本发明涉及石油化工催化加氢领域，具体公开了一种3R型二硫化钼催化剂的制备方法，包括以下步骤，利用球磨机将四硫代钼酸铵与无机盐以一定质量比研磨混合；将混合物放入惰性气氛中进行退火处理，退火温度不低于300℃，待反应结束，冷却至室温后，用稀盐酸水溶液溶解洗涤，去除无机盐和杂质，得到3R型二硫化钼催化剂。采用本专利中的技术方案制得的二硫化钼催化剂呈现3R型晶型，且不会向2H晶型转化，相较于2H型晶型的二硫化钼而言，3R型二硫化钼具有更多的不饱和活性位参与加氢反应，因此反应活性要远高于2H型二硫化钼，在对废润滑油进行催化加氢反应时，反应后的油品中甲苯不溶物、残炭、灰分和主要金属元素脱出率更高。