活性炭负载型催化剂的制备及其在渣油加氢中的应用

渣油加氢工艺的研究与应用摘要：最近几年来，伴随着国民经济的快速递增，大众物质生活能力得到了全面的提升，工业化进程持续加快，国内油品交易市场针对石化产品与车用燃油的所需展现出史无前例的热情，然而，国内原油供给匮乏，为了保证工业生产和人们生活的正常所需，中国的原油大量进口，渣油加氢技术的运用成为了业界重视问题，从组分构成我们能够看出：进口油中含有大量的硫、氮、重金属等有害杂质，国内应用炼油技术能力，使渣油达到催化裂化等二次加工工艺条件，并且符合国家有关环保要求，处理渣油为有效的工艺措施，其能够完全的去除渣油当中的硫、氮、重金属等有害杂质。

文章从对渣油加氢工艺反应原理和影响原因剖析出发，讲述了现阶段几种常见的加氢工艺步骤，并且对渣油加氢工艺的使用情况展开了简单的讲述。

关键词：渣油加氢；研究应用前言：石油是不可再生资源，从已开采资源来看，石油资源逐渐变得更加严峻，普通的加工措施已经无法适应这类的调整，然而，经济的发展对轻质油的需求呈现历年递增的情况，环保法对产品质量的要求也逐渐的严苛，进一步推动了重、渣油轻质化技术的发展。

渣油加氢在处理低质量原料油当中显示了独特的优点，从20世纪90年代开始，国内外渣油加氢工艺发展快速，获得了较为理想的效果。

渣油是原油通过蒸馏工艺加工后剩余的油非理想组分或杂质构成的石油残渣。

因为其第二次加工困难度有所递增，一般状况下，会被炼油厂当做锅炉燃料而燃烧掉。

由于残余的渣油比含量较高，展开燃烧处理，不单单导致有限资源的消耗，并且也导致周边的环境受到了一定的威胁与污染，使用加氢工艺展开渣油的处理，这类工艺方案不单单能够使公司的经济收入有所递增，将环境污染下降到最低，更为关键的是，可以使资源的运用率得到提升，真正的做到了对有限资源的完全消耗，是现阶段国内各大炼厂普遍运用以及实施的渣油处理工艺。

一、渣油加氢工艺反应原理和影响原因在渣油加氢的过程当中，时常会同时出现精制和裂化两种反应，其主要的反应方式有以下几个方面：1.脱硫反应渣油加氢处理工艺当中最为关键的化学反应则是脱硫反应，因为渣油硫化物的类别以及结构繁琐多样，因此，在实际的反应过程当中，所囊括的脱硫反应也较为繁琐。

活性炭负载Pt催化的制备实验目的：1培养学生的查阅文献能力，使其在以后的学生工作中能够熟练的应用。

2 要求学生自己设计实验方案，由此锻炼学生的自主能力。

3 实验中锻炼学生的动手能力，使操作更加规范。

实验要求：1做完文献调研，需写出文献调研报告交给指导教师，并和指导教师商讨确定实验方案后方可进行。

2 根据方案自行选择并确定实验仪器，自行搭建，如遇不熟悉的仪器，在使用前学会使用，切忌损坏仪器。

3 珍惜实验药品，切忌浪费，废液需回收。

4 每次实验结束后需要清洗仪器设备方能离开。

5 之前查阅药品及反应的性质。

实验所需试剂和仪器：活性炭、17%HNO3、蒸馏水、氯铂酸溶液、甲酸、NaOH溶液（0.1ml/L）、硝基苯、氢气。

100ml三口烧瓶2个、50ML三口烧瓶1个、电动搅拌加热套1个、铁架台、电子天平1台、球形冷凝管1个、酒精温度计1支、沸石、50ml量筒1个、100ml量筒1个、10ml量筒1个、PH试纸、滴管、减压过滤装置、玻璃棒、50ml烧杯4个、100ml烧杯1个、滤纸、干燥器、通风厨、秒表、可控速搅拌器、气相色谱仪。

实验内容：1 活性炭载体的制备筛取200-300目活性炭，在三口烧瓶中加入活性炭5g和45ml17%HNO3溶液（固液质量比为1:10) 在90-100℃搅拌回流3h，用蒸馏水洗至中性，过滤，110℃烘干，即得活性炭载体。

2 Pt负载催化剂的制备于50ml的三口烧瓶中加入0.12g 载体和1.8ml 蒸馏水，搅拌下加入0.19ml氯铂酸溶液（31.65mg/ml(c=0.0772mol/l)相当于5%Pt/Ac），升温至80℃；搅拌2h，然后降温至40℃，加入0.2ml 的甲酸，搅拌0.5h；滴加NaOH溶液（0.1ml/L）至pH=8~9，升温至80℃，促使还原发生；直至Pt（IV）被彻底还原；过滤还原液，用80℃蒸馏水清洗多次；最后，于80℃干燥5h，即得催化剂，置于干燥器中备用。

活性炭负载铂催化剂的制备及活性测定摘要：用硼氢化钠还原氯铂酸制备了活性炭负载铂催化剂（Pt/C），并通过催化剂对硝基苯催化加氢制备苯胺来测定催化剂的活性，实验结果表明，用该方法制备的催化剂有较高的活性。

关键词：活性炭，铂，硝基苯，苯胺，催化剂在化学工业中，炭材料是一类使用广泛的催化剂载体。

它具有许多优良的特性，比如成本低廉，在酸碱介质中稳定性好，活性组分(特别是贵金属铂等)能够有效回收等]1[。

同时，由于炭材料的种类繁多，性质各有不同，所以如何制备高分散度、高活性的催化剂是工业催化研究面临的一个重要问题。

炭材料一般具有较大的比表面积和孔体积，有利于活性金属组分铂分散在其表面。

由于铂资源的匮乏，价格昂贵，必须采用适当的制备方法和工艺条件来减少铂粒子金属颗粒尺寸，增大铂粒子在载体上的分散度，提高催化剂的活性和铂利用率。

对于炭负载铂催化剂来说，制备方法一般有浸渍法、离子交换法、胶体法、微乳液法等。

近些年来，国内外许多研究人员已在该领域作出了大量的努力。

王莲鸳等人以200～300目的活性炭为载体，氯铂酸为前驱体溶液，甲醛为还原剂，在碱性条件下制得的1%Pt/C催化剂的铂金属颗粒大小为2～12nm左右]2[。

刘东志采用活性炭为载体，乙醇为浸渍液，与氯铂酸溶液混合，通入氢气还原至无氯化氢气体放出，然后在氮气保护下降至室温，制得铂含量为3％的催化剂。

PAP收率为68％，选择性亦可达90％以上。

在套用12次后，催化剂的活性没有发生太大的变化，当套用20次以后，PAP的收率逐渐下降到20％左右，表明催化剂的活性已明显降低]3[。

刘卫锋等将异丙醇分散的炭载体VXC-72放人2．0mol/L的KMnO4溶液中，搅拌并加热至70℃。

抽滤烘干，然后用4mol/L的盐酸溶液浸泡：抽滤烘干，然后按照计算量加入到配制的Pt(NH3)4C12溶液中，交换反应1h。

抽滤烘干，然后将之放入管式炉，在N2保护中用H2程序升温还原，得到炭载铂催化剂。

渣油加氢催化剂研发及应用综述发布时间：2021-10-21T09:01:53.584Z 来源：《科学与技术》2021年7月19期作者：吴新辉[导读] 介绍了近年来国内外渣油加氢催化剂的研究进展，吴新辉中石化催化剂有限公司长岭分公司，414000摘要：介绍了近年来国内外渣油加氢催化剂的研究进展，根据反应床类型不同分别阐述了固定床、浆态床和沸腾床所使用催化剂的研究现状和工业应用并作出结论，最后展望不同反应床层催化剂的发展前景和所面临的技术难题。

关键词：渣油；加氢；催化剂；浆态床；固定床近年来，世界成品油的需求持续走高，原油重质化现象逐渐凸显，在未来的炼油生产过程中重质原油的加工比例将越来越大。

与此同时全球油品需求结构也在发生变化，锅炉及船用重燃料油的消费量在逐年减少，而化工用轻质油及优质车用燃料油的需求在逐年增加，因此将更多的重质渣油加工成优质轻质油品已成为世界炼油技术发展的主要方向[1]。

1固定床渣油加氢催化剂采用固定床工艺进行渣油加氢很难指通过一种或一类催化剂完成整个过程，应包括由保护剂、脱金属剂、脱硫剂和脱氮剂组成的催化剂体系。

国外固定床渣油加氢催化剂供应商主要有美国 ART 公司的 ICR 系列催化剂、美国 Albemarle 公司的KG/KFR 系列催化剂、美国 Criterion 公司的 RM/RN 系列催化剂、丹麦 Tops?e 公司的 TK 系列催化剂、法国IFP 公司的 HMC/HT/HF 系列催化剂等。

国内主要是中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院的FZC 系列催化剂和石油化工科学院的RHT 系列催化剂。

本文主要介绍国内固定床渣油加氢催化剂。

1.1新一代 FZC 渣油加氢催化剂抚顺石油化工研究院 1986 年起开始渣油加氢技术的研发，1999 年 S-RHT 渣油加氢成套技术首次国产化。

经过 30 年技术的不断积累和进步，开发出 FZC 系列催化剂及其配套的工艺技术，并在国内外 10 余套渣油加氢处理装置成功应用 40 多个周期。

浆态床渣油加氢催化剂研究进展王明进;童凤丫【摘要】The technologies for residual oil upgrading mainly include the techniques of fix-bed,ebullated-bed,moving-bed and slurry-bed. With the high flexibility to raw materials and without the catalyst deacti-vation problem,the slurry-bed technology has been the hot spot of research. In order to achieve residue upgrading,catalyst has to be used in slurry bed technology. The hydrocraking catalysts used in the slurry beds can be divided into two kinds:the additives which had no hydrogenation activity and catalysts which had catalytic activity. The additive possessed obvious influence on the residual oil hydrogenation process under the condition of high residue conversion,and played a role of prohibiting physical adsorption of the coke mesophase during the coking formation process. The catalysts mainly prevented the aggregation of macromolecular free radical by offering active hydrogen atom,and finally reduced the coke formation. In this article,the application status and mechanisms of the catalysts and the additives used for residual oil hydrogenation in slurry-bed processes were reviewed,and their development prospects in the future were outlined. It is pointed out that the research on residual oil hydrotreating catalysts used for the slurry beds will be focused on the catalysts with low-cost and hydrogenation activity.%渣油加氢技术主要有固定床、沸腾床、移动床和浆态床.浆态床技术不存在催化剂的失活问题,几乎能处理各种性质的原料,是近年来的研究热点.浆态床技术通过加入催化剂达到劣质渣油改质的目的,使用的催化剂可分为不具有加氢活性的添加剂和具有加氢活性的催化剂两大类,添加剂的作用在渣油高转化率下较明显,所起的作用是阻隔生焦中间相的聚集以减少生焦;催化剂主要通过提供活性氢抑制大分子自由基的缩合和生焦并改质劣质渣油.对浆态床渣油加氢催化剂和添加剂的使用情况与机理进行总结,对未来发展进行展望,认为低成本有加氢活性的催化剂是未来浆态床渣油加氢催化剂的研究重点.【期刊名称】《工业催化》【年(卷),期】2015(023)009【总页数】7页(P659-665)【关键词】石油化学工程;渣油;浆态床;加氢催化剂;添加剂【作者】王明进;童凤丫【作者单位】中国石化催化剂有限公司长岭分公司,湖南岳阳 414012;中国石化石油化工科学研究院,北京 100083【正文语种】中文【中图分类】TE624.9+3;TQ426.952013 年的IEA 预测数据表明，在未来的20 年，化石能源仍将占据全球能源构成中的最大板块，约为30%，石油需求将从2011 年的4.52 亿吨增加到2035 年的5.29 亿吨［1］。

专利名称：浆态床渣油加氢催化剂及其制备方法
专利类型：发明专利
发明人：张春光,赵愉生,谭青峰,程涛,于双林,赵元生,周志远,张志国,范建光,崔瑞利,刘佳澎,由慧玲,王燕,周漪申请号：CN201510048396.1
申请日：20150130
公开号：CN105983411A
公开日：
20161005
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开一种浆态床渣油加氢催化剂及其制备方法，制备方法包括如下步骤：对活性炭进行盐酸洗涤后，再进行高温部分氧化；配制浸渍溶液；采用等体积浸渍法浸渍活性炭，静置，晶化，洗涤，干燥，得到镍盐水滑石微晶；将镍盐水滑石微晶置于Mo盐溶液中搅拌，过滤洗涤后得到绿色固体颗粒，干燥焙烧得到浆态床渣油加氢催化剂。

本发明可使其催化剂的比表面更大，负载的金属分散度更高，催化加氢脱硫活性更高。

申请人：中国石油天然气股份有限公司
地址：100007 北京市东城区东直门北大街9号中国石油大厦
国籍：CN
代理机构：北京律诚同业知识产权代理有限公司
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