[发明专利]利用水热制备的体相多金属催化剂的加氢处理

说明书

技术领域

本发明涉及用于通过利用体相双金属催化剂加氢处理而改质含烃 原料的方法。更具体地，本发明涉及用于从烃原料中除去硫和氮的催 化加氢处理工艺，所述烃原料如供给燃料工艺的原料或者供给润滑油 工艺的原料。所述催化剂是含有通过水热方法形成的第VIII族金属和 第VIB族金属的体相催化剂。

背景技术

不断增大的常规和操作压力产生了对于低硫含量和氮含量烃的需 要。在催化剂存在下用氢处理烃的加氢处理是用于除去杂原子(例如 硫和氮)的常规方法。

传统的加氢处理(即本领域普通技术人员已知的烃改质)催化剂 通常在耐高温载体上含有第VIB金属和一种或多种第VIII族金属。加 氢处理催化剂特别适用于加氢脱硫以及加氢脱氮，通常含有由金属如 钴、镍、铁或其组合助催化的氧化铝上的钼或钨。当限于特定的加氢 脱硫时，钴助催化的氧化铝上的钼催化剂是使用最广泛的，而对于加 氢脱氮、部分的芳族饱和以及加氢脱硫，镍助催化的氧化铝上的钼催 化剂是最广泛使用的。

PCT公开WO 00/41810描述了包括如下体相催化剂颗粒的体相催 化剂组合物，所述催化剂颗粒含有至少一种第VIII族金属和至少一种 第VIB族金属(下文称为三金属体相催化剂)，特别是基于镍/钼/钨的 催化剂。所述三金属体相催化剂颗粒在如下工艺中制备，其中所述金 属组分在质子液体存在下混合，其中一种或多种金属组分在整个工艺 过程中至少部分地保持固态，即固-溶工艺(soild-solute process)。该 专利公开还在比较例中描述了用所述固溶工艺制备的包括一种第VIII 族金属和唯一的一种第VIB族金属的双金属体相催化剂。

尽管WO 00/41810描述了多种范围的金属摩尔比，仅在高于1.25 的金属摩尔比下获得的可接收的转化率。由于过高的金属摩尔比可能 增加不必要的重量并且降低体相催化剂单位重量的活性，因而需要具 有高活性和降低的金属摩尔比、即第VIII族助催化金属的量减少的体 相催化剂。

发明概述

本发明涉及通过以下方法加氢处理烃原料，所述方法包括：在催 化有效量的体相催化剂存在下，在催化转化条件下使所述原料与氢接 触，所述体相金属催化剂包括含一种或多种第VIB族金属和一种或多 种第VIII族金属的金属氧化物颗粒，所述体相金属催化剂通过以下方 法制备：

(i)在质子液体存在下，在反应混合物中混合一种或多种包括一种 或多种第VIII族金属的第一化合物和一种或多种包括一种或多种第 VIB族金属的第二化合物，其中第VIII族金属与第VIB族金属的摩尔 比为约0.1-约5，和

(ii)使所述化合物在水热条件下反应，以形成金属氧化物颗粒。

意想不到地发现，通过使用水热合成条件，可在金属氧化物颗粒 中实现低的第VIII族金属与第VIB族金属的金属摩尔比。这种低的金 属摩尔比在大气条件下是非常难以实现的。同样，与在大气条件下由 具有相同的第VIII族金属与第VIB族金属摩尔比的合成混合物得到的 催化剂相比，得到具有改进的催化活性的催化剂，

在一个实施方式中，所述催化剂包括至少约60wt％的所述金属氧 化物颗粒。在优选的实施方式中，所述体相催化剂是硫化的催化剂。

在一个实施方式中，所述质子液体是水，水热反应条件包括高于 约100℃的反应温度和高于约1巴的反应压力。在另一个实施方式中， 在低于约375℃的温度下，在合成后干燥/和/或热处理所述金属氧化物 颗粒。优选，在整个合成反应中，所述一种或多种第一金属化合物和 一种或多种第二金属化合物均至少部分地保持在固体状态下。

在一个实施方式中，第VIII族金属与第VIB族金属的摩尔比为约 0.2-约1.5，优选约0.2-约1。在另一个实施方式中，反应混合物包括第 V族金属，优选是铌。

在一个实施方式中，所述金属氧化物颗粒仅包括一种第VIII族金 属，优选镍，和仅包括两种独立地选自第VIB族的金属，优选是钨和 钼。在另一个实施方式中，所述金属氧化物颗粒仅包括一种第VIII族 金属，优选镍，和仅包括一种第VIB族金属，优选是钨。

在一个实施方式中，该方法进一步包括形成含有硫和氮的至少一 种的蒸气产物。在相关的实施方式中，从烃产物中分离所述蒸气产物， 并使所述蒸气产物离开所述工艺。