶性催化剂的制备方法,其特征在于,所述金属化合物与胺类化合物的摩尔比为1:10~5:1;所述金属化合物与硫化物的摩尔比为1:10~10:1。
11.权利要求1~10任一项所述的油溶性催化剂的制备方法制备的催化剂。
12.权利要求11所述的油溶性催化剂的制备方法制备的催化剂在加氢裂化中的应用。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112371137A (zh) * 2020-11-12 2021-02-19 中国石油大学(华东) 一种自硫化油溶性多金属复合催化剂的制备和应用方法
CN112371139A (zh) * 2020-11-12 2021-02-19 中国石油大学(华东) 一种自硫化油溶性催化剂的制备和应用方法
CN112371136A (zh) * 2020-11-12 2021-02-19 中国石油大学(华东) 一种自硫化油溶性镍基加氢裂化催化剂的制备和应用方法
CN112745931A (zh) * 2019-10-30 2021-05-04 中国石油化工股份有限公司 重油脱硫的方法
CN112934245A (zh) * 2021-01-29 2021-06-11 福州大学 一种油溶性钼基复合加氢催化剂及其制备方法和应用
CN113244959A (zh) * 2021-05-20 2021-08-13 北京三聚环保新材料股份有限公司 一种油溶性加氢催化剂、制备方法及应用
CN114308135A (zh) * 2021-12-14 2022-04-12 煤炭科学技术研究院有限公司 一种用于煤油共炼的重油预加氢降黏催化剂及其制备方法
WO2022100763A1 (zh) * 2020-11-12 2022-05-19 中国石油大学(华东) 一种废润滑油加氢循环利用方法
WO2022100764A1 (zh) * 2020-11-12 2022-05-19 中国石油大学(华东) 一种废润滑油临氢预处理提纯方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1362489A (zh) * 2001-01-05 2002-08-07 中国石油化工股份有限公司 悬浮床加氢裂化催化剂及工艺
CN101011663A (zh) * 2007-02-02 2007-08-08 中国石油大学(华东) 一种用于渣油悬浮床加氢的液溶胶催化剂
JP2010214297A (ja) * 2009-03-17 2010-09-30 Inst Mexicano Del Petroleo 重質原油と残油の脱メタル用カーボン担体触媒
CN102911715A (zh) * 2011-08-03 2013-02-06 中国石油大学(华东) 用于高硫劣质重油浆态床加氢裂化的油溶性多功能复合剂
CN103977822A (zh) * 2014-05-21 2014-08-13 煤炭科学研究总院 一种油溶性复合型悬浮床加氢裂化催化剂及其制备方法
CN105854902A (zh) * 2016-04-29 2016-08-17 中国石油大学(华东) 一种重质油悬浮床加氢工艺催化剂的制备方法
CN106914275A (zh) * 2015-12-28 2017-07-04 中国石油天然气股份有限公司 渣油浆态床加氢催化剂的制备方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1362489A (zh) * 2001-01-05 2002-08-07 中国石油化工股份有限公司 悬浮床加氢裂化催化剂及工艺
CN101011663A (zh) * 2007-02-02 2007-08-08 中国石油大学(华东) 一种用于渣油悬浮床加氢的液溶胶催化剂
JP2010214297A (ja) * 2009-03-17 2010-09-30 Inst Mexicano Del Petroleo 重質原油と残油の脱メタル用カーボン担体触媒
CN102911715A (zh) * 2011-08-03 2013-02-06 中国石油大学(华东) 用于高硫劣质重油浆态床加氢裂化的油溶性多功能复合剂
CN103977822A (zh) * 2014-05-21 2014-08-13 煤炭科学研究总院 一种油溶性复合型悬浮床加氢裂化催化剂及其制备方法
CN106914275A (zh) * 2015-12-28 2017-07-04 中国石油天然气股份有限公司 渣油浆态床加氢催化剂的制备方法
CN105854902A (zh) * 2016-04-29 2016-08-17 中国石油大学(华东) 一种重质油悬浮床加氢工艺催化剂的制备方法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112745931A (zh) * 2019-10-30 2021-05-04 中国石油化工股份有限公司 重油脱硫的方法
CN112371137A (zh) * 2020-11-12 2021-02-19 中国石油大学(华东) 一种自硫化油溶性多金属复合催化剂的制备和应用方法
CN112371139A (zh) * 2020-11-12 2021-02-19 中国石油大学(华东) 一种自硫化油溶性催化剂的制备和应用方法
CN112371136A (zh) * 2020-11-12 2021-02-19 中国石油大学(华东) 一种自硫化油溶性镍基加氢裂化催化剂的制备和应用方法
WO2022100763A1 (zh) * 2020-11-12 2022-05-19 中国石油大学(华东) 一种废润滑油加氢循环利用方法
WO2022100764A1 (zh) * 2020-11-12 2022-05-19 中国石油大学(华东) 一种废润滑油临氢预处理提纯方法
CN112934245A (zh) * 2021-01-29 2021-06-11 福州大学 一种油溶性钼基复合加氢催化剂及其制备方法和应用
CN112934245B (zh) * 2021-01-29 2024-01-23 福州大学 一种油溶性钼基复合加氢催化剂及其制备方法和应用
CN113244959A (zh) * 2021-05-20 2021-08-13 北京三聚环保新材料股份有限公司 一种油溶性加氢催化剂、制备方法及应用
CN114308135A (zh) * 2021-12-14 2022-04-12 煤炭科学技术研究院有限公司 一种用于煤油共炼的重油预加氢降黏催化剂及其制备方法

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